12
Tento projekt je financován z prostředků Evropského sociálního fondu a rozpočtu hl. města Prahy v rámci Operačního programu Praha Adaptabilita. Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Chemické výpočty 1. Hmotnost, relativní atomová a molekulová hmotnost - značka: m - jednotka: kg 1 kg = 10 3 g = 10 6 mg (mili) = 10 9 µg (mikro)= 10 12 ng (nano) - hmotnosti atomů – velmi malé př. m(H) = 1,67.10 -27 kg → nepraktické → vytvořeny relativní atomové hmotnosti Ar relativní atomová hmotnost - značka: Ar - jednotka: bezrozměrná - = udává, kolikrát je hmotnost atomu y větší než mu - mu = atomová hmotnostní konstanta, číselně odpovídá hmotnosti atomu nuklidu = 1,66057.10 -27 kg - nalezneme je v periodické tabulce prvků (vypočítáno na základě poměrného zastoupení jednotlivých izotopů daného prvku) relativní molekulová hmotnost - značka: Mr - jednotka: bezrozměrná - = udává, kolikrát je hmotnost molekuly xy větší než mu Mr (xy) = Ar (x) + Ar (y) př. 1.1: Vypočítejte relativní molekulovou hmotnost těchto sloučenin: a) HCl b) H2SO4 c) CuSO4 . 5 H2O d) Ca3(PO4)2 řešení: a) 36,5; b) 98; c) 249,7 d) 310,2

hemické výpočtyfiles.vyuka-urb.webnode.cz/200000335-4864e496a5/PL...Tento projekt je financován z prostředků Evropského sociálního fondu a rozpočtu hl. města Prahy v rámci

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Tento projekt je financován z prostředků Evropského sociálního fondu a rozpočtu hl. města Prahy v rámci Operačního programu Praha Adaptabilita.

Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

Chemické výpočty

1. Hmotnost, relativní atomová a molekulová

hmotnost - značka: m - jednotka: kg 1 kg = 103 g = 106 mg (mili) = 109 µg (mikro)= 1012 ng (nano) - hmotnosti atomů – velmi malé př. m(H) = 1,67.10-27 kg → nepraktické →

vytvořeny relativní atomové hmotnosti Ar relativní atomová hmotnost

- značka: Ar - jednotka: bezrozměrná - = udává, kolikrát je hmotnost atomu y větší než mu

- mu = atomová hmotnostní konstanta, číselně odpovídá 𝟏

𝟏𝟐 hmotnosti atomu

nuklidu 𝐂𝟔𝟏𝟐 = 1,66057.10-27 kg

- nalezneme je v periodické tabulce prvků (vypočítáno na základě poměrného

zastoupení jednotlivých izotopů daného prvku)

relativní molekulová hmotnost

- značka: Mr - jednotka: bezrozměrná - = udává, kolikrát je hmotnost molekuly xy větší než mu

Mr (xy) = Ar (x) + Ar (y)

př. 1.1: Vypočítejte relativní molekulovou hmotnost těchto sloučenin:

a) HCl

b) H2SO4

c) CuSO4 . 5 H2O

d) Ca3(PO4)2

řešení: a) 36,5; b) 98; c) 249,7 d) 310,2

2

př. 1.2: Určete hmotnost atomu vápníku a železa v kg.

řešení:

mu = 1,66.10-27 kg Ar Ca = 40,08 Ar Fe = 55,85 m Ca = Ar Ca . mu = 40,08 . 1,66.10-27 kg = 6,65.10-26 kg m Fe = Ar Fe . mu = 55,85 . 1,66.10-27 kg = 9,27.10-26 kg

2. Objem

- značka: V - jednotka: m3 1 m3 = 103 dm3 = 103 l = 106 cm3 = 106 ml - objemy různých kapalin nelze sčítat!!!

- závisí na teplotě a tlaku (u většiny kapalin ↑ V s ↑ teplotou – výjimka H2O – nejnižší

objem při teplotě 4°C = anomálie vody)

3. Hustota

- značka: ρ - jednotka: kg.m-3 1 kg.m-3 = 103 g.m-3 1 kg.m-3 = 10-3 kg.dm-3 1 kg.m-3 = 10-3 g.cm-3

- vzorec: ρ = 𝐦

𝐕 → m = ρ . V → V =

𝐦

𝛒

- různé prvky (ale i sloučeniny, kapaliny) rozdílná hustota → tělesa o stejném objemu

mají různou hmotnost

- závisí na teplotě a tlaku

př. 3.1: Jak se bude lišit hmotnost hliníkové a zlaté krychle o délce hrany 1 cm, pokud víte, že

ρ Al = 2 700 kg.m-3 a ρ Au = 19 320 kg.m-3?

řešení:

V krychle= a3 = (1 cm)3 = 1 cm3 = 10-6 m3 m Al = ρ Al . V krychle = 2 700 kg.m-3 . 10-6 m3 = 2,7 . 10-3 kg = 2,7 g m Au = ρ Au . V krychle = 19 320 kg.m-3. 10-6 m3 = 0,019 kg = 19 g

[1]

3

př. 3.2: Vypočítejte objem (v ml) 250 g etanolu (ρ EtOH = 789,3 kg.m-3) a 250 g vody

(ρ H2O = 998 kg.m-3).

řešení:

V EtOH = 0,250 kg / 789,3 kg.m-3 = 3,17 . 10-4 m3 = 317 ml V H2O = 0,250 kg / 998 kg.m-3 = 2,51 . 10-4 m3 = 251 ml

př. 3.3: Kolik g váží 200 ml vroucí vody (ρH2O, 100°C = 958,35 kg.m-3) a kolik stejné množství

ledu (ρH2O, 0°C = 999,94 kg.m-3).

řešení: m H2O, 100°C = 191,7 g; m H2O, 0°C = 200 g

4. Látkové množství

- značka: n - jednotka: mol

- = chemická veličina, která charakterizuje množství částic v látce

- 1 mol obsahuje tolik částic, kolik atomů obsahuje 12 g nuklidu 𝐂𝟔𝟏𝟐

- 1 mol obsahuje vždy stejné množství částic – jejich počet dán Avogadrovou

konstantou NA

NA = 6,022 . 1023 mol-1

- vzorec: n = 𝐍

𝐍𝐀

n…. látkové množství; N…. počet částic; NA = Avogadrova konstanta

- nelze ho odměřit → nutný přepočet na hmotnost

- odpovídá stechiometrickým koeficientům reakce:

2 NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2 H2O

„2 moly hydroxidu sodného reagují s jedním molem kyseliny sírové za vzniku

jednoho molu síranu sodného a 2 molů vody“

- molární objem Vm = objem 1 molu plynu za standardních podmínek

- Vm = 22,4 dm3.mol-1

- vzorec: n = 𝐕

𝐕𝐦

př. 4.1: Kolik částic obsahuje 12 molů cukru a 12 molů kyseliny sírové?

řešení:

N = n . NA → N cukru = 12 . 6,022 . 1023 = 7,23.1024 částic = N H2SO4

př. 4.2: Jaký objem zaujímá 5 molů oxidu sírového?

řešení:

V = Vm . n = (22,4 . 16) dm3 = 112 dm3

4

5. Molární hmotnost

- značka: M

- jednotka: kg.mol-1; g.mol-1 (využívanější)

- = chemická veličina, která určuje hmotnost 1 molu látky

- vzorec: M = m

n

M …. molární hmotnost; m…. hmotnost; n…. látkové množství

- lze ji odvodit z relativní molekulové hmotnosti Mr – stejná číselná hodnota, ale

přidána jednotka g.mol-1

př. 5.1: Uveďte molární hmotnost kyseliny siřičité; manganistanu draselného a chloridu

sodného.

řešení:

M H2SO3 = 82 g.mol-1; M KMnO4 = 158 g.mol-1; M NaCl = 58 g.mol-1

př. 5.2: Máte za úkol navážit 2 moly uhlíku, vody a kuchyňské soli. Jaké hodnoty se vám

objeví na váze? Kolik částic budou jednotlivé chemikálie obsahovat?

řešení:

m = M . n → mC = 24 g; mNaCl = 116 g; m H2O = 36 g

všechny obsahují stejný počet částic 2 x NA = 1,2. 1024

př. 5.3: Je potřeba připravit 10 g Na2SO4. Kolik je to molů?

řešení:

n = 𝐦

𝐌 → n = (10 / 142) mol = 0,07 mol

př. 5.4: Jaké látkové množství a jakou hmotnost NaOH budete potřebovat při přípravě 17 g

síranu sodného neutralizační reakcí s kyselinou sírovou?

řešení:

2 NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2 H2O

nNaOH : n Na2SO4 = 2 : 1

n Na2SO4 = m / M = 17 / 142 = 0,12 mol

nNaOH = 2 . n Na2SO4 =(2. 0,12) mol = 0,24 mol

m NaOH = M NaOH . n NaOH = (40 . 0,24) g = 9,6 g

5

př. 5.5: Vypočítejte látkové množství bezvodého síranu vápenatého ve 100 g dihydrátu síranu

vápenatého.

řešení:

M CaSO4 = 136 g.mol-1

M CaSO4 . 2H2O = 172 g.mol-1

136 g.mol-1 …………… 172 g.mol-1

x g CaSO4 …………… 100 g

x= (100 / 172) . 136 = 79,1 g CaSO4

n CaSO4 = m CaSO4 / M CaSO4 = (79,1 / 136) mol = 0,581 mol

6. Molární koncentrace

- značka: c - jednotka: mol. dm-3; M (molarita)

- = chemická veličina, která udává látkové množství rozpuštěné látky v 1 dm3 roztoku

- vzorec: c = n

V → c =

𝐦

M . V

c …. molární koncentrace; n…. látkové množství; V….. objem, vždy v dm3!!!; m….hmotnost;

M….molární hmotnost

- závisí na teplotě

př. 6.1: Jaká je molární koncentrace 0,6 molů NaCl rozpuštěných v 8,9 dm3 roztoku?

řešení:

c = n / V = (0,6 / 8,9) mol.dm-3 = 0,07 mol. dm-3

př. 6.2: Jaká je molární koncentrace 16 g H2SO4 v 265 ml roztoku?

řešení:

M H2SO4 = 98 g.mol-1

c = m / (M. V) = (16 / (98 . 0,265)) mol.dm-3 = 0,62 mol. dm-3

př. 6.3: Kolik gramů kyseliny mravenčí obsahuje 200 ml roztoku o koncentraci 0,25 mol.dm-3?

řešení:

M HCOOH = 46 g.mol-1

n = c . V = (0,25 . 0,200) mol = 0,05 mol

m = n . M = (0,05 . 46) g = 2,3 g

př. 6.4: Určete objem 0,125 M roztoku NaOH, který je možno připravit z 10 g NaOH.

řešení:

M NaOH = 40 g.mol-1

V = n / c = m /(M . c) = 10 / (40 . 0,125) = 2 dm3

6

př. 6.5: Jaká je molární koncentrace roztoku o objemu 8,6 ml, ve kterém je 2,9 g kyseliny

dusité?

řešení:

M HNO2 = 47 g.mol-1 V = 8,6 ml = 0,0086 dm3

c = 𝐧

𝐕 =

𝐦

𝐌 .𝐕 =

𝐦

𝐌 .𝐕 =

𝟐,𝟗

𝟒𝟕 . 𝟎,𝟎𝟎𝟖𝟔 = 7,17 mol. dm-3

př. 6.6: Uveďte, jakým způsobem připravíte v laboratoři 0,5 mol. dm-3roztok chloridu

železitého, pokud jej budete potřebovat 3 x 25 ml.

řešení:

M FeCl3 = 162,4 g.mol-1 V = 3 . 25 = 75 ml = 0,075 dm3

m = V . c . M = (0,075 . 0,5 . 162,4) g = 6,09 g FeCl3 rozpustit v malém množství vody a

poté doplnit na 75 ml vodou

př. 6.7: Kolik ml 96 % kyseliny sírové (ρ = 1,83 g . cm-3) potřebujeme k přípravě 250 ml 0,5 M

roztoku této kyseliny?

řešení:

M H2SO4 = 98 g.mol-1

n = c . V = (0,5 . 0,25) mol = 0,125 mol

m = n. M = (0,125 . 98) g = 12,25 g 100% H2SO4

12,25 g …………. 100%

x g ………………… 96 %

x = 𝟏𝟎𝟎

𝟗𝟔 . 12,25 = 12,76 g 96 % H2SO4

V = 𝐦

𝛒 =

𝟏𝟐,𝟕𝟔

𝟏,𝟖𝟑 = 6,97 cm3 = 6,97 ml

př. 6.8: Kolik ml 30 % kyseliny trihydrogenfosforečné (ρ = 1,18 g . cm-3) potřebujeme

k přípravě 0,28 l 0,1 M roztoku této kyseliny?

řešení:

M H3PO4 = 98 g.mol-1

n = c . V = (0,1 . 0,28) mol = 0,028 mol

m = n. M = (0,028 . 98) g = 2,74 g 100% H3PO4

2,74 g …………. 100%

x g ………………… 30 %

x = 𝟏𝟎𝟎

𝟑𝟎 . 2,74 = 9,13 g 30 % H3PO4

V = 𝐦

𝛒 =

𝟗,𝟏𝟑

𝟏,𝟏𝟖 = 7,74 cm3 = 7,74 ml

7

7. Hmotnostní zlomek

- značka: w

- jednotka: bezrozměrná; číselné hodnoty 0 až 1; x 100 % → hodnota v %

- = chemická veličina, která vyjadřuje hmotnostní díl, který zaujímá látka A

v soustavě

- vzorec: w = 𝐦𝐀

𝐦𝐜𝐞𝐥𝐤𝐞𝐦 pro roztoky: w =

𝐦𝐀

𝐦𝐫𝐨𝐳𝐭𝐨𝐤𝐮

w…. hmotnostní zlomek; mA …. hmotnost rozpuštěné látky; m celkem = hmotnost celé soustavy;

m roztoku = hmotnost celého roztoku (rozpuštěná látka + rozpouštědlo)

- např. 96 % H2SO4 → označuje množství čisté látky v roztoku → ve 100 g roztoku je

96 g H2SO4

př. 7.1: Ve 100 g vody bylo rozpuštěno 20 g KOH. Vypočítejte hmotnostní zlomek KOH a vody.

řešení:

wKOH = 𝟐𝟎

𝟐𝟎+𝟏𝟎𝟎 = 0,17 (→ 17 %)

wH2O = 1 – 0,17 = 0,83 (→ 83 %)

př. 7.2: Máme 169 g 9 % roztoku soli. Jaká je hmotnost rozpouštědla?

řešení:

msoli = w . mroztoku = 0,09 . 169 = 15,21 g

mrozpouštědla = mroztoku – msoli = 169 – 15,21 = 153,79 g

př. 7.3: Kolik g HCl je obsaženo v 2,3 dm3 7 % roztoku HCl (𝜌 = 1,035 g.cm-3)?

řešení:

mA = w . mroztoku = w . V . 𝛒 = (0,07 . 2300 . 1,035) g = 166,6 g

př. 7.4: Kolik g 5 % roztoku CuSO4 můžeme připravit z 25 g CuSO4 . 5H2O? Kolik g vody na

přípravu potřebujeme?

řešení:

MCuSO4 . 5H2O = 250 g . mol-1

MCuSO4 = 160 g . mol-1

250 g . mol-1…………. 160 g . mol-1

25 g ……………………… x g

x = 16 g CuSO4

mroztoku = mCuSO4 / w = (16/0,05) g = 320 g roztoku

mH2O = (320 – 16)g = 304 g vody

8

př. 7.5: Jakou část ceny (v %) zaplatíte při koupi sody na praní (dekahydrát uhličitanu

sodného) za krystalovou vodu?

řešení:

MNa2CO3 . 10H2O = 286 g . mol-1

MH2O = 18 g . mol-1

286 g . mol-1…………. 100 %

10 . 18 g . mol-1……… x %

x = (180/286) . 100 = 62, 94 %

př. 7.6: Vypočítejte hmotnost chlorovodíku rozpuštěného v 550 ml kyseliny chlorovodíkové,

jejíž hustota je ρ = 1,169 g.cm-3 a hmotnostní zlomek wHCl = 0,340.

řešení:

mHCl = mroztoku . wHCl = Vroztoku . ρHCl . wHCl = (550 . 1,169 . 0,340) g = 219 g

př. 7.7: Kolikaprocentní je 2,591 M roztok kyseliny sírové o hustotě 1,1548 g.cm-3?

řešení:

zvolíme: Vroztoku = 1 dm3 → n = c . V = (2,591 . 1) mol = 2,591 mol

mH2SO4 = MH2SO4 . n = (98 . 2,591) g = 253,918 g

mroztoku = Vroztoku . ρroztoku = (1 000 . 1,1548) g = 1 154,8 g

w = 𝐦𝐇𝟐𝐒𝐎𝟒

𝐦𝐫𝐨𝐳𝐭𝐨𝐤𝐮 =

𝟐𝟓𝟑,𝟗𝟏𝟖

𝟏𝟏𝟓𝟒,𝟖 = 0,22 → 22 %

8. Objemový zlomek

- značka: φ (fí)

- jednotka: bezrozměrná; číselné hodnoty 0 až 1; x 100 % → hodnota v %

- = chemická veličina, která vyjadřuje poměr objemu rozpuštěné látky a objemu

celého rozpouštědla

- vzorec: φ = 𝐕𝐀

𝐕𝐜𝐞𝐥𝐤𝐞𝐦

φ …. objemový zlomek; VA …. objem rozpuštěné látky; Vcelkem = objem celého roztoku

- závisí na teplotě

př. 8.1: Roztok propan-2-olu o objemu 47 cm3 jsme připravili zředěním 29 cm3 absolutního

propan-2-olu. Vypočítejte koncentraci roztoku v objemových %.

řešení:

φ = 𝟐𝟗

𝟒𝟕 = 0,617 → 61,7 %

9

př. 8.2: Kolik ml alkoholu obsahuje láhev světlého výčepního piva, pokud víte, že obsah

alkoholu je 3,5 % obj.?

řešení:

Vcelkem = 500 ml

Valkoholu = (0,035 . 500) ml = 17,5 ml

př. 8.3: Který z uvedených alkoholických nápojů obsahuje v běžně podávaném množství více

alkoholu? Množství alkoholu uveďte v ml.

druh nápoje Gambrinus Cool lemon víno zelená Fernet Absinth

obj. % alkoholu 3,5 % 2 % 15 % 20 % 40 % 60 %

konzumovaný objem

0,5 l 0,5 l 0,2 l 0,05 l 0,05 l 0,05 l

objem čistého alkoholu

17,5 ml 10 ml 30 ml 10 ml 20 ml 30 ml

pořadí 3. 4. 1. 4. 2. 1.

9. Ředění a směšování roztoků

- často potřeba připravit roztok o určité koncentraci z roztoku o jiné koncentraci

- postup přípravy roztoku:

a) řaděním pomocí rozpouštědla

b) smísením roztoků o různých koncentracích

c) zvýšením koncentrace roztoku (např. odpaření)

- výpočet pomocí směšovací rovnice:

m1.w1 + m2.w2 +…. mx.wx = (m1 + m2 + …mx) . w m1, m2, mx ….. hmotnosti roztoků, které směšujeme; w1, w2, wx ….. hmotnostní zlomek roztoků, které

směšujeme; w …. hmotnostní zlomek výsledného roztoku

- pevné (čisté) látky: w = 1

- voda: w = 0

př. 9.1: Kolikaprocentní bude roztok, který vznikne smísením 54 g 24 % roztoku s 12 g vody?

řešení:

m1, 24% . w1, 24% + mH2O . wH2O, 0% = (m1, 24% + mH2O). w

w = (m1, 24% . w1, 24% + mH2O . wH2O, 0%)/ (m1, 24% + mH2O) = (54 . 0,24 + 0) / (54 + 12) = 0,20

→ 20 %

10

př. 9.2: Kolikaprocentní bude roztok, který vznikne smísením 46 g 14 % roztoku s 17 g čisté

látky?

řešení:

m1, 14% . w1, 24% + mčisté látky, 100% . w čisté látky, 100% = (m1, 14% + mčisté látky, 100% ). w

w = (m1, 14% . w1, 24% + mčisté látky, 100% . w čisté látky, 100% )/ (m1, 14% + mčisté látky, 100%) =

(46 . 0,14 + 17 . 1) / (46 + 17) = 0,37 → 37 %

př. 9.3: Kolik vody musíme přidat k 200 g 80% kyselině sírové, aby vznikla kyselina 20 % ?

řešení:

mH2SO4, 80% . wH2SO4, 80% + mH2O . wH2O, 0% = (mH2SO4, 80% + mH2O). wH2SO4, 20%

mH2O =( 𝐦𝐇𝟐𝐒𝐎𝟒,𝟖𝟎% . 𝐰𝐇𝟐𝐒𝐎𝟒,𝟖𝟎%

𝐰𝐇𝟐𝐒𝐎𝟒,𝟐𝟎% ) - mH2SO4, 80% = (

𝟐𝟎𝟎 . 𝟎,𝟖𝟎

𝟎,𝟐𝟎 ) – 200 g = 600 g

př. 9.4: Připravte 220 g 20 % HNO3, pokud máte k dispozici 65 % a 10 % HNO3. Kolik 65 % a

10 % kyseliny navážíte?

řešení:

mHNO3, 65% . wHNO3, 65% + mHNO3, 10% . wHNO3, 10% = (mHNO3, 65% + mHNO3, 10%). wHNO3, 20%

mHNO3, 65% + mHNO3, 10% = mroztoku → mHNO3, 65% = mroztoku - mHNO3, 10%

(mroztoku - mHNO3, 10%). wHNO3, 65% + mHNO3, 10% . wHNO3, 10% = mroztoku . wHNO3, 20%

mHNO3, 10%. wHNO3, 65% - mHNO3, 10% . wHNO3, 10% = mroztoku . wHNO3, 65% - mroztoku . wHNO3, 20%

0,65 . mHNO3, 10% - 0,1 . mHNO3, 10% = 220 . 0,65 – 220 . 0,2

mHNO3, 10% = (220 . 0,65 – 220 . 0,2) / 0,55 = 180 g

mHNO3, 65% = mroztoku - mHNO3, 10% = (220 – 180) g = 40 g

př. 9.5: Vypočítejte objem vody (ρ = 1,00 g.ml-1), kterou se zředí 14,5 ml koncentrované

kyseliny dusičné (ρ = 1,40 g.ml-1, 67 %) na 25 % roztok.

řešení:

mHNO3, 67% = VHNO3, 67% . ρHNO3, 67% = (14,5 . 1,4) g = 20,3 g

mHNO3, 67% . wHNO3, 67% + mH2O . wH2O, 0% = (mHNO3 + mH2O). wHNO3, 25%

mH2O = ( 𝐦𝐇𝐍𝐎𝟑,𝟔𝟕% .𝐰𝐇𝐍𝐎𝟑,𝟔𝟕%

𝐰𝐇𝐍𝐎𝟑,𝟐𝟓%

) - mHNO3 = ( 𝟐𝟎,𝟑 . 𝟎,𝟔𝟕

𝟎,𝟐𝟓 ) – 20,3 g = 34,1 g

VH2O = 34,1 ml

11

př. 9.6: V laboratoři potřebujete připravit 100 ml (ρ = 1,085 g.cm-3) 7 % roztoku kyseliny

sírové. K dispozici máte kyselinu 30 % (ρ = 1,2185 g.cm-3). Jak budete postupovat?

řešení:

mH2SO4, 7% = V H2SO4, 7% . ρ H2SO4, 7% = (100 . 1,085) g = 108,5 g

mH2SO4, 30%. w H2SO4, 30% + mH2O . wH2O, 0% = (m H2SO4, 30% + mH2O). w H2SO4, 7%

mH2SO4, 30% = ( (𝐦𝐇𝟐𝐒𝐎𝟒,𝟑𝟎%

+ 𝐦𝐇𝟐𝐎) . 𝐰𝐇𝟐𝐒𝐎𝟒,𝟕%

𝐰𝐇𝟐𝐒𝐎𝟒,𝟑𝟎% ) g =

𝟏𝟎𝟖,𝟓 . 𝟎,𝟎𝟕

𝟎,𝟑𝟎 g = 25,3 g

VH2SO4, 30% = mH2SO4, 30% / ρ H2SO4, 30% = (25,3 / 1,2185) ml = 20,8 ml (odpipetovat 21 ml a

doplnit na 100 ml vodou)

př. 9.7: Rozpuštěním CuSO4.5H2O ve vodě má být připraveno 500 g roztoku síranu

měďnatého, v němž je hmotnostní zlomek CuSO4 5 %. Vypočítejte hmotnost CuSO4.5H2O a

množství vody (v ml), které se k přípravě roztoku použijí.

řešení:

MCuSO4.5H2O = 249,7 g.mol-1

MCuSO4 = 159,6 g.mol-1

mCuSO4 . wCuSO4, 100% + mH2O . wH2O, 0% = mroztoku. wCuSO4, 5% mCuSO4 = mroztoku. wCuSO4, 5% = (500 . 0,05) g = 25 g 249,7 g . mol-1…………. 159,6 g . mol-1 x g ………………………….. 25 g x = 39,1 g CuSO4.5H2O mH2O = 500 – 39,1 = 460,9 g VH2O = 460,9 ml

př. 9.8: Vypočítejte hmotnost zelené skalice a objem vody, který použijete při přípravě 250 g

15 % roztoku FeSO4.

řešení:

MFeSO4.7H2O = 278,01 g.mol-1

MFeSO4 = 151,9 g.mol-1

m FeSO4 . w FeSO4, 100% + mH2O . wH2O, 0% = mroztoku. wFeSO4, 15% m FeSO4 = mroztoku. wFeSO4, 15% = (250 . 0,15) g = 37,5 g

278,01 g . mol-1…………. 151,9 g . mol-1 x g ……………………………. 37,5 g x = 68,6 g FeSO4.7H2O mH2O = 250 – 68,6 = 181,4 g VH2O = 181,4 ml

12

Další příklady k procvičení: 1. Látka o hustotě 1935.7 kg / m3 zaujímá v nádobě objem 2 cm3. Jaká je její hmotnost? (3,87 g)

2. Jaká je hmotnost 23 mol oxidu sírového? (1841,61 g)

3. Vypočítejte látkové množství 61 dm3 ethanu za normálních podmínek. (2,72 mol)

4. Vypočítejte látkové množství 13 . 1023 molekul kyslíku. (2,16 mol)

5. Kolika procentní roztok vznikne rozpuštěním 2g chloridu sodného v 60 cm3 vody? (3,22 %)

6. Kolik bromidu draselného (KBr) je třeba rozpustit ve 100 cm3 vody, máte-li připravit 20 % roztok? (25 g)

7. Máme 6 % roztok, ve kterém je 79 g rozpouštědla. Jaká je hmotnost roztoku? (84,04 g)

8. Zjistěte hmotnostní zlomek síranu železnatého v roztoku, který vznikl rozpuštěním 74,75 g FeSO4 . 7H2O ve

181 g vody. (0,16)

9. Roztok kyseliny octové o objemu 50 cm3 jsme připravili zředěním 1 cm3 absolutní kyseliny octové.

Vypočítejte koncentraci roztoku v objemových %. (2 obj. %)

10. Roztok byl připraven zředěním 27 g kyseliny mravenčí na celkový objem 84 cm3. Vypočítejte objemový

zlomek roztoku. (ρkyseliny mravenčí = 1220,2 kg/m3) (0,26)

11. Jaký je objem 0,2 M roztoku, ve kterém je 4,5 mol rozpuštěné látky? (22,5 l)

12. Jaká je hmotnost kyseliny dusičné v 2.2 M roztoku o objemu 7.3 ml? (1,01 g)

13. Kolikaprocentní je 1,33 M roztok K2CO3 o hustotě 1,1490 g.cm-3 (16 %)

14. Kolik cm3 30% kyseliny dusičné (ρ = 1,18 g.cm-3) je potřeba na přípravu 500 cm3 jejího 0,5M roztoku?

(44,5 cm3)

15. Vypočítejte, kolik cm3 50% kyseliny dusičné (ρ = 1,31 g.cm-3) a kolik cm3 vody bude třeba na přípravu

1500 cm3 20% roztoku této kyseliny (ρ = 1,1150 g.cm-3) (510,7 cm3 50% HNO3; 1003,5 cm3 vody)

16. Vypočítejte, kolik cm3 60% kyseliny dusičné (ρ = 1,3667 g.cm-3) a kolik cm3 10% roztoku této kyseliny

(ρ = 1,0543 g.cm-3) bude třeba smísit pro přípravu 5 dm3 jejího 30% roztoku (ρ= 1,18 g.cm-3).

(1726,8 cm3 60% HNO3; 3357,7 cm3 vody)

Zdroje:

[1] http://fyzika.jreichl.com/data/Termo_4_kapaliny_skupenstvi_soubory/image056.png; cit. 29.9.2013

Kosina L.; Šrámek V.: Chemické výpočty a reakce. Albra, Praha, 1996.

Kotlík B.; Růžičková K.: Cvičení k chemii v kostce. Fragment, Havlíčkův Brod, 2000.

Benešová M., Satrapová H.: Odmaturuj z chemie. Didaktis, Praha, 2002.

Vacík J., Barthová J. a kol.: Přehled středoškolské chemie. SPN, Praha, 1999.

Flemr V., Holečková E.: Úlohy z názvosloví a chemických výpočtů v anorganické

chemii. VŠCHT, Praha, 2008.

http://chemicke-vypocty.cz/