Маленькие вопросы, не требующие создания новых тем

[pauk]

Есть глупый вопрос на уровне школьной задачи, но я с ходу не могу решить. При получении нитрата калия, взаимодействием KOH и NH4NO3, выделяющийся аммиак был частично поглощен водой. Воды было взято ровно 30мл, после поглощения аммиака объем стал 38,5мл. Как определить массовую долю аммиака в растворе исходя только из этих данных, не взвешивая раствор?

 

Понятно, что в лаборатории скорее всего взяли бы ареометр, померили плотность, достали бы с полки справочник и определи все по нему. Но меня интересует чисто математическое решение этой задачи.

 

P.S.: эта задача не из задачника, а реальная практическая дилемма с которой лично я столкнулся.

 

Никак. Масса связана с объёмом через плотность. Архимед и то об этом уже знал.

[Eddie]

Есть глупый вопрос на уровне школьной задачи, но я с ходу не могу решить. При получении нитрата калия, взаимодействием KOH и NH4NO3, выделяющийся аммиак был частично поглощен водой. Воды было взято ровно 30мл, после поглощения аммиака объем стал 38,5мл. Как определить массовую долю аммиака в растворе исходя только из этих данных, не взвешивая раствор?

 

Понятно, что в лаборатории скорее всего взяли бы ареометр, померили плотность, достали бы с полки справочник и определи все по нему. Но меня интересует чисто математическое решение этой задачи.

 

P.S.: эта задача не из задачника, а реальная практическая дилемма с которой лично я столкнулся.

 

Предположим, что измерение происходило при температуре в 20 градусов.

Получается, что 30 мл воды должны весить 30 * 0,99823 = 29,9469 граммов. (см. таблицу плотности воды)

Допустим, растворилось X граммов аммиака в воде, тогда плотность (Y) раствора составит:

 

Y = ( 29,9469 + X ) / 38,5

 

Дальше можно только подставлять X в уравнение, и сравнивать полученный Y с табличными данными. Удобнее всего это сделать графически.

 

Получается, что примерная массовая доля аммиака в Вашем растворе будет около 16% (плюс/минус 2%).

 

При 16% плотность по таблице составляет 0,9361  г/см3, то есть масса растворенного аммиака должна быть 38,5 * 0,9361 * 0,16 = 5,766376 г.

По первой формуле с такой массой аммиака можно выйти на предполагаемую плотность (5,766376 + 29,9469) / 38,5 = 0,9276, что довольно близко.

 

При концентрации в 14% и в 18% расхождение получается больше, чем при 16%, так что искомая массовая доля аммиака лежит в интервале от 14% до 18%, и ближе всего она к 16%.

 

Если бы таблица плотности растворов аммиака в воде была бы с более частым шагом, концентрацию можно было бы вычислить точнее. А так точность получается плюс/минус 2%.

[SilverKay]

Ну, сам алгоритм понятен, я вот тоже голову ломал и пришел к выводу что у нас одно уравнение и 2 неизвестных, то есть у нас функция от температуры, а следовательно, от растворимости(это в идеале), но в реале все несколько иначе, дело в том что аммиак растворялся не шибко эффективно, то есть раствор не был насыщен аммиаком при данной температуре, а это уже говорит о том, что табличная растворимость может быть использована только как верхняя граница концентрации.

 

Плотность после получения р-ра аммиака я мерил, она получалась 0.9217, что соответствует по таблице около 20%. А вопрос я это задал еще вот почему: дело в том, что 30мл воды были взяты не совсем с потолка, в моей реакции должен был выделиться примерно 1 моль аммиака(17 грамм), температура воды в приемнике была 15-20 град., насыщенный раствор аммиака при этой температуре имел бы концентрацию более 30%, я вычел предполагаемые потери и издержки, и взял воды на несколько грамм меньше, чем нужно было бы взять для поглощения 1 моля аммиака. Это было сделано для того, чтобы гарантированно получить насыщенный раствор, но он не получился. Я исходил из того, что аммиак хорошо и жадно растворяется в воде, раз уж с ним даже фонтанчики как с HCl можно делать, но не достаточно жадно что бы можно было просто опустить шланг с воронкой на конце над гладью воды.

 

Проблема в том, что я не могу найти где я ошибся, и если бы был математический способ определить концентрацию, я бы смог проверить результат расчетом. Но как оказалось, посчитать это нельзя, а можно только померить. А ошибка должна быть, ибо если у меня плотность 0.9217 и соответствующая концентрация 20%, то масса 38,5мл жидкости с плотностью 0.9217 равна примерно 35,5г. Если мы попробуем вычислить массу воды исходя что её должно быть 80%, то получим 28,4г, а воды было 30мл. Куда она делась то?  В любом случае спасибо за ответы=)

Изменено 6 Ноября, 2014 в 22:15 пользователем SilverKay

[Atom0]

Можно ли получить соляную кислоту из серной, но не концентрированной?

[dmr]

Ну, сам алгоритм понятен, я вот тоже голову ломал и пришел к выводу что у нас одно уравнение и 2 неизвестных, то есть у нас функция от температуры, а следовательно, от растворимости(это в идеале), но в реале все несколько иначе, дело в том что аммиак растворялся не шибко эффективно, то есть раствор не был насыщен аммиаком при данной температуре, а это уже говорит о том, что табличная растворимость может быть использована только как верхняя граница концентрации.

 

Плотность после получения р-ра аммиака я мерил, она получалась 0.9217, что соответствует по таблице около 20%. А вопрос я это задал еще вот почему: дело в том, что 30мл воды были взяты не совсем с потолка, в моей реакции должен был выделиться примерно 1 моль аммиака(17 грамм), температура воды в приемнике была 15-20 град., насыщенный раствор аммиака при этой температуре имел бы концентрацию более 30%, я вычел предполагаемые потери и издержки, и взял воды на несколько грамм меньше, чем нужно было бы взять для поглощения 1 моля аммиака. Это было сделано для того, чтобы гарантированно получить насыщенный раствор, но он не получился. Я исходил из того, что аммиак хорошо и жадно растворяется в воде, раз уж с ним даже фонтанчики как с HCl можно делать, но не достаточно жадно что бы можно было просто опустить шланг с воронкой на конце над гладью воды.

 

Проблема в том, что я не могу найти где я ошибся, и если бы был математический способ определить концентрацию, я бы смог проверить результат расчетом. Но как оказалось, посчитать это нельзя, а можно только померить. А ошибка должна быть, ибо если у меня плотность 0.9217 и соответствующая концентрация 20%, то масса 38,5мл жидкости с плотностью 0.9217 равна примерно 35,5г. Если мы попробуем вычислить массу воды исходя что её должно быть 80%, то получим 28,4г, а воды было 30мл. Куда она делась то?  В любом случае спасибо за ответы=)

Табличные данные,для раствора аммиака в воде,не в курсе,что у вас там еще и нитрат будет плавать,тем более,что в присутствии растворенных солей,растворимость газов понижается.

[What's my life?]

Здравствуйте! меня интересует очень злободневный вопрос. Те, кто живет в частных домах, и сам топит печку, меня поймут.

Дело в том, что в этом году привезли уголь, и  процентное соотношение мелкого угля по сравнению с крупным значительно превышает. Вопрос - в чем можно замочить уголь, чтоб он стал после высушки  тверже, чтоб использовать его как крупный уголь.

И еще один вопрос - какое легковоспламеняющееся вещество дешевле, и хорошо разгорит печь? Мне сегодня пришлось даже растительное масло использовать, а то из моих рук  печка не воспламеняется, я уже все техники перепробовал ее поджигания. На бумагу (газету, свернутую в рулон) кладу дрова, потом уголь крупный (что еще пока есть) и поджигаю. Блин, это такая головная боль, сейчас это занятие полностью перешло на мои руки. Я раньше поджигал, но тогда уголь был крупнее, и  дрова суше, а эти дрова из недавно срубленого вяза (летом рубили, и сразу же на дрова срубили), который наверное еще не полностью высох. И последний вопрос - можно ли для хорошего воспламенения использовать бензол? Он вроде тоже горюч. Просто раст.масло жалко так переводить.

[WASQ]

Есть глупый вопрос на уровне школьной задачи, но я с ходу не могу решить. При получении нитрата калия, взаимодействием KOH и NH4NO3, выделяющийся аммиак был частично поглощен водой. Воды было взято ровно 30мл, после поглощения аммиака объем стал 38,5мл. Как определить массовую долю аммиака в растворе исходя только из этих данных, не взвешивая раствор?

 

Понятно, что в лаборатории скорее всего взяли бы ареометр, померили плотность, достали бы с полки справочник и определи все по нему. Но меня интересует чисто математическое решение этой задачи.

 

P.S.: эта задача не из задачника, а реальная практическая дилемма с которой лично я столкнулся.

 

Если есть таблица зависимости плотности аммиачного раствора от массовой доли аммиака (а думаю в справочниках она имеется), то задача имеет однозначное решение и плотность измерять не обязательно.

[What's my life?]

Можно же ведь еще так решить:

38,5 - 30 = 8,5 мл растворенного аммиака

отсюда находите массовую долю аммиака:

phi(аммиака)=(V(аммиака)/V(раствора))*100%=...

где V(раствора) = 38,5 мл

V(аммиака) = 8,5 мл

Изменено 10 Ноября, 2014 в 15:20 пользователем What's my life?

[WASQ]

Можно же ведь еще так решить:

38,5 - 30 = 8,5 мл растворенного аммиака

отсюда находите массовую долю аммиака:

phi(аммиака)=(V(аммиака)/V(раствора))*100%=...

где V(раствора) = 38,5 мл

V(аммиака) = 8,5 мл

 

Не, так нельзя. При растворении обьем газа сущетсвенно уменьшается, как и при конденсации.

[chemister2010]

Здравствуйте! меня интересует очень злободневный вопрос. Те, кто живет в частных домах, и сам топит печку, меня поймут.

Дело в том, что в этом году привезли уголь, и  процентное соотношение мелкого угля по сравнению с крупным значительно превышает. Вопрос - в чем можно замочить уголь, чтоб он стал после высушки  тверже, чтоб использовать его как крупный уголь.

И еще один вопрос - какое легковоспламеняющееся вещество дешевле, и хорошо разгорит печь? Мне сегодня пришлось даже растительное масло использовать, а то из моих рук  печка не воспламеняется, я уже все техники перепробовал ее поджигания. На бумагу (газету, свернутую в рулон) кладу дрова, потом уголь крупный (что еще пока есть) и поджигаю. Блин, это такая головная боль, сейчас это занятие полностью перешло на мои руки. Я раньше поджигал, но тогда уголь был крупнее, и  дрова суше, а эти дрова из недавно срубленого вяза (летом рубили, и сразу же на дрова срубили), который наверное еще не полностью высох. И последний вопрос - можно ли для хорошего воспламенения использовать бензол? Он вроде тоже горюч. Просто раст.масло жалко так переводить.

 

Мелкий уголь можно склеить какой нибудь органикой - клей ПВА или банальным сахаром.

 

Для розжига купите керосина (бензин опаснее из-за легкости вспышки, бензол значительно токсичнее). Можно еще сделать немного угля с селитрой для розжига.