Задача: сколько карбоната калия нужно взять чтобы получить максимум нитрата калия из...

[Zenith]

Имеется смесь 73% нитрата кальция и 27% нитрата аммония. Сколько нужно взять карбоната калия чтобы получить обменной реакцией максимальное количество нитрата калия? Пытаюсь решить так:

 

Ca(NO₃)₂*4H₂O + K₂CO₃ -> CaCO₃ + 2KNO₃ + 4H₂O

164...........72........138

 

2 NH₄NO₃ + K₂CO₃ -> 2 KNO₃ + CO₂ + H₂O + 2 NH₃

160..............138

 

 

Единственное что я не выяснил, это сколько воды содержит гидрат нитрата аммония.

Изменено 16 Августа, 2012 в 18:47 пользователем Zenith

[Nil admirari]

А разве нитрат аммония образует гидраты?

[Zenith]

Знаю только что он гигроскопичен, но образует ли он какой-то гидрат, нигде не упоминается.

То есть если кристалической воды в нитрате аммония нет, то на 25 грам смеси нужно добавить 16 грам карбоната калия, так что ли?

 

Во время эксперимента я добавил не 16, а 21 грам карбоната калия. Получается что в растворе должен быть его избыток.

Однако при добавлении соляной кислоты к раствору не выделяется углекислый газ. Также выпареный осадок не реагирует на соляную кислоту.

Я просто в замешательстве, куда делся ошибочно добавленный избыток карбоната калия.

 

Единственное что приходит в голову, это то, что может быть ошибка в условии, то есть соотношение нитрата аммония и нитрата кальция перепутано местами.

Изменено 16 Августа, 2012 в 19:25 пользователем Zenith

[rrr]

  В 16.08.2012 в 18:44, Zenith сказал:

Имеется смесь 73% нитрата кальция и 27% нитрата аммония. Сколько нужно взять карбоната калия чтобы получить обменной реакцией максимальное количество нитрата калия? Пытаюсь решить так:

 

А про кристаллогидрат нигде не упоминается. Так что брать наверное нужно обыкновенный нитрат кальция.

В любом случае в растворе никаких кристаллогидратов нет.

 

На 100г смеси нужно 84,72г карбоната.

Изменено 16 Августа, 2012 в 19:59 пользователем rrr

[aversun]

  В 16.08.2012 в 19:55, rrr сказал:

А про кристаллогидрат нигде не упоминается. Так что брать наверное нужно обыкновенный нитрат кальция.

Тем более, что кроме тетрагидрата, существуют ди - и тригидраты.

[Zenith]

  В 16.08.2012 в 19:55, rrr сказал:

А про кристаллогидрат нигде не упоминается. Так что брать наверное нужно обыкновенный нитрат кальция.

В любом случае в растворе никаких кристаллогидратов нет.

 

На 100г смеси нужно 84,72г карбоната.

Я тоже сначала так думал, это 21 грам к которому я пришел. Однако нитрат кальция существует преимущественно в форме тетрагидрата, поэтому в смеси сухих солей имеется кристалическая вода, которую нужно учесть при расчетах. По крайней мере лаборатория закупает нитрат кальция именно как тетрагидрат.

 

  В 16.08.2012 в 19:59, aversun сказал:

Тем более, что кроме тетрагидрата, существуют ди - и тригидраты.

Да, но тетрагидрат все же основная форма, насколько я понял. Я ошибаюсь?

Только что я взял новую порцию раствора и повторил опыт. Прокипятив для удаления амиака и углекислого газа и отфильтровав мел, я начал приливать по каплям еще раствор карбоната калия и выпал еще мел. Получается что 21г карбоната на 25г смеси нитратов даже мало???

Изменено 16 Августа, 2012 в 21:52 пользователем Zenith

[rrr]

  В 16.08.2012 в 21:50, Zenith сказал:

Я тоже сначала так думал, это 21 грам к которому я пришел. Однако нитрат кальция существует преимущественно в форме тетрагидрата, поэтому в смеси сухих солей имеется кристалическая вода, которую нужно учесть при расчетах. По крайней мере лаборатория закупает нитрат кальция именно как тетрагидрат.

А вы где эту смесь берете-то?

[Zenith]

Это в принципе не имеет значения, но ее готовит кто-то из студентов или лаборант - у кого есть время. А может и преподаватель если не занят. Просто на электронных весах взвешивается каждая соль и ссыпается в стакан. На нитрате кальция написано что это тетрагидрат. На нитрате аммония кристалическая вода не упоминается. _{В условие задачи входит еще и объем воды необходимый для полного протекания реакции, но с этим вопросов у меня нет.}

Изменено 16 Августа, 2012 в 22:21 пользователем Zenith

[aversun]

Ca(NO3)2 + K2CO3 = CaCO3 + 2KNO3

2NH4NO3 + K2CO3 = 2KNO3 + CO2 + H2O + 2NH3

 

Предположим, что взят тетрагидрат, тогда безводного нитрата кальция в смеси

73*Ca(NO3)2/(Ca(NO3)2+4H2O) = 50,72%

 

Ca(NO3)2 - K2CO3

50,72 - X

X = 50,72*K2CO3/Ca(NO3)2 = 42,72

 

2NH4NO3 - K2CO3

27 - X

X = 27*K2CO3/(2*NH4NO3) = 23,31

 

На 100 грамм смеси нужно 42,72 + 23,31 = 66,03 г K2CO3

[rrr]

  В 16.08.2012 в 21:50, Zenith сказал:

Только что я взял новую порцию раствора и повторил опыт. Прокипятив для удаления амиака и углекислого газа и отфильтровав мел, я начал приливать по каплям еще раствор карбоната калия и выпал еще мел. Получается что 21г карбоната на 25г смеси нитратов даже мало???

 

Наверное при кипячении идет реакция CaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2

Вот гидрокарбонат и реагирует с карбонатом калия.