Растворимость смеси веществ

[хмм]

Вопрос не совсем про химию, но.. Есть вещество-1 с растворимостью n1 грамм на 100 мл. воды, вещество-2 с растворимостью n2, вещество-3 с растворимостью n3 и т.д. Необходимо сделать насыщенный водный раствор с определенным массовым соотношением веществ, например 3:2:1 для трех веществ. Как рассчитать массовую долю каждого вещества?

[Иван1978]

по-моему вопрос не однозначный. В чистой воде растворимость не такая как если в нее уже что-то добавлено. Это только для малых величин растворимостей нет зависимости от других компонентов. Ну или конечно можно стоять на противоположной позиции, что растворимость не зависит от других компонентов. В первый раз такой вопрос вижу.

Изменено 19 Ноября, 2018 в 19:00 пользователем Иван1978

[Аль де Баран]

Отвесьте эти компоненты в указанном соотношении и добавляйте к смеси воду при перемешивании, пока все компоненты полностью не растворятся. Потом сложите массу добавленной воды с массой всех компонентов и считайте массовые доли (или проценты) отдельных компонентов в растворе, но независимо от абсолютных значений этих долей, их взаимное отношение всегда будет 3 : 2 : 1. Или вы хотите всё прям так рассчитать теоретически?

Изменено 19 Ноября, 2018 в 23:44 пользователем Аль де Баран

[хмм]

4 часа назад, Аль де Баран сказал:

Отвесьте эти компоненты в указанном соотношении и добавляйте к смеси воду при перемешивании, пока все компоненты полностью не растворятся. Потом сложите массу добавленной воды с массой всех компонентов и считайте массовые доли (или проценты) отдельных компонентов в растворе, но независимо от абсолютных значений этих долей, их взаимное отношение всегда будет 3 : 2 : 1. Или вы хотите всё прям так рассчитать теоретически?

Понятно, что можно решить задачу эмпирически, но хотелось бы узнать формулу, если таковая существует.

[aversun]

11 час назад, хмм сказал:

Вопрос не совсем про химию, но.. Есть вещество-1 с растворимостью n1 грамм на 100 мл. воды, вещество-2 с растворимостью n2, вещество-3 с растворимостью n3 и т.д. Необходимо сделать насыщенный водный раствор с определенным массовым соотношением веществ, например 3:2:1 для трех веществ. Как рассчитать массовую долю каждого вещества?

Сделать для всех трех компонентов насыщенный раствор, да еще для заранее определенного соотношения компонентов практически невозможно, что-то будет насыщенно, а что-то недосыщенно, т.к. растворимость у всех солей разная.

Кроме того нельзя заранее сказать какова концентрация насыщения для данной соли в таком растворе, т.к. будет взаимное влияние солей.

 

1 час назад, хмм сказал:

Понятно, что можно решить задачу эмпирически, но хотелось бы узнать формулу, если таковая существует.

Не существует, в лучшем случае можно найти экспериментальные данные по растворимости для смеси солей.

[Леша гальваник]

Практически, если вещества не взаимодействуют, то взаимное  влияние на растворимость не будет очень большим - просто навески каждого взять в избытке раза в полтора, избыток останется на дне сосуда.

Так насыщенный раствор калия хлористого для электродов готовят - постоянное наличие кристаллов на дне склянки гарантирует - раствор насыщенный.

[radiodetaleylubitel]

Если вещества в воде распадаются на ионы, то из-за увеличения ионной силы раствора растворимость каждого вещества будет больше, чем по справочнику для насыщенного раствора этого вещества в воде.

Но есть и исключения, если соли имеют общий анион или катион, то более растворимая соль будет препятствовать растворению менее растворимой соли. В таких случаях надо смотреть произведение растворимости с учетом ионной силы раствора.

Изменено 20 Ноября, 2018 в 07:20 пользователем radiodetaleylubitel

[antabu]

Есть старый многотомный справочник по растворимости Коган В.Б.и др., правда, сканом пользоваться неудобно.
 

[хмм]

На всякий случай скажу, что эти вещества - сахар, поваренная соль и лимонная кислота. Насколько я понимаю, при комнатной температуре они друг с другом не реагируют.  Хотя, наверное, лимонка все же слегка разложит сахарозу на глюкозу и фруктозу. Есть гипотеза, что можно вычислить общую растворимость смеси, исходя из растворимости каждого компонента и его массовой доли.

 

Например, если соотношение 3:2:1, то процентное массовое соотношение 50%:33%:17%. Соответственно, растворимость будет n1*0.5+n2*0.33+n3*0.17 грамм на 100 мл воды. 

 

Склоняюсь к тому, что эмпирический способ будет проще, но хотелось бы сделать все красиво по науке. 

Изменено 20 Ноября, 2018 в 17:50 пользователем хмм

[yatcheh]

1 минуту назад, хмм сказал:

Склоняюсь к тому, что эмпирический способ будет проще, но хотелось бы сделать все красиво по науке. Кстати, растворять смесь до насыщения раствора не вариант, приготовить идеально однородную смесь кристаллических химикатов сложновато, не размолов их в пыль.

 

На кой их в пыль-то размалывать? 

Ну, да дело не в этом. Как я понял, вам нужно получить раствор сахара, соли и лимонки при весовом соотношении 3:2:1 и при этом - максимальной концентрации. Тогда эта самая концентрация будет определяться растворимостью наименее растворимого компонента с учётом его массовой доли. 

Имеем растворимость (в г на 100 г воды)

сахар 179

соль 35

лимонка 133 (в пересчёте на безводную)

 

Ясен пень, что тут соль - самая малорастворимая. Значит, берём 35 г соли (2 части), 35*3/2 = 52 г сахара (три части) и 35/2 = 17 г лимонки (безводной, 1 часть) и растворяем всю эту компанию в 100 г воды. Можно подогреть.