Система уравнений в задаче

[Ewixx_]

Смесь хлора и хлороводорода с числом атомов хлора 4,816·10²³ полностью поглотили в горячем растворе едкого кали (ρ = 1,12 г/мл). Получили 387 г раствора с pH = 7. Для полного осаждения хлорид-ионов из этого раствора необходимо 166,6 г насыщенного раствора нитрата серебра(I). Найти объём применённого раствора щёлочи, если в 100 г воды можно максимально растворить 250 г нитрата серебра(I).

Нашла такое решение данной задачи. Мне непонятно, откуда автор взял, что хлора 0,3 моль? По его логике все сходится, но все же. До того, как я посмотрела это решение, решила ее самостоятельно, по количеству вещества хлора и хлороводорода получилась совершенно другая картина, хотя ответ получился тот же. Подскажите пожалуйста, как грамотно составить систему уравнений по этой задаче (понимаю, что одно уравнение будет по хим.количеству хлор-ионов, а второе - по кол-ву атомов хлора в смеси). P.s: у меня вышло, что v(CI2)= 0,1 моль, а v(HCI) = 0,6 моль, решение с интернета приложу.

[yatcheh]

30 минут назад, Ewixx_ сказал:

Смесь хлора и хлороводорода с числом атомов хлора 4,816·10²³ полностью поглотили в горячем растворе едкого кали (ρ = 1,12 г/мл). Получили 387 г раствора с pH = 7. Для полного осаждения хлорид-ионов из этого раствора необходимо 166,6 г насыщенного раствора нитрата серебра(I). Найти объём применённого раствора щёлочи, если в 100 г воды можно максимально растворить 250 г нитрата серебра(I).

Нашла такое решение данной задачи. Мне непонятно, откуда автор взял, что хлора 0,3 моль? По его логике все сходится, но все же. До того, как я посмотрела это решение, решила ее самостоятельно, по количеству вещества хлора и хлороводорода получилась совершенно другая картина, хотя ответ получился тот же. Подскажите пожалуйста, как грамотно составить систему уравнений по этой задаче (понимаю, что одно уравнение будет по хим.количеству хлор-ионов, а второе - по кол-ву атомов хлора в смеси). P.s: у меня вышло, что v(CI2)= 0,1 моль, а v(HCI) = 0,6 моль, решение с интернета приложу.

 

Да, какое-то кривое решение. Просто пропущены промежуточные выкладки.

Количество ионов хлора в полученном растворе - 0.7 моль. Количество исходного хлора - 0.8 моля. Значит, в виде хлорат-иона у нас 0.8-0.7 = 0.1 моль хлора.

3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2O

Из условия n(KClO3) = 0.1 получаем:

0.3Cl2 + 0.6KOH = 0.5KCl + 0.1KClO3 + 0.3H2O

Но, так как хлора у нас всего 0.8 моль, то нам не хватает 0.2 моль. Добавляем его в виде HCl:

0.2HCl + 0.2KOH = 0.2KCl + 0.2H2O

Складываем эти уравнения, и получаем конечное:

0.3Cl2 + 0.2HCl + 0.8KOH = 0.7KCl + 0.1KClO3 + 0.5H2O

 

Разумеется, эту задачу можно решить и иным способом - при помощи системы уравнений, таскать, боле строго...

Изменено 22 Апреля, 2022 в 19:48 пользователем yatcheh

[Ewixx_]

3 минуты назад, yatcheh сказал:

Да, какое-то кривое решение. Просто пропущены промежуточные выкладки.

Количество ионов хлора в полученном растворе - 0.7 моль. Количество исходного хлора - 0.8 моля. Значит, в виде хлорат-иона у нас 0.8-0.7 = 0.1 моль хлора.

3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2O

Из условия n(KClO3) = 0.1 получаем:

0.3Cl2 + 0.6KOH = 0.5KCl + 0.1KClO3 + 0.3H2O

Но, так как хлора у нас всего 0.8 моль, то нам не хватает 0.2 моль. Добавляем его в виде HCl:

0.2HCl + 0.2KOH = 0.2KCl + 0.2H2O

Складываем эти уравнения, и получаем конечное:

0.3Cl2 + 0.2HCl + 0.8KOH = 0.7KCl + 0.1KClO3 + 0.5H2O

Спасибо большое!!) 

[stearan]

похоже, у Вас не то вышло. а у интернетов всё правильно. не хватает (возможно для некоторых ключевой) информации, что в горячем растворе KOH 3 моля Cl₂ реагируют с 6 молями КОH на 1 моль КClО₃ и 5 молей КCl.

1) 0.8 "моля атомов" Cl по числу Авогадро вычислили наверно без труда

2) также число молей использованного AgNO₃ (по данным про насыщенный раствор): 166.6*(250/(250+100))/(107.87+14.01+3*16) = 0.7

     оно же будет равно и "числу молей" ионов  Cl^- 

3) пусть число молей реального газа - хлора Cl₂ = х, а число молей HCl = y

     тогда баланс атомов хлора:  2x + y = 0.8

                баланс ионов  Cl^-:   (5/3)x + y = 0.7

      откуда и получим "законным способом"   число молей хлора Cl₂ = 0.3  и соответственно исходное число молей HCl = 0.2

 

   upd: тьфу, опередил    

Изменено 22 Апреля, 2022 в 20:55 пользователем stearan

[Ewixx_]

10 часов назад, stearan сказал:

тогда баланс атомов хлора:  2x + y = 0.8

                баланс ионов  Cl^-:   (5/3)x + y = 0.7

Вам тоже спасибо большое!)