Олимпиадные задачи

[Sejay358]

А вот ещё одна задача, экспериментальный тур. Имеется смесь хлоридов калия и натрия. Используя лабораторное оборудование (термостойкие стаканы, чашки для выпаривания, стаканы, электрическая плитка, термометры) и данные по растворимости, выделите из смеси чистый хлорид калия.

Растворимость (s) хлоридов калия и натрия в 100 г воды

Имеется смесь хлоридов калия и натрия. Используя лабораторное оборудование (термостойкие стаканы, чашки для выпаривания, стаканы, электрическая плитка, термометры) и данные по растворимости, выделите из смеси чистый хлорид калия.

Растворимость (s) хлоридов калия и натрия в 100 г воды (в граммах)

 

Соль t, ⁰C s, г

 

 

 

NaCl

 

0 - 35,7 20 - 39,9 40 - 36,4 60 - 37,2 80 - 38,1 100 - 39,4

KCl

 

0 - 28,0 10 - 31,2 20 - 34,4 25 - 36,0 30 - 37,4 40 - 40,3 60 - 45,8 80 - 51,1 100 - 56,0

Но для того, чтобы решить, нужно знать кое-что. Во-первых: если в 100 г воды максимально растворено одно вещество, то другое вещество не может быть там растворено? и второе: нам не сказали сколько грамм того и другого вещества входит в смесь, а также сколько хлорида калия нужно выделить. Поэтому, получается, можно выделить не весь хлорид калия, весь я не представляю себе как. Итак, по-моему, нужно нагреть до определённой температуры раствор этой смеси и часть хлорида калия выпадет в осадок. Но у нас ведь нет фильтровальной бумаги. Понятно, что можно может и без неё, просто слить раствор, но не знаю, предусмотрено ли это. Так как же правильно решить задачу?

Изменено 23 Июля, 2013 в 10:16 пользователем Sejay358

[KRAB-XIMIK]

Я когда учился, половина межнариков спилась в общаге, а половина оставшихся ударилась в беспробудное гамство.

Какие-то "неправильные" межнарики.

[M_GM]

Это от слова "Game". Wow и Lineage всякие))

Тогда уж "беспробудное геймство", а то уже возникают сексуальные ассоциации.

Ну и не надо так мрачно.

"В. ЕРЕМИН: У меня в лаборатории, в моей научной группе три бывших международных олимпиадника. Мы стараемся их оставлять, руководство факультета всегда идет нам на встречу, и удается их трудоустроить. ...

В. ЛУНИН: Ну, вот Илья Глебов тот же. Руководитель нашей команды российской. Он из Барнаула, был бронзовый призер, И он закончил вот под руководством Вадим Владимировича с отличием химический факультет, был рекомендован в аспирантуру, быстро защитил диссертацию, сейчас он старший преподаватель, кандидат физико-математических наук. Он готовит нашу команду.

В. ЛУНИН: Леша Зейфман был дважды лучший абсолютно юный химик мира. Он из Вологодского лицея, ему было 16 лет, он тоже блестяще закончил факультет, сейчас вот защитил диссертацию, и наставляет опять же нашу команду. Это молодые ребята, чуточку старше…

В. ЕРЕМИН: Гид российской команды, который живет с ребятами. Володя Поддубный, диплом получил с отличием химического факультета, золотой медалист олимпиады 8-го года. "

"Так первая задача была предложена дважды золотым призером (2001 и 2002) МХО Игорем Седовым, над третьей задачей работал золотой медалист 2003 года, в настоящее время кандидат физико-математических наук Александр Белов, идея восьмой задачи принадлежит победителю МХО 1998 года, в настоящее время кандидату химических наук Булату Гарифуллину.

Изменено 23 Июля, 2013 в 18:19 пользователем M_GM

[Sejay358]

А вот ещё одна задача, экспериментальный тур. Имеется смесь хлоридов калия и натрия. Используя лабораторное оборудование (термостойкие стаканы, чашки для выпаривания, стаканы, электрическая плитка, термометры) и данные по растворимости, выделите из смеси чистый хлорид калия.

Растворимость (s) хлоридов калия и натрия в 100 г воды

Имеется смесь хлоридов калия и натрия. Используя лабораторное оборудование (термостойкие стаканы, чашки для выпаривания, стаканы, электрическая плитка, термометры) и данные по растворимости, выделите из смеси чистый хлорид калия.

Растворимость (s) хлоридов калия и натрия в 100 г воды (в граммах)

 

 

Соль t, ⁰C s, г

 

 

 

 

NaCl

 

 

0 - 35,7 20 - 39,9 40 - 36,4 60 - 37,2 80 - 38,1 100 - 39,4

KCl

 

 

0 - 28,0 10 - 31,2 20 - 34,4 25 - 36,0 30 - 37,4 40 - 40,3 60 - 45,8 80 - 51,1 100 - 56,0

Но для того, чтобы решить, нужно знать кое-что. Во-первых: если в 100 г воды максимально растворено одно вещество, то другое вещество не может быть там растворено? и второе: нам не сказали сколько грамм того и другого вещества входит в смесь, а также сколько хлорида калия нужно выделить. Поэтому, получается, можно выделить не весь хлорид калия, весь я не представляю себе как. Итак, по-моему, нужно нагреть до определённой температуры раствор этой смеси и часть хлорида калия выпадет в осадок. Но у нас ведь нет фильтровальной бумаги. Понятно, что можно может и без неё, просто слить раствор, но не знаю, предусмотрено ли это. Так как же правильно решить задачу?

 

 

Пожалуйста, можно по теме? А то вопрос мой затеряется. :cq:

[M_GM]

А вот ещё одна задача, экспериментальный тур. Имеется смесь хлоридов калия и натрия. Используя лабораторное оборудование (термостойкие стаканы, чашки для выпаривания, стаканы, электрическая плитка, термометры) и данные по растворимости, выделите из смеси чистый хлорид калия.

 

Во-первых: если в 100 г воды максимально растворено одно вещество, то другое вещество не может быть там растворено? и второе: нам не сказали сколько грамм того и другого вещества входит в смесь, а также сколько хлорида калия нужно выделить. Поэтому, получается, можно выделить не весь хлорид калия, весь я не представляю себе как. Итак, по-моему, нужно нагреть до определённой температуры раствор этой смеси и часть хлорида калия выпадет в осадок. Но у нас ведь нет фильтровальной бумаги. Понятно, что можно может и без неё, просто слить раствор, но не знаю, предусмотрено ли это. Так как же правильно решить задачу?

Понятно, что разделить смесь без потерь не удастся. Поэтому правильным решением будет получение относительно чистого образца хлорида калия. Возможно в условии задачи перечислено не все необходимое оборудование, а при реальном проведении будет и бумага и воронка для фильтрования. Конечно, можно отделять раствор и просто декантацией (сливая), также промывать небольшими порциями ледяной воды - потери будут больше. Поскольку состав смеси неизвестен, то вполне возможно, что после первого охлаждения в осадке будет один хлорид натрия (если он был в большом избытке). Тогда маточный раствор надо упарить до появления кристаллов и снова охладить, и так несколько раз, получая кристаллы со все большим содержанием KCl.

Аналогично и кристаллы, выпавшие при первом охлаждении могут содержать значительное (но уже меньшее, чем в исходной смеси) количество NaCl. Для получения более чистого образца из них следует повторно приготовить насыщенный раствор, и снова охладить получив значительно более чистый образец. И т.д.

Все это называется дробной кристаллизацией, и так в свое время была извлечена соль радия:

"Постепенно супруги Кюри (с помощью Бемона) получили препарат бария, который был в 60 раз активнее, чем чистый уран, после еще нескольких перекристаллизаций – уже в 900 раз более активный, Но опыты пришлось прекратить: последняя, самая активная, фракция была такой маленькой, что дальше работать с ней было уже невозможно – для выделения нового элемента нужны были не граммы, и даже не килограммы руды, а тонны."

см. например: http://www.krugosvet...I.html?page=0,1

Думаю, все же, что это задача не для экспериментального тура, а для т.наз. "мысленного эксперимента"

Изменено 23 Июля, 2013 в 14:13 пользователем M_GM

[Arilon]

Тогда уж "беспробудное геймство", а то уже возникают сексуальные ассоциации.

Ну и не надо так мрачно.

 

Ну, четверть-то остаётся)))

Кстати, не ЗейТман, а ЗейФман, если я подумал правильно...

[M_GM]

23 июля 45-я Международная химическая олимпиада завершила работу.

На закрытии МХО-45 были объявлены результаты и вручены медали: 34 золотых, 64 серебрянных и 94 бронзовых.

Результаты сборной Российской Федерации: две золотых (Никита Шлапаков и Евгений Гуляк) и две серебряных медали (Артем Бойчук и Михаил Ягофаров).

Лучшим в нашей команде был Никита Шлапаков (Челябинск), занявший 10-е место в индивидуальном зачете.

 

По материалам сайта олимпиады.

 

Подробнее в разделе "Олимпиада" сайта КонТрен >>

Изменено 24 Июля, 2013 в 13:44 пользователем M_GM

[rrr]

Украина порадовала: 3 золота и одна бронза...давненько такого не было

[Sejay358]

Понятно, что разделить смесь без потерь не удастся. Поэтому правильным решением будет получение относительно чистого образца хлорида калия. Возможно в условии задачи перечислено не все необходимое оборудование, а при реальном проведении будет и бумага и воронка для фильтрования. Конечно, можно отделять раствор и просто декантацией (сливая), также промывать небольшими порциями ледяной воды - потери будут больше. Поскольку состав смеси неизвестен, то вполне возможно, что после первого охлаждения в осадке будет один хлорид натрия (если он был в большом избытке). Тогда маточный раствор надо упарить до появления кристаллов и снова охладить, и так несколько раз, получая кристаллы со все большим содержанием KCl.

Аналогично и кристаллы, выпавшие при первом охлаждении могут содержать значительное (но уже меньшее, чем в исходной смеси) количество NaCl. Для получения более чистого образца из них следует повторно приготовить насыщенный раствор, и снова охладить получив значительно более чистый образец. И т.д.

Все это называется дробной кристаллизацией, и так в свое время была извлечена соль радия:

"Постепенно супруги Кюри (с помощью Бемона) получили препарат бария, который был в 60 раз активнее, чем чистый уран, после еще нескольких перекристаллизаций – уже в 900 раз более активный, Но опыты пришлось прекратить: последняя, самая активная, фракция была такой маленькой, что дальше работать с ней было уже невозможно – для выделения нового элемента нужны были не граммы, и даже не килограммы руды, а тонны."

см. например: http://www.krugosvet...I.html?page=0,1

Думаю, все же, что это задача не для экспериментального тура, а для т.наз. "мысленного эксперимента"

А можно поподробнее за сам процесс? Почему должны падать в осадок кристаллы хлорида натрия, до скольки нагревать и как засыпать смесь?

[M_GM]

Нагревать до кипения. Засыпать можно столовой ложкой, а можно горстями, пока не перестанет растворяться.

Если в смеси 99,5% NaCl, то раствор будет насыщен по NaCl и ненасыщен по KCl.

В результате при охлаждении будет выпадать NaCl.