Hydrochemie koncentrace a ředění (výpočty) · Hydrochemie – koncentrace a ředění...

Hydrochemie – koncentrace a ředění (výpočty) H

ydro

che

mie

– 2

. cvič

ení

1

Pivokonský, Načeradská ÚŽP PřF UK, ZS 2016/17

Složení roztoků

zlomek hmotnostní

objemový desetinné číslo nebo %

molární

koncentrace hmotnostní – hmotnost vztažená k obejmu

molární – látkové množství vztažené k objemu


ydro

che

mie

– 2

. cvič

ení

2


pro molární koncentraci se používá např. „0,1 M roztok HCl“, tzn. roztok HCl o koncetraci 0,1 mol . l-1

hmotnostní zlomek např. w = 0,75 = 75 % = 750 g . kg-1


ydro

che

mie

– 2

. cvič

ení

3


Směšovací rovnice pro mísení dvou roztoků

Při mísení zředěných roztoků:


ydro

che

mie

– 2

. cvič

ení

4


Křížové pravidlo pro mísení dvou roztoků


ydro

che

mie

– 2

. cvič

ení

5


Mísení dvou roztoků x-krát – pro známou molární nebo objemovou koncentraci


ydro

che

mie

– 2

. cvič

ení

6


skleněné pipety automatické pipety


ydro

che

mie

– 2

. cvič

ení

7


analytické váhy (0,0001 g) odměrná

baňka odměrný

válec


ydro

che

mie

– 2

. cvič

ení

8


Parts-per notation

vyjadřují podíl látky vůči celku, pokud jsou množství látek vyjádřena ve stejných jednotkách, používají se k popisu velmi malých množství nebo koncentrací, pouhá čísla bez jednotek

ppm (parts-per-million, 10−6), 1 % = 10 000 ppm, 1 ‰ = 1 000 ppm

ppb (parts-per-billion, 10−9)

ppt (parts-per-trillion, 10−12)

ppq (parts-per-quadrillion, 10−15)

Např. ppm se používá k vyjádření µL/L, cm3/m3, mg/kg, Hz/MHz, υm/m atd.

Při vyjádření koncentrací je třeba rozlišovat kontext – molární, hmotnostní, objemový poměr (zlomek).


ydro

che

mie

– 2

. cvič

ení

9


Použití

Analytická chemie, toxikologie

Např. NMR – chemický posun v ppm (Hz/MHz)

U vodných roztoků (hustota vody = 1 g/mL) se 1 kg vody považuje za 1 L vody a běžně se používá ppm a ppb:

1 ppm odpovídá 1 mg/L

1 ppb odpovídá 1 μg/L

Obsah škodlivin v ovzduší (ppm)


ydro

che

mie

– 2

. cvič

ení

11


Jakou hmotnost manganistanu draselného je potřeba navážit k přípravě 200 g 5% roztoku?

K přípravě 100 g 1% roztoku je třeba navážit 1 g manganistanu

K přípravě 100 g 5% …………………………………………… 5 g manganistanu

K přípravě 200 g 5% ………………………………………… 10 g manganistanu

Je třeba navážit 10 g manganistanu a rozpustit ve 190 g vody.


ydro

che

mie

– 2

. cvič

ení

13


Jaká hmotnost kyseliny sírové je obsažena ve 200 ml 60% kyseliny o hustotě 1,498 g/ml?

200 ml kyseliny sírové má hmotnost

m = ρ . V = 1,498 . 200 = 299,6 g

V 299,6 g roztoku s hmotnostním zlomkem 60 % = 0,6 je obsaženo

mi = m . w = 299,6 . 0,6 = 179,8 g kyseliny sírové


ydro

che

mie

– 2

. cvič

ení

15


Jakou hmotnost hydroxidu sodného je třeba navážit k přípravě 250 ml roztoku o koncentraci 0,1 mol/l (0,1M NaOH)?

k přípravě 1000 ml o koncentraci 0,1 mol/l je třeba 0,1 . 40 g NaOH = 4 g

250 ml o koncentraci 0,1 mol/l … (250/1000) . 0,1 . 40 g NaOH = 1 g


ydro

che

mie

– 2

. cvič

ení

17


Jakou hmotnost pevného chloridu sodného a jakou hmotnost vody je potřeba smísit k přípravě 250 g 2% roztoku?

K přípravě 100 g 1% roztoku je třeba 1g NaCl + 99 g vody

K přípravě 250 g 2% roztoku je třeba 2 x 2,5g NaCl + 245 g vody

nebo pomocí směšovací rovnice m1 . w1 + m2 . w2 = (m1 + m2) . w3

m1 = ? g NaCl m2 = ? g H2O m3 = m1 + m2 = 250 g

w1 = 100 % w2 = 0 % w3 = 2 %

m1 . w1 + m2 . 0 = m3 . w3

m1 = m3 . w3 / w1 = 250 . 2 / 100 = 5 g

m2 = m3 – m1 = 245 g


ydro

che

mie

– 2

. cvič

ení

19


V jakém poměru je třeba smísit 96% kyselinu s 3% kyselinou, abychom získali 6% kyselinu?

směšovací rovnice m1 . w1 + m2 . w2 = (m1 + m2) . w3

m1 = ? g m2 = ? g m3 = m1 + m2 = ? g

w1 = 96 % w2 = 3 % w3 = 6 %

m1 . w1 – m1 . w3 = m2 . w3 – m2 . w2

m1 / m2 = ? = (w3 – w2) / (w1 – w3) = (6-3) / (96-6) = 3 / 90 = 1 /30

nebo pomocí křížového pravidla


ydro

che

mie

– 2

. cvič

ení

21


M(Fe2(SO4)3) = 399,8788 g/mol 1 = 1,538 g/cm3

w1 = 42,55 hm. % V1 = ?

w2 = 0 (voda) 2 = 1 g/cm3 (voda)

V1 + V2 = 1 litr = 1000 ml

w3 = 1 hm.%

m1w1 + m2w2 = (m1 + m2)w3

V11w1 + V22w2 = (V11 + V22)w3

V1*1,538*42,55 + (1000 – V1)*1*0 = (V1*1,538 + (1000 – V1)*1) * 1

V1*1,538*42,55 = V1*1,538 + 1000 – V1

V1*1,538*42,55 = V1*0,538 + 1000

V1*1,538*42,55 – V1*0,538 = 1000

V1*(1,538*42,55 – 0,538) = 1000

V1 = 15,4074 ml


ydro

che

mie

– 2

. cvič

ení

23


V jakém poměru musíme smísit roztok soli (hydroxidu, kyseliny) o koncentraci 1 mol/dm3 s vodou, aby vznikl roztok o koncentraci 0,1 mol/dm3? Objemové změny při mísení zředěných roztoků zanedbáváme.

křížové pravidlo


ydro

che

mie

– 2

. cvič

ení

25


Z roztoku o koncentraci 500 mg/l připravte 1 litr roztoku o koncentraci 2 mg/L.

nepřímá úměra

500 mg/l x ml

2 mg/l 1000 ml

x / 1000 = 2 / 500

x = 2000 / 500 = 4 ml roztoku doplníme do 1000 ml odměrné baňky


ydro

che

mie

– 2

. cvič

ení

26


Vyřešené úlohy pošlete do 19.11. do 12 h na [email protected]

1) Jakou hmotnost dusičnanu sodného je třeba navážit k přípravě 2,5 l 10% roztoku NaNO3 o hustotě 1,0674 g/cm3?

2) Jakou hmotnost glukosy je třeba navážit k přípravě 250 ml roztoku glukosy o koncentraci 0,1 mol/l?

3) Jak připravíme 250 g 2% roztoku NaOH, máme-li k dispozici 10% roztok o hustotě 1,1082 g/cm3 a vodu?

4) Z roztoku manganistanu draselného o koncentraci 1 mol/dm3 připravte po 100 ml roztoku 2krát, 10krát, 100krát a 1000krát zředěnějšího (objemovou kontrakci zanedbejte).

5) Z roztoku o koncentraci 200 mg/l připravte 500 ml roztoku o koncentraci 4 mg/L.

Date post:	12-Aug-2020
Category:	Documents
Upload:	others
View:	15 times
Download:	0 times

Hydrochemie koncentrace a ředění (výpočty) · Hydrochemie – koncentrace a ředění...

Documents