Рассчитайте массовую долю нитрата калия в растворе полученном при 500


Ответ на вопрос Рассчитайте массовую долю нитрата калия в растворе, полученном при растворении в 500г 10%-го раствора КОН всего оксида азота (IV), который выделится при нагревании 33,...

Дано:
m(p-pa KOH) = 500 г
ω(KOH) = 10% или 0,1
m(Pb(NO3)2) = 33,1 г
Найти:
ω(KNO3) - ?
   33,1 г                         х л
2Pb(NO3)2 ⇒ 2PbO + 4NO2 + O2
2 моль                          4 моль
331 г/моль                    22,4 л/моль
662 г                             89,6 л
33,1÷662=х÷89,6
х=V(NO2) = 4,48 л
m(KOH) = 500 г*0,1 = 50 г
n(KOH) = 50 г/56 г/моль = 0,893 моль
n(NO2) = 4,48 л/22,4 л/моль = 0,2 моль
m(NO2) = 0,2 моль*46 г/моль = 9,2 г
Мы имеем разбавленный р-р щелочи, поэтому реакция будет проходить по следующему уравнению:
2KOH + 2NO2 = KNO2 + KNO3 + h3O
Из уравнения реакции следует, что 
n(KOH)÷n(NO2) = 1÷1, исходя из расчетов по реакции 1 и условию задачи n(KOH)÷n(NO2) = 0,893÷0,2=4,5÷1, то есть KOH взят в избытке
Расчеты производим по NO2:
n(KNO3) = 0.5n(NO2) = 0,2 моль *0,5 = 0,1 моль
M(KNO3) = 101 г/моль
m(KNO3) = 0,1 моль*101 г/моль = 10,1 г
m(p-pa) = m(p-pa KOH) + m(NO2) = 500 г + 9,2 г = 509,2 г
ω(KNO3) = m(KNO3)/m(p-pa) = 10,1 г/509,2 г = 0,01984 или ≈1,98%
Ответ: 1,98%

Молекулярная масса нитрата калия

Молярная масса of KNO3 = 101,1032 г / моль

Перевести граммы нитрата калия в моль или моль нитрата калия в граммы

Расчет молекулярной массы:
39.0983 + 14.0067 + 15.9994 * 3


Элемент Условное обозначение Атомная масса Количество атомов Массовый процент
Азот N 14.0067 1 13,854%
Кислород O 15.9994 3 47,474%
Калий К 39.0983 1 38,672%

Обратите внимание, что все формулы чувствительны к регистру. Вы хотели найти молекулярную массу одной из этих похожих формул?
KNO3
KNo3


В химии вес формулы - это величина, вычисляемая путем умножения атомного веса (в единицах атомной массы) каждого элемента в химической формуле на количество атомов этого элемента, присутствующего в формуле, с последующим сложением всех этих продуктов вместе.

Используя химическую формулу соединения и периодическую таблицу элементов, мы можем сложить атомные веса и вычислить молекулярную массу вещества.

Атомные веса, используемые на этом сайте, получены от NIST, Национального института стандартов и технологий. Мы используем самые распространенные изотопы. Вот как рассчитать молярную массу (среднюю молекулярную массу), которая основана на изотропно взвешенных средних. Это не то же самое, что молекулярная масса, которая представляет собой массу одной молекулы четко определенных изотопов.Для объемных стехиометрических расчетов мы обычно определяем молярную массу, которую также можно назвать стандартной атомной массой или средней атомной массой.

Определение молярной массы начинается с единиц граммов на моль (г / моль). При расчете молекулярной массы химического соединения он говорит нам, сколько граммов содержится в одном моль этого вещества. Вес формулы - это просто вес в атомных единицах массы всех атомов в данной формуле.

Часто на этом сайте просят перевести граммы в моль.Чтобы выполнить этот расчет, вы должны знать, какое вещество вы пытаетесь преобразовать. Причина в том, что на конверсию влияет молярная масса вещества. Этот сайт объясняет, как найти молярную массу.

Если формула, используемая при вычислении молярной массы, является молекулярной формулой, вычисленная формула веса является молекулярной массой. Весовой процент любого атома или группы атомов в соединении может быть вычислен путем деления общего веса атома (или группы атомов) в формуле на вес формулы и умножения на 100.

Формула веса особенно полезна при определении относительного веса реагентов и продуктов в химической реакции. Эти относительные веса, вычисленные по химическому уравнению, иногда называют весами по уравнениям.

.

Как я могу рассчитать растворимость нитрата калия?

Химия
Наука
  • Анатомия и физиология
  • Астрономия
  • Астрофизика
  • Биология
  • Химия
  • наука о планете Земля
  • Наука об окружающей среде
  • Органическая химия
  • Физика
.

3.10: Расчеты с использованием ограничивающего реагента

Цели обучения

  • Чтобы понять концепцию ограничения реагентов и количественно оценить незавершенные реакции

Во всех примерах, рассмотренных до сих пор, предполагалось, что реагенты присутствуют в стехиометрических количествах. Следовательно, в конце реакции не осталось ни одного из реагентов. Это часто желательно, как в случае с космическим челноком, где избыток кислорода или водорода был не только дополнительным грузом, который нужно было вывести на орбиту, но и опасностью взрыва.Однако чаще реагенты присутствуют в мольных соотношениях, которые не совпадают с отношением коэффициентов в сбалансированном химическом уравнении. В результате один или несколько из них не будут израсходованы полностью, а останутся, когда реакция завершится. В этой ситуации количество продукта, которое может быть получено, ограничено количеством только одного из реагентов. Реагент, ограничивающий количество получаемого продукта, называется ограничивающим реагентом. Реагент, который остается после завершения реакции, находится в избытке.

Рассмотрим нехимический пример. Предположим, вы пригласили друзей на ужин и хотите испечь пирожные на десерт. Вы находите в кладовой две коробки смеси для пирожных и видите, что для каждой упаковки требуется два яйца. Таким образом, сбалансированное уравнение для приготовления брауни составляет

.

\ [1 \, \ text {box mix} + 2 \, \ text {egg} \ rightarrow 1 \, \ text {batch brownies} \ label {3.7.1} \]

Если у вас есть дюжина яиц, какой ингредиент определит количество партий пирожных, которые вы можете приготовить? Поскольку на каждую коробку смеси для пирожных требуется два яйца, а у вас две коробки, вам нужно четыре яйца.Двенадцать яиц - это на восемь яиц больше, чем вам нужно. Хотя соотношение яиц и коробок в них составляет 2: 1, соотношение в вашем распоряжении составляет 6: 1. Следовательно, яйца являются ингредиентом (реагентом), присутствующим в избытке, а смесь для пирожных является ограничивающим реагентом. Даже если бы у вас был холодильник, полный яиц, вы могли бы приготовить только две партии пирожных.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Концепция ограничивающего реагента при приготовлении пирожных

Теперь рассмотрим химический пример ограничивающего реагента: производство чистого титана.Этот металл довольно легкий (на 45% легче стали и только на 60% тяжелее алюминия) и обладает большой механической прочностью (такой же прочностью, как сталь, и вдвое большей, чем у алюминия). Поскольку титан обладает высокой устойчивостью к коррозии и выдерживает экстремальные температуры, он находит множество применений в аэрокосмической промышленности. Титан также используется в медицинских имплантатах и ​​корпусах портативных компьютеров, поскольку он легкий и устойчивый к коррозии. Хотя титан является девятым по распространенности элементом земной коры, его относительно сложно извлечь из его руд.На первом этапе процесса экстракции титансодержащие оксидные минералы реагируют с твердым углеродом и газообразным хлором с образованием тетрахлорида титана (\ (\ ce {TiCl4} \)) и диоксида углерода.

\ [\ ce {TiO2 (s) + Cl2 (г) \ rightarrow TiCl4 (г) + CO2 (г)} \]

Тетрахлорид титана затем превращается в металлический титан в результате реакции с расплавленным металлическим магнием при высокой температуре:

\ [\ ce {TiCl4 (g) + 2 \, Mg (l) \ rightarrow Ti (s) + 2 \, MgCl2 (l)} \ label {3.7.2} \]

Поскольку титановая руда, углерод и хлор довольно недороги, высокая цена титана (около 100 долларов за килограмм) во многом объясняется высокой стоимостью металлического магния.В этих условиях металлический магний является ограничивающим реагентом при производстве металлического титана.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Использование титана в медицинских целях. Вот пример его успешного использования в имплантатах для замены суставов. Рентгенограмма таза, показывающая полную замену тазобедренного сустава. Заменен правый тазобедренный сустав (на фото слева). Металлический протез цементируется в верхней части правой бедренной кости, а головка бедра заменена закругленной головкой протеза.Рисунок любезно предоставлен NIH (NIADDK) 9AO4 (Connie Raab )

С 1,00 кг тетрахлорида титана и 200 г металлического магния, сколько металлического титана можно произвести в соответствии с уравнением \ ref {3.7.2}?

Для решения этой проблемы необходимо выполнить следующие шаги.

  1. Определите количество молей каждого реагента.
  2. Сравните мольное соотношение реагентов с соотношением в сбалансированном химическом уравнении, чтобы определить, какой реагент является ограничивающим.
  3. Рассчитайте количество молей продукта, которое может быть получено из ограничивающего реагента.
  4. Перевести количество молей продукта в массу продукта.

    Шаг 1 : Чтобы определить количество молей присутствующих реагентов, рассчитайте или найдите их молярные массы: 189,679 г / моль для тетрахлорида титана и 24,305 г / моль для магния. Количество молей каждого рассчитывается следующим образом: \ [\ begin {align} \ text {moles} \; \ ce {TiCl4} & = \ dfrac {\ text {mass} \, \ ce {TiCl4}} {\ text {молярная масса} \, \ ce {TiCl4}} \ nonumber \\ [4pt] & = 1000 \, \ cancel {g} \; \ ce {TiCl4} \ times {1 \, mol \; TiCl_4 \ более 189.679 \, \ cancel {g} \; \ ce {TiCl4}} \ nonumber \\ [4pt] & = 5.272 \, mol \; \ ce {TiCl4} \\ [4pt] \ text {moles} \, \ ce {Mg} & = {\ text {mass} \, \ ce {Mg} \ over \ text {молярная масса} \, \ ce { Mg}} \ nonumber \\ [4pt] & = 200 \, \ cancel {g} \; \ ce {Mg} \ times {1 \; mol \, \ ce {Mg} \ over 24.305 \, \ cancel {g} \; \ ce {Mg}} \ nonumber \\ [4pt] & = 8.23 ​​\, \ text {mol} \; \ ce {Mg} \ end {align} \ nonumber \]

    Шаг 2 : Молей магния больше, чем тетрахлорида титана, но соотношение только следующее: \ [{mol \, \ ce {Mg} \ over mol \, \ ce {TiCl4}} = {8 .23 \, mol \ over 5.272 \, mol} = 1.56 \] Поскольку отношение коэффициентов в сбалансированном химическом уравнении равно \ [{2 \, mol \, \ ce {Mg} \ over 1 \, mol \, \ ce {TiCl4}} = 2 \] магния недостаточно для взаимодействия со всем тетрахлоридом титана. Если этот момент не ясен из мольного отношения, рассчитайте количество молей одного реагента, которое требуется для полной реакции другого реагента. Например, имеется 8,23 моль \ (\ ce {Mg} \), поэтому для завершения реакции требуется (8,23 ÷ 2) = 4,12 моль \ (\ ce {TiCl4} \).Поскольку имеется 5,272 моль \ (\ ce {TiCl4} \), тетрахлорид титана присутствует в избытке. И наоборот, 5,272 моль \ (\ ce {TiCl4} \) требует 2 × 5,272 = 10,54 моль Mg, но имеется только 8,23 моль. Следовательно, ограничивающим реагентом является магний.

    Шаг 3 : Поскольку магний является ограничивающим реагентом, количество молей магния определяет количество молей титана, которое может быть образовано: \ [моль \; \ ce {Ti} = 8,23 \, моль \; \ ce {Mg} = {1 \, mol \; \ ce {Ti} \ over 2 \, mol \; \ ce {Mg}} = 4.12 \, моль \; \ ce {Ti} \] Таким образом, может быть образовано только 4,12 моль Ti.

    Шаг 4. Чтобы рассчитать массу металлического титана, которую можно получить, умножьте количество молей титана на молярную массу титана

    .

    Смотрите также