CHEMICKÉ VÝPOČTY I. ČÁST LÁTKOVÉ MNOŽSTVÍ. HMOTNOSTI ATOMŮ A MOLEKUL.

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "CHEMICKÉ VÝPOČTY I. ČÁST LÁTKOVÉ MNOŽSTVÍ. HMOTNOSTI ATOMŮ A MOLEKUL."

Marta Hájková
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 CHEMICKÉ VÝPOČTY I. ČÁST LÁTKOVÉ MNOŽSTVÍ. HMOTNOSTI ATOMŮ A MOLEKUL. Látkové množství Značka: n Jednotka: mol Definice: Jeden mol je množina, která má stejný počet prvků, jako je atomů ve 12 g nuklidu uhlíku 12 C. Velikost tohoto čísla je určena Avogadrovou konstantou N A. Avogadrova konstanta: N A = 6, mol -1 Výpočet: = n. látkové množství N celkový počet částic N A.. Avogadrova konstanta 1) Určete látkové množství atomů zlata. 2) Vypočítejte, kolik a) protonů se uvolní při úplné disociaci 3, mol roztoku kyseliny sírové. b) aniontů SO se uvolní při úplné disociaci 3, mol roztoku kyseliny sírové. 3) Vypočítejte, jaké látkové množství KOH bylo rozpuštěno v roztoku, který obsahuje 4, iontů K +. Molární objem Vyjadřuje objem, který zaujímá jeden mol plynné látky za standardních podmínek. Značka: V m Avogadrův zákon: stejné objemy plynů obsahují za stejných stavových podmínek (t, p) stejný počet molekul. Definice: Jeden mol jakékoliv plynné látky má za stand. podmínek stejný objem V m = 22,4 dm 3. mol -1. Výpočet: = V m. molární objem V celkový objem látky n. látkové množství Pozn.: standardní podmínky 273,15 K; 101,325 kpa 1) Vypočítejte, jaký objem zaujímá za stand. podmínek molekul dusíku. 2) Vypočítejte, jaké látkové množství molekul chloru zaujímá za stand. podmínek objem 112 m 3. Hmotnosti atomů a molekul Atomová hmotnostní konstanta Definována jako skutečné hmotnosti atomu uhlíku 12 C. Značka: m u m u = 1, kg

Velikost tohoto čísla je určena Avogadrovou konstantou N A. Avogadrova konstanta: N A = 6,022. 10 23 mol -1 Výpočet: = n. látkové množství N celkový počet částic N A.

2 Relativní atomová hmotnost Udává, kolikrát je hmotnost atomu daného prvku větší než at. hm. konstanta m u. Bezrozměrné číslo. Důležitá kvantitativní charakteristika každého prvku uvedena v PSP. Značka: A r Výpočet: = A r... relativní atomová hmotnost m celková hmotnost látky m u... atomová hmotnostní konstanta 1) Určete skutečnou hmotnost atomu kyslíku v kg. 2) Skutečná hmotnost jednoho atomu neznámého prvku je 7, kg. Určete, o který prvek se jedná. Relativní molekulová hmotnost Udává, kolikrát je hmotnost molekuly daného prvku nebo sloučeniny větší než at. hm. konstanta m u. Bezrozměrné číslo. Značka: M r Vypočítáme ji jako součet A r všech atomů, z kterých je molekula složena. 1) Vypočítejte relativní molekulovou hmotnost M r vody. Molární hmotnost Vyjadřuje hmotnost jednoho molu chemické látky. Značka: M Jednotka: Výpočet: = M molární hmotnost m. celková hmotnost látky n.. látkové množství Pozn.: hmotnost prvku (sloučeniny) lze vyjádřit několika způsoby (příklad hmotnost dusíku) 1) relativní atomová hmotnost A r (N) = 14 2) klidová hmotnost m(n) = 14. 1, kg 3) molární hmotnost M(N) = 14 1) Vypočtěte, jaké látkové množství představuje 3,023 g atomového vodíku. 2) Vypočtěte, kolik dm 3 plynného chlorovodíku (měřeno za stand. podmínek) je třeba na neutralizaci 50 g NaOH. Cvičení 1) Vypočítejte, jaké látkové množství představuje: a) 588,5 g kyseliny sírové b) 476 g bromidu draselného c) 433,2 g oxidu rtuťnatého 2) Kolik kationtů je obsaženo ve 2,5 molech NaCl? 3) Kolik atomů uhlíku a kolik atomů kyslíku obsahuje 0,15 mol CO 2? 4) Vypočtěte celkový počet protonů, které se uvolní při úplné disociaci vodného roztoku, který obsahuje 0,45 mmol H 3 PO 4. 5) Jaký objem zaujímá 144 g HCl?

2) Skutečná hmotnost jednoho atomu neznámého prvku je 7,4652. 10-26 kg. Určete, o který prvek se jedná.

3 6) Jaké množství N 2 O v gramech zaujímá objem 89,6 dm 3? 7) Vypočítejte skutečnou hmotnost molekuly vody. 8) V kolika gramech draslíku je stejný počet atomů jako v 12,01 g uhlíku? Zdroje: Pertlová J.: Základy chemických výpočtů 1. část. Pedagogické centrum Plzeň. ISBN s Pertlová J.: Základy chemických výpočtů 2. část. Pedagogické centrum Plzeň. ISBN s. 3 6.

8) V kolika gramech draslíku je stejný počet atomů jako v 12,01 g uhlíku? Zdroje: Pertlová J.

4 hmotností zlomek (%) objemový zlomek (%) molární koncentrace CHEMICKÉ VÝPOČTY II. ČÁST ROZTOKY. Složení roztoku Hmotnostní zlomek Hmotnostní zlomek látky A v roztoku je definován jako podíl hmotnosti látky A ku celkové hmotnosti roztoku. Značka: w Výpočet: = w(a) m(a) m(r) Bezrozměrné číslo. 0<<1 Hmotnostní procento: hmostnostní procento = hmotnostní zlomek. 100 (%) hmotnostní zlomek látky A hmotnost látky A hmotnost celého roztoku 1) Kolik g NaCl a kolik g vody potřebujeme k přípravě 300 g 13% roztoku NaCl? 2) V kolika g vody je nutno rozpustit 32 g NaCl, aby vznikl 20% roztok NaCl? 3) Kolik g KBr získáme po odpaření veškeré vody ze 120 g roztoku, ve kterém je hmotnostní zlomek KBr 0,12? 4) Kolik g NaOH potřebujeme na přípravu 3 litrů 16% roztoku? (hustota 16% roztoku NaOH: ρ = 1,175 ) Značka: φ Výpočet: = Objemový zlomek φ(a) V(A) V(R) Bezrozměrné číslo. 0<<1 Objemové procento: objemové procento = objemový zlomek. 100 (obj.%) objemový zlomek látky A objem látky A objem celého roztoku Pozn.: Pro reálné roztoky platí, že součet obj. procent všech složek tvořících roztok není roven stu. Objemová procenta závisí na teplotě, protože s měnicí se teplotou se mění i objem. 1) 500 cm 3 vodného roztoku ethanolu obsahuje 200 cm 3 ethanolu. Jaká je koncentrace ethanolu v roztoku vyjádřená v objemových procentech?

0<<1 Hmotnostní procento: hmostnostní procento = hmotnostní zlomek.

5 2) Vyjádřete koncentraci roztoku, který obsahuje 32 objemových % roztoku ethanolu v hmotnostních procentech. (ρ 32% = 0,9613, ρ 100% = 0,7907 ) Molární (látková) koncentrace Molární koncentrace je definována jako počet molů určité látky rozpuštěné v 1 dm 3 roztoku. Značka: c Výpočet: = Jednotka: Odvozený vztah: = c(a) n(a) V(R) c(a) m(a) M(A) V(R) molární koncentrace látky A počet molů látky A objem celého roztoku molární koncentrace látky A hmotnost látky A molární hmotnost látky A objem celého roztoku Pozn.: Místo jednotky se používá symbol M (molární roztok). Např.: 2 = 2 M (dvoumolární roztok) Molární koncentrace závisí na teplotě, protože s měnící se teplotou se mění i objem. 1) Jaká je molární koncentrace roztoku NaCl, který obsahuje v 1 dm g NaCl? 2) Kolik g CaCl 2 je třeba navážit na přípravu 250 cm 3 roztoku CaCl 2 o látkové konc. 0,22? 3) Kolik cm 3 0,5M roztoku NaOH lze připravit z 60 g této látky? Míchání roztoků Směšovací rovnice: + = + m 1, w 1 hmotnost, hmotnostní zlomek prvního roztoku m 2, w 2 hmotnost, hmotnostní zlomek druhého roztoku hmotnostní zlomek výsledného roztoku w 3 Pozn.: čistá látka w = 1 čisté rozpouštědlo (tj. voda) w = 0 1) Vypočítejte, kolik gramů 40% HCl musíme zředit vodou tak, abychom dostali 200 g 20% HCl. 2) Z 5 kg 50% HNO 3 je třeba připravit 8% kyselinu. Kolik vody je třeba na její zředění? 3) Kolik ml 25% HCl o hustotě ρ = 1,127 je třeba k přípravě 3 dm3 5% HCl (ρ = 1,024 )?

Značka: c Výpočet: = Jednotka: Odvozený vztah: = c(a) n(a) V(R) c(a) m(a) M(A) V(R) molární koncentrace látky A počet molů látky A objem celého roztoku molární koncentrace látky A hmotnost látky A

6 Cvičení 1) Jaká je molární koncentrace roztoku o objemu 0,3 dm 3 obsahujícího 11,2 g KOH? 2) Vypočtěte, kolik g NaOH budeme potřebovat na přípravu 500 ml roztoku o látkové koncentraci c(naoh) = 0,2. 3) Kolik g NaOH budeme potřebovat na přípravu 500 ml roztoku s obsahem 15% NaOH? (ρ = 1,16 ) 4) Má být připraveno 850 g 5% roztoku BaCl 2 rozpuštěním BaCl 2. 2H 2 O ve vodě. Vypočítejte hmotnost BaCl 2. 2H 2 O. 5) Kolik ml roztoku HCl s obsahem 15% (ρ = 1,07 ) budeme potřebovat na přípravu 2l roztoku o koncentraci c(hcl) = 0,1? 6) Jak připravíte 10 dm 3 6% roztoku NaCl (ρ = 1,04 )? 7) V 528 ml vody jsme rozpustili 136 g NaOH a vznikl roztok o hustotě 1,22. Jaká je procentová koncentrace tohoto roztoku a jaká je jeho látková koncentrace? 8) Kolik g 5% roztoku NaCl musíme přidat k 22 g 35% roztoku NaCl, aby výsledný roztok měl 25% koncentraci? 9) 20 g roztoku HCl (w = 36%) zředíme vodou o hmotnosti 100 g. Jaká je procentová koncentrace výsledného roztoku? 10) Kolik g čistého KCl musíme přidat k 32 g 5% roztoku KCl, abychom získali 10% roztok KCl? 11) Kolik ml 98% roztoku H 2 SO 4 a kolik ml vody potřebujeme na přípravu 1500 ml 20% roztoku H 2 SO 4 zředěním 98% roztoku H 2 SO 4 vodou? Zdroje: Pertlová J.: Základy chemických výpočtů 1. část. Pedagogické centrum Plzeň. ISBN s Pertlová J.: Základy chemických výpočtů 2. část. Pedagogické centrum Plzeň. ISBN s

Vypočítejte hmotnost BaCl 2. 2H 2 O. 5) Kolik ml roztoku HCl s obsahem 15% (ρ = 1,07 ) budeme potřebovat na přípravu 2l roztoku o koncentraci c(hcl) = 0,1?

7 Přepočet molární koncentrace a hmotnostní procentové koncentrace Výklad 1. Vypočítejte hmotnostní zlomek roztoku chloridu draselného, jehož c(kcl) = 2, 7 mol. dm -3. Hustota roztoku je ρ = 1,118 5 g. cm Jaká je hmotnostní koncentrace kyseliny sírové, jejíž c(h 2 SO 4 ) = 18 mol.dm -3. Hustota roztoku je 1,8 g.cm -3. Procvičování 3. Kolik ml 96% roztoku H 2 SO 4 (ρ = 1,835 g.cm -3 ) potřebujeme k přípravě 0,5M roztoku této kyseliny ml 2M roztoku kyseliny bylo zředěno na objem 0,8 litru. Kolika molární je výsledný roztok? 5. Jaká je molární koncentrace 10% roztoku HCl, jestliže je jeho hustota ρ = 1,047 g.cm -3? Podpora výuky chemie teoretická a laboratorní cvičení; Mgr. Dušan Drexler

Kolik ml 96% roztoku H 2 SO 4 (ρ = 1,835 g.cm -3 ) potřebujeme k přípravě 0,5M roztoku této kyseliny. 4. 200 ml 2M roztoku kyseliny bylo zředěno na objem 0,8 litru.

8 6. Kolik cm 3 30% kyseliny trihydrogenfosforečné (ρ = 1,18 g.cm -3 ) je potřeba na přípravu 250 cm 3 0,1M roztoku této kyseliny? 7. Jaká je koncentrace kyseliny dusičné, jejíž hmotnostní zlomek je w(hno 3 ) = 0,37 a ρ = 1,227 g.cm -3? 8. Jaká je hmotnostní procentová koncentrace KOH v roztoku, jehož koncentrace c(koh) = 10,6 mol.dm -3 a ρ = 1,42 g.cm -3? 9. Jaká je procentová hmotnostní koncentrace a molarita roztoku, který vznikl přidáním 400 g vody ke 10 ml 96% kyseliny sírové (ρ = 1,84 g.cm -3 ) a jehož hustota je ρ = 1,1255 g.cm -3? 10. Kolik cm 3 50% roztoku NaOH (ρ = 1,5253 g.cm -3 ) je nutné použít na přípravu 0,5 litru 0,5M roztoku NaOH? Použitá literatura: (1) Kotlík, B., Růžičková, K. Cvičení k chemii v kostce. 1. vyd. Praha: Fragment, ISBN Podpora výuky chemie teoretická a laboratorní cvičení; Mgr. Dušan Drexler

dm -3 a ρ = 1,42 g.cm -3? 9. Jaká je procentová hmotnostní koncentrace a molarita roztoku, který vznikl přidáním 400 g vody ke 10 ml 96% kyseliny sírové (ρ = 1,84 g.

Podobné dokumenty

Vyjadřuje poměr hmotnosti rozpuštěné látky k hmotnosti celého roztoku.

Koncentrace roztoků Hmotnostní zlomek w Vyjadřuje poměr hmotnosti rozpuštěné látky k hmotnosti celého roztoku. w= m A m s m s...hmotnost celého roztoku, m A... hmotnost rozpuštěné látky Hmotnost roztoku