Reakcje mają następujący przebieg:
- Fe2(SO4)3 + 6KOH = 2Fe(OH)3 + 3K2SO4
- 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
M(KOH) = 56 g/mol
M(Fe(OH)3) = 107 g/mol
M(Fe2O3) = 160 g/mol
Należy wyznaczyć stężenie roztworu KOH użytego do przeprowadzenia reakcji (1). Wiadomo, że:
- roztwór KOH ma objętość 60cm3 oraz gęstość 1,12g/cm3
- dodano do niego stechiometryczną ilość roztworu siarczanu (VI) żelaza (III)
- tlenek żelaza (III) otrzymany w reakcji (2) waży 8,8g
Zacznę więc liczyć od końca :)
- Obliczanie masy Fe(OH)3 jaką trzeba poddać prażeniu
Z zapisu reakcji wynika, że poddając prażeniu 214g wodorotlenku żelaza (III) powstaje 160g tlenku żelaza (III). Aby obliczyć ilość Fe(OH)3 poddaną prażeniu, w wyniku czego powstaje 8,8g Fe2O3, posłużę się proporcją:
214g --- 160g
x --- 8,8g
x = (214 * 8,8)/160 = 11,7g
Ponieważ podczas przeprowadzanych reakcji nie dodano żadnego substratu, masa Fe(OH)3 z reakcji (2) jest równa masie Fe(OH)3 w reakcji (1).
Z zapisu ogólnego reakcji wynika, że w reakcji roztworu kwasu siarkowego z 336g KOH powstaje 214g Fe(OH)3. Aby obliczyć ilość KOH, która musi wziąć udział w reakcji, aby powstało 11,7g wodorotlenku żelaza (III), posłużę się proporcją:
336g ---- 214g
y ---- 11,7g
y = (11,7 * 336)/214 = 18,37g
- Obliczanie stężenia wodnego roztworu KOH
Mając objętość roztworu Vr oraz jego gęstość d można obliczyć masę roztworu:
d = mr/Vr ⇒ mr = d * Vr = 1,12g/cm3 * 60cm3 = 67,2g
W takim razie mamy: mr = 67,2g ; ms = 18,37g
Stężenie procentowe tego roztworu można obliczyć ze wzoru:
Cp = (ms * 100%)/mr = (18,37g * 100%)/67,2g = 27,34%
Przeliczanie stężenia procentowego na molowe:
Cm = (Cp * d)/(M*100%) = (27,34% * 1,12g/cm3)/(56g/mol * 100%) = 0,00547mol/cm3 = 5,47 mol/dm3
Odp. Stężenie molowe użytego roztworu KOH wynosi 5,47 mol/dm3.
// oczywiście można policzyć Cm od razu, ale chciałam użyć gęstości skoro ją podano :)
