Biolog.pl

Witam.
Nieco pogubiłam się z obliczaniem metodą krzyżową.

Mam zadanie:
"Jaką objętość wody należy dodać do 250 cm3 10-procentowego roztworu kwasu octowego, aby otrzymać roztwór o stężeniu około 5-procenowym?"

W odpowiedzi jest "ok 250 cm3".

Z powyższego zadania mam takie dane:
MCH3COOH= 60 g/mol
VCH3COOH= 250 cm3 = 0,25 dm3
Cppoczątkowe= 10%
Cpkońcowe= 5%

Próbowałam to obliczyć dwa razy:

Podejście nr 1

Z metody krzyżowej powinnam obliczyć to tak:

10% ........................5-0
mr...... \..................../
.......................5%
.......... /....................\
0% ........................10-5
mw

Więc wychodzi:
mr 1
-- = --
mw 1

Czyli potrzebuję masy roztworu, którą mogę obliczyć tak:
1. n = V/22,4 = 0.25/22,4 = 0,0112 mola
2. m = M*n = 60*0,0112 = 0,672 g - i to jest masa substancji w roztworze
3. Cp = ms/mr * 100%
10% = 0,672/mr *100% /*mr
mr = 6,72 g - to jest masa całego roztworu

Czyli z powyższej metody krzyżowej:

6,72/mw = 1/1
mw = 6,72 g - to jest masa dodanej wody ===> Vw= 6.72 cm3

Jak widać otrzymany wynik jest daleki od właściwego.

Podejście nr 2

W metodzie krzyżowej podstawiłam zamiast mas objętości:

10% ........................5-0
Vr...... \..................../
.......................5%
.......... /....................\
0% ........................10-5
Vw

Więc wychodzi:
Vr 1
-- = --
Vw 1

Czyli:
0,25/Vw = 1/1
Vw = 0,25 (dm3) = 250 cm3

I ten wynik jest prawidłowy, JEDNAK:
Czy podstawianie w ten sposób objętości zamiast mas jest w ogóle prawidłowe? Wiem, że objętości w metodzie krzyżowej wykorzystuje się przy stężeniach molowych, a nie procentowych, stąd moja wątpliwość czy takie rozwiązanie jest właściwe. Czy w ogóle powyższe zadanie powinno być wykonane metodą krzyżową?

Naprawdę bardzo proszę kogoś o naprowadzenie mnie na właściwe tory

Harpia pisze: ↑

12 lis 2019, o 14:07

Podejście nr 1

....................

Czyli potrzebuję masy roztworu, którą mogę obliczyć tak:
1. n = V/22,4 = 0.25/22,4 = 0,0112 mola
2. m = M*n = 60*0,0112 = 0,672 g - i to jest masa substancji w roztworze
3. Cp = ms/mr * 100%
10% = 0,672/mr *100% /*mr
mr = 6,72 g - to jest masa całego roztworu

Ten sposób to masakra. Pomieszanie z poplątaniem.

Harpia pisze: ↑

12 lis 2019, o 14:07

Podejście nr 2

W metodzie krzyżowej podstawiłam zamiast mas objętości:

10% ........................5-0
Vr...... \..................../
.......................5%
.......... /....................\
0% ........................10-5
Vw

Więc wychodzi:
Vr 1
-- = --
Vw 1

Nie możemy zastąpić mas roztworów ich objętościami.

Skoro m_r1/m_w=1 ---> V_r1/V_w =(m_r1/m_w)*(d_w/d_r1)=1*(d_w/d_r1)

Tyle tylko, że nie znamy gęstości roztworu 10%. Myślę jednak, że kluczowe jest tutaj słówko "około" w treści zadania. Jak "około" to można przyjąć, że gęstość 10% r-ru jest taka sama jak gęstość wody i tyle. Tak naprawdę wynosi 1.0125 g/cm³ więc nie daleko od jedynki.

Po konsultacji z nauczycielem znam już rozwiązanie Zostawię je tutaj, może kogoś uratuje.

VH20 = ?
VCH3COOH(r) = 250 cm3
Cp1 = 10%
Cp2 = 5%

Gęstość dla pierwszego roztworu powinno się założyć: d = 1 g/cm3
Z tego wychodzi: mr1 = 250g

Z metody krzyżowej wychodzi:
mr1/mw = 1
250g/mw = 1
mw = 250g ====> Vw = 250 cm3