Příklady látkové množství – společná hodina


Kolik cm^3 30% kyseliny dusičné (ρ = 1,18 g/cm^3) je potřeba na přípravu 500 cm^3 jejího 0,5 M
roztoku? [44,5 cm^3]

Postup:

1.       Vyjádří se a spočítá látkové množství kyseliny dusičné

n(HNO[3]) = c(roztok HNO[3]) × V(roztok HNO[3])

n(N[2]) = 0,5 dm^3 × 0,5 M = 0,25 mol

2.       Vyjádří se a spočítá hmotnost kyseliny dusičné

m(HNO[3]) = n(HNO[3]) × M(HNO[3])

m(HNO[3]) = 0,25 mol × 63,0 g/mol = 15,8 g

3.       Vyjádří se a spočítá hmotnost roztoku kyseliny dusičné

m(roztok HNO[3]) = m(HNO[3]) / w(roztok HNO[3])

m(HNO[3]) = 15,8 g / 0,3 = 52,5 g

4.       Vyjádří se a spočítá objem roztoku kyseliny dusičné

V(roztok HNO[3]) = m(roztok HNO[3]) / ρ(roztok HNO[3])

m(HNO[3]) = 52,5 g / 1,18 g/cm^3 = 44,5 cm^3

Kolik cm^3 20% kyseliny sírové (ρ = 1,1394 g/cm^3) zneutralizuje 2000 cm^3 1 M roztoku NaOH? [430,5
cm^3]

Postup:

1.       Vyjádří se rovnice neutralizace

H[2]SO[4] + 2 NaOH = Na[2]SO[4] + 2 H[2]O

2.       Vyjádří se a spočítá látkové množství hydroxidu sodného

n(NaOH) = c(roztok NaOH) × V(roztok NaOH)

n(NaOH) = 2 dm^3 × 1 M = 2 mol

3.       Vyjádří se a spočítá látkové množství kyseliny sírové

n(H[2]SO[4]) = n(NaOH) × 1/2

m(H[2]SO[4]) = 1/2 × 2 mol = 1 mol

4.       Vyjádří se a spočítá hmotnost kyseliny sírové

m(H[2]SO[4]) = n(H[2]SO[4]) × M(H[2]SO[4])

m(H[2]SO[4]) = 1 mol × 98,08 g/mol = 98,08 g

5.       Vyjádří se a spočítá hmotnost roztoku kyseliny sírové

m(roztok H[2]SO[4]) = m(H[2]SO[4]) / w(roztok H[2]SO[4])

m(H[2]SO[4]) = 98,08 g / 0,2 = 490,4 g

6.       Vyjádří se a spočítá objem roztoku kyseliny sírové

V(roztok H[2]SO[4]) = m(roztok H[2]SO[4]) / ρ(roztok H[2]SO[4])

m(HNO[3]) = 490,4 g / 1,1394 g/cm^3 = 430,5 cm^3

Jaká je procentuální koncentrace 19,07 M roztoku hydroxidu sodného o hustotě 1,5253 g.cm^-3. [50 %]

Postup:

1.       Jelikož nebyl zadán objem, je možné si jej libovolně zvolit, např. že bude roztoku 1 dm^3

2.       Vyjádří se a spočítá látkové množství NaOH

n(NaOH) = c (roztok NaOH) × V(roztok NaOH)

n(NaOH) = 19,07 M × 1 dm^3 = 19,07 mol

3.       Vyjádří se a spočítá hmotnost hydroxidu sodného

m(NaOH) = M(NaOH) × n(NaOH)

m(H[2]O) = 40 g/mol × 19,07 mol = 762,8 mol

4.       Vyjádří se a spočítá hmotnost roztoku hydroxidu sodného

m(roztok NaOH) = V(roztok NaOH) × ρ(roztok NaOH)

m(roztok NaOH) = 1000 cm^3 × 1,5253 g/cm^3 = 1525,3 g

5.       Vyjádří se a spočítá hmotnostní koncentrace hydroxidu sodného v roztoku

w(roztok NaOH) = (m(NaOH) / m(roztok NaOH)) ×100 %

w(roztok NaOH) = (762,8 g / 1525,3 g) × 100 % = 50 %


Jaká je molární koncentrace roztoku methanolu (Mr (CH[3]OH) = 32,0), který vznikl zředěním 500
cm^3 100% methanolu vodou na celkový objem 2000 cm^3? (ρ[100% methanol] = 0,7917 g/cm^3) [6,19 M]

Postup:

1.       Vyjádří se a spočítá hmotnost methanolu

m(CH[3]OH) = c (CH[3]OH) × V(CH[3]OH)

m(CH[3]OH) = 500 cm^3 × 0,7917 g/cm^3 = 395,85 g

2.       Vyjádří se a spočítá látkové množství methanolu

n(CH[3]OH) = m(CH[3]OH) / M(CH[3]OH)

n(CH[3]OH) = 395,85 g^ / 32 g/mol^ = 12,37 mol

3.       Vyjádří se a spočítá molární koncentrace methanolu v roztoku

c(CH[3]OH) = n(CH[3]OH) / V(roztok CH[3]OH)

c(CH[3]OH) = 12,37 mol / 2 dm^3 = 6,19 M

Kolik cm^3 0,1 M AgNO[3] musí být přidáno k 15 cm^3 0,3 M roztoku KBr, aby se veškeré bromidové
ionty vysrážely ve formě AgBr? [45 cm^3]

 Postup:

1.       Vyjádří se rovnice reakce

AgNO[3] + KBr = AgBr + KNO[3]

2.       Vyjádří se a spočítá látkové množství bromidu draselného

n(KBr) = c(roztok KBr) × V(roztok KBr)[]

n(KBr) = 0,015 cm^3 × 0,3 M^ = 0,0045 mol

3.       Vyjádří se látkové množství dusičnanu stříbrného

n(AgNO[3]) = n(KBr)

4.       Vyjádří se a spočítá objem roztoku dusičnanu stříbrného

V(roztok AgNO[3]) = n(AgNO[3]) / c(roztok AgNO[3])[]

n(KBr) = 0,0045 mol^ / 0,1 M^ = 0,045 dm^3 = 45 cm^3


Jaká je procentuální koncentrace FeSO[4] v roztoku, který vznikl rozpuštěním 19,67 molů
FeSO[4].7H[2]O v 115,34 molech vody? [39,6 %]

Postup:

1.       Vyjádří se a spočítá hmotnost heptahydrátu síranu železnatého

m(FeSO[4].7H[2]O) = n(FeSO[4].7H[2]O) × M(FeSO[4].7H[2]O)[]

m(FeSO[4].7H[2]O) = 19,67 mol × 277,91 g/mol = 5466, 5 g[]

2.       Vyjádří se a spočítá hmotnost vody

m(H[2]O) = n(H[2]O) × M(H[2]O)[]

m(H[2]O) = 115,34 mol × 18,016 g/mol = 2076,1 g[]

3.       Vyjádří se a spočítá hmotnost vzniklého roztoku

m(roztok FeSO[4].7H[2]O) = m(H[2]O) + m(FeSO[4].7H[2]O)

m(roztok FeSO[4].7H[2]O) = 2076,1 g + 5466, 5 g = 7542,6 g

4.       Vyjádří se a spočítá hmotnost síranu železnatého

m(FeSO[4]) = n(FeSO[4].7H[2]O) × M(FeSO[4])[]

m(FeSO[4]) = 19,67 mol × 151,91 g/mol = 2988,1 g

5.       Vyjádří se a spočítá hmotnostní koncentrace síranu železnatého v roztoku

w(roztok FeSO[4]) = (m(FeSO[4]) / (m(roztok FeSO[4].7H[2]O)) ×100 %

w(roztok FeSO[4]) = (2988,1 g / 7542,6 g) ×100 % = 39,6 %

Kolik cm^3 20% roztoku KOH (ρ = 1,1864  g/cm^3) je potřeba na přípravu 39,53 cm^3 roztoku, jehož 20
cm^3 zreaguje beze zbytku se 40 cm^3 1 M roztoku HCl? [18,7 cm^3]

Postup:

1.       Vyjádří se rovnice reakce

KOH + HCl = KCl+ H[2]O

2.       Vyjádří se a spočítá látkové množství HCl, které reaguje s 20 cm3 roztoku KOH

n(HCl) = c(roztok HCl) × V(roztok HCl)[]

n(HCl) = 0,04 dm^3 × 1 M = 0,04 mol

3.       Vyjádří se látkové množství KOH ve 20 cm^3 reagující s HCl

n(KOH) = n(HCl)

n(KOH) = 0,04 mol

4.        Vyjádří se a spočítá látkové koncentrace roztoku KOH

c(roztok KOH) = n(KOH) / V(roztok KOH)

c(roztok KOH) = 0,04 mol / 0,02 dm^3 = 2 M

5.       Vyjádří se a spočítá látkové množství KOH v roztoku s objemem 39,53 cm^3

n(KOH) = c(roztok KOH) × V (výsledný roztok KOH)[]

n(KOH) = 2M × 0,03953 dm^3 = 0,0791 mol

6.       Vyjádří se a spočítá hmotnost KOH ve 39,53 cm^3

m(KOH) = n(KOH) × M(KOH)

m(KOH) = 0,0791 mol × 56,1 g/mol = 4,438 g

7.       Vyjádří se as počítá hmotnost roztoku KOH

m(roztok KOH) = m(KOH) / w(roztok KOH)

m(roztok KOH) = 4,438 g / 0,2 = 22,19 g

8.       Vyjádří se a spočítá objem roztoku KOH potřebného k přípravě 39,53 cm^3 roztoku

V(roztok KOH) = m(roztok KOH) / ρ(roztok KOH)

V(roztok KOH) = 22,19 g / 1,1864 g/cm^3 = 18,7 cm^3