Uno studente aggiunge 50 g di KNO3 a 50 mL di acqua a 60 ° C. La soluzione viene raffreddata a 10 ° C e quindi versata attraverso un pezzo di carta da filtro da 2 g in un imbuto che viene asciugato durante la notte. Qual è la massa prevista della carta da filtro essiccata e solida?
Risposta:
La massa prevista del filtro secco essiccato è solida 40 g.
Spiegazione:
Quindi, sai che ti stai dissolvendo 50 g of nitrato di potassio, #KNO_3#, un sale solubile, in 50 mL di acqua ad una temperatura di #60^@"C"#.
La prima cosa che devi determinare è se puoi dissolvere o meno quel nitrato di potassio in quell'acqua. Per fare ciò, utilizzare nitrato di potassio curva di solubilità, che assomiglia a questo
Si noti che, a #60^@"C"#, puoi dissolverti approssimativamente 115 g di nitrato di potassio in 100 g d'acqua. Per determinare la massa d'acqua che otterresti a quella temperatura, usa un'acqua densità computer
http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/javascript/water-density.html
At #60^@"C"#, l'acqua ha un densità of 0.9832 g / mL. Questo significa che hai
#50cancel("mL") * "0.9832 g"/(1cancel("mL")) = "49.2 g water"#
Quindi, a questa temperatura, puoi dissolversi
#49.2cancel("g water") * ("115 g "KNO_3)/(100cancel("g water")) = "56.6 g"# #KNO_3#
in quell'acqua muc. Dal momento che hai meno nitrato di potassio di così, la tua soluzione sarà insaturi.
Quando raffreddi la soluzione #10^@"C"#, la solubilità del nitrato di potassio diminuisce in modo significativo. A questa data, puoi dissolverti solo approssimativamente 25 g di nitrato di potassio per 100 g d'acqua.
Ciò significa che il nitrato di potassio in eccesso precipiterà fuori dalla soluzione. A #10^@"C"#, la densità dell'acqua è sostanzialmente uguale a 1 g / mL. Ciò significa che la soluzione non può contenere più di
#50cancel("g water") * ("25 g "KNO_3)/(100cancel("g water")) = "12.5 g"# #KNO_3#
Pertanto, la massa del precipitato sarà
#m_"precipitate" = 50 - 12.5 = "37.5 g"# #KNO_3#
L'aggiunta della massa del filtro in carta essiccata ti porterà
#m_"total" = 2 + 37.5 = "39.5 g"#
Arrotondato a uno sig fig, la risposta sarà
#m_"total" = color(green)("40 g")#