Butla o objętości \(\displaystyle{ 11 dm^{3}}\) zawiera \(\displaystyle{ 20 g}\) neonu \(\displaystyle{ (M = 20 \frac{g}{mol} )}\)oraz nieznaczną ilość wodoru. Gęstość mieszaniny w temperaturze \(\displaystyle{ 0^{o}C}\) wynosi
\(\displaystyle{ 0,002 \frac{g}{cm^{3}}}\). Oblicz średnią masę cząsteczkową mieszaniny, liczbę gramów wodoru znajdującego się w butli oraz panujące w jej wnętrzu ciśnienie.
Proszę o pomoc.
chemia fizyczna
-
pesel
- Użytkownik
- Posty: 1707
- Rejestracja: 8 cze 2010, o 13:09
- Płeć: Mężczyzna
- Podziękował: 1 raz
- Pomógł: 412 razy
chemia fizyczna
\(\displaystyle{ d_{miesz}= \frac{m_{Ne}+m_{H_{2}}}{V} \to m_{H_{2}}=d_{miesz}V-m_{Ne}}\)
\(\displaystyle{ pV=n_{calk}RT \to p= \frac{n_{calk}RT}{V}= \frac{(n_{Ne}+n_{H_{2}})RT}{V}= \frac{(\frac{m_{Ne}}{M_{Ne}}+\frac{m_{H_{2}}}{M_{H_{2}}})RT}{V}}\)
\(\displaystyle{ M_{sr}= \frac{m_{Ne}+m_{H_{2}}}{n_{Ne}+n_{H_{2}}}=\frac{m_{Ne}+m_{H_{2}} }{ \frac{m_{Ne}}{M_{Ne}} + \frac{m_{H_{2}}}{M_{H_{2}}}}}\)
\(\displaystyle{ pV=n_{calk}RT \to p= \frac{n_{calk}RT}{V}= \frac{(n_{Ne}+n_{H_{2}})RT}{V}= \frac{(\frac{m_{Ne}}{M_{Ne}}+\frac{m_{H_{2}}}{M_{H_{2}}})RT}{V}}\)
\(\displaystyle{ M_{sr}= \frac{m_{Ne}+m_{H_{2}}}{n_{Ne}+n_{H_{2}}}=\frac{m_{Ne}+m_{H_{2}} }{ \frac{m_{Ne}}{M_{Ne}} + \frac{m_{H_{2}}}{M_{H_{2}}}}}\)
-
katarzyna90
- Użytkownik
- Posty: 11
- Rejestracja: 16 paź 2014, o 12:02
- Płeć: Kobieta
- Lokalizacja: Polska
chemia fizyczna
Współczynnik podziału kofeiny między eter i wodę wynosi 7,2. Roztwór wodny zawierający 0,30g kofeiny w 50cm ^{3} roztworu poddano wytrząsaniu z porcją 20 cm ^{3} eteru etylowego do osiągnięcia równowagi w temperaturze 298K.
a) Ile kofeiny pozostanie w roztworze wodnym?
b)Jaki wynik zostanie osiągnięty, jeżeli ekstrakcję przeprowadzimy dwukrotnie dwiema porcjami eteru po 10 cm ^{3} ??
Odp. a) 0,0773 g b) 0,0504 g
Pomoże ktoś, albo chociaż naprowadzi jak zrobić te zadania ??????
a) Ile kofeiny pozostanie w roztworze wodnym?
b)Jaki wynik zostanie osiągnięty, jeżeli ekstrakcję przeprowadzimy dwukrotnie dwiema porcjami eteru po 10 cm ^{3} ??
Odp. a) 0,0773 g b) 0,0504 g
Pomoże ktoś, albo chociaż naprowadzi jak zrobić te zadania ??????
-
pesel
- Użytkownik
- Posty: 1707
- Rejestracja: 8 cze 2010, o 13:09
- Płeć: Mężczyzna
- Podziękował: 1 raz
- Pomógł: 412 razy
chemia fizyczna
Indeksy dolne oznaczają fazę.
a)
\(\displaystyle{ K= \frac{C_{eter}}{C_{woda}}= \frac{ \frac{m_{eter}}{V_{eter}} }{ \frac{m_{woda}}{V_{woda}} } \to K \cdot \frac{V_{eter}}{V_{woda}} \cdot m_{woda} - m_{eter}=0}\)
\(\displaystyle{ 7.2 \cdot \frac{20}{50} \cdot m_{woda} - m_{eter}=0}\)
\(\displaystyle{ \begin{cases} 2.88 \cdot m_{woda} - m_{eter}=0 \\ m_{woda}+m_{eter}=0.3g \end{cases}}\)
\(\displaystyle{ m_{woda}=0.0773g}\)
b)
Pierwsza ekstrakcja:
\(\displaystyle{ K \cdot \frac{V_{eter}}{V_{woda}} \cdot m_{woda} - m_{eter}=0}\)
\(\displaystyle{ 7.2 \cdot \frac{10}{50} \cdot m_{woda} - m_{eter}=0}\)
\(\displaystyle{ \begin{cases} 1.44 \cdot m_{woda} - m_{eter}=0 \\ m_{woda}+m_{eter}=0.3g \end{cases}}\)
\(\displaystyle{ m_{woda}=0.12295g}\)
Druga ekstrakcja:
\(\displaystyle{ K \cdot \frac{V_{eter}}{V_{woda}} \cdot m_{woda} - m_{eter}=0}\)
\(\displaystyle{ 7.2 \cdot \frac{10}{50} \cdot m_{woda} - m_{eter}=0}\)
\(\displaystyle{ \begin{cases} 1.44 \cdot m_{woda} - m_{eter}=0 \\ m_{woda}+m_{eter}=0.12295g \end{cases}}\)
\(\displaystyle{ m_{woda}=0.0504g}\)
a)
\(\displaystyle{ K= \frac{C_{eter}}{C_{woda}}= \frac{ \frac{m_{eter}}{V_{eter}} }{ \frac{m_{woda}}{V_{woda}} } \to K \cdot \frac{V_{eter}}{V_{woda}} \cdot m_{woda} - m_{eter}=0}\)
\(\displaystyle{ 7.2 \cdot \frac{20}{50} \cdot m_{woda} - m_{eter}=0}\)
\(\displaystyle{ \begin{cases} 2.88 \cdot m_{woda} - m_{eter}=0 \\ m_{woda}+m_{eter}=0.3g \end{cases}}\)
\(\displaystyle{ m_{woda}=0.0773g}\)
b)
Pierwsza ekstrakcja:
\(\displaystyle{ K \cdot \frac{V_{eter}}{V_{woda}} \cdot m_{woda} - m_{eter}=0}\)
\(\displaystyle{ 7.2 \cdot \frac{10}{50} \cdot m_{woda} - m_{eter}=0}\)
\(\displaystyle{ \begin{cases} 1.44 \cdot m_{woda} - m_{eter}=0 \\ m_{woda}+m_{eter}=0.3g \end{cases}}\)
\(\displaystyle{ m_{woda}=0.12295g}\)
Druga ekstrakcja:
\(\displaystyle{ K \cdot \frac{V_{eter}}{V_{woda}} \cdot m_{woda} - m_{eter}=0}\)
\(\displaystyle{ 7.2 \cdot \frac{10}{50} \cdot m_{woda} - m_{eter}=0}\)
\(\displaystyle{ \begin{cases} 1.44 \cdot m_{woda} - m_{eter}=0 \\ m_{woda}+m_{eter}=0.12295g \end{cases}}\)
\(\displaystyle{ m_{woda}=0.0504g}\)
-
katarzyna90
- Użytkownik
- Posty: 11
- Rejestracja: 16 paź 2014, o 12:02
- Płeć: Kobieta
- Lokalizacja: Polska
chemia fizyczna
Kwas benzoesowy jest ekstrahowany benzenem z roztworu wodnego o stężeniu a=3 g*dm ^{-3}. Określony doświadczalnie współczynnik podziału kwasu między benzen i wodę k=2. Ile należy użyć benzenu, aby zmniejszyć stężenie kwasu w roztworze wodnym do a1 =0,3 g*dm ^{-3}, jeżeli objętość roztworu poddawanego ekstrakcji wynosi 100 dm ^{3} ???
-
pesel
- Użytkownik
- Posty: 1707
- Rejestracja: 8 cze 2010, o 13:09
- Płeć: Mężczyzna
- Podziękował: 1 raz
- Pomógł: 412 razy
chemia fizyczna
Używaj texa bo najpewniej wyląduje w koszu.katarzyna90 pisze:Kwas benzoesowy jest ekstrahowany benzenem z roztworu wodnego o stężeniu \(\displaystyle{ a=3 g \cdot dm ^{-3}}\). Określony doświadczalnie współczynnik podziału kwasu między benzen i wodę \(\displaystyle{ k=2}\). Ile należy użyć benzenu, aby zmniejszyć stężenie kwasu w roztworze wodnym do \(\displaystyle{ a_{1} =0,3 g \cdot dm ^{-3}}\), jeżeli objętość roztworu poddawanego ekstrakcji wynosi \(\displaystyle{ 100 dm ^{3}}\)?
\(\displaystyle{ m^{o}=aV_{w}}\)
\(\displaystyle{ m_{w}=a_{1}V_{w}}\)
\(\displaystyle{ m_{b}=m^{o}-m_{w}=V_{w}(a-a_{1})}\)
\(\displaystyle{ k= \frac{C_{b}}{C_{w}}= \frac{m_{b}}{m_{w}} \frac{V_{w}}{V_{b}}=\frac{m_{b}}{m_{w}} \frac{V_{w}}{V_{b}}=\frac{V_{w}(a-a_{1})}{a_{1}V_{w}} \frac{V_{w}}{V_{b}}=\frac{a-a_{1}}{a_{1}} \frac{V_{w}}{V_{b}} \to V_{b}=\frac{a-a_{1}}{a_{1}} \frac{V_{w}}{k}}\)
-
katarzyna90
- Użytkownik
- Posty: 11
- Rejestracja: 16 paź 2014, o 12:02
- Płeć: Kobieta
- Lokalizacja: Polska
chemia fizyczna
Ile będzie wynosiło stężenie kwasu benzoesowego w fazie wodnej (\(\displaystyle{ g\cdot dm^{-3}}\)) po trzykrotnej ekstrakcji czystym benzenem o objętości \(\displaystyle{ 150 dm^{3}}\) (każda porcja) w warunkach takich jak w zadaniu poprzednim ?-- 19 paź 2014, o 22:34 --Dzięki wielkie że mi pomagasz, ja to w ogóle tego nie rozumiem
Mam pytanie,
\(\displaystyle{ V_{w}}\) to objętość roztworu w fazie wodnej
\(\displaystyle{ m_{w}}\) masa w fazie wodnej
\(\displaystyle{ m_{b}}\) masa benzenu
\(\displaystyle{ V_{b}}\) objętość benzenu
Mam pytanie,
\(\displaystyle{ V_{w}}\) to objętość roztworu w fazie wodnej
\(\displaystyle{ m_{w}}\) masa w fazie wodnej
\(\displaystyle{ m_{b}}\) masa benzenu
\(\displaystyle{ V_{b}}\) objętość benzenu
-
pesel
- Użytkownik
- Posty: 1707
- Rejestracja: 8 cze 2010, o 13:09
- Płeć: Mężczyzna
- Podziękował: 1 raz
- Pomógł: 412 razy
chemia fizyczna
Ważne aby symbol dla nas oznaczały to samo:
\(\displaystyle{ V_{w}}\) - objętość fazy wodnej
\(\displaystyle{ m_{w}}\) - masa substancji ekstrahowanej (tutaj kwasu benzoesowego) w fazie wodnej (nie mylić z masą wody)
\(\displaystyle{ V_{b}}\) - objętość benzenu
\(\displaystyle{ m_{b}}\) - masa substancji ekstrahowanej (tutaj kwasu benzoesowego) w fazie benzenowej
Natomiast jeżeli chodzi o zadanie z 3-krotną ekstrakcją to jest to takie samo jak to wcześniejsze zadanie z eterem gdzie była realizowana 2-krotna ekstrakcja.
Można też uogólnić na n-stopniową ekstrakcję (indeksy górne to numer ekstrakcji).
Dla 1-go stopnia ekstrakcji:
\(\displaystyle{ k= \frac{C_{b}}{C_{w}}= \frac{ \frac{m^{o}-m_{w}^{1}}{V_{b}} }{\frac{m_{w}^{1}}{V_{w}}}= \frac{(m^{o}-m_{w}^{1})}{m_{w}^{1}} \frac{V_{w}}{V_{b}} \to m_{w}^{1}=m^{o}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)}\)
Dla 2-go stopnia ekstrakcji:
\(\displaystyle{ k= \frac{C_{b}}{C_{w}}= \frac{ \frac{m_{w}^{1}-m_{w}^{2}}{V_{b}} }{\frac{m_{w}^{2}}{V_{w}}}= \frac{(m_{w}^{1}-m_{w}^{2})}{m_{w}^{2}} \frac{V_{w}}{V_{b}} \to m_{w}^{2}=m_{w}^{1}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)=m^{o}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)=m^{o}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)^{2}}\)
Dla 3-go stopnia ekstrakcji:
\(\displaystyle{ k= \frac{C_{b}}{C_{w}}= \frac{ \frac{m_{w}^{2}-m_{w}^{3}}{V_{b}} }{\frac{m_{w}^{3}}{V_{w}}}= \frac{(m_{w}^{2}-m_{w}^{3})}{m_{w}^{3}} \frac{V_{w}}{V_{b}} \to m_{w}^{3}=m_{w}^{2}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)=m^{o}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)^{2}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)=m^{o}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)^{3}}\)
No i dla n-go stopnia ekstrakcji:
\(\displaystyle{ k= \frac{C_{b}}{C_{w}}= \frac{ \frac{m_{w}^{n-1}-m_{w}^{n}}{V_{b}} }{\frac{m_{w}^{n}}{V_{w}}}= \frac{(m_{w}^{n-1}-m_{w}^{n})}{m_{w}^{n}} \frac{V_{w}}{V_{b}} \to m_{w}^{n}=m_{w}^{n-1}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)=m^{o}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)^{n-1}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)=m^{o}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)^{n}}\)
\(\displaystyle{ V_{w}}\) - objętość fazy wodnej
\(\displaystyle{ m_{w}}\) - masa substancji ekstrahowanej (tutaj kwasu benzoesowego) w fazie wodnej (nie mylić z masą wody)
\(\displaystyle{ V_{b}}\) - objętość benzenu
\(\displaystyle{ m_{b}}\) - masa substancji ekstrahowanej (tutaj kwasu benzoesowego) w fazie benzenowej
Natomiast jeżeli chodzi o zadanie z 3-krotną ekstrakcją to jest to takie samo jak to wcześniejsze zadanie z eterem gdzie była realizowana 2-krotna ekstrakcja.
Można też uogólnić na n-stopniową ekstrakcję (indeksy górne to numer ekstrakcji).
Dla 1-go stopnia ekstrakcji:
\(\displaystyle{ k= \frac{C_{b}}{C_{w}}= \frac{ \frac{m^{o}-m_{w}^{1}}{V_{b}} }{\frac{m_{w}^{1}}{V_{w}}}= \frac{(m^{o}-m_{w}^{1})}{m_{w}^{1}} \frac{V_{w}}{V_{b}} \to m_{w}^{1}=m^{o}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)}\)
Dla 2-go stopnia ekstrakcji:
\(\displaystyle{ k= \frac{C_{b}}{C_{w}}= \frac{ \frac{m_{w}^{1}-m_{w}^{2}}{V_{b}} }{\frac{m_{w}^{2}}{V_{w}}}= \frac{(m_{w}^{1}-m_{w}^{2})}{m_{w}^{2}} \frac{V_{w}}{V_{b}} \to m_{w}^{2}=m_{w}^{1}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)=m^{o}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)=m^{o}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)^{2}}\)
Dla 3-go stopnia ekstrakcji:
\(\displaystyle{ k= \frac{C_{b}}{C_{w}}= \frac{ \frac{m_{w}^{2}-m_{w}^{3}}{V_{b}} }{\frac{m_{w}^{3}}{V_{w}}}= \frac{(m_{w}^{2}-m_{w}^{3})}{m_{w}^{3}} \frac{V_{w}}{V_{b}} \to m_{w}^{3}=m_{w}^{2}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)=m^{o}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)^{2}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)=m^{o}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)^{3}}\)
No i dla n-go stopnia ekstrakcji:
\(\displaystyle{ k= \frac{C_{b}}{C_{w}}= \frac{ \frac{m_{w}^{n-1}-m_{w}^{n}}{V_{b}} }{\frac{m_{w}^{n}}{V_{w}}}= \frac{(m_{w}^{n-1}-m_{w}^{n})}{m_{w}^{n}} \frac{V_{w}}{V_{b}} \to m_{w}^{n}=m_{w}^{n-1}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)=m^{o}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)^{n-1}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)=m^{o}\left( \frac{V_{w}} {kV_{b}+V_{w}}\right)^{n}}\)
Ostatnio zmieniony 20 paź 2014, o 12:40 przez pesel, łącznie zmieniany 1 raz.
-
katarzyna90
- Użytkownik
- Posty: 11
- Rejestracja: 16 paź 2014, o 12:02
- Płeć: Kobieta
- Lokalizacja: Polska
chemia fizyczna
\(\displaystyle{ m^{o}}\) to w tym zadaniu ???
\(\displaystyle{ V_{m}}\) ??
\(\displaystyle{ V_{w}}\) = 100 \(\displaystyle{ dm^{3}}\)
k = 2
\(\displaystyle{ V_{b}}\) = 150 \(\displaystyle{ dm^{3}}\)
\(\displaystyle{ V_{m}}\) ??
\(\displaystyle{ V_{w}}\) = 100 \(\displaystyle{ dm^{3}}\)
k = 2
\(\displaystyle{ V_{b}}\) = 150 \(\displaystyle{ dm^{3}}\)
-
katarzyna90
- Użytkownik
- Posty: 11
- Rejestracja: 16 paź 2014, o 12:02
- Płeć: Kobieta
- Lokalizacja: Polska
chemia fizyczna
Dzięki , a \(\displaystyle{ V_{m}}\) ???pesel pisze:To samo co w poprzednim, czyli początkowa masa kwasu benzoesowego w fazie wodnej.pesel pisze:\(\displaystyle{ m^{o}=aV_{w}}\)
-
pesel
- Użytkownik
- Posty: 1707
- Rejestracja: 8 cze 2010, o 13:09
- Płeć: Mężczyzna
- Podziękował: 1 raz
- Pomógł: 412 razy
chemia fizyczna
Oooppps. Indeksy mi się zmieniły
\(\displaystyle{ V_{m}=V_{w}}\)
Poprawię w poprzednim.
\(\displaystyle{ V_{m}=V_{w}}\)
Poprawię w poprzednim.
pesel pisze:Ważne aby symbol dla nas oznaczały to samo:
\(\displaystyle{ V_{w}}\) - objętość fazy wodnej
-
katarzyna90
- Użytkownik
- Posty: 11
- Rejestracja: 16 paź 2014, o 12:02
- Płeć: Kobieta
- Lokalizacja: Polska
chemia fizyczna
czyli to będzie tak
\(\displaystyle{ m^{3}_{w}}\) = \(\displaystyle{ 300( \frac{100}{2*150+100})^{3}}\)
wychodzi wtedy 4,6875, a powinno być \(\displaystyle{ 0,46 g*dm^{3}}\)
\(\displaystyle{ m^{3}_{w}}\) = \(\displaystyle{ 300( \frac{100}{2*150+100})^{3}}\)
wychodzi wtedy 4,6875, a powinno być \(\displaystyle{ 0,46 g*dm^{3}}\)
-
katarzyna90
- Użytkownik
- Posty: 11
- Rejestracja: 16 paź 2014, o 12:02
- Płeć: Kobieta
- Lokalizacja: Polska