V první části dnešního kurzu si ukážeme vzorce důležité pro výpočty složení sloučenin. Ve druhé části pak budeme počítat příklady na složení směsí a sloučenin.
Složení součenin
1) Seznámíme se s výpočty hmotnostního zlomku prvku v rámci molekuly, bezvodé látky v hydrátu a prvku ve směsi sloučenin.
2) Vypočtěte hmotnostní zlomek sodíku, bezvodého síranu sodného a vody v molekule \(Na_2SO_4.10H_2O\), jestliže máte zadané molární hmotnosti.
\(M(Na_2SO_4)=142,04\:g/mol\), \(M(Na_2SO_4.10H_2O)=322,20\:g/mol\), \(M(Na)=22,99\:g/mol\), \(M(H_2O)=18,02\:g/mol\)
3) Vypočtěte, v jakém množství \(KAl(SO_4)_2.12H_2O\) je:
a) hmotnost bezvodé látky \(m[KAl(SO_4)_2]=25,3\:g\)
b) hmotnost hliníku \(m(Al)=20,25\:g\)
\(M(KAl(SO_4)_2.12H_2O)=474,39\:g/mol\), \(M(KAl(SO_4)_2)=258,21\:g/mol\), \(M(Al)=26,98\:g/mol\)
4) Vypočtěte hmotnostní zlomek vápníku ve směsi, která obsahuje \(35,47\:\%\:\:CaCO_3\), \(12,08\:\%\:\:CaO\) a \(22,71\:\%\:\:CaSO_4\). Zbytek směsi vápník neobsahuje. Zadané molární hmotnosti jsou \(M(CaCO_3)=100,1\:g/mol,\: M(CaO)=56,08\:g/mol, \: M(Ca)=40,08\:g/mol,\: M(CaSO4)=136,1\:g/mol \).
5) Sloučenina obsahuje \(38,88\:\%\:H_2O\), \(15,08\:\%\:K\), \(8,75\:\%\:Ca\) a \(38,29\:\%\:Cl\). Určete sumární vzorec sloučeniny. Zadané molární hmotnosti jsou \(M(K)=39,098\:g/mol,\:M(Ca)=24,305\:g/mol,\:M(Cl)=35,453\:g/mol,\:M(H_2O)=18,02\:g/mol\)
Příklady k procvičení na složení směsí
6) V jakém množství síranu amonného, který obsahuje \(6\: \%\) nečistot, je hmotnost čistého síranu \(m[(NH_4)_2SO_4]=56,9\:g\)?
7) Směs obsahuje \(15\:\% \:NaOH\). Jaké množství této směsi obsahuje \(m(NaOH)=6,4\:g\) čistého hydroxidu?
8) V jakém objemu roztoku kyseliny chlorovodíkové o hustotě \(\rho=1,18\:g/ml\) a hmotnostním zlomku \(w(HCl)=0,36\) je rozpuštěno \(m(HCl)=7,42\:g\) čisté kyseliny?
9) Vypočítejte hmotnost \(NaCl\) v roztoku o objemu \(V=0,39\:l\), v němž je koncentrace soli \(c(NaCl)=3,2\:mol/l\). Molární hmotnost \(NaCl\) je \(M(NaCl)=58,44\:g/mol\).
10) Vypočtěte, v jakém objemu roztoku dusičnanu stříbrného o koncentraci \(c(AgNO_3)=0,08\:mol/l\) je hmotnost
dusičnanu \(m(AgNO_3)=1,4\:g\). Molární hmotnost \(AgNO_3\) je \(M(AgNO_3)=169,87\:g/mol\).
11) \(30\%\) roztok kyseliny fosforečné má hustotu \(\rho=1,181 \:g/ml\).
a) Vypočtěte hmotnost \(H_3PO_4\) ve \(250\:ml\) roztoku.
b) Vypočtěte koncentraci \(H_3PO_4\) v roztoku.
Příklady k procvičení na složení sloučenin
12)
a) V jakém množství dekahydrátu uhličitanu sodného je obsaženo \(m(Na_2CO_3)=106\:g\) čisté sody?
b) V jakém množství dekahydrátu uhličitanu sodného je obsaženo \(m(Na)=32,0\:g\) sodíku?
Zadané molární hmotnosti jsou \(M(Na_2CO_3.10H_2O)=286,14\:g/mol\), \(M(Na_2CO_3)=105,99\:g/mol\)
a \(M(Na)=22,99\:g/mol\).
13) Vypočtěte hmotnostní zlomek dusíku v molekule dusičnanu amonného
a) pokud je čistý.
b) pokud obsahuje \(9\:\%\:\)vlhkosti.
Zadané molární hmotnosti jsou \(M(NH_4NO_3)=80,04\:g/mol, M(N)=14,01\:g/mol\).
14) Vypočtěte hmotnost vápníku a kyslíku ve směsi o hmotnosti \(m(směs)=5,0\:kg\), která obsahuje \(36\:\%\:CaCO_3, \:52\:\%\:CaO\) a \(12\:\%\:\) vlhkosti. Zadané molární hmotnosti jsou
\(M(CaCO_3)=100,1\:g/mol,\: M(CaO)=56,08\:g/mol, \: M(Ca)=40,08\:g/mol,\: M(H_2O)=18,02\:g/mol\\ M(O)=16,0\:g/mol\)
15)
a) Vypočtěte hmotnostní zlomek mědi v modré skalici (\(CuSO_4.5H_2O\)).
b) Vypočtěte hmotnost mědi v \(0,8\:kg\) roztoku, ve kterém je hmotnostní zlomek bezvodého síranu \(w(CuSO_4)=0,02\)c) V jakém množství roztoku síranu o koncentraci \(c(CuSO_4)=0,06\:mol/l\) je obsaženo \(50\:g\) mědi?
Zadané molární hmotnosti jsou \(M(CuSO_4.5H_2O)=249,69\:g/mol\), \(M(CuSO_4)=159,61\:g/mol\) a \(M(Cu)=63,55\:g/mol\).
16) Po sušení Glauberovy soli (\(Na_2SO_4.10H_2O\)) bylo zjištěno, že sušina stále obsahuje \(17\:\%\) vlhkosti. Vypočtěte hmotnostní zlomek sodíku v sušině.
Zadané molární hmotnosti jsou \(M(Na)=22,99\:g/mol\) a \(M(Na_2SO_4)=142,04\:g/mol\).
17) Vypočtěte hmotnostní zlomek sodíku v \(Na_2SO_3.7H_2O\), jestliže hydrát obsahuje 12% nečistot. Zadané molární hmotnosti jsou \(M(Na)=22,99\:g/mol\) a \(M(Na_2SO_3.7H_2O)=252,15\:g/mol\).
Danovi je 29 let a studuje Vysokou školu chemicko-technologickou v Praze. Ač matematika není jeho hlavním oborem, doučuje ji již od střední školy. Při vysvětlování látky klade důraz na její pochopení a snaží se, aby k matice studenti přistupovali s pozitivním přístupem.
Danův Instagram: https://www.instagram.com/kortus.daniel/