Какой объем хлора необходим для полного осаждения иода из фильтрата раствора КІ, остающегося после охлаждения

Тема: Концентрация растворов и объем хлора для осаждения иода

Описание:

Для решения данной задачи мы можем использовать закон Рауля, который гласит, что парциальное давление каждого компонента идеального раствора пропорционально его молярной доле. В данной задаче у нас есть две разные температуры, поэтому мы можем использовать зависимость между температурой и молярной долей раствора.

Сначала найдем изменение молярной доли раствора:

ΔX = X₂ - X₁

Далее найдем массовую долю каждого компонента раствора:

Массовая доля = (масса компонента) / (общая масса раствора)

Теперь мы можем использовать найденные массовые доли для определения парциальных давлений каждого компонента при каждой температуре.

Используя закон Рауля, мы можем найти изменение парциального давления:

ΔP = P₂ - P₁ = X₁ * P₀

где P₀ - парциальное давление компонента при изначальной температуре.

Следующим шагом мы должны найти изменение объема для полного осаждения иода. В данном случае, мы знаем, что изменение давления равно атмосферному давлению.

ΔP = P₂ - P₁ = P - P₀

Теперь мы можем использовать модифицированное уравнение идеального газа для нахождения объема хлора:

Vхлора = (ΔP * V раствора * М кнопки) / (Р * Т)

где V раствора - объем раствора, М кнопки - молярная масса І, Р - газовая постоянная (0.0821 L * атм/mol * K), Т - температура в Кельвинах.

Пример использования:

Задача: Какой объем хлора необходим для полного осаждения иода из фильтрата раствора КІ, остающегося после охлаждения насыщенного раствора массой 125 г с 80 °C до 20 °C, если массовая доля раствора при 80 °C и 20 °C составляет соответственно 0,68 и 0,60?

Решение:

1. Рассчитаем изменение молярной доли раствора:

ΔX = 0,60 - 0,68 = -0,08

2. Рассчитаем массовую долю каждого компонента раствора:

Массовая доля КІ при T₁ = (масса КІ) / (общая масса раствора) = (0,68 * 125 г) / 125 г = 0,68

Массовая доля КІ при T₂ = (масса КІ) / (общая масса раствора) = (0,60 * 125 г) / 125 г = 0,60

3. Рассчитаем изменение парциального давления:

ΔP = (0,68 * P₀) - (0,60 * P₀) = 0,08 * P₀

4. Переведем температуры в Кельвины:

T₁ = 80 °C + 273,15 = 353,15 K
T₂ = 20 °C + 273,15 = 293,15 K

5. Подставляем все значения в уравнение для нахождения объема хлора:

Vхлора = (0,08 * V₁ * М І) / (Р * (T₁ - T₂))

Совет:

Для лучшего понимания задачи, помните, что концентрация растворов может изменяться с изменением температуры. Используйте уравнение Рауля, чтобы изучить эту зависимость и применить ее в задачах по химии.

Задание:

Какой объем хлора необходим для полного осаждения иода из фильтрата раствора КІ, остающегося после охлаждения насыщенного раствора массой 150 г с 70 °C до 30 °C, если массовая доля раствора при 70 °C и 30 °C составляет соответственно 0,75 и 0,62? (Молярная масса КІ = 166 г/моль)