Matematické Fórum

Spybot · 26. 11. 2010 21:10 — Editoval Spybot (26. 11. 2010 21:10)

Zdravim (Jelenu),

mam problemy s pochopenim autorskeho riesenia podulohy 2.2. Tu je to riesenie.

Autor teda pise (a z toho dalej vychadza), ze nasyteny roztok po vyzrazani bude vyzerat takto: $[Ca^{2+}]=\frac{K_s}{[CO_3^{2-}]}$ , kde $[CO_3^{2-}]=4,55 \cdot 10^{-3} \, mol \, l^{-1}$ , co je koncentracia rovnaka ako pred zrazanim. Ako je to mozne? Odkial sa potom vezmu uhlicitanove aniony, ktore zreaguju za vzniku zrazeniny? $c(Ca^{2+})$ a $c(CO_3^{2-})$ su predsa porovnatelne velke, rovnakeho radu. Nejake zanedbania teda neprichadzaju do uvahy.

Asi mi unika nieco podstatne, dakujem preto za objasnenie.

pietro · 26. 11. 2010 22:11

↑ Spybot:Ahoj, pričuchol som trochu ku chémii a prepáč, že vstupujem.... dúfam, že nevadí. :-)
Pozdravujem aj Jelenu. Dovolím si môj názor:myslím, že prebytok CO3 anionov pridali pomocou roztoku Na2CO3.
A v poslednom výpočte má zamenené KsCaSO4...malo by byť KsCaCO3, ale potom dosadil správne.

jelena · 26. 11. 2010 23:35 — Editoval jelena (26. 11. 2010 23:36)

↑ pietro:

"No čo k tomu dodať" (c) Děkuji za výklad a zdravím :-)

Tento vzorec a reakce, ze které je odvozen je uveden i zde, koncentrace CaSO4 v něm nemůže být, jelikož SO4(2-) již byl v roztoku původně a co mohl, to už vysrážel. Další srážení šlo přesně tak, jak popisuje kolega ↑ pietro:.

pro kolegu Spybot(a): není třeba adresovat příspěvky takto adresně, děkuji.

Spybot · 27. 11. 2010 01:09

↑ pietro:↑ jelena:
To sa ospravedlnujem za tu adresnost, ak to vyznie nevhodne; iba mi bolo jasne, kto bude najpravdepodobnejsie reagovat :-)

Teraz, CaSO4 je preklep, ano, to vidim. No dalej poprosim o trpezlivost. Mame Ca kationy s urcitou koncentraciou a CO3 aniony s urcitou koncetraciou. Po vyzrazani nieco z Ca zostane v roztoku, zvysok sa vyzraza. Okrem toho, ze v roztoku nad zrazeninou poklesne koncentracia kationov Ca, musi hadam poklesnut aj koncentracia anionov CO3. Potom ale preco mozme pisat $K_s=[Ca^{2+}][CO_3^{2-}]$ , kde koncentracia CO3 je rovnaka ako pred vyzrazanim?

jelena · 27. 11. 2010 09:11

↑ Spybot: :-)

Adresnost nevadí, jen to působí zábavně - když ve virtuálním prostoru, do kterého může vstoupit každý z cele zeměkoule, kolega Lukáš se adresně zeptá, kde je jeho oblibené DVD a kolega RePro - kde leží jeho pohádková knižka (atd.) A můj reál není o moc jiný, jen si pamatuji a hledám něco jiného :-)

-----------------------------------------------------------------------

Pokusím se - všechny vzorce jsou kopírovány z Wikipedie, případně odkaz (treaba do prekladace)

Mame Ca kationy s urcitou koncentraciou a CO3 aniony s urcitou koncetraciou. Po vyzrazani nieco z Ca zostane v roztoku, zvysok sa vyzraza.

My ovšem posuzujeme, zda se něco opravdu vysraže - kriteriem je rovnovážná konstanta této reakce - posun směrem k CaCO3 značí vysrážení, posun směrem k iontům značí rozpustnost:

$\mathrm{CaCO}_3(s) \rightleftharpoons \mbox{Ca}^{2+}(aq) + \mbox{CO}_3^{2-}(aq)\,$

Rovnovažná konstanta:

$K = \frac{\left\{\mbox{Ca} ^{2+}(aq)\right\}\left\{\mbox{CO}_3^{2-}(aq)\right\}}{ \left\{\mbox{CaCO}_3(s)\right\}}.$
Odvození vzorce pro součin rozpustnosti (považujeme [CaCO3] za 1:

$K_{\mathrm{sp}} = \left[\mbox{Ca}^{2+}(aq)\right]\left[\mbox{CO}_3^{2-}(aq)\right]$ - toto je tabulková hodnota pro konkrétní sůl při konkrétní teplotě a bude při těchto podmínkách odpovídat rovnovážné koncentrace iontů Ca(2+) a (CO3)(2-) - zahájení procesu srážení.

Úkolem je posoudit, zda jiná "kombinace koncentrací" povede ke srážení - sestavujeme stejný vzorec, ovšem nepočítáme $K_{\mathrm{sp}$ , ale konkrétní součin koncentrací $K_{\mathrm{xy}}$ . Pokud tento součin koncetrací bude větší, než tabulkový součin rozpustnosti, potom je vysražení. Zkus sem dosadit údaje o koncentraci iontů v okamžíku nalití NaCO3 do roztoku.

Posuzujeme tedy rozpustnost pomocí součinu koncentrací:

$K_{\mathrm{xy}} = \left[\mbox{Ca}^{2+}(aq)\right]\left[\mbox{CO}_3^{2-}(aq)\right].$

Zkus do tohoto vztahu dosadit koncentrace jednotlivých iontů v okamžiku nalití Na2CO3 do roztoku a porovnat s tabulkovým součinem rozpustnosti.

Otázka v úloze je trochu přetočena - je koncentrace iontů Ca(2+) taková, aby v součinu s koncentraci "nových iontů CO3)+ zajistila srážení?

Je to tak v pořádku? Děkuji.

pietro · 27. 11. 2010 09:28

↑ jelena:Ahoj Jelena, ja len ku tej adresnosti sa musím zastať kolegu Spybot-a.
Plne ho chápem, keď so svojím problémom ( Chemickým) tu na fóre sa chce s niekým porozprávať a všade dookola "lietajú" limity integrály, definície, dôkazy... Ani podrubrika Chem. nie je, tak zvolil kúčové slovo Tvoje pekné meno a v nádeji zostával a čakal a čakal. Myslím, že kde je chémia menšinová..môžeme byť adresní, aby sme sa skôr našli. :-) Môže byť ?

pietro · 27. 11. 2010 09:51

↑ Spybot: Ahoj...mne pomáha predstava chemickej rovnováhy.

Nech existuje rovnováha : Reaktanty<---->Produkty.

No keď chceme posunúť rovnováhu na stranu reaktantov tak donesiem zniekadiaľ vrece produktu a vsypem ho do reaktora.

Nech existuje rovnováha : Reaktanty<---->Produkty+ teplo.

... keď chceme posunúť rovnováhu na stranu reaktantov tak prikúrim v reaktore a opačne keď chcem viac produktu tak ochladím.

Keď chceme znížiť Ca iony ....pridáme CO3(2-)....v súčine jeden činiteľ zvýšime druhý sa musí znížiť, aby zostal výsledný súčin konštantný.

Neviem či som správne pochopil a vysvetlil...pýtaj sa ďalej, upresňujme... :-)

Spybot · 28. 11. 2010 19:39 — Editoval Spybot (28. 11. 2010 19:40)

Takze je to akoby sme mali roztok o danej koncentracii (CO3)(2-) a otazka znie, pri akej konecntracii Ca(2+) v roztoku zacne zrazanie? Odpoved je, $[Ca^{2+}] = \frac{K_s}{[CO_3^{2-}]}$ .

jelena · 28. 11. 2010 20:42

↑ Spybot:

ano, tak bych to také vyložila - v textu je "srážení kvantitativně" - tedy od které koncentrace Ca(+2) na pravé straně reakce přidání 10 ml roztoku NaCO3 o uvedené koncentrace prokáže výskyt iontů Ca(2+) a rovnovaha reakce se posune směrem k CaCO3.

Koncentrace Na2CO3 je v jmenovateli zlomku, tedy případný vliv rostoucí (klésající) koncetrace na výslednou hodnotu Ca+2 (a porovnání s kritériem pro srážení z textu úlohy) již provedeš.

Spybot · 28. 11. 2010 21:45

Dobre, teda moja posledna otazka - ake bude zlozenie roztoku po vyzrazani?

Koncentraciu Ca(2+) teda uz viem. Koncentraciu CO3(2-) potom zistim ako? Vypocitam, kolko Ca(2+) prispeje ku vzniku zrazeniny, toto bude zaroven mnozstvo, ktore zreagovalo s CO3(2-) (za vzniku zrazeniny) a to uz potom odcitam a od zaciatocnej koncentracie CO3(2-), tak? Mam pocit, ze mi zase nieco unika.

jelena · 28. 11. 2010 22:47

↑ Spybot:

Myslím, že nic neuníká - jen trošku větši pozor, zda mluvime o koncentraci nebo o počtu mol reagujících ložek.

Znám koncentrace roztoků před reakci, mohu přepočitat počty molů reagujících složek. Vychází mi, že počet molů Ca(+2) je 4*10^(-4), počet molu CO3 je 5*10^(-4). Podle reakce reaguje 1 mol Ca+2 a 1 mol CO3(2-), proto v přebytku mám Na2CO3, jak správně uvažuješ.

Na sražecí reakce je dobré se zaměřit na literaturu z oboru analytické chemie, přímo Kvantitativní analýza.

Už je to v pořádku?

OT: také se pokouším vydobyt z kolegy důkaz biliardu (zkoušel jsi můj nápad ohledně složení zobrazení? Děkuji)

Spybot · 28. 11. 2010 23:47 — Editoval Spybot (28. 11. 2010 23:49)

Ano, myslel som na moly, v tom pripade je to uz v poriadku, dakujem vam obom.

OT: Tiez ma napadlo nejako "naskladat" trojuholniky, aby bolo trajektoria toho luca rovna. Ale jednak som sa zamotal, jednak som si nebol isty, co mam nakoniec z vysledku vyvodit.

Najslubnejsie sa mi zdalo vypocitavat pocitat uhly, ktore zvieraju jednotlive casti luca a uhly v myslenych trojuholnikoch, ktore tam vzniknu. No opat - zamotal som sa asi pri 5. odraze.

Dost ma sklame, ked sa ukaze, ze je to len uloha na take "pracne papierovanie". Hadam v tom bude nejaky trik.

Matematické Fórum

#1 26. 11. 2010 21:10 — Editoval Spybot (26. 11. 2010 21:10)

Sucin rozpustnosti

#2 26. 11. 2010 22:11

Re: Sucin rozpustnosti

#3 26. 11. 2010 23:35 — Editoval jelena (26. 11. 2010 23:36)

Re: Sucin rozpustnosti

#4 27. 11. 2010 01:09

Re: Sucin rozpustnosti

#5 27. 11. 2010 09:11

Re: Sucin rozpustnosti

#6 27. 11. 2010 09:28

Re: Sucin rozpustnosti

#7 27. 11. 2010 09:51

Re: Sucin rozpustnosti

#8 28. 11. 2010 19:39 — Editoval Spybot (28. 11. 2010 19:40)

Re: Sucin rozpustnosti

#9 28. 11. 2010 20:42

Re: Sucin rozpustnosti

#10 28. 11. 2010 21:45

Re: Sucin rozpustnosti

#11 28. 11. 2010 22:47

Re: Sucin rozpustnosti

#12 28. 11. 2010 23:47 — Editoval Spybot (28. 11. 2010 23:49)

Re: Sucin rozpustnosti

Zápatí