Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova Podpora pro seminář Ústav lékařské biochemie Seminář č. 2 Stechiometrické výpočty Ing. Pavel Šiman,

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova Podpora pro seminář Ústav lékařské biochemie Seminář č. 2 Stechiometrické výpočty Ing. Pavel Šiman,"— Transkript prezentace:

1 Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova Podpora pro seminář Ústav lékařské biochemie Seminář č. 2 Stechiometrické výpočty Ing. Pavel Šiman, CSc. S p u s t i t

2 Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova Podpora pro seminář Ústav lékařské biochemie Další Konec Výpočet Kolik g čistého uhličitanu draselného potřebujeme na přípravu 50 l oxidu uhličitého, necháme-li uhličitan reagovat s nadbytkem kyseliny sírové? Rel. atomové hmotnosti: C – 12,0, O – 16,0, K – 39,1 Počítejte s třemi platnými číslicemi. Za standardních podmínek.

3 Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova Podpora pro seminář Ústav lékařské biochemie Další Konec Výpočet Předchozí Kolik g stříbra získáme úplnou redukcí z 10 g dusičnanu stříbrného? Rel. atomové hmotnosti: N – 14,0, O – 16,0, Ag – 108 Počítejte s třemi platnými číslicemi.

4 Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova Podpora pro seminář Ústav lékařské biochemie Další Konec Výpočet Předchozí Do 100 ml roztoku modré skalice byl vložen železný plech o hmotnosti cca 5 g. Po úplném zreagování, kdy původně světle modrý roztok světle zezelenal, byl zjištěn hmotnostní přírůstek plechu o 0,100 g. Jaký hmotnostní zlomek modré skalice byl v původním roztoku? Rel. at. hmotnosti: H – 1,00, O - 16,00, S – 32,06, Fe – 55,85, Cu – 63,54 Počítejte se čtyřmi platnými číslicemi, výsledek na tři platné číslice.

5 Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova Podpora pro seminář Ústav lékařské biochemie Další Konec Výpočet Předchozí Elementární analýzou 2,00 g ostře páchnoucích žlutých krystalků bylo zjištěno, že obsahují 1,09 g jodu, zbytek je chlor. Jaký je vzorec a název původní sloučeniny? Rel. at. hmotnosti: Cl – 35,5, I Počítejte s třemi platnými číslicemi.

6 Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova Podpora pro seminář Ústav lékařské biochemie Další Konec Výpočet Předchozí Elementární analýzou 2,00 g tmavozeleného prášku bylo zjištěno, že obsahuje 1,37 g chromu, zbytek je kyslík. Jaký je vzorec a název původní sloučeniny? Rel. at. hmotnosti: O – 16,0, Cr – 52,0 Počítejte s třemi platnými číslicemi.

7 Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova Podpora pro seminář Ústav lékařské biochemie Další Konec Výpočet Předchozí Elementární analýzou 2,000 g živě červeného prášku bylo zjištěno, že obsahuje 1,815 g olova, zbytek je kyslík. Jaký je vzorec a název původní sloučeniny? Rel. at. hmotnosti: O – 16,00, Pb – 207,2 Počítejte se čtyřmi platnými číslicemi.

8 Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova Podpora pro seminář Ústav lékařské biochemie Další Konec Výpočet Předchozí Úplným spálením 10 g bílého prášku bylo získáno 6,00 g vody a 7,47 l oxidu uhličitého. Jinou analýzou byla zjištěna relativní mol. hmotnost 180. Jaký je sumární vzorec dané látky a která látka by to mohla být (jmenujte alespoň 3 z možných)? Rel. at. hmotnosti: H – 1,00, C – 12,0, O – 16,0 Počítejte se třemi platnými číslicemi.

9 Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova Podpora pro seminář Ústav lékařské biochemie Další Konec Výpočet Předchozí Kolik surového pyritu (minerál, ruda, FeS 2 – disulfid železnatý) potřebujeme na výrobu 100 t 96% kyseliny sírové, pokud pyrit obsahuje 10 % hlušiny a ve výrobním procesu jsou 7% celkové ztráty? Rel. at. hmotnosti: H – 1,00, O – 16,0, S – 32,1, Fe – 55,8 Počítejte se třemi platnými číslicemi.

10 Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova Podpora pro seminář Ústav lékařské biochemie Poslední otázka podpory Konec Předchozí Výpočet Kolik gramů dihydrátu kyseliny šťavelové potřebujeme na neutralizaci 1 litru 2% vodného roztoku hydroxidu sodného ? Rel. at. hmotnosti: H – 1,00, C – 12,0, O – 16,0, Na – 23,0 Počítejte se třemi platnými číslicemi.

11 Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova Podpora pro seminář Ústav lékařské biochemie Zpět 1 mol K 2 CO 3 … 2x39,1 g + 12 g + 3x16 g ~ 138 g Stechiometrie: K 2 CO 3 + H 2 SO 4  CO 2 + H 2 O + K 2 SO 4, tedy na přípravu 1 molu CO 2 potřebujeme 1 mol uhličitanu. 50 l CO 2 odpovídá 50 l / 22,4 l/mol ~ 2,23 mol CO 2 Trojčlenka (přímá úměra): 1 mol CO 2 ……… 138 g K 2 CO 3 2,23 mol CO 2 ….. x g K 2 CO x = 138 x 2,23 ~ 308 Odpověď: potřebujeme asi 308 g uhličitanu draselného.

12 Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova Podpora pro seminář Ústav lékařské biochemie Zpět 1 mol AgNO 3 … 108 g + 14 g + 3x16 g = 170 g Stechiometrie: AgNO 3 (+ např. ½ Zn)  Ag (+ ½ Zn(NO 3 ) 2 ), tedy na získání 1 molu Ag potřebujeme 1 mol dusičnanu stříbrného. Trojčlenka (přímá úměra): 108 g Ag ……… 170 g AgNO 3 x g Ag …… g AgNO x = 108 x 10 / 170 ~ 6,35 Odpověď: získáme asi 6,35 g stříbra.

13 Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova Podpora pro seminář Ústav lékařské biochemie 1 mol modré skalice [Cu(H 2 O) 4 ]SO 4.. H 2 O ….. ~ 249,7 g 1) Stechiometrie: CuSO 4 + Fe  Cu + FeSO 4, tedy 1 mol železa vyloučí 1 mol mědi. 2) Označení: a – úbytek Fe z plechu, b – hmotnost vyloučené mědi. 3) 2 rovnice o dvou neznámých: b – a = 0,1 g (přírůstek hmotnosti plechu) b / a = 63,54 / 55,85 (  stech.) ~ 1,1377 ==> a = b / 1,1377 a po dosazení do 1. rovnice: b – b / 1,1377 = 0,1 g dostaneme b = 0,826 g vyloučené mědi. nebo jednodušeji pro změnu hmotnosti plechu: reakce 1 molu: Δm = 63,54 g – 55,85 g = 7,69 g tedy: 63,54 g Cu …….. 7,69 g (možno místo mědi už přímo dosadit modrou skalici) b g Cu …….. 0,1 g ==> b = 0,826 g Cu 4) Trojčlenka (přímá úměra): 63,54 g Cu ……… 249,7 g modré skalice 0,826 g Cu …….. x g modré skalice x = 249,7 x 0,826 / 63,54 ~ 3,25 Koncentrace: w = 3,25 g m. skalice / 100 g roztoku = 0,0325 Odpověď: původní roztok modré skalice měl hmotnostní zlomek asi 0,0325. Zpět

14 Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova Podpora pro seminář Ústav lékařské biochemie Zpět 2 g sloučeniny obsahují 1,09 g I a { 2 - 1,09 = } 0,91 g Cl, tj. 0,91 / 35,5 ~ 0,0256 mol Cl a 1,09 / 127 ~ 0,00858 mol I, molární poměr Cl/I tedy je: 0,0256 / 0,00858 ~ 2,98, tedy na 1 atom jodu připadají 3 atomy chloru, což dobře odpovídá jedné z možných vzájemných sloučenin chloru a jodu - chloridu joditému. Odpověď: původní sloučenina má vzorec ICl 3 a nazývá se chlorid joditý.

15 Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova Podpora pro seminář Ústav lékařské biochemie Zpět 2 g sloučeniny obsahují 1,37 g Cr a {2-1,37=} 0,63 g O, tj. 1,37 / 52 ~ 0,0263 mol Cr a 0,63 / 16 ~ 0,0393 mol O, molární poměr O/Cr tedy je: 0,0393 / 0,0263 ~ 1,49 ~ 1,5, tedy na 1 atom chromu připadá 1,5 atomu kyslíku. Abychom zajistili celistvá čísla poměrů obou prvků, stačí vynásobit dvěma a dostaneme poměr 2 : 3, což dobře odpovídá jedné z možných vzájemných sloučenin chromu a kyslíku – oxidu chromitému. Odpověď: původní sloučenina má vzorec Cr 2 O 3 a nazývá se oxid chromitý.

16 Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova Podpora pro seminář Ústav lékařské biochemie Zpět 2 g sloučeniny obsahují 1,815 g Pb a {2-1,815=} 0,185 g O, tj. 1,815 / 207,2 ~ 0, mol Pb a 0,185 / 16 ~ 0,01156 mol I, molární poměr O/Pb tedy je: 0,01156 / 0, ~ 1,32, tedy na 1 atom olova připadá 1,32 atomu kyslíku. Abychom zajistili celistvý počet atomů kyslíku, stačí vynásobit (zhruba) třemi a dostaneme poměr 3 : 4, což dobře odpovídá jedné z možných vzájemných sloučenin olova a kyslíku, která je známa pod několika názvy – oxid olovnato-olovičitý, orthoolovičitan olovnatý (od „kyseliny tetrahydrogenolovičité“) nebo suřík. Odpověď: původní sloučenina má vzorec Pb 3 O 4 (resp. Pb 2 PbO 4 ) a nazývá se suřík. Poznámka: suřík se používal do základových barev na železo, neboť inhibuje korozi železa. Dnes je však toto použití zakázáno kvůli obsahu olova.

17 Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova Podpora pro seminář Ústav lékařské biochemie Zpět 6 g H 2 O se získá spálením { 6x2/18 = } 0,667 g vodíku tj. 0,667 molu vodíku 7,47 l CO 2 představuje { 7,47/22,4 = } 0,333 molu CO 2 resp. uhlíku, tj. { 0,333x12 = } 4 g uhlíku Na kyslík tedy zbývá { 10 – 4 – 0,667 = } 5,33 g kyslíku, tj. { 5,33/16 = } 0,333 molu kyslíku. Vydělíme-li všechna spočítaná molární množství hodnotou 0,333 a vynásobíme číslem n, dostaneme sumární vzorec: C n H 2n O n. Položíme-li n=1, dostaneme m.w. = = 30. Protože však skutečná změřená m.w. = 180, musí být tedy n = 180 / 30 = 6. Výsledný sumární vzorec tedy je C 6 H 12 O 6. Pokud byl původní bílý prášek sladký, jedná se patrně o jednu z hexos, což bychom museli dokázat specifickými reakcemi či vhodnými fyzikálně chemickými metodami. Odpověď: původní sloučenina má sumární vzorec C 6 H 12 O 6 a může to být např. glukosa, mannosa, galaktosa, fruktosa, allosa, altrosa, gulosa, talosa, psikosa, sorbosa, tagalosa (navíc všechny v konformaci D či L), ….

18 Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova Podpora pro seminář Ústav lékařské biochemie Zpět 1 mol FeS 2 ….. ~ 120 g, 1 mol H 2 SO 4 ….. ~ 98,1 g Stechiometrie: FeS O 2 ...Fe 2 O 3 + 2SO 2, 2SO O H 2 O  2H 2 SO 4, tedy 1 mol čistého FeS 2 pyritu poskytne 2 moly 100% kyseliny sírové. (Tečkami jsou označeny pro příklad nedůležité stech. koeficienty.) Trojčlenka 1 (přímá úměra; místo g (/mol) už použijeme tuny (/Mmol)): 120 t FeS 2 ……… 2 x 98,1 t kys.sírové x t FeS 2 …… t 100% kys.sírové : x = 120 x 100 / 196,2 ~ 61,2 (t 100% FeS 2 ) Trojčlenka 2 (H 2 SO 4 : 100 %  96 %, přímá úměra): 61,2 t FeS 2 ……… 100 t 100% kys.sírové x t FeS 2 …… t 96% kys.sírové : x = 61,2 x 96 / 100 ~ 58,8 (t 100% FeS 2 ) Trojčlenka 3 (10 % hlušiny  90% FeS 2 - pyrit, NEpřímá úměra): 58,8 t ……… 100% FeS 2 x t …….. 90% FeS 2 -pyrit : x = 58,8 x 100 / 90 ~ 65,3 (t 90% pyritu) Trojčlenka 4 (7% ztráty  93% výtěžek, NEpřímá úměra): 65,3 t pyritu ……… 100% výtěžek x t pyritu …….. 93% výtěžek : x = 65,3 x 100 / 93 ~ 70,2 (t pyritu) Odpověď: za daných podmínek potřebujeme 70,2 t surového pyritu.

19 Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova Podpora pro seminář Ústav lékařské biochemie Zpět 1 mol (COOH) 2. 2H 2 O ….. ~ 126 g, 1 mol NaOH ….. ~ 40,0 g 1 l 2% roztoku NaOH obsahuje 20 g NaOH. Stechiometrie: 2 NaOH + (COOH) 2  (COONa) 2 + 2H 2 O, tedy na neutralizaci 2 molů NaOH potřebujeme 1 mol kyseliny šťavelové. Trojčlenka (přímá úměra): 80 g NaOH ……… 126 g kys.šťavelové 20 g NaOH …….. x g kys.šťavelové : „ x = 126 x 20 / 80 = 31,5 Odpověď: na neutralizaci 1 l 2% roztoku NaOH potřebujeme 31,5 g dihydrátu kyseliny šťavelové. K úvaze: pojem „neutralizace“ znamená vznik soli a vody z kyseliny a zásady, aniž by tam zůstal přebytek jakékoli z oněch výchozích látek. Pokud by však někdo vzal tento pojem doslovně – tedy jako „vznik neutrálního roztoku (o pH=7)“, jak by se onen příklad počítal? Je totiž třeba si uvědomit, že šťavelan (oxalát) sodný je sůl hydrolyzující a její čistý vodný roztok bude reagovat mírně alkalicky.

20 Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova Podpora pro seminář Ústav lékařské biochemie Opravdu chcete skončit ? NeAno


Stáhnout ppt "Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova Podpora pro seminář Ústav lékařské biochemie Seminář č. 2 Stechiometrické výpočty Ing. Pavel Šiman,"

Podobné prezentace


Reklamy Google