Um aluno adiciona 50 g de KNO3 a 50 mL de água a 60 graus C. A solução é resfriada a 10 graus C e depois vertida através de um pedaço de papel de filtro 2 g em um funil que é seco durante a noite. Qual é a massa prevista do papel de filtro seco e sólido?

Responda:

A massa prevista do filtro seco papre e sólido é de cerca de 40 g.

Explicação:

Então, você sabe que está se dissolvendo 50 g of nitrato de potássio, #KNO_3#, um sal solúvel, em 50 mL de água a uma temperatura de #60^@"C"#.

A primeira coisa que você precisa determinar é se você pode ou não dissolver tanto nitrato de potássio nessa quantidade de água. Para fazer isso, use nitrato de potássio curva de solubilidade, que se parece com isso

http://www.mts.net/~alou/Chemistry%2011/Unit%204%20-%20Solutions%20Lessons

Observe que, em #60^@"C"#, você pode dissolver aproximadamente 115 g nitrato de potássio em 100 g de água. Para determinar a massa de água que você obteria nessa temperatura, use uma água densidade computador

http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/javascript/water-density.html

At #60^@"C"#, a água tem densidade of 0.9832 g / mL. Isso significa que você tem

#50cancel("mL") * "0.9832 g"/(1cancel("mL")) = "49.2 g water"#

Então, a essa temperatura, você pode dissolver

#49.2cancel("g water") * ("115 g "KNO_3)/(100cancel("g water")) = "56.6 g"# #KNO_3#

nessa água mole. Desde que você tem menos nitrato de potássio do que isso, sua solução será insaturado.

Quando você esfria a solução para #10^@"C"#, a solubilidade do nitrato de potássio diminui significativamente. Nesse período, você só pode dissolver aproximadamente 25 g nitrato de potássio por 100 g de água.

Isto significa que o excesso de nitrato de potássio precipitará para fora da solução. At #10^@"C"#, a densidade da água é basicamente igual a 1 g / mL. Isso significa que sua solução não pode conter mais do que

#50cancel("g water") * ("25 g "KNO_3)/(100cancel("g water")) = "12.5 g"# #KNO_3#

Portanto, a massa do precipitado será

#m_"precipitate" = 50 - 12.5 = "37.5 g"# #KNO_3#

Adicionar a massa do filtro de papel seco fará com que você

#m_"total" = 2 + 37.5 = "39.5 g"#

Arredondado para um sig fig, a resposta será

#m_"total" = color(green)("40 g")#

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