Mieszanie roztworów z różnymi substancjami rozpuszczonymi bez reakcji chemicznej

mamy mieszanie roztworów z różnymi substancjami rozpuszczonymi bez reakcji chemicznej gdy dwie lub więcej mieszanin, które zawierają substancje z tym samym jonem (ten sam kation lub ten sam anion). Jak w poniższym przykładzie:

Mieszanina roztworów, które mają różne substancje rozpuszczone

Roztwór 1 to woda i chlorek sodu (NaCl), podczas gdy roztwór 2 zawiera wodę i chlorek potasu (KCl). Po zmieszaniu razem mamy mieszanie różnych roztworów substancji rozpuszczonych bez reakcji chemicznej, ponieważ obie użyte sole zawierają anion chlorkowy (C^ja-).

1- Charakterystyka mieszanin różnych roztworów substancji rozpuszczonych bez reakcji chemicznej

Gdy przeprowadzana jest mieszanina roztworów, które mają różne substancje rozpuszczone bez reakcji chemicznej, zawsze sprawdzane są poniższe cechy:

• Masa każdej z substancji rozpuszczonych się nie zmienia (jeśli w roztworze 1 mamy 10 g substancji rozpuszczonej, a w 2, 30 g np. po zmieszaniu będziemy mieli taką samą masę każdej substancji rozpuszczonej),

Masa każdej z substancji rozpuszczonych po zmieszaniu roztworów bez reakcji chemicznej

• TEN ilość materii (n) każdej z substancji rozpuszczonych nie zmienia się (jeśli w roztworze 1 mamy 5 moli substancji rozpuszczonej, a w 2,4 molach np. po zmieszaniu będziemy mieli taką samą ilość materii każdej z nich),

Liczba moli każdej z substancji rozpuszczonych po zmieszaniu roztworów bez reakcji chemicznej

• Objętość ostatecznego rozwiązania, V_fa, jest wynikiem sumy objętości każdego z zmieszanych roztworów (jeśli w roztworze 1 mamy 200 ml, a w roztworze 2 300 ml, np. po zmieszaniu będziemy mieli 500 ml objętości),

V_fa = V₁ + V₂

2- Wzory stosowane w obliczeniach mieszania roztworów różnych substancji bez reakcji chemicznej.

Podobnie jak w tego typu mieszaninach mamy tylko wzrost ilości rozpuszczalnika w stosunku do każdego z substancje rozpuszczone, musimy obliczyć końcowe stężenie każdej z substancji rozpuszczonych, korzystając z następującego wzoru: wyrażenia:

a) do wspólna koncentracja (DO)

Dla roztworu 1: pomnożenie stężenia roztworu 1 przez jego objętość jest równe stężeniu końcowemu pomnożonemu przez jego objętość

DO₁.V₁ = C_fa.V_fa

Dla rozwiązania 2: pomnożenie stężenia roztworu 2 przez jego objętość jest równe stężeniu końcowemu pomnożonemu przez jego objętość

DO₂.V₂ = C_fa.V_fa

b) do stężenie w ilości materii lub molarności (M)

Dla rozwiązania 1:

M₁.V₁ = M_fa.V_fa

Dla rozwiązania 2:

M₂.V₂ = M_fa.V_fa

c) Stężenie w ilości materii każdego jonu obecnego w roztworze

Jeśli musimy określić stężenie jednego lub wszystkich jonów obecnych w roztworze końcowym, musimy:

• 1º: Pamiętaj, że stężenie jonów jest podane przez pomnożenie stężenia (M) substancji rozpuszczonej, z której pochodzi, przez jej indeks we wzorze substancji. Tak więc dla jonu Y, w substancji 1, XY₃koncentracja będzie wynosić:

[T]₁ = 3. M

Jeśli chodzi o substancję rozpuszczoną2, ZY, stężenie Y byłoby określone wzorem:

[T]₂ = 1. M

• 2º: Jeśli mamy więcej niż jedną substancję, która uwalnia ten sam jon, na przykład, substancje rozpuszczone XY₃ i ZY, które mają ten sam jon Y, stężenie tego jonu w końcowym roztworze jest sumą jego stężeń dla każdej substancji rozpuszczonej:

[T]_fa = [T]₁ + [T]₂

3- Przykłady obliczeń polegających na mieszaniu roztworów różnych substancji rozpuszczonych bez reakcji chemicznej

Przykład 1: (PUC SP) W zlewce zmieszano 200 ml wodnego roztworu chlorku wapnia (CaCl)₂) o stężeniu 0,5 mola. L^–1 i 300 ml 0,8 molowego roztworu. L^–1 chlorku sodu (NaCl). Otrzymany roztwór ma stężenie anionów chlorkowych około:

a) 0,34 mola. L^–1

b) 0,65 mol. L^–1

c) 0,68 mol. L^–1

d) 0,88 mol. L^–1

e) 1,3 mola. L^–1

Dane dostarczone przez ćwiczenie to:

• Rozwiązanie 1:

Objętość (V₁): 200 ml

Stężenie molowe (M₁): 0,5 mol. L^–1

• Rozwiązanie 2:

Objętość (V₂): 300 ml

Stężenie molowe (M₂): 0,8 mola. L^–1

Aby określić stężenie anionów chlorkowych (Cl^-), musimy wykonać następujące kroki:

Krok 1: obliczyć objętość ostatecznego rozwiązania

V_fa = V₁ + V₂

V_fa = 200 + 300

V_fa = 500 ml

Krok 2: Oblicz stężenie molowe roztworu końcowego w odniesieniu do rozpuszczonego CaCl₂, używając poniższego wyrażenia:

M₁.V₁ = M_fa.V_fa

0,5200 = M_fa.500

100 = M_fa.500

100 = M_fa
500

M_fa = 0,2 mol. L^–1

Krok 3: Oblicz stężenie molowe chlorku[Cl^-]₁, w ostatecznym roztworze, z rozpuszczonego CaCl₂, używając poniższego wyrażenia:

UWAGA: We wzorze mamy pomnożenie molarności przez 2, ponieważ mamy indeks 2 w Cl, we wzorze substancji rozpuszczonej CaCl₂.

[Cl^-]₁ = 2.M_fa

[Cl^-]₁ = 2. 0,2

[Cl^-]₁ = 0,4 mola. L^–1

Krok 4: Oblicz stężenie molowe roztworu końcowego w odniesieniu do rozpuszczonego NaCl, korzystając z poniższego wyrażenia:

M₂.V₂ = M_fa.V_fa

0,8300 = M_fa.500

240 = M_fa.500

240 = M_fa
500

M_fa = 0,48 mol. L^–1

Krok 5: Oblicz stężenie molowe chlorku, [Cl^-]₂, w ostatecznym roztworze, z rozpuszczonego NaCl, używając poniższego wyrażenia:

UWAGA: We wzorze mamy pomnożenie molarności przez 1, ponieważ we wzorze na rozpuszczony NaCl mamy indeks 1 w Cl.

[Cl^-]₂ = 1.M_fa

[Cl^-]₂ = 1. 0,48

[Cl^-]₂ = 0,48 mol. L^–1

Krok 6: Oblicz całkowitą ilość jonów chlorkowych w roztworze końcowym

Aby to zrobić, po prostu dodaj stężenia molowe chlorków dla każdej substancji rozpuszczonej w krokach 3 i 5:

[Cl^-]_fa = [Cl^-]₁+ [Cl^-]₂

[Cl^-]_fa = 0,4 + 0,48

[Cl^-]_fa = 0,88 mol. L^–1

Przykład 2: Do roztworu 500 ml 6 mol/L KOH dodano 300 ml roztworu K.₂TYLKO₃ 3 mol/L. Jakie jest stężenie każdej z substancji rozpuszczonych w powstałej mieszaninie?

a) 3,75 i 3,0 mol/L

b) 3,75 i 1,215 mol/L

c) 4,5 i 1,125 mol/l

d) 3,75 i 1,125 mol/L

e) 4,5 i 1,215 mol/l

Dane dostarczone przez ćwiczenie to:

• Rozwiązanie 1:

Objętość (V₁): 500 ml

Stężenie molowe (M₁): 6 mol. L^–1

• Rozwiązanie 2:

Objętość (V₂): 300 ml

Stężenie molowe (M₂): 3 mol. L^–1

Aby określić stężenie anionów chlorkowych (Cl^-), musimy wykonać następujące kroki:

Krok 1: obliczyć objętość ostatecznego rozwiązania

V_fa = V₁ + V₂

V_fa = 500 + 300

V_fa = 800 ml

Krok 2: Oblicz stężenie molowe roztworu końcowego w odniesieniu do substancji rozpuszczonej KOH, korzystając z poniższego wyrażenia:

M₁.V₁ = M_fa.V_fa

6500 = mln_fa.800

3000 = M_fa.800

3000 = M_fa
800

MF = 3,75 mola. L^–1

Krok 3: Oblicz stężenie molowe roztworu końcowego w stosunku do substancji rozpuszczonej K₂TYLKO₃, używając poniższego wyrażenia:

M₂.V₂ = M_fa.V_fa

3300 = mln_fa.800

900 = mln_fa.800

900 = M_fa
800

M_fa = 1,125 mol. L^–1

Przeze mnie Diogo Lopes Dias

Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/mistura-solucoes-com-solutos-diferentes-sem-reacao-quimica.htm