ZADANIA Z CHEMII

ZADANIA Z CHEMII
Stężenia roztworów - procentowe (cp), ppm i ppb
Stężenie procentowe (cp) , ppm i ppb oblicza się z zależności:
cp =
ms
⋅ 100 [1]
mr
ppm =
cp =
ms
⋅ 10 6 [3]
mr
ms
⋅ 100 [2]
Vr ⋅ d r
ppb =
ms
⋅ 10 9 [4]
mr
Gdzie:
ms – masa substancji rozpuszczonej w roztworze w [g]
mr – masa roztworu w [g]
Vr – objętość roztworu w [cm3]
dr – gęstość roztworu w [g/cm3]
Zadanie 1. Atmosfera Ziemi ma masę około 5,2⋅1018 kg. W ciągu roku na świecie spala się około
5⋅109 t węgla. Zakładając średnią zawartość siarki w węglu 2,7% wagowych oblicz stężenie SO2 w
atmosferze w ppm.
Dane:
matmosfery = 5,2⋅1018 kg
cp,S w węglu = 2,7%
mwegla = 5⋅109 t = 5⋅1012 kg
M S = 32 g / mol
M SO2 = 64 g / mol
Rozwiązanie:
Stężenie SO2 w atmosferze w ppm należy obliczyć wykorzystując wzór:
ppm SO2 =
mSO2
matmosfery
⋅ 10 6
Masa SO2 zależy od ilości spalonej siarki. Masę spalonej siarki oblicza się znając stężenie % siarki w
węglu kamiennym (cp,S):
c p ,S =
c p ,S ⋅ mw− gla 2,7 ⋅ 5 ⋅1012
mS
=
= 1,35 ⋅ 1011 kg
⋅ 100 => mS =
100
100
mw−gla
Masa SO2 powstałego z tej ilości siarki oblicza się wykorzystując zależność:
nSO2
nS
=1⇒
mSO2
M SO2
=
M SO2
mS
64
⇒ mSO2 =
⋅ mS =
⋅ 1,35 ⋅ 1011 = 2,7 ⋅ 1011 kg
MS
32
MS
A zatem:
ppmSO2 =
mSO2
matmosfery
⋅ 10 6 =
2,7 ⋅ 1011
⋅ 10 6 = 0,052
18
5,2 ⋅ 10
Zadania do samodzielnego rozwiązania:
1. Ile moli NaOH potrzeba do przygotowania 200 g roztworu 5%? Odp.: n = 0,25 mola
2. Jakie jest stężenie % roztworu wodorowęglanu potasu, w którym na 10 moli wody przypada
1 mol soli? Odp.: cp = 35,7%.
3. W ilu gramach wody należy rozpuścić 15 g substancji, aby otrzymać roztwór 20%?
Odp.: mwody = 60 g.
4. 500 dm3 amoniaku (warunki normalne) rozpuszczono w 1 dm3 wody destylowanej. Oblicz
stężenie % amoniaku w tak otrzymanym roztworze. Odp.: cp = 27,5%.
5. W 30 g wody rozpuszczono 6 g mieszaniny, zawierającej 40% NaBr i 60% KBr. Oblicz
stężenia % obu soli w tak otrzymanym roztworze. Odp.: %NaBr = 6,67, %KBr = 10,00.
6. Ile % S zawiera 20% roztwór kwasu siarkowego(VI)? Odp.: % S = 6,53.
7. Przygotowano mieszaninę KOH i NaOH w stosunku molowym: nKOH : nNaOH = 1 : 3. !2 g tej
mieszaniny dodano do 250 g wody. Oblicz stężenia % oby składników tak otrzymanego
roztworu. Odp.: %KOH = 1,46, %NaOH = 3,12.
8. W 2 kg wody rozpuszczono 200 g chlorku cynku(II), zawierającego 3% zanieczyszczeń.
Oblicz stężenie % ZnCl2. Odp.: % ZnCl2 = 8,82.
9. Ile gramów wodorotlenku sodu, zawierającego 5% zanieczyszczeń, należy rozpuścić w wodzie,
aby otrzymać 200 g roztworu o stężeniu cp,NaOH = 10%? Odp.: mNaOH = 21,1 g.
10. 10 cm3 Br2 o gęstości 3,12 g/cm3 dodano do 200 cm3 CCl4 o gęstości 1,60 g/cm3. Oblicz
stężenie % Br2 w tak otrzymanym roztworze. Odp.: % Br2 = 8,88.