Chemické výpočty (opakování)

Hmotnostní zlomek

značí se W(A), kde A je látka, kterou rozpouštím
m(A) je hmotnost této látky, m(R) je hmotnost rozpouštědla (=voda, benzen, toluen)
W(A)=m(A)÷(m(A)+m(R))
W(A)<1 (Hmotnostní zlomek musí vyjít jako desetinné čislo menší než 1
W(A)×100% → hmotnostní procento

V jogurtu o hmotnosti 125g je rozpuštěno 14,9 g sacharidů.
W(A)=14,9g÷125g=0,1192=11,92% ... 14,9 je hmotnost rozpuštěných sacharidů, 125g je jogurt i se sacharidy

Kolika-procentní bude vodný roztok hydroxidu sodného, který vznikne rozpuštěním 20 g hydroxidu ve 100 g vody?
W(A)=20g÷(100+20)=20÷120=0,166=16,6%

Vypočítejte hmotnostní procento čaje, přičemž bylo rozpuštěno 7 g cukru ve 129 g vody:
W(A)=7÷(7+129)=0,0514=5,14%

Jaké množství uhličitanu sodného bylo nutno rozpustit ve vodě, aby vzniklo 500g jeho 35% roztoku.
W(A)=x÷(500)=35%     (x÷500 berte jako zlomek, mě se to špatně píse)
x÷(500)=0.35 / ×500
x=0.35×500
x=175g

Vypočítej hmotnost 25% roztoku bromidu sodného, když víš, že k jeho přípravě bylo poušito 50g bromidu sodného.
W(A)=50÷(50+x)=25%
50÷(50+x)=0.25 / × (50+x)
50=12,5+0.25x / × 4
200=50+x
x=150 .. 150g vody, dohromady 150+50=200g roztoku.

nasycený roztok - látka se při dané teplotě již nerozpouští
nenasycený roztok - látka se při dané teplotě stále rozpouští
(pokud příliš osladím čaj, už se nerozpustí)
Zvyšující se teplota zvyšuje rozpustnost - látka se zvýšením teploty může měnit z nasycenou na nenasycenou (ve studeném čaji se už cukr nerozpustí = nasycený; pokud čaj ale zahřeji, cukr se rozpustí = nenasycený roztok)

Látková koncentrace

c=n [mol]÷V [dm³]
c se tedy udává v mol/dm³
c ... látková koncentrace
n ... látkové množství
V ... objem látky
n=m [g] ÷ M [g/mol]
n se udává v molech
M ... molární hmotnost
M(H₂O)=2*M(H)+M(O)
(molární hmotnost vody = 2 * molární hmotnost vodíku + 1 * molární hmotnost kyslíku)
Molární hmotnost různých prvků je dána v tabulkách
n se také dá počítat:
n=N÷N_A .. N - počet částic, N_A .. Avogadrova konstanta=6,023*10²³ částic

Vypočítejte látkové množství oxidu uhličitého (=CO₂) v jeho 50g.
n=50÷(12,01+(2×16)) .. 12,01 .. molární hmotnost uhlíku, 2 × 16 .. molární hmotnost dvou molekul kyslíku
n=1,14 mol

Vypočítejte látkové množství S₈ (8-atomová molekula síry) v 80g síry.
n=80÷(32,06×8)=0,312 mol

Vypočtěte, kolik molekul jódu (=vypočítejte N) se nachází ve 126,90g jódu. (molekula jódu=I₂!)
n=N÷N_A
n=m÷M=126,9÷(126,9×2)=0,5 mol
n=0,5=N÷N_A=N÷6,023×10²³
N=0,5×6,023×10²³=3,01×10²³ .. ve 126,90g jódu se nachází asi 3,01×10²³ atomů.

Vypočítejte počet částic hydroxidu sodného (NaOH) v jeho 126g
n=N÷N_A
n=m÷M=126÷(16+23+1,01)=3,149 mol ... ((16+23+1,01) .. molární hmotnosti prvků)
3,149=N÷N_A=N÷6,023×10²³
N=3,15×6,023×10²³=1,89×10²⁴

Vypočítejte koncentraci kyseliny sírové (H₂SO₄), která má hmotnost 63g a hustotu 1,023g/cm³
V=m÷ρ=63÷1,023=61,58cm³=0,06158dm³ (kyseliny je 61,58 cm³)
n=m/M(H₂SO₄)=63g/(2*1,01+32,06+4*16)=63g/98.08=0,64 mol
c=n÷V=0,64÷0,06158=10,392 mol/dm³

Kolik gramů kyseliny chlorovodíkové (HCl) je rozpuštěno v roztoku, ve kterém je hmotnostní zlomek této látky 0,12, bylo-li pro jeho přípravu použito 245g vody.
W(A)=x÷(245+x)=0,12
x÷(245+x)=0,12 / × 245+x
x=0,12*245+0,12x
x=29,4+0,12x
0,88x=29,4 / ÷ 0,88
x=33,41

Vypočítejte látkové množství atomu dusíku ve 30g.
n=m÷M
30÷14,01=2.14 mol

Kolik gramů vody (H₂O) je třeba na rozpuštění 90g dusičnanu draselného, pokud má být hmotnostní zlomek dusičnanu draselného v roztoku 0,08.
90÷(90+x)=0,08 /* 90+x
90=7,2+0,08x /* 12,5
1125=90+x
x=1035g