Oblicz Ile Gramów Wodorotlenku Sodu Potrzeba Do Przygotowania 1 5dm3

Aby obliczyć, ile gramów wodorotlenku sodu (NaOH) potrzeba do przygotowania 1,5 dm³ roztworu o określonym stężeniu, musimy znać to stężenie. Przyjmijmy, że chcemy przygotować roztwór o stężeniu molowym C (mol/dm³).

Wzór, którego użyjemy, to:

masa NaOH = C * V * M

gdzie:

• C to stężenie molowe roztworu (mol/dm³)
• V to objętość roztworu (dm³)
• M to masa molowa NaOH (g/mol)

Masa molowa NaOH wynosi około 40 g/mol (Na = 23 g/mol, O = 16 g/mol, H = 1 g/mol).

Krok 1: Określenie stężenia roztworu

Załóżmy, że chcemy przygotować 1,5 dm³ roztworu NaOH o stężeniu 0,1 mol/dm³. Wtedy C = 0,1 mol/dm³.

Krok 2: Obliczenie masy NaOH

masa NaOH = 0,1 mol/dm³ * 1,5 dm³ * 40 g/mol = 6 g

Zatem, do przygotowania 1,5 dm³ roztworu NaOH o stężeniu 0,1 mol/dm³ potrzeba 6 gramów NaOH.

Przykłady dla różnych stężeń:

• Dla stężenia 0,5 mol/dm³: masa NaOH = 0,5 mol/dm³ * 1,5 dm³ * 40 g/mol = 30 g
• Dla stężenia 1 mol/dm³: masa NaOH = 1 mol/dm³ * 1,5 dm³ * 40 g/mol = 60 g
• Dla stężenia 2 mol/dm³: masa NaOH = 2 mol/dm³ * 1,5 dm³ * 40 g/mol = 120 g

Jeśli mamy podane stężenie procentowe roztworu, np. chcemy przygotować 1,5 dm³ roztworu 5% NaOH o gęstości d (g/cm³), postępujemy następująco:

Krok 1: Obliczenie masy roztworu

Masa roztworu = V * d

Ponieważ 1 dm³ = 1000 cm³, to 1,5 dm³ = 1500 cm³.

Masa roztworu = 1500 cm³ * d g/cm³ = 1500d g

Krok 2: Obliczenie masy NaOH w roztworze

Masa NaOH = (stężenie procentowe / 100) * masa roztworu

Masa NaOH = (5 / 100) * 1500d g = 75d g

Załóżmy, że gęstość roztworu 5% NaOH wynosi około 1,05 g/cm³. Wtedy:

Masa NaOH = 75 * 1,05 g = 78,75 g

Zatem, do przygotowania 1,5 dm³ roztworu 5% NaOH o gęstości 1,05 g/cm³ potrzeba 78,75 gramów NaOH.

Jeśli chcemy przygotować roztwór o określonym pH, musimy uwzględnić dysocjację NaOH w wodzie i związek między stężeniem jonów OH⁻ a pH. Wodorotlenek sodu jest mocną zasadą, co oznacza, że w roztworze wodnym dysocjuje całkowicie na jony Na⁺ i OH⁻.

Krok 1: Obliczenie stężenia jonów OH⁻

pH + pOH = 14

pOH = 14 - pH

[OH⁻] = 10^(-pOH)

Krok 2: Obliczenie stężenia NaOH

Ponieważ NaOH dysocjuje całkowicie, stężenie NaOH jest równe stężeniu jonów OH⁻.

[NaOH] = [OH⁻]

Krok 3: Obliczenie masy NaOH

masa NaOH = [NaOH] * V * M

Załóżmy, że chcemy przygotować 1,5 dm³ roztworu o pH = 12.

Krok 1: Obliczenie stężenia jonów OH⁻

pOH = 14 - 12 = 2

[OH⁻] = 10^(-2) mol/dm³ = 0,01 mol/dm³

Krok 2: Obliczenie stężenia NaOH

[NaOH] = 0,01 mol/dm³

Krok 3: Obliczenie masy NaOH

masa NaOH = 0,01 mol/dm³ * 1,5 dm³ * 40 g/mol = 0,6 g

Zatem, do przygotowania 1,5 dm³ roztworu o pH = 12 potrzeba 0,6 gramów NaOH.

Należy pamiętać, że pH roztworu może być zmienne i zależy od temperatury oraz obecności innych substancji w roztworze. Dokładne obliczenia wymagają uwzględnienia współczynników aktywności jonów i równowag chemicznych.

Przygotowując roztwory NaOH, należy zachować szczególną ostrożność, ponieważ jest to substancja żrąca. Należy stosować odpowiednie środki ochrony osobistej, takie jak okulary ochronne i rękawice. Rozpuszczanie NaOH w wodzie jest procesem egzotermicznym, co oznacza, że wydziela się ciepło. Należy dodawać NaOH powoli do wody, mieszając roztwór, aby uniknąć gwałtownego wzrostu temperatury i rozpryskiwania roztworu.

H2 Potencjalne błędy i ich unikanie

• Błąd w odczycie wagi: Używaj dokładnej wagi analitycznej i upewnij się, że jest ona skalibrowana.
• Niedokładność pomiaru objętości: Używaj kolb miarowych o odpowiedniej objętości i klasie dokładności. Pamiętaj, aby menisk cieczy dotykał kreski pomiarowej w dolnym punkcie.
• Zanieczyszczenie NaOH: Wodorotlenek sodu jest higroskopijny, co oznacza, że pochłania wilgoć z powietrza. Przechowuj NaOH w szczelnie zamkniętym pojemniku i używaj świeżego odczynnika.
• Niedokładność gęstości roztworu: Gęstość roztworu zależy od temperatury. Używaj danych dotyczących gęstości dla temperatury, w której przygotowujesz roztwór.
• Błąd w obliczeniach: Sprawdź dokładnie wszystkie obliczenia przed przygotowaniem roztworu.

Aby uniknąć błędów, zaleca się przygotowywanie roztworów w laboratorium pod nadzorem doświadczonego chemika. Należy również dokładnie zapoznać się z kartą charakterystyki substancji chemicznej i przestrzegać zasad bezpieczeństwa.

H2 Przechowywanie roztworów NaOH

Roztwory wodorotlenku sodu powinny być przechowywane w szczelnie zamkniętych pojemnikach wykonanych z polietylenu lub polipropylenu. Szkło nie jest zalecane, ponieważ NaOH może reagować ze szkłem, powodując jego korozję. Pojemniki powinny być przechowywane w chłodnym, suchym i dobrze wentylowanym miejscu, z dala od kwasów i innych substancji reagujących z zasadami. Należy unikać ekspozycji na światło słoneczne, które może powodować degradację roztworu.

H2 Neutralizacja roztworów NaOH

W przypadku rozlania roztworu NaOH należy go natychmiast zneutralizować. Do neutralizacji można użyć słabego kwasu, takiego jak kwas octowy (ocet) lub roztwór kwasu cytrynowego. Należy dodawać kwas powoli, mieszając roztwór, aż do osiągnięcia pH zbliżonego do 7. Po neutralizacji roztwór można spłukać dużą ilością wody. W przypadku kontaktu roztworu NaOH ze skórą lub oczami należy natychmiast przemyć je dużą ilością wody i skonsultować się z lekarzem.

H2 Zastosowania roztworów NaOH

Roztwory wodorotlenku sodu mają szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach, takich jak:

• Przemysł chemiczny: Produkcja mydeł, detergentów, papieru, włókien sztucznych, barwników, leków i innych produktów chemicznych.
• Przemysł spożywczy: Regulacja pH, czyszczenie urządzeń i instalacji, usuwanie skórek z owoców i warzyw.
• Przemysł farmaceutyczny: Produkcja leków, regulacja pH.
• Laboratoria chemiczne: Miareczkowanie, analiza chemiczna.
• Oczyszczanie ścieków: Neutralizacja kwasów, usuwanie metali ciężkich.

Należy pamiętać, że stosowanie roztworów NaOH wymaga zachowania ostrożności i przestrzegania zasad bezpieczeństwa.