stökiometrisk beräkning

Jag har denna uppgift framför mig:
"Beräkna massan zink som stökiometriskt behövs för att reducera koppar(II)jonerna i bägaren." Givet är att jag har 100ml (100g) kopparjonlösning men okänd massa zinkpulver. Denna reaktionsformel får jag:
Zn(s) + Cu2+(aq) --> Zn2+(aq) + Cu(s)
Förhållandet är alltså 1:1. Hur beräknar jag mängden zinkpulver som behövs?

Hur många mol kopparjoner har du?

Jag har 0,63 mol kopparjoner. Om förhållandet mellan kopparjonerna och zinken är 1:1 måste ju zinkens substansmängd också vara 0,63 mol. För om det stämmer så kan man räkna: $m (Z n) = M \cdot n \to m (Z n) = 65, 4 g / m o l \cdot 0, 63 m o l \approx 41, 2 g$
Det svaret tycker jag känns rimligt, men jag vet inte om det är rätt.

Kopparjonernas substansmängd har jag räknat ut på detta vis:
$n = m / M \to n (C u S O_{4}) = 100 g / 159, 61 g / m o l = 0, 63 m o l$
Men nu blev jag lite osäker. Om jag bara ska räka ut substansmängden kopparjoner i kopparsulfat, ska man verkligen räkna med hela CuSO4-molekylen?

Vilken koncentration har kopparjonlösningen? Det är inte rimligt att du skulle ha så mycket som 0,63 mol kopparjoner i bara 100 ml lösning, för det finns inget kopparsalt som har tillräckligt stor löslighet för detta (det skulle vara en lösning med en koncentration på mer än 6 mol/dm3 och det har jag aldrig sett).

Om du har 0,63 mol koppar skulle det betyda att det är nästan 40 g kopparjoner. I så fall verkar det rimligt att det går åt ungefär lika många gram zink, eftersom den molmassan är lite högre än koppars molmassa.

Lösningens koncentration är 0,50M. Ja, min magkänsla sa att det kändes som ganska mycket, men det verkade på något sätt rimligt ändå.
Om jag tänker om får jag att:
$n = c \cdot v \to n (C u S O_{4}) = 0, 50 M \cdot 0, 1 d m^{3} = 0, 05 m o l$
Om förhållandet är 1:1 måste zinkens substansmängd också vara 0,05mol. Alltså:
$m (Z n) = 65, 4 g / m o l \cdot 0, 05 m o l = 3, 27 g$
Om jag har 3,27g zink har jag också 3,27g kopparjoner i en 100g kopparsulfatlösning (1:1). Är detta rätt?

Nej, det sista påståendet är fel (annars ser det bra ut). Om du har 0,05 mol kopparjoner har dessa massan 0,05*63,5 = 3,18 g - koppar och zink har ju olika molmassa. (Dessutom brukar man tillsätta zinkpulver i överflöd när man gör den här labben.)

Jaha, så man räknar på kopparns molmassa istället för zinkens? Då förstår jag att resultatet blir 3,18g. Men varför räknar man inte på zinkens molmassa om det är dennes molmassa vi vill ha?

Massan av zink har du beräknat fullkomligt korrekt, precis som jag skrev i det förra inlägget. Det var den här raden som var fel:

Om jag har 3,27g zink har jag också 3,27g kopparjoner i en 100g kopparsulfatlösning (1:1).

Jasså, då förstår jag hur du menar. Så klart, zinken och kopparn har ju olika molmassor och alltså blir mängden zink 65,4g/mol x 0,05mol=3,27g medan mängden kopparjoner i kopparsulfat är 63,5g/mol x 0,05mol=3,18g. Stort tack för hjälpen, nu förstår jag! :)

Svara

Visa senaste svar