Iranian Chemist شیمیدان ایرانی
آموزش تحلیل و بررسی سوالات شیمی کنکور و المپیاد
سوال ۲۱۰ آزمون سنجش ۱۷ اردیبهشت ۱۴۰۰
دو کیلوگرم محلول سیرشده پتاسیم نیترات در دمای ۵۰ درجه سانتیگراد در دست است. اگر این محلول تا دمای ۱۰ درجه سانتیگراد سرد شود، حداقل به تقریب چند گرم آب باید به آن اضافه شود تا رسوب تولید نشود؟ (انحلال پذیری این ماده در دماهای ۵۰ و ۱۰ درجه سانتیگراد به ترتیب ۸۰ گرم و ۲۰ گرم در ۱۰۰ گرم آب است)
الف: ۳۳۳۴
ب: ۲۵۶۰
ج: ۲۲۲۰
د: ۱۸۴۷
پاسخ:
دانش آموزان عزیزم، پرامتر انحلال پذیری یک ماده شیمیایی در آب به صورت نسبت جرم ماده حل شونده به جرم حلال تعریف می شود.
حالا چون سوال جرم محلول را داده است، پس ابتدا باید انحلال پذیری را هم به صورت محلول تعریف کنیم!!!
جرم پتاسیم نیترات:
انحلال پذیری پتاسیم نیترات طبق اطلاعات مسئله، ۸۰ گرم در ۱۰۰ گرم آب می باشد. پس در هر ۱۸۰ گرم محلول (حلال باضافه حل شونده)، ۸۰ گرم پتاسیم نیترات داریم.
از طرفی ابتدای سوال گفته که در دمای ۵۰ درجه سانتیگراد، ۲ کیلوگرم (۲۰۰۰ گرم) محلول سیرشده داریم، پس با یه طرفین وسطین خواهیم فهمید که از ۲۰۰۰ گرم محلول چند گرمش پتاسیم نیترات می باشد:
گرم ۸۸۸٫۸۹ = ۱۸۰ / (۸۰ × ۲۰۰۰) = مقدار پتاسیم نیترات
جرم محلول سیرشده در دمای ۱۰ درجه سانتیگراد:
طبق اطلاعات مسئله، انحلال پذیری پتاسیم نیترات، ۲۰ گرم در ۱۰۰ گرم آب می باشد. بنابراین در هر ۱۲۰ گرم محلول، ۲۰ گرم پتاسیم نیترات داریم.
از طرفی در بالا مقدار پتاسیم نیترات را حساب کردیم.
حالا باید حساب کنیم که در دمای ۱۰ درجه سانتیگراد، برای ساخت محلول سیرشده از ۸۸۸٫۸۹ گرم پتاسیم نیترات، در نهایت چند گرم محلول خواهیم داشت:
گرم ۵۳۳۳٫۳۳ = ۲۰ / (۱۲۰ × ۸۸۸٫۸۹) = مقدار محلول سیر شده در دمای ۱۰ درجه
تعیین مقدار آبی که باید اضافه کنیم
خب در ابتدا ۲۰۰۰ گرم محلول داشتیم. الان که دما را از ۵۰ درجه به ۱۰ درجه کاهش داده ایم باید برای جلوگیری از رسوب، حتما حداقل جرم محلول ۵۳۳۳٫۳۳ گرم باشد.
بنابراین اختلاف این دو، مقدار آبی خواهد بود که برای جلوگیری از ترسیب بایستی اضافه کنیم:
گرم ۳۳۳۳٫۳۳ = ۲۰۰۰ – ۵۳۳۳٫۳۳ = مقدار آب مورد نیاز
گزینه صحیح:
با توجه به تحلیل کامل انجام شده، گزینه الف جواب صحیح این سوال تستی شیمی می باشد.
تدریس تضمینی و تحلیلی شیمی کنکور و المپیاد در تهران
