Extracting iodine
from water with the nonpolar solvent
.
is more soluble in
and, after shaking a mixture of water and
, the
has accumulated in the more dense
layer.
The equilibrium constant is 85.0 for the process
You place 0.0340 g of
in 100.0 mL of water. After shaking it with 10.0 mL of
, how much
remains in the water layer?
The equilibrium constant is 85.0 for the process
Passo 1
Vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos iodo (
) dissolvido em água e queremos extrair parte dele usando um solvente não polar, que é o tetracloreto de carbono (
). Sabemos que o iodo é mais solúvel em
do que em água. O que precisamos descobrir é quanto de iodo permanece na camada de água após essa extração.
Para resolver isso, vamos precisar entender o conceito de constante de equilíbrio e como os solutos se distribuem entre dois solventes diferentes. Vamos usar a constante de equilíbrio (
) fornecida para relacionar as concentrações de
nas duas camadas.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade inicial de iodo em mols. Sabemos que a massa de
é 0,0340 g. A massa molar do iodo (
) é aproximadamente 253,81 g/mol.
Passo 3
Vamos definir:
-
= mols de na água após o equilíbrio. -
= mols de no após o equilíbrio.
Como a quantidade total de
é conservada:
Passo 4
A constante de equilíbrio
é definida pela relação:
Onde:
-
é a concentração de no . -
é a concentração de na água.
Passo 5
Vamos relacionar as concentrações com as quantidades de mols e os volumes dos solventes. Lembre-se que concentração (
) é dada por:
Então:
Substituindo na expressão de
:
Passo 6
Isolando
na equação acima:
Passo 7
Agora, usamos a conservação dos mols:
Substituindo
por
:
Passo 8
Finalmente, queremos saber a massa de
que permanece na água. Usamos a massa molar novamente:
Resposta
Após a extração, aproximadamente
gramas de
permanecem na camada de água.
Exercícios relacionados
(a) Determine the order of the reaction for each reactant.
(b) Write the rate equation for the reaction.
© Calculate the rate constant.
(d) Calculate the rate (in ) at the instant when
and
.
(e) At the instant when NO is reacting at the rate , what is the rate at which
is reacting and
is forming?
(b) Write the rate equation for the reaction.
© Calculate the rate constant.
(d) Calculate the rate (in
(e) At the instant when NO is reacting at the rate
Experiment | [NO] |
|
Initial Rate <br> (mol NO/L
|
---|---|---|---|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
? |
(a) What is the rate law for this reaction?
(b) What is the rate constant for the reaction?
© What is the initial rate of the reaction in experiment 4?
(b) What is the rate constant for the reaction?
© What is the initial rate of the reaction in experiment 4?
Qual é a massa em gramas de (Russel pg107-2.62):
de
A amônia é produzida industrialmente pela reação entre nitrogênio e hidrogênio gasoso:
Quantas moléculas de amônia podem ser produzidas: a) 1 molécula de ? b) 27 moléculas de
? c) 9 moléculas de
? d) 180 moléculas de
?
Quantas moléculas de amônia podem ser produzidas: a) 1 molécula de