Hvad er den maksimale molaritet af vandig HCI?

HCl-molekylet er, under standardbetingelser, en gas. Reagenset brugt i laboratorier er HC1 opløst i vand, og derfor finder du i etiketten, at det er omkring 37% HCI i vægt. De øvrige 63% er vand.

Når man betragter 37% som den maksimale opløselighed af HCI, kan man beregne molariteten ved hjælp af opløsningstætheden (1,2 g / ml) og HCIs molmasse (36,46 g / mol

For 1000 ml opløsning har du 1200 g vægt, hvoraf 37% er HCI: 444 g.

I 444 g HCI har du 12,18 mol (444 / 36,46 ), hvilket betyder, at koncentrationen af PA HCI er omkring 12,18 mol pr. liter.

Bemærk, at fordi PA HCI er en opløsning mættet med en gas, frigøres sandsynligvis dampe og undslipper opløsningen (hvilket er PA HCl bør ikke håndteres uden for stinkskabe), hvilket gør denne koncentration til en tilnærmelse, og den bør aldrig bruges til at forberede en løsning, som du har brug for at vide den nøjagtige syrekoncentration.

I henhold til “ Saltsyre ” IARC Monografier bind 54:

Opløseligheden af HCI i vand er:

82,3 gram HCI pr. 100 gram vand ved 0 grad C

6 7,3 gram HCI pr. 100 gram vand ved 30 ° C

og massefylden på 39,1% vandig HCI opløsning er 1,20.

Så for eksempel ved 0 grader C er 1 liter opløsning 1200 gram og indeholder (82,3 / 182,3) (1200 gram) = 542 gram, hvilket svarer til 14,9 mol HC1.

Ved 30 grader C fungerer dette til 13,2 mol HCI.

Så den maksimale koncentration er ca. 15M ved 0 grader C faldende til 13M ved 30 grader C.

For data uden for dette temperaturområde og ikke begrænset til atmosfærisk tryk se ET STUDIE OM SYSTEMET VÆSKECHILORID OG VAND J. Am. Chem. Soc., 1909, 31 (8), s. 851–866

Kommentarer

• Tilsætning af hydrogenchlorid til vand reducerer opløsningens smeltepunkt, så det er ' muligt at afkøle yderligere og øge $ \ ce {HCl} $ opløselighed uden størkning. Dette fasediagram antyder, at der findes hydrogenchloridmonohydrat som en væske over -15 ° C, der indeholder 67% $ \ ce {HCl} $ efter vægt. Jeg har ' ikke densitetsgraden, så jeg kan ' t beregne molariteten, men det vil sandsynligvis være over 20 M.
• ja, der er tæthedsoplysninger for det her pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja01938a001 ville være cirka 1,27

Molxs svar er meget godt. Den måde, jeg lærte det på, var dog lidt anderledes og kan gøre mere mening for nogle mennesker. I stedet for at bruge 444 g HC1, hvilket er helt fint, kan vi antage, at vi har en prøve på 100 g, ligesom vi gør i empiriske formelberegninger for at have hver procent ud af 100.

For at starte, ligesom Molx nævnt, er den maksimale opløselighed ved stuetemperatur på HC1 37% efter masse. Herfra kan vi antage 100 g HCI-opløsning. Fra den antagelse ved vi, at 37% (massen i HCI ) af 100 g af HCl-opløsningen er 37,0 gram. Resten skal være vand, da HCl er en gas ved stuetemperatur, der er opløst ed i vand til dannelse af saltsyre.

I sidste ende skal vi finde koncentrationsligningen for molaritet, der er defineret som mol mol af vand, til dannelse af saltsyre i vand. opløsningsmidlet divideret med liter af opløsningen (M = mol opløst stof / liter opløsning).

Vi ved nu, at vi har 37,0 g HC1, hvilket er nødvendigt til molaritetsberegningen. Når du multiplicerer 37,0 g HC1 med (1 mol HCI / 36,46 g HCI) som en konverteringsfaktor, får vi 1.014 mol HCI.

For at finde vores liter opløsning kan vi bruge vores densitet. Multiplicer 100 g af vores HCI-opløsning med vores densitetsomregningsfaktor på (1 ml / 1,19 g) for at få 84 ml, og divider derefter med 1000 for at få 0,084 L.

Når du udskifter 1.014 mol HCI og 0,084 L ind i molaritetsligningen finder vi, at molariteten er omkring 12,07 M HCI, hvilket er den højeste koncentration af HC1, som vi kan opnå ved stuetemperatur.

Som Molx sagde, “dampe” det, fordi det er så koncentreret med HCI. Som sådan skal det behandles som en tilnærmelse som Molx sagde også. Jeg håber, at denne version også giver mening.