Mikä on vesipitoisen HCl: n suurin molaarisuus?

HCl-molekyyli on tavallisissa olosuhteissa kaasu. Reagenssi Laboratorioissa käytetty HCl on liuotettu veteen, minkä vuoksi etiketissä huomaat, että sen paino on noin 37% HCl. Loput 63% on vettä.

Kun otetaan huomioon, että HCl: n suurin liukoisuus on 37%, voit laskea molaarisuuden käyttämällä liuoksen tiheyttä (1,2 g / ml) ja HCI: n moolimassaa (36,46 g / mol). ).

1000 ml liuosta varten sinulla on paino 1200 g, josta 37% on HCl: 444 g.

444 g: ssa HCl: tä sinulla on 12,18 moolia (444 / 36,46). ), mikä tarkoittaa, että PA-HCl: n pitoisuus on noin 12,18 moolia litrassa.

Huomaa, että koska PA HCl on kaasulla kyllästetty liuos, höyryjä todennäköisesti vapautuu ja pääsee liuoksesta (minkä vuoksi PA HCl: ää ei tule käsitellä vetokaappien ulkopuolella), mikä tekee konsentraatiosta likimääräisen, eikä sitä tule koskaan käyttää sellaisen liuoksen valmistamiseen, jonka sinun on tiedettävä tarkka happopitoisuus.

” suolahappo ” mukaan IARC-monografioiden osa 54:

HCl: n liukoisuus veteen on:

82,3 grammaa HCl / 100 grammaa vettä 0 ° C: ssa

6 7,3 grammaa HCl / 100 grammaa vettä 30 ° C: ssa

ja 39,1% HCl: n vesiliuoksen tiheys on 1,20.

Joten esimerkiksi 0 ° C: ssa 1 litra liuosta on 1200 grammaa ja sisältää (82,3 / 182,3) (1200 grammaa) = 542 grammaa, mikä vastaa 14,9 moolia HCl: ää.

30 asteessa tämä saavuttaa 13,2 moolia HCl: ää.

Suurin pitoisuus on siis noin 15 M 0 ° C: ssa ja laskee 13 M: een 30 ° C: ssa.

Katso tietoja tämän lämpötila-alueen ulkopuolella eikä rajoitu ilmakehän paineeseen, katso TUTKIMUS JÄRJESTELMÄN VETYKILORIDI- JA VESIVAHTEISTA J. Chem. Soc., 1909, 31 (8), s. 851–866

Kommentit

• Kloorivety lisääminen veteen alentaa liuoksen sulamispistettä, joten ' on mahdollista jäähtyä edelleen ja lisätä $ \ ce {HCl} $ -liukoisuutta ilman jähmettymistä. Tämä vaihekaavio viittaa siihen, että kloorivetymonohydraattia on nesteenä -15 ° C: n lämpötilassa, joka sisältää 67% $ \ ce {HCl} $ painosta. Minulla ei ole ' tiheyslukua, joten voin ' t laskea molaarisuuden, mutta se olisi todennäköisesti yli 20 M.
• kyllä, tiheysinformaatiota löytyy täältä. pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja01938a001 olisi noin 1,27

Molxin vastaus on erittäin hyvä. Kuitenkin tapa, jolla opin, oli hieman erilainen ja saattaa tehdä Joillekin ihmisille on järkevämpää: Sen sijaan, että käytettäisiin 444 g HCl: ää, mikä on täysin hienoa, voidaan olettaa, että meillä on 100 g: n näyte, aivan kuten empiirisissä kaavalaskelmissa, että jokaisen prosentin prosenttiosuus on 100: sta.

Aluksi, aivan kuten Molx mainitsi, HCl: n suurin liukoisuus huoneenlämpötilassa on 37 painoprosenttia. Tästä voidaan olettaa, että 100 g HCl-liuosta. Tästä oletuksesta tiedämme, että 37% (massa HCl: ssä) ) 100 g HCl-liuosta on 37,0 grammaa. Lopun on oltava vettä, koska HCl on huoneenlämpötilassa oleva kaasu, joka on liuennut edes vedessä suolahapon muodostamiseksi.

Viime kädessä, jotta löydettäisiin HCl: n molaarisuus enimmäismäärä vedessä, meidän on käytettävä molaarisuuden pitoisuusyhtälöä, joka määritellään liuotettu aine jaettuna liuoksen litroilla (M = liuenneen aineen moolia / litra liuosta).

Tiedämme nyt, että meillä on 37,0 g HCl: ää, mikä on välttämätöntä molaarisuuden laskemiseksi. Kun kerrotaan 37,0 g HCl: ää (1 mol HCl / 36,46 g HCl) muuntokertoimena, saadaan 1,014 mol HCl: ää.

Löydämme litraa liuosta käyttämällä tiheyttä. Kerro 100 g HCl-liuosta tiheysmuuntokertoimellamme (1 ml / 1,19 g) saadaksesi 84 ml, ja jaa sitten 1000: lla 0,084 L: n saamiseksi.

Kun korvataan 1,014 mol HCl: ää ja 0,084 L: n molaarisuusyhtälöön havaitaan, että molaarisuus on noin 12,07 M HCl, mikä on korkein HCl-pitoisuus, jonka voimme saada huoneenlämpötilassa.

Kuten Molx sanoi, se ”höyrystyy”, koska se on niin väkevöity HCl: n kanssa. Sellaisena sitä tulisi käsitellä likiarvona, kuten Molx sanoi. Toivon, että myös tällä versiolla on järkeä.