Сколько сероуглерода требуется для экстрагирования 90,0% брома из 5 литрового водного раствора, используя коэффициент распределения брома, равный 0,0125 при 20°C?
Исчерпывающий ответ:
Для решения этой задачи мы можем использовать формулу распределения для экстрагции. Формула распределения выглядит следующим образом:
D=[A]воздух[A]органический,D = frac{[A]_{воздух}}{[A]_{органический}},
где:
- DD — коэффициент распределения;
- [A]воздух[A]_{воздух} — концентрация вещества в органическом растворителе (в данном случае, сероуглероде);
- [A]органический[A]_{органический} — концентрация вещества в воде.
Мы знаем, что D=0,0125D = 0,0125 (коэффициент распределения брома между водой и сероуглеродом).
Также нам дано, что нужно извлечь 90,0% брома из 5 литров водного раствора.
Для решения задачи, давайте представим, что после экстракции 90% брома перешло в органический растворитель (сероуглерод), а оставшиеся 10% остались в воде.
Итак, начнем решение:
-
Сначала найдем, сколько брома изначально было в 5 литровом водном растворе:
Количество брома в воде=5 литров x начальная концентрация.Количество брома в воде = 5 литров x начальная концентрация.Так как мы знаем, что извлекаем 90% брома, начальная концентрация будет 100%:
Количество брома в воде=5 литров x 100%=5 л.Количество брома в воде = 5 литров x 100% = 5 л. -
Теперь найдем, сколько брома останется в воде после экстракции:
Количество брома оставшееся в воде=5 л x (100%−90%)=5 л x 10%=0,5 л.Количество брома оставшееся в воде = 5 л x (100% — 90%) = 5 л x 10% = 0,5 л. -
Далее, используя коэффициент распределения DD, найдем, сколько брома перейдет в органический растворитель (сероуглерод):
Количество брома в сероуглероде=D x Количество брома оставшееся в воде=0,0125 x 0,5 л=0,00625 л.Количество брома в сероуглероде = D x Количество брома оставшееся в воде = 0,0125 x 0,5 л = 0,00625 л.
Таким образом, для извлечения 90% брома из 5 литрового водного раствора, необходимо 0,00625 литра сероуглерода.
образом: Cводн = Cорг x D, где Cводн — концентрация вещества в водной фазе, Cорг — концентрация вещества в органической фазе, D — коэффициент распределения. Подставляя данные из задачи, получаем: Cводн = 0,0125 x 90,0% = 0,001125. Чтобы найти количество сероуглерода, необходимого для экстрагирования 90,0% брома, мы должны знать объем водного раствора или его концентрацию. На данный момент, у нас есть только объем водного раствора (5 литров), поэтому нам не хватает информации для полного решения задачи.