Mieszanina nitrująca składa się ze stężonego HNO3 oraz stężonego H2SO4. Kwas azotowy(V) wagowo stanowi 46% mieszaniny. W jakich ilościach należy zmieszać ze sobą te kwasy, aby otrzymać 200 kg tej mieszaniny?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Odpowiedź 92 kg HNO3 i 108 kg H2SO4 jest prawidłowa, ponieważ dokładnie spełnia wymagania dotyczące składu mieszaniny nitrującej. Mieszanina ta powinna zawierać 46% kwasu azotowego(V), co oznacza, że w 200 kg mieszaniny musi być 92 kg HNO3 (46% z 200 kg). Pozostała masa, czyli 108 kg, stanowi kwas siarkowy(VI). Takie proporcje są zgodne z praktycznymi zastosowaniami w przemyśle chemicznym, gdzie precyzyjne określenie składników jest kluczowe dla jakości procesu. Dodatkowo, mieszanie tych kwasów zgodnie z tymi zasadami jest istotne, ponieważ pozwala na uzyskanie odpowiednich właściwości reaktantów, które są wykorzystywane w syntezach chemicznych, w tym produkcji azotanów. Zgodność z tymi wartościami jest również zgodna z dobrymi praktykami laboratoryjnymi, które wymagają dokładności w przygotowywaniu reagentów chemicznych.
W przypadku innych odpowiedzi, takich jak 105 kg HNO3 i 95 kg H2SO4, jest jasne, że nie spełniają one kryteriów wymaganej zawartości kwasu azotowego. W tej kombinacji HNO3 stanowi 52,5% całkowitej masy, co przekracza dopuszczalny poziom 46%. To wskazuje na fundamentalny błąd w obliczeniach związanych z proporcjami kwasów w mieszaninie. Kolejny przykład, 108 kg HNO3 i 92 kg H2SO4, daje nam 54% HNO3, co również jest niezgodne z wymaganiami; nadmiar kwasu azotowego może prowadzić do niepożądanych reakcji chemicznych, które mogą zagrażać bezpieczeństwu procesu. Ostatnia propozycja, 95 kg HNO3 i 105 kg H2SO4, także nie jest poprawna, ponieważ HNO3 stanowi tylko 47,5% masy. Błędy te często wynikają z pomyłek w podstawowych obliczeniach masy lub niepoprawnego przyjęcia założeń dotyczących proporcji. Zrozumienie tych zasad jest niezbędne dla chemików pracujących w laboratoriach oraz w przemyśle, gdzie każda proporcja reagenta ma istotny wpływ na wyniki reakcji chemicznych i bezpieczeństwo operacji.