คำตอบของทีม
ไม่ได้ส่งคำตอบ
คะแนน + โบนัสทำเร็ว
0.0
แชร์
ไม่ได้ส่งคำตอบ
ปุ๋ยชนิดหนึ่งมี urea (NH2-CO-NH2) เป็นองค์ประกอบ ทำการวิเคราะห์ตัวอย่างปุ๋ยชนิดนี้ด้วย Kjeldahl method ซึ่งจะต้องทำการย่อยตัวอย่างในกรด H2SO4 เข้มข้นและมีตัวเร่งปฏิกิริยา  ซึ่ง urea 1 mol จะสลายตัวเป็นสารประกอบ ammonium hydrogen sulfate (NH4HSO4) 2 mol  จากนั้น เมื่อเติมสารละลายเบสเกินพอลงไปในปุ๋ยที่ย่อยแล้ว NH4HSO4 จะสลายตัวให้แก๊สแอมโมเนีย โดยปริมาณแก๊สแอมโมเนียที่เกิดขึ้นจะสัมพันธ์กับปริมาณ urea ในปุ๋ย เราสามารถทำการวิเคราะห์ปริมาณแก๊สแอมโมเนียที่ได้ โดยการดักจับแก๊สแอมโมเนียในรูป ammonium sulfate ด้วยสารละลายกรด H2SO4 เข้มข้น 0.05 mol/L ปริมาตร 50.00 mL และทำการไทเทรตกรด H2SO4 ที่เหลือด้วย 0.05 mol/L NaOH

จากการวิเคราะห์ปุ๋ยตัวอย่างชนิดนี้ปริมาณ 0.3 g พบว่าในการไทเทรต ใช้ NaOH ไป 3.40 mL  จงคำนวณหา %(w/w) urea ในปุ๋ยตัวอย่าง

ข้อมูล atomic weight (g/mol) ของธาตุต่างๆมีดังนี้: C = 12, O = 16, N = 14, H = 1

เลือกคำตอบ โดยเลือกตอบเฉพาะตัวเลข 1-8 ที่อยู่หน้าตัวเลือกดังต่อไปนี้ 

1. 12 %(w/w) urea
2. 24 %(w/w) urea
3. 36 %(w/w) urea
4. 48 %(w/w) urea
5. 60 %(w/w) urea
6. 72 %(w/w) urea
7. 84 %(w/w) urea
8. 96 %(w/w) urea
เฉลย

ตอบ 4. 48 %(w/w) urea

แนวคิด

คำนวณย้อนกลับจากผลการวิเคราะห์ที่ได้

สมการเคมีที่เกี่ยวข้องประกอบด้วย

หา mol ของกรด H2SO4 ทั้งหมด (เริ่มต้น)  =  (0.05 M)(50 mL)/(1000)  =  2.5x10-3 mol

 

หา mol ของ H2SO4 ที่เหลือ โดยการไทเทรตกับ NaOH

จากสมการที่ (1) NaOH 2 mol  ทำปฏิกิริยาพอดีกับ H2SO4 1 mol

ดังนั้น  จากการไทเทรต  mol ของ H2SO4 ที่ทำปฏิกิริยากับ NaOH = (0.05 M)(3.4 mL)/(1000)(2)  =  8.5x10-5 mol

ดังนั้น   mol ของ H2SO4 ที่ทำปฏิกิริยากับ NH3 = (2.5x10-3) - (8.5x10-5) = 2.415x10-3 mol

 

หา mol ของ NH3 ที่ถูกจับด้วย H2SO4

จากสมการที่ (2) H2SO4 1 mol ทำปฏิกิริยาพอดีกับ NH3 2 mol

ดังนั้น mol NH3 ที่จับได้ = (2.415x10-3 mol)(2)  =  4.83x10-3 mol

 

หา urea ในปุ๋ย

จากการสลายตัว urea 1 mol จะให้ NH4HSO4 2 mol

และจากสมาการที่ (3) NH4HSO4 1 mol จะให้ NH3 1 mol

ดังนั้น 2 mol ของ NH3 มาจาก 1 mol ของ urea

4.83x10-3 mol ของ NH3 มาจาก (4.83x10-3)/2 mol ของ urea

หรือ คิดเป็น 2.415x10-3 mol ของ urea

น้ำหนักของ urea ที่วิเคราะห์ได้ คือ (2.415x10-3 mol)(60 g/mol) = 0.1449 g

%(w/w) urea = (0.1449/0.3) $\times$ 100 = 48.3%

ปัดทศนิยมทิ้ง ดังนั้น คำตอบคือ 48%