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Titolo: Esercizio di esame?

Chi mi aiuta??? Mi escono delle masse negative...
Si vuole prepare una miscela nitrante contenente 40% in peso di HNO3 e il
55% in peso di H2SO4, partendo da una miscela esausta al 30% di HNO3 e al
50% di H2SO4. Calcolare quanto H2SO4 al 68% e quanto HNO3 al 94% occorre
aggiungere alla miscela esausta per ottenere 100Kg della miscela desiderata.

 wrote in message
pVjyb.157661$e6.57...@twister2.libero.it...

dunque, tu vuoi ottenere 100 Kg al 40% in peso di HNO3 e 55% in peso di
H2SO4.
Di conseguenza la tua miscela dovrà contenere  40  Kg di acido nitrico e 55
di acido solforico (più 5  Kg di acqua).
se chiamiamo :
X  i Kg  di miscela nitrante scarica,
Y  i Kg  di acido solforico  68 %
Z  i Kg  di acido nitrico  94 %
che tu mescoli  (dove X + Y + Z = 100), quindi in realtà le incognite non
sono tre, ma solo due !
bilancio acido solforico :
100 * 0,55 = X * 0,50  +  Y * 0,68   (+ Z * 0,0)
bilancio acido nitrico :
100 * 0,40 = X * 0,30  +  Z * 0,94  (+ Y * 0,0)
che si può riscrivere come
100 * 0,40 = X * 0,30  +  (100 - X - Y) * 0,94
55 = X * 0,50  +  Y * 0,68
40 = X * 0,30  +  (100 - X - Y) * 0,94
2 * (55 - Y * 0,68) = X
X = 110 - 1,36 * Y
40 = X * 0,30  +  94 - 0,94 * X - 0,94 * Y
40 = 94 - 0,64 * X - 0,94 * Y
- 54 = - 0,64 * X - 0,94 * Y
54 = 0,64 * X + 0,94 * Y
54 = 0,64 * (110 - 1,36 * Y) + 0,94 * Y
54 = 70,4 * - 0,8704 * Y + 0,94 * Y
- 16,4= 0,0696 * Y
uhm ....
ritento ...
40 = (110 - 1,36 * Y) * 0,30  +  (100 - (110 - 1,36 * Y) - Y) * 0,94
40 = 33 - 0,408 * Y  +  (100 - 110 + 1,36 * Y - Y) * 0,94
40 = 33 - 0,408 * Y  +  (0,36 * Y - 10) * 0,94
40 = 33 - 0,408 * Y  +  0,3384 * Y - 9,4
7 = - 0,408 * Y  +  0,3384 * Y - 9,4
16,4 = -0,0696  Y
Y = - 235,6
azzz ! mi viene negativo anche a me ....
o devo avere cannato da qualche parte, oppure potrebbe essere mica voler
dire che non si può ottenere una miscela come quella voluta a partire da
quello che disponi ?
proviamo a ragionare in concentrazioni invece che con le masse :
stavolta chiamiamo :
X  la percentuale di miscela nitrante scarica,
Y  la percentuale di acido solforico  68 %
Z  la percentuale di acido nitrico  94 %
che tu mescoli  (dove X + Y + Z = 1), e le incognite sono ancora solo due !
bilancio acido solforico :
0,55 = X * 0,50  +  Y * 0,68
bilancio acido nitrico :
0,40 = X * 0,30  +  Z * 0,94
che si può riscrivere come
0,40 = X * 0,30  +  (1 - X - Y) * 0,94
2 * (0,55 - Y * 0,68) = X
X = 1,1 - 1,36 * Y
0,40 = X * 0,30  +  (1 - X - Y) * 0,94
0,40 = X * 0,30 + 0,94 - 0,94 * X - 0,94 * Y
0,40 = 0,94 - 0,64 * X - 0,94 * Y
-0,54 = - 0,64 * X - 0,94 * Y
0,54 = 0,64 * X + 0,94 * Y
sostituiamo
0,54 = 0,64 * (1,1 - 1,36 * Y) + 0,94 * Y
0,54 = 0,704 - 0,8704 * Y + 0,94 * Y
0,54 = 0,704 + 0,0696 * Y
niente da fare .... mah, penso sempre più che non si possa ricaricare la
miscela esausta che dici con un acido solforico così poco concentrato.
Probabilmente occorrerebbe più del 68 % (è solo un'idea)
Ciao, mi spiace
Soviet-Mario

 ha scritto nel messaggio
news:pVjyb.157661$e6.57...@twister2.libero.it...
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Non è che per caso le due concentrazioni sono invertite, ovvero: H2SO4 al
94% e HNO3 al 68%?
Commercialmente l'HNO3 concentrato si trova al 65-70%, mentre l'H2SO4
concentrato è sopra il 90%.

Marcos ha scritto:


Ci deve essere qualche dato sbagliato: la soluzione più concentrata tra
quelle citate ha il 6% di acqua, mentre la miscela desiderata ha il 5% di
acqua,
perciò, IMHO, è impossibile ottenerla miscelando le soluzioni
dell'esercizio.
Sicuro che non sia ad es. acido solforico fumante al 68% (cioè H2SO4 68% +
SO3 32%)?
Federico
---
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federico (punto) meriggioli (presso) 
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  (si capisce, no? :-) )
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...

Caro Soviet_Mario, anche se mi hai fatto perdere un paio di ore per
risolvere l'esercizio ti perdono avendo trovato la soluzione.
L'errore commesso consiste nell'aver pensato di poter preparare la
soluzione richiesta mescolando solo le soluzioni da te chiamate X, Y,
e Z senza aggiungere acqua!!!
La prima equazione da te indicata deve essere così corretta: X + Y +Z
+ A = 100, dove A rappresenta una certa quantità di H2O da aggiungere;
a questo punto per poter risolvere il problema è necessario un
ulteriore accorgimento (che mente perversa è quella dei prof!!!!) cioè
assegnare a X, la soluzione esausta, un valore arbitrario ovviamente
inferiore a 100.
Esempio:
X + Y +Z + A = 100
X = 50
0.94 * Z + 0.30 * X = 40
0.68 * Y + 0.5 * X = 55
sostituedo a X il valore di 50 :
0.94 * Z + 0.30 * 50 = 40
0.68 * Y + 0.50 * 50 = 55
da cui: Y = 18.24,
	Z = 26.60
	X = 50 
A =  100 – X – Y – Z = 5.16.
Alla prossima, Isidoro.

  desiderata.
Caro Marcos, anche se mi hai fatto perdere un paio di ore per


 
Ciao


Cari chimici, stamattina ho rivisto i calcoli e sono caduto nel
panico!!! Del resto ieri notte era troppo tardi per pretendere di
risolvere l'esercizio senza incasinarsi con i calcoli!
Comunque la chiave del problema rimane l'H2O da aggiungere…..o meglio
da TOGLIERE!!
L'equazione che vi ho proposto ( X + Y +Z +A =100) č giusta, non
spaventatevi se per A risulta un valore negativo! Questo valore
rappresenta la quantitą di H2O da sottrarre (evaporatore rotante!)
alla soluzione risultante per rientrare nei 100 Kg richiesti!!
Le altre equazioni vanno bene:
X + Y +Z - A =100
X = 50
0.94 * Z + 0.30 * 50 = 40
0.68 * Y + 0.50 * 50 = 55
da cui: Y = 44.12,
	Z = 26.60
	X = 50
 
A =  - 100 + X + Y + Z = 20.72 (da sottrarre) ne risulta una soluzione
di 100 Kg contenente le quantitą desiderate di HNO3 e H2SO4.
Ciao, alla prossima, Isidoro.

Ciao, alla prossima, Isidoro.
Vabbè ma così non vale :-))

 Vabbč ma cosě non vale :-))
Concordo!! :-)
A parte tutto, esistono sistemi per evaporare 120 e rotti chili
di miscele di questo tipo??
Se vi interessa, poi, ho anche provato a fare i calcoli ipotizzando
che l'acido solforico sia aciso fumante al 68% di H2SO4. In questo
caso un Kg di miscela ha 0,32 Kg di SO3, che in soluzione acquosa
"consumano" 72 g di acqua e diventano 0,392 Kg di H2SO4.
In questo modo aggiungere un Kg di ac. solf. fumante č come aggiungere
1,072 Kg di H2SO4 e sottrarre 0,072 Kg di acqua.
Chiamo X i chili di miscela esausta, Y i chili di nitrico e Z i chili di
solforico. Posso costruire un sistema a tre incognite e tre equazioni :
 0,200*X + 0,060*Y - 0,072*Z = 0,050     (Bilancio per l'acqua)
 0,500*X + 0,000*Y + 1,072*Z = 0,550     (Bilancio ac. solf.)
 0,300*X + 0,940*Y + 0,000*Z = 0,400     (Bilancio ac. nitr.)
da cui
 X = 28,59
 Y = 33,42
 Z = 37,99
Spero di non aver scritto castronerie troppo grosse :-)
Ora perň Marcos dovrebbe farci sapere qualcosa!
Ciao
Federico
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 (si capisce, no? :-) )
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