31. A 10 oC-on telített MgBr2-oldat 5 mól MgBr2-ot tartalmaz 1000 g, azaz 55,55 mól vízben. Annyi vizet kell elpárologtatni, hogy ebből 2,5 mól MgBr2.6H2O váljon ki, tehát vele kiválik 6.2,5 = 15 mól víz, ami 270 g. Oldatban marad 2,5 mól MgBr2, ehhez 500 g víz kellene. Van még 730 g víz. Az elpárologtatandó víz mennyisége: 730 - 500 = 230 g víz, ami az összes víz 23%-a.
32. 1 g vízben 0,028 mól, 100 g vízben 2,8 mól, azaz 47,6 g, ill. 68,6 dm3 ammónia oldódik. Az oldat tömege 147,6 g, térfogata 147,6/0,88= 167,7 cm3.
A gázfázis térfogata tehát (500 -167,7) = 332,3cm3, ennyi ammónia nem oldódott.
Összesen volt tehát (0,332 + 68,6) = 68,932 dm3 ammónia, amelyből 99,5% oldódott.
33. Az összes égéstermék mennyisége a gázegyenletből (n = pv/RT) számítható: n =11 mól. Ebből (a víz kondenzálása után) marad 147/24,5 = 6 mól ( CO2-O2) elegy, a víztartalom tehát (11-6) = 5 mól volt. Ha lúgoldattal kimossuk a széndioxidot, a 6 mól egyharmada marad, tehát 2 mól oxigén és 4 mól CO2 volt, az égésre (7,5 - 2) = 5,5 mol oxigén fogyott. Adataink alapján az egyenlet:
CxHyOz + 5,5O2 = 4CO2 + 5H2O,
Amiből
x = 4, y = 10, z = 2.
tehát C4H10O2 a képlet.
34. Legjobb, ha az elején minden adatot mólokra számítunk át. A hozzáadott kénsav : nkéns.= 10/98 = 0,102 mól, amiből a titrálás alapján 72 mmól maradt. Fogyott tehát 102 - 72 =30 mmól kénsav. A mért PbSO4 mennyisége: 12,12/303 = 0,040 mól, ebben 40 mmól Pb2+ és 40 mmól SO42- van. A vegyület tehát 40 mmól ólmot, és (40-30)=10 mmól szulfátot tartalmaz. A karbonát-tartalom a CO2-fejlesztés alapján: nkarb = 490/24,5 = 20 mmól karbonát. Az eddig meghatározott ionok: 40 mmól Pb2+, 10 mmól SO42- és 20 mmól CO32-. A pozitív töltés tehát 80 mmól, a negatív pedig csak 60 mmól összesen, ebből nOH = 20 mmól kell, hogy legyen. A vegyület komponenseinek aránya tehát:
Pb : SO4 : CO3 : OH = 40 : 10,20 : 20 = 4 : 1 : 2 : 2.
A képlet: Pb4SO4(CO3)2(OH)2. A bemérés 10 mmól volt, azaz 10,78 g.
35. A CaCO3+ 2HCl = CaCl2 + H2O+ CO2 egyenlet szerint 24,5 ml, azaz 1,0 mmól CO2 fejlődött a minta huszadrészéből, vagyis 500mg-ból, és 2,0 mmól HCl fogyott az 1,0 mmól karbonátra.
Összesen volt 10mmól HCl, ebből
a NaOH-ra fogyott 2,60 mmól,
a CaCO3-ra fogyott 2,0 mmól.
A Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O egyenlet szerint reagált 10,0 - 4,6 = 5,4 mmól, tehát 1,0 mmól (100 mg) CaCO3 és 2,7 mmól (200 mg) Ca(OH)2 van 500 mg mintában.
A tömegszázalékos összetétel: 20% CaCO3, 40% Ca(OH)2 és 40% víz.
Az 1 mmól kalcium-karbonát ugyanennyi -hidroxidból képződött, tehát (mivel maradt 2,7 mmól,eredetileg 3,7 mmól volt.
Az átalakulás mértéke: 1/3,7 = 0,27, vagyis 27%-os.
36. Az egyenlet:
H2S + 4Br2 + 4H2O = H2SO4 + 8HBr.
A kénhidrogén minden móljából tehát 1 mól kénsavat és 8 mól hidrogénbromidort tartalmazó savkeverék képződik (mindkettő erős sav), s ez a keverék 10 mól NaOH-dal semlegesíthető.
A titrálásra fogyott 10,70 ´ 0,100 = 1,070 millimól NaOH tehát tized-ennyi kénhidrogénnek felel meg a bemért oldat tizedrészében, vagyis 1000 mg telített oldatban 0,1070 mmól kénhidrogén van, azaz 3.638mg. A telített oldat 0,3638%-os.
(A példa szövegébe 10 g helyett 1,0 g-os bemérés került. Ezzel együtt is megoldható, az eredmény tízszerese a fentinek. Mea culpa!)
37. Az egyenlet:
SO2 + I2 + 2H2 O = SO42- + 2I-+ 4H+
tehát 1 mól kéndioxid reakciója során 4 mól hidrogénion képződik (1 mól kétértékű és 2 mól egyértékű erős sav). Nekünk a reakció során 2000ml 3,00 pH-jú oldatunk lett, ami 1 literben 1 mmól, 2 literben 2 mmól hidrogéniont jelent, ez pedig 0,50 mmól kéndioxid reakciójával jött létre. Tehát a 250dm3 adott állapotú levegőben 0,50 mmól kén-dioxid van, ami az adott állapotban a vPö = 0,5RT egyenletből számítva éppen 10 cm3. 1 m3 levegőben tehát a négyszerese, azaz 40 cm3 kéndioxid van. (4.10-3%, ill.40 ppm).
38. A bruttó elektrokémiai egyenletek:
CuSO4 + H2O => Cu + 0,5O2 + H2SO4,
itt 2F töltéssel 1mól réz és 0,5 mól oxigén válik le.
2NaCl + H2O => 2NaOH + H2 + Cl2,
itt 2F töltés hatására 1-1mól hidrogén és klórgáz, és 2 mól nátriumhidroxid képződik.
Összesen tehát 2,5mól elemi gáz válik le, ami standard állapotban 61,25 dm3 gáz.
A rézszulfát-oldatból levált 1 mól Cu(63,5g) és 0,5mol(16g) oxigén. Maradt (500-79,5) = 420,5g oldat, benne 1 mól (98g) kénsav. A kénsav-tartalom 23,3%(m).
A NaCl-oldatból levált 1-1mól gáz (2 mól HCl), maradt (500-73) = 427g oldat, benne 2 mól (80g) NaOH. A nátrium-hidroxid-tartalom 18,73%(m).
39.
a) Ha a koncentráció 0,010 mól/dm3, és 30% protonált, akkor a komponensek koncentrációja (a dimetilamint D betűvel jelölve):
[DH+] = [OH-] = 0 ,003 M,
és
[D] =0,010 - [DH+] = 0,007M
A protolízis-állandó: Kp = [DH+].[OH-]/[D] = 9.10-6/7.10-3 = 1,28.10-3 M
b) Ha a disszociációfok (=protolízisfok) 40% , és a koncentráció c mól/dm3, akkor
[D] = 0,6c,
[DH+]= [OH-] = 0,4c,
és
K = (0,4c)2/0,6c =0,266c.
A fenti K-t behelyettesítve:
c = 3,75K = 4,8.10-3 mol/dm3.
A hígítás: 0,01/c =2,08-szoros kell, hogy legyen.
40. Az 1,00 pH-jú oldatban már csak sósav van, mert a kénsavat leválasztottuk. Koncentrációja (a pH-ból) 0,100 mol/liter.
BaCl2 + H2SO4= BaSO4 + 2HCl ,
Tehát ha x mol kénsav és x mol sósav volt az oldatban, akkor 3x mol sósav lesz a csapadék fölötti, 250 ml oldatban. Ennek a 4-szerese van 1000 ml-ben: 12x = 0,100, és x = 0,00833 mól volt 250 ml-ben. A savak koncentrációja négyszer-ennyi, tehát 0,0333 mól/litervolt.
A levált csapadék mennyisége: 8,33 millimól. A hozzáadott BaCl2: 2000/208,4= 9,6 mmól, levált 8,33 mmól, tehát maradt 1,27mmól 250ml-ben. 1 literben négyszerennyi, vagyis 5,08.10-3 mól/liter BaCl2
