HTML

Kémiai feladatok

A megszűnőben lévő Győri Kökél pótlására.

Kedves Olvasó!

A Győri Kökél legutóbbi számai 2006. végén jelentek meg. Ezt a lapot dr. Várnai György, a Középiskolai Kémiai Lapok alapító főszerkesztője hozta létre 2004-ben a lap addigi tevékenységének töretlen folytatásaként az akkori Szerkesztőbizottság segítségével, akik részben már az alapítás során is közreműködtek, s egy-egy rovat beindításával és működtetésével járultak hozzá évtizedeken keresztül a diákok kémiai gondolkodásának alakításához. Azóta számos kiváló szakember lett a hajdani diákokból, de még az utóbbi években is - amikor már szinte valamennyien nyugdíjasként dolgoztunk - ezernyi, feladatmegoldást, vagy szakfordítást tartalmazó levél bizonyította a diákok érdeklődését témáink iránt.

2007-ben -anyagi támogatás híján - nem tudtunk egyetlen számot sem megjelentetni, mert - bár a szerkesztők mind önkéntes munkában dolgoztak, ellenszolgáltatás nélkül - a nyomda- és postaköltségre nem tudtak támogatást szerezni.

Elhatároztam tehát, hogy mindaddig, amíg lapunk nem lesz nyomdaképes, ezen a blogon teszem közzé a rovataimba szánt feladataimat. Először csak a "sztöchiometriai és egyensúlyi feladatok" rovatot újítom, később megpróbálkozom a német és angol szakfordítói rovataimmal is.

A megoldásokat minden diák beküldheti. Cím: Maleczkiné Szeness Márta Veszprém, 8201, Pf.158. Aki megcímzett, felbélyegzett borítékot küld, visszakapja javított megoldásait. Mindaddig beküldhetők a feladatmegoldások, amíg az én megoldásaim itt meg nem jelennek.

Legutóbbi hozzászólások

A bevezető feladatsor megoldása

2009.04.04. 10:00 Maleczkiné Szeness Márta

B-1. feladat

 

Egy ismeretlen M fém 12,00 grammjának kénsavas oldása során az oldásra fogyott kénsav és a  20oC-on kivált MSO4.7H2O-kristály mennyiségéből meg kellett állapítanunk, hogy melyik fémről van szó, s hogy mi a fém szulfátjának oldhatósága  20oC-on.

 

Megoldás

 

A reakció: 

M + H2SO4  = MSO4 + H2

Adataink:

  • az oldásra használt kénsav mennyisége 70,00 g 28,00%-os (m) oldat,
  • az oldott fém tömege 12,00 g,
  • az oldatból 4,00 g MSO4 · 7H2O vált ki 20 oC-on,
  • az oldat 2,00 g-ja 8,44 ml 0,100 mólos NaOH -oldatot semlegesít. 

 

Ha a 12 g fém n mol, akkor n mol kénsavval reagál, és n mol hidrogén távozik az oldatból. Az összes hozzáadott kénsav: m = 70 g · 0,28 = 19,6 g, ami

n1 19,6 g = 0,200 mol
98 g/mol


A fölös kénsav (feleannyi mol, mint a titráló NaOH mennyisége a  H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2 O egyenlet alapján): 

n2 8,44 · 10-3  · 0,100  mol = 4,22 · 10-4 mol
2

a 2 g oldatban, azaz 2,11 · 10-4 mol grammonként. Az összes megmaradt oldat tömege (70,00 + 12,00 - 4,00 - 2n) gramm, tehát a fölös kénsav mennyisége: n2 = 2,11 · 10-4 (78 - 2n) mol, így a fémmel reagált

 n  = n1n2 = (200 - 0,211 ·  (78 - 2n)) · 10-3 mol

 

kénsav, amiből n = 0,1835 mol, és az ismeretlen fém atomtömege:

AM m  =  12,00 g  =  65,38 g/mol
n 0,1835 mol

 Ez a fém a cink: Zn.

 

A kivált ZnSO4 · 7H2O mennyisége:

n 4 g  =  4 g   = 0,0139 mol.
M 287,38 g/mol

 

Oldatban maradt 0,1835 - 0,0139 = 0,1696 mol ZnSO4, azaz 27,37 g.  Az oldat össztömege 77,63 g, tehát a telített oldat

100 ·  27,37 g  =  35,25% -os (m)
77,63 g

A képződött hidrogén mennyisége 0,1835 mol, azaz  4,5 dm3  standard állapotú hidrogén.

 

B-2. feladat

 

100 g 5,00 tömegszázalékos, sósavas antimon(III)-klorid oldatba 5,00 g ón port szórunk. Kérdés: hány mól-, és hány tömegszázalék lesz az oldat ón(II)-klorid tartalma, ha az oldatból az összes antimon kiválik, s mi lesz a szilárd fázis összetétele a kétféle százalékban? 

 

Megoldás

 

A reakcióegyenlet:

2SbCl3 + 3Sn = 2Sb + 3SnCl2.

 Az oldat összesen 5,00 g antimon-kloridot tartalmaz, ami

5000 mg = 21,92 mmol
228,14 g/mol

Az 5,00 g ón mennyisége

5000 mg = 42,12 mmol
118,7 g/mol

A 21,92 millimól antimon 1,5-szer ennyi ónnal reagál, azaz 32,88 mmollal, marad 9,24 mmol fém ón, miközben kiválik az összes antimon.

A szilárd fázisban tehát 21,92 mmol (2,67 g) Sb mellett 9,24 mmol (1,1 g) Sn van: 70,34%(n), ill. 70,9%(m) antimon.

Az oldatban antimon már nincs; tömege változott, mert kivált 2,67 g Sb, oldódott (5,00 - 1,1) g Sn, tehát  m = (100 + 3,9 - 2,67) g = 101,2 g, benne 32,88 mmol, azaz  6,23 g SnCl2 . Az ón-klorid tartalom 6,16% (m) SnCl2. (mol% nem számolható, mert nem tudjuk, hogy mennyi sósav van az oldatban)

 

B-3. feladat

 

Acetonból és egy éterből (R2O, ahol R alkilgyök) álló azeotrop folyadékelegy gőzét 10 -szeres térfogatú (azonos állapotú) oxigénben elégetjük. Az égéstermékben a H2O / CO2-mólarány 1,07, az oxigéntartalom pedig 37,23% (n).  Megállapítandó az éter-komponens molekulaképlete, s az azeotrop folyadékelegy összetétele (mól- és tömegszázalékban)! 

 

Megoldás

 

Legyen az elegyben x mol aceton mellett 1 mol R2O. Akkor az égetés egyenletei: 

a)      x CH3COCH3 + 4x O2 = 3x CO2 + 3x H2O

b)      (CnH2n+1)2O  + 3n O2 = 2n CO2 + (2n + 1) H2O

A kiindulási O2 mennyisége: 10(x + 1) mol, fogyott:(4x + 3n) mol, tehát maradt (6x - 3n + 10) mol oxigén, képződött: (3x + 2n) mol CO2 és (3x + 2n + 1) mol H2O. A víz/széndioxid arány ismeretében:

3x  + 2 + 1 = 1,07
3x + 2n
s az oxigéntartalom ismeretében 

CO2 + H2O = 6+ 4 + 1  = 62,77 = 1,868
O26- 3 + 1037,23
 A fenti két egyenletből: n ≈ 3, x =2,76, tehát 2,76 mol aceton mellett 1 mol di-propiléter van. A százalékos összetétel: 73,4% (n), ill. 61% (m) acetont tartalmaz az azeotrop elegy.

  

B-4. feladat

 

Ha jódot 20%-os (m) etanolban telítésig oldunk, akkor az oldat („A”) 100 g -jának jódtartalmát 9,44 ml 0,050 M Na2S2O3 mérőoldat színteleníti el. A tiszta etanollal készített telített jódoldat („B”) 1,000 g -ja pedig 12,20 ml 0,100 M mérőoldattal redukálható.

Öntsünk 100 g „A” oldathoz annyi „B” oldatot, hogy  az oldószer 80%-os alkoholtartalmú legyen. Ennek az oldatnak 5,00 g -ját 16,50 ml 0,100 M tioszulfát-oldat színteleníti el. Számítsa ki a jód oldhatóságát a 80% (m) etanoltartalmú vizesoldatban! Számítsa ki, hogy mennyi „B”-oldatot öntöttünk az „A”-oldathoz, s eközben mennyi jód vált ki az oldatból!

 

Megoldás

 

a)      Az 1. titrálás során megtudtuk, hogy 100 g oldatban, amely 20% -os alkohollal készült, a I2 + 2Na2S2O3 = 2 NaI + Na2S4O6   egyenlet alapján 9,44 · 0,05/2 = 0,236 mmol (0,06g) jód van és 99,94 g · 0,2 = 19,9 g alkohol.

b)      A 2. titrálásnál a tiszta alkohollal készült „B”-oldatban pedig: 12,2 · 0,1 / 2 = 0,61 mmol jód van 1,00 g-ban, vagyis grammonként 0,1549 g jód és 0,845 g alkohol.

c)      Ha összeöntünk 100 g „A”, és x g „B” oldatot, akkor a bennük levő jód és alkohol mennyisége (tömeggel kifejezve): 100 g „A”-ban 0,06 g jód, 19,99 g alkohol , és 79,96 g víz, x g „B”-ben 0,155x g jód és 0,845x g alkohol..

Összesen  (0,06 + 0,155x) g jód (0,236 mmol + 0,61 mmol), és (19,9 + 0,845x) g alkohol, 79,96 g víz mellett. Az oldószer itt 80% etanoltartalmú kell, hogy legyen, tehát az alkohol / víz arány 4 / 1.

 A fentiek alapján

malkohol  =  19,9 + 0,845x  = 4
mvíz 79,96

, amiből x = 354,95. Tehát 355 g „B” oldatot  kell 100 g „A”-hoz önteni.

 Az így elkészült oldat 5,00g-jában a 3. titrálás szerint 1,65 / 2 mmol jód van, 100 g -ban 16,5 mmol, ami 4,20 g. A jód oldhatósága  80%-os alkoholban: 420 / 95,8 = 4,38g / 100g oldószer.

Az összeöntött oldatokban összesen 55,1 g jód van, ebből kivált y g, tehát összesen (55,1 – y) g jód van (455- y) g oldatban.  Ez az oldat a titrálás alapján 4,2% jódot tartalmaz:

55,1 - y  = 0,042
455 - y

, amiből y = 37,55,  tehát 37,55g jód vált ki az oldatból.

 

B-5. feladat

 

Egy régi KMnO4-minta részben elbomlott az 1.) egyenlet szerint. Ebből a mintából 100 mg-ot lemérünk, és savas közegben 50,00 ml 0,050 mólos oxálsav-mérőoldatot adunk hozzá. (2. és 3. egyenlet). A fölös oxálsav titrálására 20,00 ml 0,020 M KMnO4-mérőoldat fogy (2. egyenlet). Hány százalék bomlott el az eredeti permanganát-mintából?  Hány százalékos hibát okoz ez a titrálásoknál, ha mérőoldatként használjuk a belőle készült oldatot?

A (protonnal, együtthatókkal) kiegészítendő egyenletek: 

1.)    KMnO4 + H2O = KOH + MnO2 + O2,

2.)    MnO4- + (COOH)2 = Mn2+ + CO2 + H2O,

3.)    MnO2 + (COOH)2 = Mn2+ + CO2 + H2O.

 

 Megoldás

 

Az egyenletek: 

4KMnO4+ 2H2O

 =

 4 KOH + 4MnO2 + 3O2

(1)

2 MnO4- + 5(COOH)2 + 6H+

 =

 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O

(2)

MnO2 + (COOH)2 + 2H+ 

 =

 Mn2+ + 2CO2 + 2H2O

(3)

Az összes felhasznált redukálószer (oxálsav): nr = 50 ml · 0,05 mol/l = 2,5 mmol, ebből a KMnO4-mérőoldatra fogyott nf = 20 ml · 0,02 M · 2,5 = 1,00 mmol (2. egyenlet),  a mintára: nm = 2,50 - 1,00 = 1,50 mmol (2. és 3. egyenlet).

Ha a minta x mmol KMnO4-ot és y mol MnO2-ot tartalmaz, akkor (mivel előbbire a (2) egyenlet szerint mólonként 2,5 mol, utóbbira mólonként 1 mol fogy):

2,5x + y = 1,5
(4)

A minta összetevői: 157,9x mg KMnO4, 86,9y mgMnO2, és 56y mg KOH ((1) egyenlet), össztömege 100 mg. Tehát:

157,9x + (86,9 + 56)y = 100(5)

A (4) és (5) egyenletből x = 0,573, y = 0,0656. 

Mintánk tehát 0,573 mmol (90,6 mg) káliumpermanganátot, 0,0656 mmol (5,7 mg) mangán-dioxidot,  és 0,0656 mmol (3,67 mg) kálium-hidroxidot tartalmaz.

Mivel az (1) egyenlet szerint 1 mol KMnO4-ből 1 mol MnO2 képződik, az y mol MnO2 képződéséhez y mol permanganátnak kellett elbomlania. A bomlás százalékos mértéke tehát:

y  · 100 = 10,26%
x + y

 Ha tehát ebből a mindából 100 mg-ot bemérünk, akkor azt várnánk, hogy 100 mg KMnO4-t tartalmaz, ami 0,633 mmol, tehát 1,583 mmol oxálsavat oxidál. Valójában – mint azt láttuk – csak 1,50 mmollal reagál, tehát a titrálás hibája:

Hiba:  1,583 – 1,5  · 100 = 5,5%  (ennyivel többnek mérjük a valóságnál)
1,5

(Megadhatjuk a mérőoldat „faktorát” is: f  = 1,500 / 1,583 = 0,9475. Ennyivel kell szorozni minden titrálás eredményét, hogy a valódi értéket kapjuk).

 

B-6. feladat

 

Egy fém kétféle oxidjának (MO és M2O3) elegyéből 2,000g-ot 100g 10%-os kénsavban oldunk. Az oldat századrészének titrálására 14,00 cm3 0,100 M  NaOH-oldat fogy, tizedrésze pedig 15,90 cm3 0,020 M kálium-permanganát-oldatot színtelenít el. Melyik fém oxidjairól van szó? Mi volt a szilárd keverék és mi lett a kénsavas oldat százalékos összetétele?

 

Megoldás

 

 A NaOH-os titrálásból kiszámítható az oldásra fogyott kénsav mennyisége, a permanganátos titrálásból pedig az alacsonyabb oxidációfokú  oxidé. Az egyenletek:

MO + H2SO4

 =

 MSO4 + H2O

(1)

M2O3 + 3 H2SO4

 =

 M2(SO4)3 + 3H2O

(2)

10 MSO4 + 2 KMnO4 + 8 H2SO4

 =

 5 M2(SO4)3 + 2 MnSO4 + K2SO4 + 8 H2O

(3)

H2SO4 + 2NaOH

 =

 Na2SO4 + 2H2O

(4)

 Ha a mintában x mol MO és y mol M2O3 van, akkor  (x + 3y) mol kénsav kell az oldáshoz ( (1) és (2) egyenlet), és  x / 5 mol KMnO4 kell az oxidáláshoz ((3)egyenlet).

A hozzáadott kénsav tömege 10 g, ami (10  / 98 ) mol = 0,102 mol. Ebből a lúgos titrálásra maradt: 1,4 · 100 / 2 mmol = 70mmol, ((4) egyenlet). Az oxidok oldására fordítódott  (102  - 70) mmol = 32 mmol, tehát

x + 3y = 32(5)

MO oxid oxidálására fogyott permanganát: 10 · 15,90 ml · 0,020 mol/l = 3,18 mmol ((3) egyenlet),  tehát x = 15,9 mol, s ezt az (5) egyenletbe helyettesítve: y = 5,37 mmol.

A mólokat a moláris tömegekkel (A + 16, és 2A + 48) szorozva és összegezve,  megkapjuk a minta össztömegét: 

                 mö = 15,9 mmol (A + 16 g/mol) + 5,37 mmol (2A + 48 g/mol) = 2000 mg.

Ebből A = 55,85 g/mol, ami a vas atomtömegéhez áll legközelebb. A minta tehát 5,37 mmol (857,5 mg) Fe2O3 mellett 15,9 mmol (1142 mg) FeO-t tartalmaz. Ez 74,75 mol%, ill. 57,1 tömegszázalék vas(II)-oxidot jelent.

 

B-7. feladat

 

Ha ZnSO4 és Co(NO3)2  elegyét hevítjük, zöld olvadék képződik és egy gázelegy (1. egyenlet). Ez a gázelegy lúgban teljesen elnyelethető (2. és 3. egyenlet), a gázelegy oxigéntartalma azonban részben oxidálja a nátrium-nitritet nátrium-nitráttá (4. egyenlet). A maradék nitrit kálium-permanganáttal oxidálható (5. egyenlet). Milyen összetételű (mol%) az adott gázelegy, mennyi lúgot semlegesít, s mennyi KMnO4-ot színtelenít el, ha 1mmol cinkszulfát és 1 mmol kobaltnitrát keverékéből indulunk ki? (A fölös cinkszulfát is bomlik ZnO-ra és SO3-ra ).

A kiegészítendő egyenletek:

  1.  …ZnSO4 + …Co(NO3)2 = …Co2[ZnO4] + …SO3 + …NO2 + …O2
  2.  …SO3 + …NaOH = …Na2SO4 + …H2O
  3.  …NO2+ …NaOH = …NaNO2 + …NaNO3
  4.  …NO2- + …O2 = …NO3-
  5.  …NO2- + …MnO4-  + …H2O = …NO3- + …MnO2 + …OH-.

 

Megoldás

 

Az egyenletek:

ZnSO4+ 2Co(NO3)2 

 =

  Co2[ZnO4] + SO3 + 4NO2 + 0,5 O2

(1)

SO3 + 2NaOH

 =

  Na2SO4 + H2O

(2)

2NO2 + 2NaOH

 =

  NaNO2 + NaNO3

(3)

NO2- + 0,5O2 

 =

 NO3-

(4)

3NO2- +2 MnO4- + H2O

 =

  3NO3- +2 MnO2 + 2OH-

(5)

 Ha az (1) egyenlethez hozzáadjuk  ZnSO4 = ZnO + SO3 bomlás-reakciót, azután kettővel osztjuk a kapott egyenletet, akkor kiderül, hogy az 1:1 mólarány esetén keletkező gázelegy összetétele:1mmol SO3, 2mmol NO2, 0,25 mmol O2.

A lúg-fogyás: a kén.trioxidra 2 mmol, a NO2-re 2 mmol, összesen 4 mmol NaOH fogy. Az oldás során 1 mmol nitrit képződik. A képződött 0,25 mmol oxigén 0,5 mmol nitritet oxidál, a maradék 0,5 mmolhoz 1/3 mmol KMnO4 fogy.

A megoldás tehát:

  • a gázelegy összetétele: 30,8% (v,n) SO3, 61,5% NO2, 7,7% O2.
  • A gázelegy 4 mmol NaOH-ot semlegesít.
  • A képződő nitrit 1/3 mmol KMnO4-ot redukál.

 

B-8. feladat

Hány amperóra elektromos töltés kell az elektrolízis során ahhoz, hogy

a)      1000g egységnyi molalitású Cr2(SO4)3-oldat 0,100 molalitásúvá híguljon?

b)      100g egységnyi molalitású CuCl2-oldat 0,500 molalitásúvá legyen?

c)      1000g 0,10 molalitású Na2SO4-oldat 1,00 molalitásúvá töményedjen?

d)      Mennyi króm és oxigén (a), réz és klór(b), hidrogén és oxigén (c)válik le, s hány százalék lesz az a) oldat kénsav-tartalma?

 

Megoldás

 

a)

Az 1,00 molalitású Cr2(SO4)3-oldat  1392 g oldatban tartalmaz 1 mol (392 g) krómszulfátot,  1000g oldatban 0,718 mólt, 718 g víz mellett. A  0,100 molalitású oldat 1039,2 g oldatban tartalmaz 0,1 mol (39,2 g) krómszulfátot.

Az elektrolízis egyenlete(a d)-ben írtak alapján):

Cr2(SO4)3 + 3H2O    6F >  2Cr  + 1,5O2 + 3H2SO4
 

Tegyük fel, hogy levált 2n mol Cr és mellette 1,5n oxigén, maradt (0,718-n) mol
Cr2(SO4)3,  eltűnt 3n mol víz, és képződött 3n mol kénsav.

Az oldatban maradt (718-3n · 18) = (718 – 54n) g víz és (0,718 - n) mol krómszulfát, arányuk 1000/0,1 = 104.

Tehát

718 - 54n = 10000,
0,718 - n 

s ebből n = 0,65 . Levált 2n = 1,3 mol, vagyis 67,2g Cr, és 1,5n = 0,975 mol oxigén, ami 23,9 (st) liter O2. A fenti mennyiséghez 3 · 1,3mol töltés kell, tehát Q = 3,9F = 104,5Ah. Az oldatban 3n = 1,95 mol, vagyis 191,1 g kénsav képződött, az oldat össztömege 98,8g-mal csökkent, tehát 19110/901,2 = 21,2% (m) a kénsav-tartalom.

b)

Az egységnyi molalitású CuCl2-oldat 1134,5g-jában 1 molCuCl2 van, 100g-ban0,088mol CuCl2 88,1 g vízben. Az elektrolízis egyenlete:

CuCl2    2F > Cu + Cl2
 

(itt a víz - elvileg - nem bomlik, csak réz és klór távozik az oldatból).

A 0,50 molalitású oldatban 88,1 g víz mellett 0,044 mol CuCl2 van, tehát kivált 0,088 - 0,044 = 0,044 mol CuCl2 bomlásával 0,044 mol (2,79 g) réz és 0,044 mol (1,078 l) klór. A művelethez kétszerennyi mól töltés kell, azaz 0,088F, ami  2,36 Ah.

c)

A 0,100 molalitású Na2SO4-oldat 1014,2 g-jában van 0,1 mol, 1000 g-jában 0,0986mol, 986 g vízben. Az elektrolízis során csak a víz bomlik:

H2O    2F > H2 + 0,5O2
 

A 0,0986 mol nátriumszulfát mellett tehát 98,6 g víznek kell maradnia, hogy 1,0 molalitású legyen. 986 - 98,6 =  887,4 g víznek, azaz 49,3 mol víznek kell elbomlania. Ehhez 2 · 49,3 = 98,6F töltés kell, vagyis 2642 Ah. Képződik 49,3mol H2 és 24,65mol O2.


B-9. feladat

 

Króm(III)-só oldatát oly módon elektrolizáljuk, hogy az anódon dikromát (Cr2O7-2) keletkezzék. A katódon csak hidrogénfejlődés van, az anódon azonban nem csak a króm oxidálódik, hanem a vízből oxigén is fejlődik.

Miközben a katódon 10,00 liter standard állapotú hidrogén keletkezik, az oldat századrészében keletkezett kálium-dikromát annyi jodidot oxidál, hogy a kivált jód elszíntelenítéséhez 32,00 cm3 0,100 M Na2S2O3 -mérőoldat kell.

Írja fel az elektródfolyamatokat! Mennyi oxigén vált le az anódon? Milyen arányban fordítódott az elektromos energia a két anódfolyamatra?

 

Megoldás

 

A két anódfolyamat :

 

  • 2 Cr3+  + 14 OH- = Cr2O72- + 6e- + 7 H2O
  • 4 OH-   =  2H2O + O2 + 4e-

 

a katódfolyamat: 

  • 2H+ + 2e- = H2

 

A katódon (10 / 24,5) mol = 0,408 mol hidrogén fejlődik, ez 0,816 F töltés áthaladását jelenti. Ennyi mól elektron keletkezik az anódreakciókban.

 A   

Cr2O72-+ 6I- + 7H2O = 2Cr3+ + 3I2 + 14H+

 és   

I2 + 2 S2O32- = 2I- + S4O62-

 egyenletek alapján kiszámítható, hogy a mérőoldatban lévő  3,2 mmol tioszulfátnak 1,6mmol jód felel meg, ennyi jódot  pedig harmadennyi dikromáttal hozhatunk létre, azaz 0,533 millimóllal. Ennyi van az oldat századrészében. Az egész oldatban tehát 53,3mmol dikromát van, ami hatszorennyi, vagyis 319,8 mF töltés  áthaladása során keletkezett.

 

Az összes áthaladt töltés 816mF, ebből

 

  • dikromát-képződésre fogyott  319,8 mF  (39,2%)
  • Oxigén-képződésre fogyott  496 mF (60,8%)

 

496 mF negyed-ennyi oxigént hoz létre, vagyis 124 millimólt, ami 3,038 liter (St.áll.) O2.

 

B-10. feladat

Vegyünk szemügyre egy tiszta vízcseppet, amelynek térfogata 0,050 cm3.

1)      Hány vízmolekula van benne?

2)      Hány protonált vízmolekulát tartalmaz?

3)      Hány százaléka kerülhet a gáztérbe egy 50 cm3-es zárt edényben

a)      25 oC-on,

b)      100 oC-on?

4)      Mekkora a rétegvastagsága, ha egy 5 cm sugarú körlapon egyenletesen szétterül?

5)      Mekkora a jéggömböcske sugara, ha ilyen alakúvá fagy?

6)      Mekkora térfogatú ammónia oldódik benne standard állapotban,

7)      s ilyenkor mennyit nő a térfogata?

 A szükséges adatok (az ismerteken kívül): A telített vízgőz nyomása 25oC-on:3,17kPa, 100oC-on 101,31kPa. A víz sűrűsége 25oC-on 0,997 g/cm3, 0 oC-on a jégé 0,9168 g/cm3.

Az ammónia oldhatósága standard körülmények között 693 cm3/1g víz, az oldat sűrűsége pedig 0,885g/cm3.

 

Megoldás

 

1)      Legyen a vízcsepp 25oC-os. Akkor a vízcseppben 0,05 · 0,997/18 = 2,77 · 10-3 mól van, vagyis 1,67 · 1021 darab vízmolekula.

2)      A tiszta víz 1 dm3-ében 10-7 mol protonált, 0,05 cm3-ben 5 · 10-12 mol, azaz 3,01 ·1012 molekula protonált.

3)       

a)      25 oC-on az n = pv/RT-ből számítva 6,39.10-5mol kerülhet egy 50cm3-es gáztérbe, ez 2,3%

b)      100oC-on ügyanígy számolva 1,633 · 10-3 mol lehet a gáztérben, ami a csepp 59%-a.

4)      Egy 5 cm sugarú kör területe T = 25π = 78,54 cm2, az erre épülő, 0,05 cm3 térfogatú henger magassága m = 0,050/78,54 = 6,36610-4 cm (a vízréteg vastagsága).

5)      Ha gömbalakúra fagy, térfogata megnő: 0,05.0,997/0,9168 =0,0544cm3 lesz. A jéggömböcske sugara a V = 4π r3/3 egyenletből r = 0,235 cm.

6)      A vízcsepp tömege 0,04985g, ebben 34,55 cm3ammónia oldódik, ami 1,41 millimól és 23,97mg.

7)  Az oldat 73,82mg, és térfogata(a sűrűségből) 0,0834 cm3, tehát 1,67-szeresére nőtt.

-->

1 komment

A bejegyzés trackback címe:

https://kemia.blog.hu/api/trackback/id/tr361028191

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

tanarbazis 2015.09.24. 15:44:09

Sziasztok!

A budapesti magántanár-adatbázis! www.tanarbazis.hu

Keress tanárt vagy jelentkezz Te is tanárnak! Kérünk oszd meg, mert másnak is szüksége lehet rá!

Like: www.facebook.com/tanarbazis