1. feladat
A Fe + S = FeS reakció után az elegyben kén nincs, de a FeS mellett fölös vas lehet. Mindkettő reagál sósavval:
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2,
és
FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S.
Tehát ha összesen x mol vas és ennél kevesebb, mondjuk (x - y) mol kén volt az eredeti elegyben, akkor csak (x -y) mol FeS képződik, és marad y mol vas.
Az egyenletekből is látható, hogy a vas összes mennyiségével (mol) egyenlő mennyiségű (mol) gáz képződik.
| ng = (x - y) + y = x = | 35 | = | 10 | mol, |
| 24,5 | 7 |
ennyi vas volt az elegyben, azaz 80 g vas.
A 100 g elegy tehát 20 g ként tartalmazott, ami (5/8) mol kén.
A tömegarányok : Fe/S = 80/20 = 4, a mólarányok: Fe/S = 80/35 = 2,29, azaz 30,4%(n) kén és 69,6%(n) Fe.
| H2 | = | y | = | nFe - nS | = 1,2857, |
| H2S | x - y | nS |
tehát 43,75% kénhidrogén van 56,25% hidrogén mellett.
(megjegyzés: a példából a „sósavval” kimaradt. Pótoltam.)
A reakció: Na + H2O = NaOH + 0,5H2.
Ha x g nátrium reagál vízgőzzel, akkor képződik 40x/23 = 1,739x g NaOH.
Az összes tömeg: 1 - x + 1,739x = 1,4, amiből x = 0,54, tehát 54% reagált.
A szükséges vízgőz mennyisége: 0,0234 mol.
Ha egy 5 dm3 –es edényt vízgőzzel telítünk 25 °C-on, akkor - figyelembe véve a víz 3,3 kPa-os gőztenzióját ezen a hőfokon - ebben csak 6,66 mmol lehet gőz-állapotban. Az edényben tehát nem csak vízgőz volt, hanem mintegy 0,3 g cseppfolyós víz is.
(Mekkora edény kellene, hogy ez az összes víz gőzállapotban legyen?)
3. feladat
A bomlás során szén-dioxid és vízgőz a gázalakú bomlástermékek.Az egyenlet:
xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O ⇒ (x + y) NiO + xCO2 + (y + z)H2O
Az adatokból:
| A maradék NiO móljai: | x + y | = | 3 | (1) |
| A gázok össztömege: | 44x + 18(y + z) | = | 188 | (2) |
A vízgőz kondenzációja és a lehűlés miatt a gázfázis térfogatcsökkenése:
| x + y + z | = | v1 | · | T2 | = | 9 | (3) | |
| x | v2 | T1 |
A három egyenletből: x=l, y=2 , z=6.
A képlet: NiCO3·2Ni(OH)2·6H2O.
4. feladat
Az egyenletek.
10FeCl2+ 6KMnO4 + 24 H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 + 6MnSO4 + 3K2SO4 +5 Cl2
és
5(COOH)2 + 2 MnO4- + 6H+ = 10 CO2 + 2Mn2++ 8 H2O.
Összesen van 5 mmol KMnO4. Az 5 mmol oxálsavra 2 mmol fogyott, a vaskloridra 3.
Az 1.egyenlet szerint 3 mmol permanganát 5 mmol vas(II)-kloridot oxidál, tehát n = 5 mmol, m = 995 mg. A moláris tömeg: M = m/n = 995/5 = 199 g/mol.
A vízmentes vaskloridé: Mvízm.= 127 g/mol, tehát mólonként 72 g, azaz 4 mol kristályvíz van.
A képlet: FeCl2·4H2O
5. feladat
Az egyenlet:
Kx Sy Oz + x HCl = x KCl + y SO2 + (z-2y) H2O.
A képlet így egyszerűsíthető: K2z SyO2y+z, vagy még egyszerűbben: ySO2·zK2O.
A képlet: K2O·2SO2, ill. K2S2O5 (kálium-piroszulfit, -metabiszulfit, borkén) (legújabb tudományos neve:kálium μ-oxo-tetraoxodiszulfát (IV))
6. feladat
| a) N2O4 | ⇔ | 2 NO2 | b) H2SO4 | ⇔ | SO3 | + | H2O | ||
| Egyensúlyi konc | x | x | x | x | x | ||||
| Képződött | 0 | x | 0 | x | x | ||||
| elbomlott | 0,5x | 0 | x | 0 | 0 | ||||
| kezdeti | 1,5x | 0 | 2x | 0 | 0 | ||||
| α = elb/kezd | 0,5/1,5= 1/3(33%) | ½ (50%) | |||||||
Ha 0,1mol/l a kezdeti koncentráció, akkor
a) 1,5x = 0,1, x = 0,1 / 1,5 = 1 / 15 és K = x2 / x = x = 6,67·10-2 mol/l
b) 2x = 0,1, x = 0,1 / 2 és K = x2 / x = 0,05 mol/l
7. feladat
Általában egy K disszociációállandójú, c koncentrációjú egyértékű HA savra az egyensúlyi koncentrációk
a) 25%-os disszociáció esetén:
[H+] = [A-] = 0,25c, [HA] = 0,75c, és K = (0,25c)2 / (0,75c) = c/12,
tehát c = 12K koncentrációjú oldatot kell készíteni.
b) 50%-os disszociáció esetén:
K = (0,5c)2 / (0,5c) = 0,5c,
tehát 2K koncentrációjú oldat kell.
A fentieket a HF-ra alkalmazva:
a) c = 12K = 8,64·10-3 mol/l oldatban 25%-os, és
b) c = 2K = 1,44·10-3 mol/l oldatban 50%-os lesz a disszociáció.
8. feladat
a) nő ( a forráspont-definició alapján)
b) nő, mert a jég kisebb sűrűségű
c) emelkedik (Raoult-törvény: forráspont-emelkedés)
d) nő (hőtágulás)
e) csökken
f) zöld (akvakomplex)
g) barna (poláros oldószer)
h) csökken (savas hidrolízis)
i) lehűl (endoterm folyamat)
i) nem változik (erős sav-erős bázis sója)
9. feladat
a) ftálsav
b) anilin
c) borkősav
d) adipinsav
e) glicerinaldehid
f) metil-etilamin
g) glicin
h) glicerin
i) dioxán
i) piridin
10. feladat
a) lineáris, poláros: dinitrogén-oxid, apoláros: széndioxid
b) háromszöges(V), poláros: diklór-monoxid, hidrogén-szulfid, nitrogén-dioxid; apoláros: bór-trifluorid
c) tetraéderes, poláros: foszfor-trifluorid, ammónia; apoláros: szilicium-tetraklorid
d) pi-kötést is tartalmaz:nitrogén- és dinitrogén-oxid, szén-dioxid
11.feladat
80 mol vízben 11,2mol mangánklorid oldódik. 0 fokra hűtve kiválik 6,25mol só, benne 6,25x mol víz, oldatban marad 4,95mol só és (80-6,25x)mol víz.
Arányuk: (80-6,25x)/4,95 = 10/0,9, s ebből x =4. Tehát 4mol kristályvíz/mol.
12.feladat
Ha a vegyületben x mol Al mellett y mol OH , z mol szulfát és u mol K van, akkor az adatok szerint: y =2x, 96z/27x = 2,37.
A töltésegyenlőség miatt: 3x+u =y+2z, s ebből 3u = x,
tehát u=1 esetben x=3, y=6, z=2.
13.feladat
1mol szén-diszulfid égésekor 1 mol szén-dioxid és 2mol kén-dioxid, összesen 3mol gáz képződik. A 90,5 ml gáz 3,694mmol, ez harmadennyi millimol oldószert, azaz 93,578mg szén-diszulfidot jelent.
500mg oldatban tehát 406,422mg foszfor van, az oldat 81,28%-os(m).
A 3,694molnak kétharmada kén-dioxid, vagyis 2,46 mmol.
Ez a mennyiség ugyanennyi jódot redukál, vagyis 2,46millimólt.
14.feladat
Mindkét ammóniaszármazék egyértékű bázis. A 3,13mmol sósav-fogyás alapján összesen 3,13mol amin tömege 1000mg, átlagos moláris tömege:M = 1000/3,13 =319,5.
Ha R alkilgyök, akkor M =0,8(12n+2n+1+16) + 0,2[2(12n +2n +1)+15],
és M ismeretében n =18 adódik, azaz primer és szekunder oktadecil-amin elegyét titráltuk.
l5.feladat
Az egyenlet szerint 1 mol káium-dikromát rreagál 6 mol kálium-jodiddal és 7 mol kénsavval.
A grammokat mólokra átszámítva: 3,4mmol dikromát, 6mmol jodid és 10,2mmol kénsav van jelen. A jodid tehát maradéktalanul reagál, a kálium-dikromátból marad 2,4 mmol, a kénsavból pedig 3,2mmol. Mindez 500 ml-ben.
A mol/l-es koncentrációk:4,8mmol/l Kálium-dikromát, 6,4mmol/l kénsav, 6,0mmol/l jód, 2,0mmol/l króm(III)-szulfát, és 8,0mmol/l kálium-szulfát.
16.feladat
Az oldatból kivált 0,5mol nátriumszulfát, vele 5,0 mol víz.
Volt 1,0mol nátrium-szulfát, és 1000g=55,55mol víz.
Maradt 0,5mol nátrium-szulfát és 40.0,5=20mol víz,
tehát elbomlott 30,55mol víz, amihez 61,1F, azaz 1637,5Ah töltés kell,
és 1,5.30,55=45,825mol gáz képződött, azaz 1122,7 liter standard állapotú gáz.
17.feladat
2 mol ammónia bomlásakor 3 mól hidrogén és 1 mól nitrogén képződik.
a)Ha n mol hidrogén és n mol ammónia lett egyensúlyi állapotban, akkor el kellett bomlania 2n/3 mól ammóniának, tehát kezdetben 5n/3 mol volt.
Az elbomlott és a kezdeti mólok hányadosa 2/5=0,4. A disszociáció 40%-os.
b)Ha n mol ammónia és n mol nitrogén van, akkor 2n-nek kellett elbomlania, tehát kezdetben 3n mól ammónia volt. A disszociációfok 2/3 (66,6%).
c)Ha kezdetben n mól ammónia volt, s ebből x mól bomlott el, akkor képződött x/2mól nitrogén és 3x/2 mól hidrogén, és maradt (n-x)mól ammónia.
Összegük egyensúlyban : n-x + 0,5x +1,5x = n+x.
Ez az összeg 1,5-szerese a kezdetinek, tehát n+x =1,5n, és x =0,5n.
A kezdeti mólok fele bomlott el, a dissszociáció 50%-os.
d) Ha 50% az ammónia-tarrtalom, akkor 50% a másik két komponens koncentrációja.
50n mól képződéséhez fele-ennyinek kellett elbomlania, tehát 25n bomlott el, 75n volt.
A disszociációfok: 25/75 = 1/3, azaz 33,3%.
18.feladat
Ha a pH 1 egységgel nő, akkor az azt jelenti, hogy a hidrogénion-koncentráció tizedére csökken Ha a 0,01mólos oldaté x volt, akkor a 0,0002mólos oldaté 0,1x lesz.
Mindkét esetre kifejtve az egyensúlyi állandó hányadosát, azokat egyenlővé téve, x számítható az egyszerűsítés után kapott
0,01(0,01-x) = 0,0002-0,1x egyenletből: x= 0,00111,és a disszociációfokok:
a töményebb oldaté:x/c=0,111(11,1%), aa hígabbé: 50.0,1x/c=0,555(55,5%).
Bármelyik adatpárból számítható az egyensúlyi állandó:K = 0,0001385
19.feladat
a)Az ún. amfoter fémek között kell keresgélni, ezek hidroxo-komplexet képeznek (pl. Al, Zn, Sn)
b) pl. karbonátok, szulfitok, cianidok
c)a halogén-hidridek(helyesebben hidrogén-halogenidek) a HF-t kivéve erős savak,
d) pl. a IV. oszlop (C,Si,Ge,Sn,Pb) tetrahalogenidjei
e)minden olyan elem, amelyik pozitív és negatív oxidációfokkal is szerepel vegyületeiben (halogének (F nem!), kén, foszfor),
f) pl.szénmonoxid, kéndioxid, nitrogénmonoxid (alacsonyabb oxidációfokú közp. atom)
g)pl. N-oxidok, CO,arzén-, kén-, alkáli-, (csaknem minden vízoldható oxid.)
h)a közismertebbek a nikkel, króm, réz akva-és(vagy) kloro-komplexei,
i)a halogének,
j) nagyon nagy a választék, érdemes elgondolkodni rajta, hogy mennyi vegyianyagot használunk!
20.feladat
a)formaldehid, b)hangyasav, c)alkil-aldehid, d) karbonsav, e)keton, f)szénsav, g)karbonsav-amid, h) karbamid, i)karbonsav-klorid, j)karbonil-klorid, k)észter,f)karbaminsav
