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

Az Irinyi döntő feladatsor megoldása

2009.04.28. 08:37 Maleczkiné Szeness Márta

 

 

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) + yx35 = 10 mol,
24,57

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.

A gázok komponenseinek aránya: 

H2 y = nFe - nS = 1,2857,
H2Sx - ynS

 tehát 43,75% kénhidrogén van 56,25% hidrogén mellett.

(megjegyzés: a példából a „sósavval” kimaradt. Pótoltam.)

  

2. feladat

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)H2

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)
xv2T1

 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 vegyületben tehát a kén oxidációfoka 4, a káliumé 1, az oxigéné -2.

A képlet így egyszerűsíthető:     K2z SyO2y+z, vagy még egyszerűbben: ySO2·zK2O.

 

A 2,24 liter normálállapotú kén-dioxid: 0,l mol. Ennyi képződik 11,1 g vegyületből, így 1 mol SO2 111 g-ból keletkezik. Tehát 111g vegyületben 64g SO2 mellett (111 - 64) = 47g K2O van, ami  47/94 = 0,5 mol. A mólarány: SO2/K2O = 2/1.

 

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
 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)/ (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

Szólj hozzá!

A bejegyzés trackback címe:

https://kemia.blog.hu/api/trackback/id/tr301090849

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.

Nincsenek hozzászólások.