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 feladatok III. feladatsor megoldása

2010.04.02. 21:49 Maleczkiné Szeness Márta

  1. A feladat szövege alapján a gáztérben 5,00 g, azaz 5/46 mol alkohol van, amelynek nyomása 5,8 kpa, és térfogata :
    Vg = nRT/p = 45,652 dm3,
    a folyadékfázisé:                     
     
    vf = m/ρ = 5,00/0,789 = 6,33 cm3,
     
    ami az összes térfogatnak (45,658 dm3) mindössze 0,014%-a.

  2. 1 mol rézszulfát és 15 mól víz összerázásakor adataink szerint 0,5 mól kerül oldatba, a másik fele CuSO4·5H2O alakban szilárd fázisban marad. Anyagmérlegünk egyszerűen átlátható: A szilárd fázisban 0,5 mol rézszulfát helyére 2,5 mol víz került ( kb. 80g helyére 45 g),  a folyadékfázisban fordítva, vagyis 0,5 mol rézszulfát került be, s 2,5 mol víz ki. Ez utóbbi tehát kb. 35g-al nagyobb, a szilárd fázis ugyanennyivel kisebb tömegű lett, mint volt.
     
  3. Az égés egyenlete:
     
    2CnH2n+2 + (3n + 1)O2 = 2nCO2 + (2n + 2)H2O,
     
    tehát ha x mol oxigénünk volt, meg (29 - x) mol nitrogén, s a megmaradt oxigén is, nitrogén is ugyanannyi, mint a CO2, akkor
     
    x - (3n + 1) = 2n,  
    és
    (29 - x) = 2n,  
     
    s a két egyenletből n = 4, x = 21.
     
    Az égetett alkán tehát a bután: C4H10, s a levegőt (21/29) · 100 = 72,4% oxigéntarrtalomra dúsították. 
     
  4. Az oldás egyenlete:
     
    [Pbx(OH)y(CO3)z] + x H2SO4 = xPbSO4 + zCO2 + (y + z)H2O,
     
    ahol y + 2z = 2x az iontöltések miatt. Hozzáadtunk 1,00 mmol kénsavat, ebből a lúgos titrálásra fogyott 0,80/2 = 0,40 mmol, tehát a fenti reakcióhoz 0,60 mol. Ennyi mol ólom van 155 mg vegyületben. Az össztömeg alapján:
     
    17y + 60z = 155 - 0,6 · 207,
    és
    y + 2z = 1,2
    ,s ebből 
    y = z = 0,4.
     
    A képlet indexeit egésszé és relatív prímekké alakítva:
     
    x : y : z = 0,6 : 0,4 : 0,4 = 3 : 2 : 2,
     
    így a sztöchiometriai képlet: Pb3(OH)2(CO3)2.
     
     
  5. Legyen a keverékben n1 mol FeSO4, és n2 mol Fe2(SO4)3. Az oxidatív titrálás során csak a Fe(II) reagál a
     
    6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O
     
    egyenlet szerint, és n1= 6 · 0,25 = 1,5 mmol (az elegy felében). A keverék összes szulfát-tartalma 6 mmol, tehát n1 + 3n2 =6, amiből n2= 4,5/3 = 1,5 mmol (az elegy felében). A mol%-os összetétel:  50% FeSO4, 50% Fe2(SO4)3, az oldott mennyiség mindegyik komponensből 3mmol, vagyis m = 3(M1 + M2) = 1653 mg.
     
  6. A monomer molekula reakciója:
     
    5 NO2 + MnO4- + H2O = 5NO3- + Mn2+ +2 H+
     
    a dimer molekuláé:
     
    5N2O4 + 2MnO4- + 2 H2O = 10NO3- + 2Mn2+ + 4H+,
     
    tehát x mol monomer oxidálásához 0,2x mol KMnO4 kell, y mol dimer oxidálásához 0,4y mol permanganát kell. Összesen van 0,75 mmol KMnO4, ebből a 18,75 · 0,05 mmillimol oxálsavra maradt a   
     
    2MnO4- + 5(COOH)2 + 6H= 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
     
    egyenlet alapján
    18,75 · 0,05 · 0,4 = 0,375 mmol ,
    tehát a nitrogén-oxidokra
    0.750 - 0,375 = 0,375 mmol.
     
    Ha x mol monomer és y mol dimer volt, akkor
     
    0,2x + 0,4y = 0,375,
    és
    x + y = 1
     
    (a térfogatból). A két egyenletből  x = 0,125, y = 0,875, tehát 87,5% dimer, 12,5% monomer oxid.

  7. Az elektrolízis bruttó egyenlete:

    2ECl + 2H2O     2F  >  Cl2 + H2 + 2EOH
     
    Tehát n mol só elektrolízisekor n mol gáz képződik, az oldat tömege 36,5n g –mal csökken, s az oldatban n mol alkálihidroxid képződik. A megmaradt oldat tehát (100 - 36,5n) g, s 1g-jában 2,58 mmol alkálihidroxid van. Az egész oldatban (100 - 36,5n) · 2,58 = n mol EOH képződött ugyanennyi mol ECl-ból. Ebből n = 0,236 mol ECl = 10g ECl, amiből a moláris tömeg: MECl = 42,4, és M= 6,9, tehát LiCl oldatot elektrolizáltunk. A felhasznált töltés:  Q = 0,236 F = 26,8 · 0,236 Ah, és t = Q/6 = 1,054 óra.
     
  8. 500 ml 2,00 pH-jú sósavoldatban 5,00 mmol HCl volt,  
    500 ml 3,00 pH-jú HCl-oldatban 0,500 mmol HCl lett,
    fogyott 4,50 mmol HCl az oldásra.

    Az
    ECO3 + 2HCl = ECl2 + H2O + CO2
     
    reakció szerint 2,25mmol karbonát volt jelen, tehát annak moláris tömege:
     
    M = m/n = 443,9/2,25 = 197,3,
     
    és  ME = 137,3 = MBa.  BaCO3-ot oldottunk.
      
  9. A HF-oldat koncentrációja: 14,9 · 0,1/10 = 0,149 mol/dm3,
    a HI -oldat koncentrációja: 5,00 · 0,10/50 = 0,010 mol/dm3.
    A HI oldatban tehát teljes a disszociáció, a HF-oldatban pedig csak 1/0,149 = 6,7%-os.
    A HI erős sav, a HF gyenge, amelyre K = 0,01/0,139 = 7,19 · 10-5.
     
  10. A kezdeti koncentráció: 0,01 mol/l H2S2O7, ebből 0,01 mol kénsav és 0,01 mol SO3 lesz literenként. Ha a
    H2SO4 ⇔ SO3 + H2O
     
    reakcióban további x mol kéntrioxid és x mol víz képződik, akkor az egyensúlyi koncentrációk:
     
    [SO3] = (0,01 + x) M,
    [H2O] = x M,
    és
    [H2SO4] = (0,01 - x) =6,7 · 10-3 M,
     
    amiből x = 3,3 · 10-3 M.
     
    Az egyensúlyi gázelegy tehát literenként 3,3 mmol vizet, 6,7 mmol kénsavat, és 143,3 mmol kén-trioxidot tartalmaz. Százalékban: 28,76% kénsav, 57,08% kéntrioxid, 14,16% víz.
    Az egyensúlyi állandó: K = x(0,01 + x)/(0,01 - x) = 6,55 · 10-3 mol/l.
     

      

 

Szólj hozzá!

A bejegyzés trackback címe:

https://kemia.blog.hu/api/trackback/id/tr191885986

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.