Zadanie ze stałej równowagi chemicznej Dzisiaj, przerobimy przykład, na którym nauczymy się jak wyliczyć stężenia w stanie równowagi, mając tylko początkowe stężenia reagentów i stała równowagi. Podobne obliczenia w rozmaitych zadań często sprawia problem, więc właśnie dziś omówimy krok po kroku dojście do wyniku i ewentualnie pułapki, jakie czekają na nas. Przed rozpoczęciem czytania warto powtórzyć sobie pojęcie delty z matematyki i jak ją wyliczyć. Reakcja tlenku węgla(II) z parą wodną przebiega zgodnie z równaniem:CO(g) + H2O(g) ⇌ H2(g) + CO2(g)W temperaturze T stężeniowa stała równowagi tej reakcji jest równa 2, zamkniętym reaktorze o stałej pojemności zmieszano mol tlenku węgla(II) z parą wodną ilości trzykrotnie większej od ilości stechiometrycznej. Mieszaninę utrzymywano temperaturze T aż do osiągnięcia stanu równowagi dynamicznej przez liczbę moli każdej substancji znajdującej się w reaktorze po ustaleniu się stanu równowagi opisanej reakcji. Na początku musimy ustalić, od czego zaczynamy. Z równania wynika, że objętość jest stała, to znaczy, że możemy założyć jej wartość. Na potrzeby obliczeń możemy założyć, że objętości jest tyle, że liczba moli reagenta jest równa stężeniu molowemu tego reagenta. Rozpiszmy sobie dane: n₀ oznacza ilość moli na początku reackji jakie miały poszczególne reagenty. W zadaniu mamy wprost napisane, że w reaktorze jest 1,5 mola CO. Mam również podane, że pary wodnej jest 3 razy więcej niż jej ilości stechiometrycznej. W równaniu widzimy, że przed H2O nie ma żadnej liczby, więc liczba stechiometryczna pary wodnej jest równa 1. Mnożąc tę liczbę przez 3, otrzymujemy wynik równy 3 molom. W zadania również nie jest wspomniane ile jest moli H2 i CO2, więc uznajemy, że ich nie ma na początku reakcji. nₚ oznacza ile przereagowało moli i ile ich powstało. Jeżeli w reaktorze na początku reakcji znajdowałyby się jeszcze produkty tej reakcji, czyli H2 i CO2 to musielibyśmy obliczyć współczynnik Q. Współczynnik ten wskazuje, w którą stronę przebiegnie reakcja. Więcej o nim powiemy w innym artykule, ponieważ teraz wiemy, że mamy tylko substraty, które przereagują. Stosunek substratów do produktów jest równy 1:1. Więc wiemy, że jeżeli przereaguje x substratów to powstanie x produktów. Jeżeli stosunek np. 1:2 to z x powstawało 2x produktów. nr oznacza ile jest moli w stanie równowagi. Od substratów odejmujemy ilość, która przereagowała. Dla ułatwienia podłóżmy do wzoru na stałą równowagi jak w ostatnim artykule. Teraz podstawmy do powyższą reakcję do wzoru. Pod stałą równowagi i odpowiednie reagenty podstawmy ich stężenia. Przekształćmy równanie i usuńmy niepotrzebne potęgi. Dokonajmy teraz obliczeń w mianowniku, żebyśmy mogli łatiwej przekształcić równanie. W celu usunięcia ułamka musimy równanie pomnożyć obustronnie o wartość mianownika, czyli o wartość 4,5 – 4,5x + x². Usuńmy nawias mnożąc jego wartość przez 2 i przenieśmy x² na drugą stronę równania tak, aby po prawej stronie zostało 0. Doprowadzanie do takiego równanie pozwoli nam z łatwością obliczyć deltę. a = 1b = -9c = 9 Przypomnij wzór na deltę Δ = b² – 4ac. Δ = (-9)² – 4 • 1 • 9Δ = 81 – 36Δ = 45 √Δ = ~ Wiemy, że delta jest większą od 0, więc możemy sobie przypomnieć 2 wzory na wyznaczenie miejsc zerowych. Podłóżmy dane pod oba wzory. x₁ = ~1,15x₂ = ~7,96 Powstaje tu pytanie, który teraz wynik jest prawdziwy? Łatwo to sprawdzić podstawiając pod x pod dowolne równanie. Jeżeli x₂ jest poprawny to jakie stężenie będzie miał przykładowo para wodna H2O. Jej początkowe stężenie wynosiło 3 więc jeżeli odejmiemy od niej 7,96, wyjdzie, że w stanie równowagi ma stężenie – To od razu nam mówi, że tylko drugie rozwiązanie jest prawidłowe. Sprawdźmy, jakie są więc stężenia: x = 1,15CO = 1,5 – 1,15 = H2O = 3,0 – 1,15 = 1,85H2 = 1,15CO2 = 1,15 Zgodnie z naszym założeniem o objętości w reaktorze te stężenia są również ilością moli. Tak więc podane wyniki są już gotową odpowiedzią do zadania. Podsumowanie Jest to jeden przykład z wielu zadań związanych ze stałą równowagi. W przyszłości poruszymy więcej wariantów takich zadań, jakie mogą nas spotkać. Możecie się również spodziewać w przyszłości aplikacji, która wam pomoże zrozumieć takie działania 🙂
Liczba moli N 2 O 4 w stanie równowagi: 0,045 – 0,008328 = 0,036672 mol Liczba moli NO 2 w stanie równowagi: 2 · 0,008328 = 0,016656 mol. Stężeniowa stała równowagi Kc: Stężenia równowagowe N 2 O 4 oraz NO 2: Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń.Ostatnia aktualizacja wpisu: zagadnień obowiązuje do matury Chemia, jak każdy przedmiot, ma swoje maturalne pewniaki – tematy, które pojawią się na pewno lub prawie na pewno. Poniżej zebrałam zagadnienia, które uważam za maturalne must-have na maturę 2022. Upewnij się, że powtórzysz wszystkie punkty z listy. Pewniaki na maturę z chemii – teoria Konfiguracja elektronowa (w tym elektrony walencyjne) Hybrydyzacja i kształt cząsteczki – zobacz też: Hybrydyzacja Wiązania chemiczne i wiązanie wodorowe (określanie typu wiązania i wpływu na właściwości związku) – zobacz też: Wiązania chemiczne – różnice i właściwości Podawanie liczby wiązań σ i π Zmiana właściwości pierwiastków i ich związków (moc kwasów tlenowych i beztlenowych oraz zasad) w zależności od położenia w układzie okresowym Badanie charakteru chemicznego tlenków. Reakcje tlenków i wodorotlenków amfoterycznych z mocnymi zasadami 10 metod otrzymywania soli Zapis jonowy i jonowy skrócony reakcji Zmiana barwy wskaźników w zależności od środowiska (wskaźnik uniwersalny, oranż metylowy, fenoloftaleina) Dysocjacja i hydroliza soli Porównanie mocy elektrolitów na podstawie stałej dysocjacji Reakcje metali z kwasami (w tym kwasy utleniające) Produkty redukcji jonów manganianowych(VII) w zależności od środowiska – zobacz też: Mangan – kolory i reakcje maturalne Określanie stopnia utlenienia (zarówno w związkach nieorganicznych jak i organicznych) Reakcje redoks (bilans jonowo-elektronowy) Teoria Brönsteda–Lowry’ego Wpływ zmian temperatury, ciśnienia, stężenia na stan równowagi Chlorowanie/bromowanie alkanów Reakcje benzenu, toluenu i fenolu z chlorem/bromem Reakcje addycji do wiązań C=C i reguła Markownikowa (addycja wody, wodoru, chloru, bromu, chloro- i bromowodoru) Izomeria cis-trans Zapisywanie równania reakcji polimeryzacji alkenów/alkinów Reakcja chlorowcopochodnych z zasadami w środowisku wodnym i alkoholowym Powstawanie jonów obojnaczych w aminokwasach Mechanizmy reakcji (rodnikowy, elektrofilowy i nukleofilowy) – zobacz też: Mechanizmy reakcji Pewniaki na maturę z chemii – zadania Podaję najczęściej pojawiające się typy zadań, choć w ostatnich dniach przed maturą skupiłabym się raczej na teorii i doświadczeniach maturalnych. Obliczenia w oparciu o równanie reakcji (nadmiar-niedomiar, wydajność <100%, reakcje biegnące równolegle lub reakcje następujące po sobie) Obliczanie pH Stała i stopień dysocjacji (w tym zapisywanie wzoru na stałą równowagi) i prawo rozcieńczeń Ostwalda Powyższe są często powiązane ze stężeniem molowym i procentowym. Doświadczenia chemiczne Szczegółową listę doświadczeń wraz z “pewniakami” znajdziesz tutaj: Najważniejsze doświadczenia na maturę 2022 Mogą Cię zainteresować również: Zostawiając komentarz pod wpisem zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych na stronie Więcej informacji znajdziesz w polityce prywatności. 4 thoughts on “Pewniaki na maturę z chemii 2022” Cześć, myślę że dodałbym jeszcze do listy zadania wiążące stałą i stopień dysocjacji pH które dla mnie są męczarnią 😉 Są w punkcie 13 🙂 To prawda, to jest temat, który pojawia się niemal zawsze i spędza sen z powiek wielu maturzystom… Na szczęście można go wyćwiczyć 🙂 Pozdrawiam! Na ile % moge liczyc znając tylko te zagadnienia? Pingback: Jak wykorzystać ostatni miesiąc przed maturą? - Pani od chemii Leave a Comment6) wykazuje się znajomością i rozumieniem pojęć: stan równowagi dynamicznej i stała równowagi; zapisuje wyrażenie na stałą równowagi podanej reakcji; 8) klasyfikuje substancje do kwas w lub zasad zgodnie z teorią Bronsteda– Lowry’ego; 9) interpretuje wartości stałej dysocjacji […]. III etap edukacyjny 6. Kwasy i zasady 1. Stała równowagi wywodzi się z kinetyki Aby nie powtarzać dwa razy tego samego, przypomnę tylko, że stan równowagi jest bardzo mocno powiązany z szybkością reakcji, w końcu właśnie równowagę określaliśmy jako stan, w którym szybkości reakcji w przód i w tył (w prawo i w lewo) były takie same. No dobra, taka koncepcja że ostatecznie te szybkości się wyrównają wydaje się być jak najbardziej logiczna. Pytanie tylko czy te szybkości da się jakoś powiązać z ilościami (dla nas najczęściej stężeniami) ? Da się! Do tego będzie służyła stała równowagi. Jeśli interesuje Cię jej kinetyczne wyprowadzenie, to bardzo proszę [1]. 2. Nie bój się ogólnych zapisów Statystyki pokazują, że liczba uczniów, którzy nienawidzą ogólnych zapisów oraz natłoku dużej ilości niewiadomych (a nawet większej niż jednej, na iksa to sobie możemy pozwolić) jest zatrważająco wysoka. Dlatego też najpierw ujarzmimy właśnie tą problematyczną kwestię. Zacznijmy od prostej, wymyślonej reakcji, w której substraty A oraz B zmieniają się w produkty C oraz D. p A + q B ⟶ x C + y D Ok, wracamy do stałej równowagi. Polecimy sobie teraz metodą coraz mniejszych kłamstw. Stała równowagi to produkty podzielić na substraty Takie uproszczone podejście ma pewną zaletę, ponieważ pozwala nam bez problemu ocenić, co dokładnie oznacza wartość stałej równowagi. Zobaczmy : Uproszczone podejście do stałej równowagi. Przykład z K = 1 jest akurat dość trikowy jeśli chodzi o taki uproszczony model, więc skupmy się bardziej na sytuacjach, w których K > 1 lub K 1 Przykładem reakcji, w której jest odwrotnie może być synteza tlenku azotu (II) z pierwiastków. Faktycznie, w powietrzu przecież prawie wszystko to azot i tlen, a jednak one ze sobą właściwie nie reagują. Przykład reakcji, dla której stan równowagi jest przesunięty w lewo, na stronę tworzenia substratów, co rozpoznajemy po wartości stałej K substraty ale właśnie taki zapis może do Ciebie nie przemawiać. W takim razie trzeba koniecznie podstawić dowolne liczby, żeby był spełniony powyższy warunek. Niech produkty = 7 , a substraty = 4. Wtedy faktycznie 7 > 4. No i co się stanie jeśli 7 podzielimy na 4 ? Wrzucamy do kalkulatora i wychodzi 1,75. A to jest rzeczywiście większe od jednego! Mam nadzieję, że poradzisz sobie teraz z sytuacją odwrotną, czyli produktów będzie mniej niż substratów. [3] Ciekawostka ciekawostką, ale jak żyć? Może teraz masz nieco namieszane w głowie, bo faktycznie dobre zrozumienie stanu równowagi oraz opisującego go stałej równowagi wcale nie jest takim łatwym zadaniem. Generalnie to spokojnie – układający zadania (raczej) ogarniają takie rzeczy i wiedzą, że równanie reakcji w tego typu zadaniach muszą już być podane, a wtedy nie ma żadnych wątpliwości jaki zapisać takie wyrażenie. Co do jednostek to chodzi o to, że tak naprawdę w maturalnym arsenale dysponujemy tylko uproszczoną wersją stałej równowagi. W rzeczywistości prawidłowe wyrażenie na stałą równowagi dla tlenków azotu ma następującą postać : Gdzie c° to tak zwane stężenie standardowe i wynosi ono 1 mol • dmー3. Akurat ze stężeniami jest po prostu tak, że bardzo rzadko używa się innej jednostki niż mol • dmー3 , więc problem ,,sam się rozwiązuje”. Z tej samej przyczyny nie macie w szkole/na maturze stałej ciśnieniowej, bo akurat jeśli chodzi o ciśnienia to już jest coco jambo z jednostkami : paskale, hektopaskale, bary, atmosfery – i za każdym razem wychodziłby Wam inny wynik.
Procesy równowagowe. Ta sama reakcja w zależności od warunków może być reakcją odwracalną lub nieodwracalną. Rozkład wody pod wpływem prądu elektrycznego − proces nieodwracalny − w tych samych warunkach wodór nie reaguje z tlenem. Spalanie wodoru w tlenie − reakcja nieodwracalna − w tych warunkach woda nie ulegnie rozkładowi.
biber Posty: 110 Rejestracja: 20 sty 2009, o 13:22 Zadania maturalne Witam, tak sobie pomyślałem, że nie każdy z nas chodzi na korki i nie ma możliwości rozpatrzyć z kimś osobiście zadań których sam nie może zrobić lub ma z nimi problemy. Tak więc pomyślałem że możemy zrobić tutaj taki podobny temat jak na dziale biologii. Ja robiąc Witowskiego natrafiłem dzisiaj na zadanie maturalne którego nie moge zrobić a na internecie też nie uzyskałem żadnej wskazówki. Oblicz maksymalną objętość SO2 jaka może być związana przez wodny roztwór 3moli NaOH w temp 25C i pod ciśnieniem p= 1013 hPa. Załóż że produktem jest sól obojętna R=83,14 Mi wyszło 73,37dm3 w Witowskim odpowiedź jest 36,68cm3 Jak ktoś zrobi niech zada kolejne Może sie rozkręci Zdrowia ar33k Posty: 538 Rejestracja: 29 gru 2009, o 12:45 Re: Zadania maturalne - pomoc Post autor: ar33k » 7 sty 2010, o 14:57 SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O 1 mol SO2 - 2 mol NaOH x - 3 mol NaOH x=1,5 mol SO2 p=1013hPa, R= 83,14 (hPa*dm3)/(K*mol), n= 1,5 mol, T=298K, V=? pV=nRT //:p V=nRT/p V=(1,5*83,14*298)/1013 [pominąłem rachunek jednostek] = 36,69 dm3. Proszę bardzo. Moje zadanie: Podczas działania kwasu azotowego o średnim stężeniu wydziela się brunatny gaz, a w roztworze tworzy się sól trójwartościowego żelaza. Ułóż równanie i oblicz jaką objętość zajmie otrzymany gaz w warunkach normalnych. ar33k Posty: 538 Rejestracja: 29 gru 2009, o 12:45 Re: Zadania maturalne - pomoc Post autor: ar33k » 7 sty 2010, o 15:16 W poprzednim poście usunął mi się końcowy fragment. Powinno na końcu być W reakcji brało udział 0,25 mola żelaza" biber Posty: 110 Rejestracja: 20 sty 2009, o 13:22 Re: Zadania maturalne - pomoc Post autor: biber » 7 sty 2010, o 15:20 Dzięki wielkie, źle napisałem rekacje Fe + 6HNO3Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O mola Fe 3 x mola NO2 VNO2= x 22,4 = Chyba o to chodziło? 0,6g stopu żelaza z węglem spalono w strumieniu tlenu, w wyniku czego powstało CO. Jaki procent stanowi węgiel w tym stopie? biber Posty: 110 Rejestracja: 20 sty 2009, o 13:22 Re: Zadania maturalne - pomoc Post autor: biber » 7 sty 2010, o 15:30 Wieć produktem bedzię Na2SO4 i wodór ale wynik i tak sie nie zmieni Ostatnio zmieniony 7 sty 2010, o 15:31 przez biber, łącznie zmieniany 1 raz. Bree Posty: 130 Rejestracja: 1 paź 2009, o 10:44 Re: Zadania maturalne - pomoc Post autor: Bree » 7 sty 2010, o 15:57 to ja mam jedno zadanie z Maturalnie, że zdasz. Zmieszano kwas etanowy z alkoholem etylowym w ilościach stechiometrycznych i przeprowadzono reakcję. Stała równowagi wynosi oblicz wydajność reakcji. ułożyłam równanie estryfikacji,ale dalej nie wiem? i zakładając, że to reakcja przebiega 11 mogę obliczyć masę teoretyczną z równania, ale nie mam tej rzeczywistej. no i nie wiem po co mi stała. persil1991 Posty: 1673 Rejestracja: 22 maja 2008, o 22:21 Re: Zadania maturalne - pomoc Post autor: persil1991 » 7 sty 2010, o 16:30 co prawda nie obliczyłem tego sposobem chemicznym, ale bardziej matematycznym, to mimo wszystko wpiszę tutaj co mi wyszło może Ci się do czegoś przyda. piszemy wzór na stałą: K = [x]*[x] / [1-x]*[1-x] już tłumaczę skąd mi się to wzięło. Jeśli mamy wydajność np. 10% to oznacza, że powstanie nam z 1 mola substratów 0,1 mola produktów - to jest to nasze x. Jednocześnie oznacza to, że tyle (czyli 0,1) moli substratów ubyło - w tym przypadku byłoby to 0,9 i mielibyśmy wzór: K = [0,1]*[0,1] / [0,9]*[0,9] No ale wydajności nie znamy. Podstawiamy więc pod K wartość 2,25 i mamy równanie z jedną niewiadomą. Równanie jest trochę skomplikowane, pojawia się równanie kwadratowe plus wzór skróconego mnożenia. Ostatecznie otrzymujemy dwa wyniki: x1 = 3 x2 = 0,6 Odrzucamy ten pierwszy, ponieważ po podstawieniu do wzoru otrzymalibyśmy ujemną ilość substratu: 1 - x = ? 1 - 3 = -2 ŹLE! Pozostaje wartość 0,6, czyli W = 60% ar33k Posty: 538 Rejestracja: 29 gru 2009, o 12:45 Re: Zadania maturalne - pomoc Post autor: ar33k » 7 sty 2010, o 16:42 persil1991, pełny szacunek. Teraz jak na to patrze wydaję się łatwe, ale 10 minut temu, jak próbowałem to zrobić to hmm nie D vinnie Posty: 50 Rejestracja: 17 paź 2009, o 20:29 Re: Zadania maturalne Post autor: vinnie » 8 sty 2010, o 00:20 Dlaczego w jednym powyższych zadań, nie może wyjść nam sól Na2SO3 a akurat Na2SO4? Czy nie jest tak,że obie sole są obojętne? 1 Odpowiedzi 11583 Odsłony Ostatni post autor: oxyggenium 3 kwie 2014, o 20:22 5 Odpowiedzi 12067 Odsłony Ostatni post autor: Giardia Lamblia 25 kwie 2014, o 16:14 1 Odpowiedzi 4970 Odsłony Ostatni post autor: thegreentops 6 maja 2015, o 11:23 2 Odpowiedzi 1416 Odsłony Ostatni post autor: cordis 5 maja 2014, o 20:22 1 Odpowiedzi 6375 Odsłony Ostatni post autor: Penny+Lane 6 wrz 2019, o 17:40 Kto jest online Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 0 gości
W temperaturze T stężeniowa stała równowagi tej reakcji K c = 2,12. Na podstawie: Estryfikacja , https://tsl.wum.edu.pl [dostęp 09.01.2020] Oblicz, ile gramów bezwodnego kwasu etanowego należy użyć do reakcji z jednym molem butan-2-olu w temperaturze T, aby przereagowało 85% początkowej ilości butan-2-olu.
Przejdź do zawartości Ile dni do matury?KontaktMoje kontoKoszyk Kursy WideoKursy E-bookKorepetycjeFiszkiNotatki i ZadaniaO NasBlog Zadania obliczeniowe część Tomkowski2021-09-18T15:03:51+02:00 Zadania maturalne z Chemii Tematyka: mol, stężenia roztworów, prawo Avogadra, gazy doskonałe i rzeczywiste, wydajność reakcji, entalpia, szybkość reakcji, odczyn pH, stała reakcji chemicznej, stopień dysocjacji, prawo Ostwalda. Zadania pochodzą z oficjalnych arkuszy maturalnych CKE, które służyły przeprowadzaniu majowych egzaminów. Czteroznakowy kod zapisany przy każdym zadaniu wskazuje na jego pochodzenie: S/N – „stara”/”nowa” formuła; P/R – poziom podstawowy/rozszerzony; np. 08 – rok 2008. Zbiór zadań maturalnych w formie arkuszy, możesz pobrać >> TUTAJ 7 B. pH = 7 C. pH < 7 Zadanie 101. (SR13) Przygotowano 200 gramów wodnego roztworu maltozy o stężeniu 25,65% masowych. Po częściowej hydrolizie maltozy zachodzącej zgodnie z równaniem: sumaryczna liczba moli cukrów redukujących (glukozy i maltozy) w roztworze wynosiła 0,28 mola. Oblicz stężenie glukozy, wyrażone w procentach masowych, w roztworze powstałym po częściowej hydrolizie maltozy. Wynik podaj z dokładnością do jednego miejsca po przecinku. W obliczeniach przyjmij przybliżone wartości mas molowych: Zadanie 102. (SR13) W poniższej tabeli przedstawiono równania reakcji elektrodowych oraz odpowiadające im wartości potencjałów standardowych dwóch półogniw redoks tworzących tzw. akumulator kwasowo-ołowiowy. Korzystając z podanych informacji, napisz sumaryczne równanie reakcji, która zachodzi w pracującym akumulatorze kwasowo-ołowiowym, oraz oblicz siłę elektromotoryczną (SEM) tego ogniwa w warunkach standardowych. Zadanie 103. (SR14) W poniższej tabeli przedstawiono masy atomowe i zawartość procentową trwałych izotopów galu występujących w przyrodzie. Oblicz masę atomową galu. Wynik zaokrąglij do pierwszego miejsca po przecinku. Zadanie 104. (SR14) Po wrzuceniu 0,720 g magnezu do 0,150 dm3 kwasu solnego o stężeniu 0,120 mol · dm–3 zaszła reakcja opisana równaniem: Mg + 2H3O+ → Mg2+ + H2 + 2H2O Oblicz stężenie molowe kwasu solnego w momencie, gdy przereagowało 20% masy magnezu. W obliczeniach przyjmij, że objętość roztworu się nie zmienia. Wynik podaj z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku. Zadanie 105. (SR14) W tabeli podano wartości standardowej molowej entalpii trzech reakcji. Na podstawie powyższych danych oblicz standardową molową entalpię reakcji uwodornienia etenu która zachodzi zgodnie z równaniem:Wynik podaj z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku. Zadanie 106. (SR14) W temperaturze 20 °C rozpuszczalność uwodnionego węglanu sodu o wzorze Na2CO3·10H2O wynosi 21,5 grama w 100 gramach wody. Oblicz, jaki procent masy roztworu nasyconego w temperaturze 20 °C stanowi masa soli bezwodnej Na2CO3. Wynik podaj z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku. Zadanie 107. (SR14) Jeżeli w reakcji redoks biorą udział jony H+ , to potencjał układu zależy od stężenia tych jonów, czyli od pH roztworu. Dla takich układów potencjał odnosi się do roztworów, w których Hc+ = 1 mol · dm–3, a więc pH = 0. Wartości potencjałów redoks wielu ważnych biologicznie układów utleniacz – reduktor przedstawiane są dla przyjętego przez biochemików stanu, w którym pH = 7, p = 1013 hPa, T = 298 K. Różnica pH roztworu wpływa na wartość potencjału półogniwa. Potencjał półogniwa wodorowego EH2/H+ w środowisku o pH różnym od zera można obliczyć (w woltach), korzystając z następującej zależności: Oblicz potencjał półogniwa wodorowego w stanie, w którym pH = 7, p = 1013 hPa, T = 298 K. Poniżej przedstawiono równania reakcji i potencjały redoks dwóch układów biologicznych dla pH = 7, p = 1013 hPa, T = 298 K. Oceń, czy reakcja zilustrowana równaniem zachodzi samorzutnie, czy do jej zajścia konieczne jest dostarczenie energii. Uzupełnij poniższe zdanie: wybierz i podkreśl jedno określenie w każdym nawiasie. Aby mogła zajść opisana reakcja, (jest / nie jest) konieczne dostarczenie energii, ponieważ woda jest reduktorem (silniejszym / słabszym) niż NADH. Zadanie 108. (SR14) Elektroliza wodnego roztworu chlorku sodu na elektrodach grafitowych przebiega zgodnie z równaniem: Oblicz, ile sekund trwała elektroliza, jeśli otrzymano 10 cm3 wodoru (w przeliczeniu na warunki normalne), a natężenie prądu przepuszczanego przez elektrolizer wynosiło 1 A. Stała Faradaya F = 96500 C · mol–1. Wynik zaokrąglij do liczb całkowitych. Zadanie 109. (SR14) Reakcja kwasu etanowego (octowego) z etanolem prowadzona w obecności mocnego kwasu jest reakcją odwracalną, która przebiega według równania: Stężeniowa stała równowagi tej reakcji w temperaturze 25 °C wynosi Kc = 4,0. Badając kinetykę reakcji kwasu etanowego z etanolem w środowisku wodnym, stwierdzono, że względny rząd reakcji dla etanolu i kwasu etanowego wynosi 1, a całkowity rząd reakcji jest równy 2. Rząd reakcji ze względu na wybrany substrat to wykładnik potęgi, w której stężenie molowe danego substratu występuje w równaniu kinetycznym tej reakcji. Na podstawie: P. Mastalerz, Chemia organiczna, Wrocław 2000. W naczyniu o objętości V zmieszano w temperaturze 25 °C 1 mol kwasu etanowego i 1 mol etanolu. Do otrzymanej mieszaniny dodano niewielką ilość stężonego kwasu siarkowego(VI). Oblicz, ile moli kwasu etanowego pozostało w mieszaninie po ustaleniu się stanu równowagi. Zadanie 110. (SR15) W temperaturze 20 ºC i pod ciśnieniem 1005 hPa wykonano eksperyment, którego przebieg przedstawiono na rysunku. W kolbie zaszła reakcja opisana równaniem: Mg+ 2HCl →MgCl2 +H2 Oblicz, ile cm3 kwasu solnego o stężeniu 2 mol · dm–3 potrzeba do całkowitego roztworzenia 2 gramów magnezu. Wynik zaokrąglij do jedności. Opisz sposób wyodrębnienia z mieszaniny poreakcyjnej jonowego produktu tej reakcji. Załóż, że magnez przereagował całkowicie. Wykonaj obliczenia i oceń, czy wodór wydzielony w reakcji 2 gramów magnezu z nadmiarem kwasu solnego w temperaturze 20 ºC i pod ciśnieniem 1005 hPa zmieści się w użytym w doświadczeniu cylindrze miarowym o pojemności 1000 cm3 . Uniwersalna stała gazowa R = 83,1 dm3 · hPa · mol–1·K–1. W opisanych warunkach eksperymentu reakcja magnezu z kwasem solnym zachodziła bardzo szybko. Wymień dwa sposoby zmiany warunków wykonania eksperymentu, w których wyniku szybkość zachodzącej reakcji będzie mniejsza. Zadanie 111. (SR15) W temperaturze 25 ºC sacharoza hydrolizuje w środowisku o odczynie kwasowym, tak że po upływie 192 minut reakcji ulega połowa początkowej ilości disacharydu. Oznacza to, że okres półtrwania sacharozy w opisanych warunkach jest równy 192 minuty. Na podstawie: Atkins, Chemia fizyczna, Warszawa 2001. Oblicz, po ilu minutach ulegnie hydrolizie w opisanych warunkach 75% początkowej ilości sacharozy. Wynik podaj w zaokrągleniu do jedności. Zadanie 112. (SR15) W odpowiednich warunkach cyklopropan przekształca się w propen według schematu cyklopropan (g) → propen (g) Szybkość przemiany cyklopropanu w propen jest wprost proporcjonalna do stężenia molowego cyklopropanu i wyraża się równaniem v = k·ccyklopropanu. W temperaturze 500 ºC stała szybkości tej reakcji k wynosi około 7 s–1. Na podstawie: Atkins, Chemia fizyczna, Warszawa 2001. W reaktorze o objętości równej 1 dm3 umieszczono 12 moli cyklopropanu i ogrzano do temperatury 500 ºC. Stwierdzono, że po 17 minutach od momentu zapoczątkowania reakcji liczba moli cyklopropanu wyniosła 6, po 34 minutach wyniosła 3, a po 51 minutach była równa 1,5. Oblicz szybkość opisanej reakcji w następujących momentach: − początkową, v0 − po 17 minutach od momentu zapoczątkowania reakcji, v1 − po 34 minutach od momentu zapoczątkowania reakcji, v2 − po 51 minutach od momentu zapoczątkowania reakcji, v3. Wypełnij poniższą tabelę. Zaznacz literę P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, lub literę F, jeżeli jest fałszywe. Zadanie 113. (SR15) W zamkniętym reaktorze o stałej pojemności umieszczono n moli jodowodoru i utrzymywano stałą temperaturę. W reaktorze zachodziła reakcja rozkładu jodowodoru opisana równaniem: Po ustaleniu się stanu równowagi stwierdzono, że rozkładowi uległo 16,7% początkowej liczby moli jodowodoru. Oblicz stężeniową stałą równowagi rozkładu jodowodoru w opisanych warunkach. Zadanie 114. (SR15) Jodyna jest preparatem o działaniu odkażającym. Aby otrzymać 100,0 gramów jodyny, miesza się 3,0 gramy jodu, 1,0 gram jodku potasu, 90,0 gramów etanolu o stężeniu 96% masowych (pozostałe 4% masy stanowi woda) oraz 6,0 gramów wody. Powstała mieszanina jest ciemnobrunatnym roztworem. Jod rozpuszczony w etanolu ma ograniczoną trwałość. Reaguje z wodą obecną w roztworze, tworząc jodowodór i kwas jodowy(I) o wzorze HIO, który z kolei utlenia etanol najpierw do aldehydu, a następnie − do dalszych produktów. Aby zapobiec tym przemianom, do jodyny dodaje się rozpuszczalny w wodzie jodek potasu. W wyniku reakcji jodu cząsteczkowego z jonami jodkowymi powstają trwałe jony trijodkowe, dzięki czemu jod nie reaguje z wodą. Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010 oraz Morrison, Boyd, Chemia organiczna, t. 1, Warszawa 2008. Oblicz stężenie procentowe (w procentach masowych) etanolu w jodynie przy założeniu, że nie zaszła reakcja utleniania etanolu. Wynik zaokrąglij do pierwszego miejsca po przecinku. Zadanie 115. (SR15) Standardowa molowa entalpia reakcji spalania kwasu benzoesowego opisanej równaniem Na podstawie: J. Sawicka, A. Janich-Kilian, W. Cejner-Mania, G. Urbańczyk, Tablice chemiczne, Gdańsk 2001. Na podstawie powyższych danych oblicz standardową entalpię tworzenia kwasu benzoesowego w stałym stanie skupienia Wynik podaj w zaokrągleniu do jedności. Zadanie 116. (SR16) Gęstość pewnego gazu w temperaturze t = 25 °C i pod ciśnieniem 1013 hPa jest równa d = 1,15g*dm−3. Oblicz gęstość tego gazu w warunkach normalnych. Wynik podaj z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku. Stała gazowa R = 83,14 . hPa*dm3*k-1*mol-1. Zadanie 117. (SR16) W temperaturze 800 K stężeniowa stała równowagi reakcji przebiegającej zgodnie z równaniem jest równa 4. Oblicz, ile moli wody (w postaci pary wodnej) należy wprowadzić do reaktora o pojemności 1 dm3 , w którym znajduje się 30 moli tlenku węgla(II), aby otrzymać 10 moli wodoru w temperaturze 800 K. Reakcja pary wodnej i tlenku węgla(II) przebiega w zamkniętym reaktorze. Zadanie 118. (SR16) Oblicz, ile cm3 wodnego roztworu NaOH o stężeniu 2,0 mol · dm–3 należy zmieszać z wodą destylowaną, aby otrzymać 200 cm3 roztworu o stężeniu 0,1 mol · dm–3. Zadanie 119. (SR16) Halogenki srebra są związkami trudno rozpuszczalnymi w wodzie. Ich iloczyny rozpuszczalności w temperaturze 25 ºC wynoszą: Oblicz, ile moli jonów srebra znajduje się w 1 dm3 nasyconego w temperaturze 25 ºC wodnego roztworu chlorku srebra. Zadanie 120. (SR16) Zbudowano ogniwo według schematu przedstawionego na poniższym rysunku. Oblicz siłę elektromotoryczną (SEM) ogniwa, którego schemat przedstawiono na rysunku, w warunkach standardowych. Napisz w formie jonowej skróconej sumaryczne równanie reakcji zachodzącej w czasie pracy tego ogniwa. SEM ogniwa galwanicznego zależy nie tylko od wartości potencjału standardowego półogniw, z których jest zbudowane, lecz także od stężenia jonów w roztworach tworzących półogniwa. Wartość potencjału półogniwa E – wyrażonego w woltach – oblicza się z równania Nernsta. Dla półogniwa metalicznego równanie to określa wpływ stężenia jonów metalu [Me ] z+ na wartość potencjału półogniwa i dla T = 298 K przyjmuje postać: gdzie: Eo to potencjał standardowy półogniwa, z – liczba elektronów różniących formę utlenioną metalu od jego formy zredukowanej w procesie Me ⇄ Mez+ + ze− Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz właściwe wzory spośród podanych w nawiasach. Podczas pracy opisanego ogniwa ubywa jonów (Cd2+ / Ni2+). Aby zwiększyć siłę elektromotoryczną tego ogniwa, należy zwiększyć stężenie (CdCl2 (aq) / NiCl2 (aq) ). Zadanie 121. (SR16) Próbkę 0,86 grama pewnego alkanu poddano całkowitemu spaleniu, a cały otrzymany w tej reakcji tlenek węgla(IV) pochłonięto w wodzie wapiennej, w której zaszła reakcja zgodnie z równaniem: Otrzymany osad ważył po wysuszeniu 6 gramów. Ustal wzór sumaryczny tego alkanu. W obliczeniach zastosuj wartości masy molowej reagentów zaokrąglone do jedności. Zadanie 122. (SR16) Glicyna (kwas aminoetanowy) zaliczana jest do aminokwasów obojętnych, które charakteryzują się punktami izoelektrycznymi w zakresie pH 5,0–6,5. Reaguje z kwasami i zasadami, a w odpowiednich warunkach ulega reakcji kondensacji. Po wprowadzeniu glicyny do świeżo uzyskanej zawiesiny wodorotlenku miedzi(II) tworzy się rozpuszczalny w wodzie związek kompleksowy, a powstający roztwór przyjmuje ciemnoniebieskie zabarwienie. Na podstawie: J. McMurry, Chemia organiczna, Warszawa 2005. Sporządzono 100 gramów wodnego roztworu pewnego dipeptydu. Stężenie roztworu wynosiło 10% masowych. Następnie przeprowadzono częściową hydrolizę dipeptydu znajdującego się w roztworze, w wyniku której jako jedyny produkt otrzymano glicynę w ilości 0,1 mola. Oblicz stężenie dipeptydu, wyrażone w procentach masowych, w roztworze otrzymanym po częściowej hydrolizie, tzn. w momencie uzyskania 0,1 mola glicyny. Zadanie 123. (SR17) Reakcja syntezy amoniaku przebiega zgodnie z równaniem: W mieszaninie wodoru i azotu użytej do syntezy amoniaku zawartość wodoru wyrażona w procentach objętościowych jest równa 75%. Wydajność reakcji syntezy amoniaku przeprowadzonej w temperaturze T i pod ciśnieniem p jest równa 93%. Oblicz wyrażoną w procentach objętościowych zawartość amoniaku w mieszaninie poreakcyjnej. Zadanie 124. (SR17) Oblicz, ile m3 wodoru w przeliczeniu na warunki normalne powstało w pierwszym etapie parowego reformingu metanu prowadzonego w temperaturze 1070 K i pod ciśnieniem 3 · 104 hPa, jeżeli wykorzystano 1 m3 metanu odmierzony w warunkach przemiany oraz nadmiar pary wodnej. Wydajność przemiany metanu była równa 95%. Uniwersalna stała gazowa R = 83,1 dm3·hPa·mol–1·K–1. Zadanie 125. (SR17) Próbkę czystego węglanu wapnia o masie m prażono przez pewien czas w otwartym naczyniu. Przebiegła wtedy reakcja zilustrowana równaniem: CaCO3 → CaO + CO2 Po przerwaniu ogrzewania stwierdzono, że w naczyniu znajdowała się mieszanina substancji stałych o masie 18,0 gramów. Ustalono, że w tej mieszaninie zawartość węglanu wapnia wyrażona w procentach masowych jest równa 57,5%. Oblicz masę m próbki węglanu wapnia, którą poddano prażeniu. Zadanie 126. (SR17) Standardowa molowa entalpia reakcji spalania glicerolu opisanej równaniem: Na podstawie powyższych danych oblicz standardową entalpię tworzenia glicerolu w ciekłym stanie skupienia. Zadanie 127. (SR18) W temperaturze 20 °C rozpuszczalność uwodnionego wodorosiarczanu(VI) sodu o wzorze NaHSO4 · H2O jest równa 67 gramów w 100 gramach wody. Na podstawie: T. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2004. Oblicz, jaki procent masy roztworu nasyconego o temperaturze 20 °C stanowi masa soli bezwodnej NaHSO4. Zadanie 128. (SR18) Do 10 cm3 kwasu solnego o pH = 1 dodano 20 cm3 wodnego roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,2mol*dm-3 Przebiegła wtedy reakcja opisana równaniem NaOH + HCl → NaCl + H2O Oblicz pH otrzymanego roztworu. W obliczeniach przyjmij, że objętość powstałego roztworu jest sumą objętości roztworów wyjściowych. Zadanie 129. (SR18) Oblicz, ile gramów czystego złota należy stopić z 10 gramami 15-karatowego złota, aby otrzymać złoto 18-karatowe. Zadanie 130. (SR18) W jednej z przemysłowych metod otrzymywania kwasu siarkowego(VI) jako substrat pierwszego etapu stosuje się piryt (FeS2) – powszechnie występujący minerał. FeS2 ⎯⎯→ SO2 ⎯⎯→ SO3 ⎯⎯→ H2SO4 W wyniku opisanego procesu – do którego na pierwszym etapie wykorzystano 100 gramów pirytu niezawierającego zanieczyszczeń – otrzymano wodny roztwór kwasu siarkowego (VI) o stężeniu 96% masowych. Sumaryczna wydajność procesu była równa 85%. Oblicz masę wodnego roztworu kwasu siarkowego(VI) uzyskanego w opisanym procesie. Zadanie 131. (SR18) Zbudowano ogniwo według schematu przedstawionego na poniższym rysunku. Oblicz siłę elektromotoryczną (SEM), w warunkach standardowych, ogniwa, którego schemat przedstawiono na rysunku. Napisz w formie jonowej skróconej sumaryczne równanie reakcji zachodzącej w czasie pracy tego ogniwa. Zadanie 132. (SR18) Podczas elektrolizy wodnego roztworu chlorku chromu(III) CrCl3 (prowadzonej przy użyciu elektrod grafitowych) przez roztwór przepłynął ładunek elektryczny Q, co skutkowało wydzieleniem 156 gramów chromu. Oblicz, ile gramów cynku wydzieli się podczas przepływu takiego samego ładunku Q przez roztwór chlorku cynku ZnCl2. Przyjmij, że opisane procesy zachodzą ze 100% wydajnością. Stała Faradaya ma wartość F = 96500 C mol *-1. Zadanie 133. (SR18) Do całkowitego spalenia 2,80 dm3 (odmierzonych w warunkach normalnych) mieszaniny zawierającej 60% objętościowych pewnego gazowego alkanu i 40% objętościowych metanu potrzeba 13,16 dm3 tlenu w przeliczeniu na warunki normalne. Reakcje całkowitego spalania metanu oraz dowolnego alkanu przebiegają zgodnie z równaniami: Wykonaj niezbędne obliczenia i podaj wzór sumaryczny alkanu, stanowiącego 60% objętości opisanej mieszaniny. Zadanie 134. (NR15) Brom występuje w przyrodzie w postaci mieszaniny dwóch izotopów o masach atomowych równych 78,92 u i 80,92 u. Średnia masa atomowa bromu jest równa 79,90 u. Pierwiastek ten w reakcjach utleniania i redukcji może pełnić funkcję zarówno utleniacza, jak i reduktora. Tworzy związki chemiczne, w których występują różne rodzaje wiązań. Mol jest jednostką liczności (ilości) materii. Liczbę drobin odpowiadającą jednemu molowi nazywamy liczbą Avogadra. Oblicz bezwzględną masę (wyrażoną w gramach) pojedynczej cząsteczki bromu zbudowanej z atomów dwóch różnych izotopów. Oblicz, jaki procent atomów bromu występujących w przyrodzie stanowią atomy o masie atomowej 78,92 u, a jaki procent – atomy o masie atomowej 80,92 u. Zadanie 135. (NR15) Tlenek siarki(IV) na skalę techniczną można otrzymać w wyniku redukcji siarczanu(VI) wapnia (anhydrytu) węglem w temperaturze 900 °C. Proces ten opisano poniższym równaniem. Oblicz, jaka była wydajność opisanego procesu, jeżeli z 1 kg czystego anhydrytu otrzymano 150 dm3 tlenku siarki(IV) w przeliczeniu na warunki normalne. Zadanie 136. (NR15) W temperaturze 20 °C rozpuszczalność azotanu(V) potasu jest równa 31,9 grama na 100 gramów wody. Oblicz stężenie molowe nasyconego wodnego roztworu azotanu(V) potasu w temperaturze 20 °C, jeżeli gęstość roztworu jest równa 1,16 g · cm −3 . Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2004. Zadanie 137. (NR15) Do 200 gramów wodnego roztworu chlorku glinu o stężeniu 15% (w procentach masowych) dodawano porcjami wodny roztwór wodorotlenku sodu zawierający 32 gramy NaOH, który całkowicie przereagował. Przebieg doświadczenia zilustrowano na poniższym schemacie. Wykonaj obliczenia i na podstawie uzyskanego wyniku opisz wszystkie zmiany możliwe do zaobserwowania podczas przebiegu tego doświadczenia. Zapisz, w formie jonowej skróconej, równania wszystkich reakcji zachodzących podczas tego doświadczenia, jeżeli produktem jednej z nich jest jon kompleksowy, w którym glin ma liczbę koordynacyjną równą 4. Równania reakcji zapisz w kolejności, w jakiej zachodzą poszczególne procesy. Oblicz, ile gramów wodorotlenku glinu znajdowało się w kolbie po zakończeniu doświadczenia. Zadanie 138. (NR15) Oblicz pH wodnego roztworu kwasu etanowego o stężeniu 6,0% masowych i gęstości 1,00 g · cm −3 (t = 25 °C), dla którego stopień dysocjacji α ˂ 5%. Wynik końcowy zaokrąglij do pierwszego miejsca po przecinku. Zadanie 139. (NR16) Do reaktora wprowadzono 1,0 mol amoniaku i 1,6 mola tlenu, a następnie przeprowadzono – w odpowiednich warunkach – reakcję zilustrowaną poniższym równaniem. Wykonaj obliczenia i podaj skład mieszaniny poreakcyjnej wyrażony w molach. Załóż, że opisana przemiana przebiegła z wydajnością równą 100%. Zadanie 140. (NR16) Amoniak bardzo dobrze rozpuszcza się wodzie, a w powstałym roztworze zachodzi reakcja opisana równaniem: Oblicz, jaki procent wszystkich wprowadzonych do wody cząsteczek amoniaku ulega tej reakcji w wodnym roztworze amoniaku o stężeniu 0,1 mol · dm–3 w temperaturze 298 K. Przyjmij, że (w opisanych warunkach) reakcji ulega mniej niż 5% wprowadzonych do wody cząsteczek amoniaku. Zadanie 141. (NR16) W temperaturze 20 °C rozpuszczalność pentahydratu tiosiarczanu sodu wynosi 176 gramów w 100 gramach wody. Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2003. Oblicz, ile gramów wody należy dodać do 100 gramów nasyconego w temperaturze 20 °C wodnego roztworu tiosiarczanu sodu, aby uzyskać roztwór o stężeniu 25% masowych. W obliczeniach zastosuj wartości masy molowej reagentów zaokrąglone do jedności. Wynik końcowy zaokrąglij do jedności. Zadanie 142. (NR16) Do próbki o masie m, która zawierała mieszaninę stałego węglanu wapnia i stałego wodorowęglanu wapnia w stosunku molowym dodano nadmiar kwasu solnego. W wyniku zachodzących reakcji zebrano 5,6 dm3 tlenku węgla(IV) odmierzonego w warunkach normalnych. Opisane przemiany prowadzące do wydzielenia gazu można zilustrować równaniami:Oblicz masę m opisanej próbki. Przyjmij, że obie reakcje przebiegły z wydajnością równą 100%. Zadanie 143. (NR16) Próbkę 0,86 grama pewnego alkanu poddano całkowitemu spaleniu, a cały otrzymany w tej reakcji tlenek węgla(IV) pochłonięto w wodzie wapiennej, w której zaszła reakcja zgodnie z równaniem: Otrzymany osad ważył po wysuszeniu 6 gramów. Ustal wzór sumaryczny tego alkanu. W obliczeniach zastosuj wartości masy molowej reagentów zaokrąglone do jedności. Zadanie 144. (NR16) Przygotowano dwa wodne roztwory kwasu metanowego (mrówkowego) o temperaturze t = 20 °C: roztwór pierwszy o pH = 1,9 i roztwór drugi o nieznanym pH. Stopień dysocjacji kwasu w roztworze pierwszym jest równy 1,33%, a w roztworze drugim wynosi 4,15%. Na podstawie: Z. Dobkowska, K. Pazdro, Szkolny poradnik chemiczny, Warszawa 1990. Oblicz pH roztworu, w którym stopień dysocjacji kwasu metanowego jest równy 4,15%. Wynik końcowy zaokrąglij do pierwszego miejsca po przecinku. Oceń, czy wyższa wartość stopnia dysocjacji kwasu w roztworze oznacza, że roztwór ten ma bardziej kwasowy odczyn. Zadanie 145. (NR17) W mieszaninie wodoru i azotu użytej do syntezy amoniaku zawartość wodoru wyrażona w procentach objętościowych jest równa 75%. Wydajność reakcji syntezy amoniaku przeprowadzonej w temperaturze T i pod ciśnieniem p jest równa 93%. Oblicz wyrażoną w procentach objętościowych zawartość amoniaku w mieszaninie poreakcyjnej. Zadanie 146. (NR17) Próbkę czystego węglanu wapnia o masie m prażono w otwartym naczyniu. Przebiegła wtedy reakcja zilustrowana równaniem: CaCO3 → CaO + CO2 Po przerwaniu ogrzewania stwierdzono, że w naczyniu znajdowała się mieszanina substancji stałych o masie 18,0 gramów. Ustalono, że w tej mieszaninie zawartość węglanu wapnia wyrażona w procentach masowych jest równa 57,5%. Oblicz masę m próbki węglanu wapnia poddanej prażeniu. Zadanie 147. (NR17) W temperaturze 25 °C wodny roztwór węglanu potasu o stężeniu 0,51 mol* dm−3 ma pH równe 12,0. Oblicz stałą dysocjacji zasadowej (stałą równowagi reakcji hydrolizy) anionu węglanowego. Uwzględnij fakt, że w wyrażeniu na stałą dysocjacji zasadowej anionu węglanowego pomija się stężenie wody. Zadanie 148. (NR17) Na próbkę stopu miedzi z cynkiem o masie 4,00 g podziałano 200 cm3 kwasu solnego o stężeniu 0,800 mol· dm–3. Przebiegła wtedy reakcja opisana równaniem: Me + 2H3O + → Me2+ + H2 + 2H2O Roztwór otrzymany po reakcji rozcieńczono wodą do objętości 250 cm3 . Stężenie jonów wodorowych w tym roztworze było równe 0,400 mol· dm–3. Oblicz, ile gramów miedzi znajdowało się w opisanej próbce stopu. Wynik końcowy zaokrąglij do drugiego miejsca po przecinku. Zadanie 149. (NR17) Podczas ogrzewania próbki monochloropochodnej pewnego nasyconego węglowodoru o budowie łańcuchowej z nadmiarem wodnego roztworu wodorotlenku sodu przebiegła reakcja zilustrowana schematem: Do otrzymanej mieszaniny poreakcyjnej dodano najpierw wodny roztwór kwasu azotowego(V) w celu zobojętnienia, a następnie – nadmiar wodnego roztworu azotanu(V) srebra. W wyniku reakcji opisanej równaniem: wytrącił się osad, który odsączono i wysuszono. Masa próbki monochloropochodnej była równa 0,314 g, a w wyniku opisanych przemian otrzymano 0,574 g stałego chlorku srebra. Wykonaj obliczenia i zaproponuj jeden wzór półstrukturalny (grupowy) chloropochodnej tego węglowodoru. Zadanie 150. (NR17) Gdy do zakwaszonego roztworu fenolu zawierającego nadmiar jonów bromkowych wprowadzi się bromian(V) potasu w nadmiarze w stosunku do fenolu, to wytworzony brom (w ilości równoważnej do bromianu(V) potasu) reaguje z fenolem zgodnie z równaniem (etap II) : Następnie do powstałej mieszaniny dodaje się jodek potasu. Brom, który nie został zużyty w reakcji bromowania, powoduje wydzielenie równoważnej ilości jodu (etap III): Podczas kolejnego etapu (etapu IV) jod miareczkuje się wodnym roztworem tiosiarczanu sodu (Na2S2O3), co można zilustrować równaniem: Oblicz stężenie molowe fenolu w próbce ścieków o objętości 100,0 cm3, jeżeli wiadomo, że w etapie I oznaczania zawartości fenolu powstało 0,256 grama bromu oraz że podczas etapu IV oznaczania tego związku na zmiareczkowanie jodu zużyto 14,00 cm3 roztworu tiosiarczanu sodu o stężeniu 0,100 mol · dm–3. Zadanie 151. (NR18) Gal występuje w przyrodzie w postaci mieszaniny dwóch izotopów. Na 3 atomy pierwszego izotopu galu o masie atomowej 68,926 u przypadają 2 atomy drugiego izotopu galu o masie atomowej mx. Średnia masa atomowa galu jest równa 69,723 u. Na podstawie powyższych danych oblicz masę atomową mx drugiego izotopu galu. Wynik końcowy podaj z dokładnością do trzeciego miejsca po przecinku. Na podstawie powyższych danych oblicz bezwzględną masę (wyrażoną w gramach) jednego atomu tego izotopu galu, który ma mniejszą masę atomową. Zadanie 152. (NR18) Oblicz wyrażoną w procentach masowych zawartość tlenu, wchodzącego w skład CO2 i CO, w pozostającej w równowadze mieszaninie tych związków z węglem w temperaturze 873 K i pod ciśnieniem 1013 hPa. Możesz przyjąć, że sumaryczna liczba moli gazowego substratu i gazowego produktu reakcji jest równa 1. W opisanych warunkach 1 mol gazu zajmuje objętość 71,6 dm3. Zadanie 153. (NR18) Rozpuszczono 0,600 g NaHSO4 w wodzie i otrzymano 100 cm3 roztworu o temperaturze T. W tym roztworze reakcji z wodą uległo znacznie więcej niż 5% jonów wodorosiarczanowych(VI). Oblicz pH tego roztworu. Wynik końcowy podaj z dokładnością do trzeciego miejsca po przecinku. Zadanie 154. (NR18) Dwa gazy A i B zmieszane w stosunku molowym A B n n: 1:4 = zajmują w warunkach normalnych objętość 1 dm3 . Tę mieszaninę umieszczono w reaktorze o stałej pojemności 1 dm3 i w temperaturze T zainicjowano reakcję. W tej temperaturze ustalił się stan równowagi opisany równaniem: A (g) + 2B(g) ⇄ 2C(g) ΔH < 0 W stanie równowagi stężenie substancji C było równe 0,004 mol · dm–3. Oblicz stężeniową stałą równowagi (Kc) opisanej reakcji w temperaturze T. Zadanie 155. (NR18) W temperaturze 20 °C rozpuszczalność uwodnionego wodorosiarczanu(VI) sodu o wzorze NaHSO4 · H2O jest równa 67 gramów w 100 gramach wody. Na podstawie: T. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2004. Oblicz, jaki procent masy roztworu nasyconego o temperaturze 20 °C stanowi masa soli bezwodnej NaHSO4. Zadanie 156. (NR18) Do całkowitego spalenia 2,80 dm3 (odmierzonych w warunkach normalnych) mieszaniny zawierającej 60% objętościowych pewnego gazowego alkanu i 40% objętościowych metanu potrzeba 13,16 dm3 tlenu w przeliczeniu na warunki normalne. Reakcje całkowitego spalania metanu oraz dowolnego alkanu przebiegają zgodnie z równaniami: Wykonaj niezbędne obliczenia i podaj wzór sumaryczny alkanu stanowiącego 60% objętości opisanej mieszaniny. Strona wykorzystuje pliki cookies, by działać prawidłowo oraz do celów analitycznych, reklamowych i społecznościowych. OK, Rozumiem Privacy Overview This website uses cookies to improve your experience while you navigate through the website. Out of these cookies, the cookies that are categorized as necessary are stored on your browser as they are as essential for the working of basic functionalities of the website. We also use third-party cookies that help us analyze and understand how you use this website. These cookies will be stored in your browser only with your consent. You also have the option to opt-out of these cookies. But opting out of some of these cookies may have an effect on your browsing experience. Necessary cookies are absolutely essential for the website to function properly. This category only includes cookies that ensures basic functionalities and security features of the website. These cookies do not store any personal information.
Reakcja tlenku węgla(II) z parą wodną przebiega zgodnie z równaniem: CO (g) + H2O (g) ⇄ H2 (g) + CO2 (g) W temperaturze 800 K stężeniowa stała równowagi tej reakcji jest równa 4,0. Na podstawie: K. Schmidt-Szałowski, M. Szafran, E. Bobryk, J. Sentek, Technologia chemiczna. Przemysł nieorganiczny, Warszawa 2013. W zamkniętym reaktorze o stałej pojemności zmieszano 1 mol tlenku węgla(II) z parą wodną w ilości trzykrotnie większej od ilości stechiometrycznej. Mieszaninę utrzymywano w temperaturze 800 K aż do osiągnięcia stanu równowagi dynamicznej przez układ. Oblicz liczbę moli każdej substancji znajdującej się w reaktorze po ustaleniu się stanu równowagi opisanej reakcji. Rozwiązanie Schemat punktowania 2 p. – za zastosowanie poprawnej metody (w tym poprawne zapisanie – w dowolnej postaci – wyrażenia na stałą równowagi opisanej reakcji), poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku w molach. 1 p. – zastosowanie poprawnej metody, ale – popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego lub – niepodanie wyniku w molach. 0 p. – za zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania. Przykładowe rozwiązanie Kc = [H2] ∙ [CO2][CO] ∙ [H2O] = nH2V ∙ nCO2VnCOV ∙ nH2OV = nH2 ∙ nCO2nCO ∙ nH2O = x ∙ x(1 – x) ∙ (3 – x) 4 = x2(1 – x) ∙ (3 – x) 3x2 – 16x + 12 = 0 Δ = 112 ⇒ Δ = 10,58 x1 = – b – Δ2a = 16 – 10,586 = 0,9 mol x2 = – b + Δ2a = 16 + 10,586 = 4,43 mol ⇒ sprzeczny, bo x nie może być ≥ 1 mol nH2 = nCO2 = 0,9 (mol) nCO = 1 – 0,9 = 0,1 (mol) nH2O = 3 – 0,9 = 2,1 (mol)
. 224 106 112 435 258 119 345 321stała równowagi reakcji zadania maturalne
