tutaj

Temat 1. S t e c hi o m e t r i a . Część I
Przygotowanie do zajęć polega na opanowaniu umiejętności posługiwania się
następującymi pojęciami: masa atomowa, masa cząsteczkowa, izotopy, mol, liczba
Avogadro.
a) Magnez ma trzy trwałe izotopy, oblicz średnią masę atomową.
izotop
masa (a.j.m.)
rozpowszechnienie
Mg
23.9850
78.99
Mg
24.9858
10.00
25.9826
11.01
24
25
26
Mg
b) Ile moli i atomów kaŜdego pierwiastka zawiera 1 gram (NH4)2CO3 ·2H2O
c) Arrange the following substances in order of the increasing percent of
phosphorous Na3PO4, PH3 , P4O10, (NPCl2)3
d) Tlenek azotu zawiera 36,8% wagowych tlenu. WskaŜ wzór tlenku.
a) N2O5
b) NO 2
c) N 2 O 4
d) N 2 O 3
e) N 2 O
Temat 2. S t e c hi o m e t r i a . Część II
Przygotowanie do zajęć polega na opanowaniu umiejętności posługiwania się
następującymi pojęciami:
Substrat, produkt, reagent. Równania stechiometryczne - aspekt bilansowy i aspekt
molekularny, współczynniki stechiometryczne, liczba stechiometryczna. substrat
limitujący, wydajność reakcji chemicznej.
a) Uzgodnij równania reakcji:
1)
Cr + S 8 → Cr 2S 3
2)
Pb(NO3)2 (aq) +
H3AsO4 (aq) →
PbHAsO 4 ( s ) +
HNO3 (aq)
c) Potassium metal reacts with water to produce aqueous potassium hydroxide and
hydrogen gas.
d) RozwaŜ reakcję: Mg (s) + I2 (s) → MgI2 (s) i zidentyfikuj substrat limitujący w
układzie zawierającym 1g Mg + 0.10 mola I2.
e) Przemysłowa synteza cyjanowodoru przebiega zgodnie z równaniem:
2NH3 + O 2 + 2 C H 4 → 2HCN + 6H2O
Zmieszano po 5 ton amoniaku, tlenu i metanu. Oblicz masę otrzymanego cyjanowodoru
przy załoŜeniu 100% wydajności reakcji.
g) Uzgodniono równanie stechiometryczne:
C2H6 →
CO2 +
H2O.
Współczynniki stechiometryczne są moŜliwie najmniejszymi liczbami całkowitymi.
Wartość współczynnika dla tlenu wynosi:
1) 7
2) 5
3) 17
4) 10
5) 11
Temat 3. S t e c hi o m e t r i a . Część III. Reakcje przebiegające w roztworach.
Przygotowanie do zajęć polega na opanowaniu umiejętności posługiwania się
następującymi pojęciami:
Elektrolit i nieelektrolit, dysocjacja elektrolityczna, elektrolity silne i słabe. StęŜenie
roztworu, sposób oznaczania stęŜeń - stęŜenia procentowe, stęŜenia molowe, ułamki
molowe, ppm, ppb.
a) Opisz procedurę sporządzenia 1.00 dm3 0.50M roztworu jeśli masz do dyspozycji:
stęŜony (18M) kwas siarkowy, stęŜony (12M) kwas solny, stały bez zanieczyszczeń
Na 2 CO 3 i NiCl2·6H2O
b) Roztwór kwasu solnego o gęstości 1.050 g/cm3 zawiera 10.17% HCI. Oblicz
ułamki molowe składników roztworu oraz stęŜenie molowe HC1.
c) 150 mg Na2CO3 rozpuszczono w wodzie otrzymując 1 dm3 roztworu. Jakie jest stęŜenie
jonów Na+ w częściach na milion (masowo). Wpływ rozpuszczonej soli na gęstość
roztworu moŜna pominąć.
d) 25 mg of a plasticizer dioctyl phtalate (C24H38O4) is dissolved in H2O to give 500
ml of solution. What is the concentration of dioctyl phtalate in parts per billion by weight?
e) Ile gramów chlorku sodu zawiera 350 ml 0.250 M roztworu NaCl?
a) 41.7g
b) 5.11g
c) 14.6g
d) 87.5g
e) Ŝadna z tych wielkości nie jest prawdziwa.
Temat 4. Stan gazowy
Przygotowanie do zajęć polega na opanowaniu umiejętności posługiwania się
następującymi pojęciami:
Równanie gazu doskonałego. Prawo Daltona, ciśnienie cząstkowe. Teoria kinetyczna gazów
- załoŜenia i implikacje. Rozkład prędkości cząsteczek. Energia progowa. Gazy
rzeczywiste. Równanie Van der Waalsa.
a) A piece of solid carbon dioxide with a mass of 7.8 g is placed in a 4.0 L
otherwise empty container at 27°C. What is the pressure in the container aver all of
CO2 vaporizes?
b) Mieszanina 1.00 g H2 i 1.00 g He wywiera ciśnienie 0.45 atm. Oblicz ciśnienie
cząstkowe obu gazów.
c) Stosując równanie gazu doskonałego i równanie Van der Waalsa oblicz ciśnienie
wywierane przez 0.5 mola N2 w pojemnikach o objętości 1 i 10 dm3 w temperaturze
25°C. Parametry równania Van der Waalsa w przypadku azotu wynoszą: a=1.39 atm
L2mol-2 b=0.0391 Lmol-1
Wyniki zestaw w tabelce i porównaj ze sobą.
d) W temperaturze 200K molekuły pewnego gazu mają średnią prędkość równą
średniej prędkości atomów argonu w temperaturze 400K. Jaki to gaz?
a) He
b) CO
c)HF
d) HBr
e) F2
Temat 5. Efekty energetyczne reakcji chemicznych
Przygotowanie do zajęć polega na opanowaniu umiejętności posługiwania się
następującymi pojęciami:
Kalorymetria. Praca objętościowa. Przekazywanie energii na sposób pracy i sposób ciepła.
Funkcja stanu, energia wewnętrzna, entalpia, stany standardowe, ciepło tworzenia, energia
wiązań.. Prawo Hessa - obliczenia efektów energetycznych reakcji chemicznych w stanach
standardowych.
a) In a coffee-cup calorimeter, 100.0 mL of 1.0M NaOH and 100.0 mL of 1.0 M HCl are
mixed. Both solutions were originally at 24.6°C. After the reaction the temperature is
31,3 °C. Assuming all solutions have a density of 1.0 g/cm2 and a specific heat capacity of
4.18 J/ 0C g, what is the enthalpy change for the neutralization of HCl by NaOH? Assume
that no heat is lost to the surroundings or the calorimeter.
b) Do rakiet kosmicznego wahadłowca uŜywa się jako paliwa mieszaninę glinu i
chloranu (VII) amonu. MoŜliwy przebieg reakcji przedstawia równanie:
3Al(s) + 3NH4ClO4(s) → Al2O3(s) + AlCl3(s) + 3NO(g) + 6H2O(g)
-295
-1676
-704
+ 90
-242
-1
WyraŜone w kJ·mol wartości standardowych ciepeł tworzenia podane zostały pod
odpowiednimi symbolami równania. Oblicz ∆Ho dla tej reakcji.
c) Wykorzystując poniŜsze dane oblicz ∆Ho dla reakcji: O (g) + H (g) → OH (g)
O2 (g) + H2 (g) → 2OH (g)
∆Ho = +77.9 kJ
O2 (g) → 2O (g)
∆Ho = +495 kJ
H2 (g) → 2H (g)
∆Ho = +435.9 kJ
d) WskaŜ wielkości intensywne:
I masa
II temperatura III objętość
a) I, III i V
b) tylko II
IV stęŜenie V energia wydzielana w czasie r.chem.
c) II i IV
d) III i IV
e) I i V
Temat 6. Równowaga chemiczna.
Przygotowanie do zajęć polega na opanowaniu umiejętności posługiwania się następującymi
pojęciami:
Stan równowagi. Stała równowagi (Kc, Kp, Kx). Określenie kierunku przebiegu reakcji
chemicznej. Zapis stałych równowagi dla przypadku reakcji w układach heterogenicznych.
Reguła przekory, wpływ zmian temperatury i ciśnienia na przesunięcie stanu równowagi.
a) Próbka stałego węglanu amonu została umieszczona w pustym zbiorniku, po
ogrzaniu rozłoŜyła się na amoniak, dwutlenek węgla i wodę. Oblicz stałą Kp,
wiedząc Ŝe całkowite ciśnienie w zbiorniku po reakcji wynosiło 4.4 atm.
b) The reaction between H 2 , F 2 and HF has the equilibrium constant of 1,15 102 at
certain temperature. In a particular experiment 3.000 mol of each component was added to
1.500 L flask. Calculate the equilibrium concentrations of all species.
c) Dla poniŜszej reakcji stała równowagi w temperaturze 25°C wynosi 0.0900.
H 2 O (g) + Cl2O (g) → 2HOCl (g)
Przy którym z podanych zespołów danych reakcja znajduje się w stanie równowagi?
WskaŜ kierunek zmian w układzie dla danych, które nie odpowiadają stanowi równowagi
a) PH2O = 0.263 atm
PCl2O = 49.8 torr
PHOCl = 21.0 torr
b) PH2O = 296 torr
PCl2O = 15.0 torr
PHOCl = 0.0263 atm.
d) WskaŜ przyczyny powodujące przesunięcie równowagi w prawo dla następującej reakcji:
PCl5 (g) = PCl3(g) + Cl2 (g)
a) dodawanie PCl5
b) obniŜenie ciśnienia wywołane przez zmianę objętości
c) usuwanie Cl2
d) usuwanie PCl3
e) wszystkie wymienione przyczyny
Temat 7. Reakcje kwasowo-zasadowe.
Przygotowanie do zajęć polega na opanowaniu umiejętności posługiwania się następującymi
pojęciami: roztwory wodne i niewodne, solwatacja, hydratacja. Reakcje kwasowo-zasadowe,
definicje – Arrheniusa, Broensteda, Lewisa. SprzęŜone pary kwas-zasada, stałe dysocjacji
kwasowej (Ka) i zasadowej (Kb), iloczyn jonowy wody, pH, indykatory.
a) WskaŜ sprzęŜone pary kwas-zasada
1. H2 O + H2 O ⇋ H 3 O+ + OH2. H2S + NH3 ⇋HS- + NH4+
3. H2SO4 + H2O ⇋H3O+ HSO44. H2PO4- + H2O ⇋H3PO4 + OH5. H2PO4- + H2O ⇋HPO42- + H3O+
6. H2PO4- + H2PO4- ⇋H3PO4 + HPO427. Fe(H2O)63+ + H2O ⇋Fe(H2O)5(OH)2+ + H3O+
8. HCN + CO32- ⇋CN- + HCO3b) Oblicz pH roztworów dla których stęŜenia wynoszą odpowiednio (mol/dm3):
[H3O+] ⇋1,4·10-3
[H3O+] ⇋2,5·10-10
[H3O+] ⇋6,1·10-3
[OH-] ⇋3,5·10-2
[OH-] ⇋8,0·10-11
[OH-] ⇋5,0
c) Oblicz [H3O+] i [OH-] roztworów, dla których pH wynosi:
pH ⇋7,41
pH ⇋3,2
pH ⇋15,3
pH ⇋-1,0
pOH ⇋5,0
pOH ⇋9,6
d) Stała Kb dla reakcji hydrazyny z wodą wynosi 3,0·10-6, oblicz pH roztworu hydrazyny
o stęŜeniu 2,0 mol/dm3: H2NNH2 + H2O ⇋H2NNH3+ + OHe) Zmieszano kwas azotowy(III) (Ka = 4,0·10-4) oraz kwas cyjanowodorowy (Ka = 6,2·1010
). StęŜenia kwasów (mol/dm3) wynoszą odpowiednio 5,00 i 1,00. Oblicz pH i stęŜenie
jonów CN-.
f) Znając stałą Kb dla amoniaku stałą równowagi dla reakcji NH4- = NH3 + H+ moŜna
obliczyć stosując zaleŜność:
a. Ka = Kw·Kb
b. Ka = Kw/Kb
c. Ka = 1/Kb
d. Ka = Kb/Kw
Temat VIII. Roztwory buforowe
Przygotowanie do zajęć polega na opanowaniu umiejętności posługiwania się
następującymi pojęciami: roztwory buforowe, efekt wspólnego jonu, pojemność
buforowa
1. Oblicz pH następujących roztworów:
a. 0.10M kwas propionowy C2H5COOH (Ka = 1.3·10 -5 )
b. 0.10M propionian sodowy C2H5COONa
c. H 2 O bez zanieczyszczeń
d. 0.10M C2H5COOH + 0.10M C2H5COONa
2. Oblicz pH następujących roztworów buforowych:
a. 0.10M kwas octowy i 0.25M octan sodowy
b. 0.80M kwas octowy i 0.20M octan sodowy
3. What mass of solid NaOH must be added to 1.0 L of 2.0M CH 3 COOH
(Ka=1.8·10-5) to produce a solution buffered at pH=4.00 and pH= Ka?
4. Oblicz pH roztworu uzyskanego po dodaniu 0.010 mola gazowego HCl do
250.0 cm 3 roztworu zawierającego odpowiednio:
a) 0.050M NH 3 i 0.150M NH4 Cl
b) 0.50M NH 3 i
+
1.50M NH4 Cl. Stała dysocjacji kwasowej jonu NH 4 wynosi K a = 5.6·10-10 .
Temat IX. I l o c zy n r o zp u s zc za l n o ś c i .
Przygotowanie do zajęć polega na opanowaniu umiejętności posługiwania się
następującymi pojęciami: iloczyn rozpuszczalności szczególnym przypadkiem stałej
równowagi, rozpuszczalność, wpływ pH na rozpuszczalność.
1. Napisz uzgodnione równanie stechiometryczne procesu rozpuszczania oraz iloczyn
rozpuszczalności dla CH3COOAg i dla Cu2S.
2. Oblicz iloczyn rozpuszczalności jeśli rozpuszczalność szczawianu Ŝelaza(II) FeC2O4
wynosi 65.9 mg/dm3 w 25°C.
3. Oblicz rozpuszczalność wyraŜoną w molach na dm3 i gramach na dm3 jeśli iloczyn
rozpuszczalności (L) wynosi dla CaSO4 L= 6.1·10-5, dla Cu2S L = 2·10 - 4 7 .
4. Calculate the solubility (in moles per liter) of Fe(OH) 3 (L = 4.10-38) in each of the
following:
a) water (assume pH is 7.0 and constant)
b) a solution buffered at pH =5.0
c) a solution buffered at pH = 11.0
5. Przygotowano roztwór przez zmieszanie 75.0ml 0.020M BaCl2 i 125ml 0.040M H2SO4.
Oblicz ile wynoszą stęŜenia jonów Ba2+ i SO42- w tym roztworze. W obliczeniach naleŜy
pominąć tworzenie się jonów HSO4-.
6. Wskaz właściwa odpowiedź:
Rozpuszczalność Al2(CO3)2 w wodzie wynosi S mol/dm3. Iloczyn rozpuszczalności
wynosi:
a) 6S2
b) 12S3
c) 6S5
d)108S5
e) 5S6