zajęcia 1 i 2 - Wydział Chemii UJ

ZAJĘCIA 1 I 2
1. Określ liczbę cyfr znaczących w podanych liczbach, wykonaj obliczenia zachowując odpowiednią liczbę cyfr
znaczących (dokonując odpowiednich zaokrągleń): 123456,7 – 1,2345; 123456,7 · 1,2345.
2. Oblicz masy molowe związków: fluorowodoru, azotanu(V) ołowiu(II), węglika wapnia, azotanu(V) srebra.
3. Oblicz zmianę objętości oraz pracę objętościową wykonaną przez układ, jeśli ciśnienie podczas badanej przemiany
wynosiło 1,0·105 Pa, objętość początkowa Vp = 1249 cm3; objętość końcowa Vk = 42,3 dm3.
4. Jaki jest substrat limitujący w reakcji 100. g wody ze 100. g węglika wapnia?
5. Po ogrzaniu 2,00 g związku wydzieliło się 0,90 g tlenu. Pozostałość jest chlorkiem sodowym. Podać wzór
empiryczny ogrzewanego związku.
6. 4,3 1021 cząsteczek jednego z tlenków potasu ma masę 0,512 g. Ustal wzór cząsteczki tego tlenku.
7. Ustal empiryczny wzór substancji zawartej w eukaliptusach – eukaliptolu, jeśli wiadomo, że zawiera on jedynie
węgiel, wodór i tlen oraz że próbka o masie 3,16 g zwiera 2,46 g węgla, 0,373 g wodoru i 0,329 g tlenu.
8. W wyniku spalenia całkowitego w tlenie 0,236 g aspiryny powstaje 0,519 g tlenku węgla(IV) i 0,0945 g wody.
Wyznacz wzór empiryczny aspiryny.
9. Na pracowni z chemii fizycznej do wykonania pewnego ćwiczenia student ma sporządzić serię 10 roztworów po
10,00 cm3 każdego tak, aby stężenie antracenu było stałe i równe 5·10-5 mol/dm3, natomiast stężenie KI przyjmowało
następujące wartości: 0,400; 0,300; 0,200; 0,150; 0,100; 0,075; 0,050; 0,030; 0,010 mol/dm3. Zaproponuj sposób
sporządzenia tych roztworów (tzn. podaj objętości roztworów antracenu i jodku potasu oraz metanolu, jakie należy
zmieszać). Do dyspozycji jest roztwór KI w metanolu o stężeniu 0,500 mol/dm3, roztwór antracenu w metanolu
o stężeniu 5,00·10-4 mol/dm3 oraz metanol.
10. Jaką objętością 14,5% roztworu kwasu solnego o gęstości 1,07 g/cm3 można zastąpić w reakcji zobojętniania 428.g
1,99 M roztworu kwasu siarkowego(VI) o gęstości 1,12 g/cm3.
11. 15g węglanu wapnia roztworzono w 200. g 7,00 % roztworu kwasu solnego. Jaki będzie skład roztworu po
zakończeniu reakcji?
12. Do czterech zlewek, w których znajdowało się po 35,0 cm3 kwasu solnego o stężeniu 1,00 mol/dm3 wrzucono na
zimno: 1,00 g cynku, 1,00 g glinu, 1,00 g sodu, 1,00 g miedzi. Uszereguj metale pod względem ilości wydzielonego
wodoru.
13. Korzystając z równania gazu doskonałego wyprowadź wzór na: koncentrację cząstek (N/V), gęstość gazu.
14. Oblicz o ile procent objętość gazu doskonałego w warunkach standardowych jest większa niż w normalnych.
15. Oblicz masę wypartego przez balon powietrza (znajdującego się w warunkach standardowych). Przyjmij, że balon
jest kulisty o średnicy d = 18,0 m. Skład powietrza przyjmij 78% azotu, 21% tlenu i 1,0% argonu (procenty
objętościowe).
16. Oblicz objętość wypartego powietrza w pomieszczeniu, gdzie użyto 2,00 dm3 skroplonego azotu (d = 0,81 g/cm3).
Przyjmij, że po odparowaniu azotu w pomieszczeniu panowały warunki standardowe.
17. Graniczna dopuszczalna zawartość H2S w powietrzu wynosi 10 mg/m3. Jakiemu to odpowiada ciśnieniu?
18. Oblicz ciśnienie całkowite wewnątrz 5 litrowego zbiornika zawierającego 0,689 g tlenu i 0,311 g azotu w temp.
298K.
19. Ciśnienie helu w zatopionej rurce wynosi 16 mmHg w temp 295K. O ile stopni należy oziębić rurkę, aby ciśnienie
zmniejszyło się czterokrotnie? (założenie V=const.)
20. W warunkach normalnych pewna ilość gazu zajmuje objętość 250cm3. Jakie jest jego ciśnienie po podgrzaniu do
360K, któremu towarzyszył wzrost objętości do 300. cm3.
21. Obliczyć gęstość i masę argonu o objętości 5 cm3, w temperaturze 300K i pod ciśnieniem 0,3 atm.
22. Obliczyć objętość mieszaniny gazowej składającej się z 336 g CO i 76,6 g H2 w temp. 500 K i pod ciśnieniem
1 atm. Podać stężenia molowe i ciśnienia cząstkowe jego składników.
23. Pewien związek o wzorze M(OH)3 ulega termicznemu rozkładowi zgodnie z równaniem:
2 M(OH)3
temp

.→
A + 3D
Masa cząsteczkowa związku A wynosi około 102 u, a stosunek masowy związku A do związku D w tej reakcji, wynosi
51 : 27.
1. Podaj wzór i nazwę związku A – odpowiedź uzasadnij.
2. Zapisz równanie reakcji przedstawionej schematycznie w informacji wprowadzającej.
3. Oblicz ile gramów związku M(OH)3 uległo termicznemu rozkładowi, zakładając, że podana reakcja jest jedyną
zachodzącą oraz wiedząc, że w wyniku tej reakcji powstało 2,55 g związku A.
4. Napisz jonowe skrócone równanie reakcji, w wyniku której w roztworze wodnym można strącić związek
M(OH)3.
24. Oblicz ile dm3 chlorowodoru (w.n.) znajduje się w 1,00 dm3 kwasu solnego o stęż. 36% mas. Zamiast tablic możesz
skorzystać z empirycznego wzoru na gęstość słusznego w przybliżeniu dla kwasu solnego:
ρ = 1+
Cp
200%
[ g / cm ] .
3
25. Obliczyć objętość powietrza potrzebną do spalenia 400. dm3 (w.n.) gazu wodnego o składzie (% obj.) 50% wodoru,
40% CO i po 5% CO2 i N2. Założyć zawartość tlenu w powietrzu równą 20%.
26. Jaką objętość powietrza mierzoną w temperaturze 35 °C i pod ciśnieniem 98000 Pa należy dostarczyć dla
całkowitego utlenienia 1 dm3 benzyny. Dla benzyny przyjmij wzór cząsteczkowy C8H18. Gęstość benzyny wynosi
0,68 g/cm3, a skład powietrza (% obj.): 78% azotu, 21% tlenu, 1,0% argonu.
27. W reaktorze o objętości 20 dm3 znajduje się gaz pod ciśnieniem p0. O ile należy zwiększyć reaktor (bez zmiany
temperatury) żeby ciśnienie spadło trzykrotnie.
28. Gęstość gazu wynosi 1,8 g/dm3 (298K, 745 mmHg). Jaka jest jego gęstość w warunkach normalnych. Jaka jest jego
masa cząsteczkowa.
29. Oblicz masę odważki Na2S2O3·5H2O, jakiej należy użyć, aby sporządzić 1 dm3 roztworu tiosiarczanu sodu o stężeniu
1 mol/dm3?
30. Rozpuszczono 24,6 g siarczanu(VI) magnezu – woda (1/7) w 21,6 g wody. Obliczyć ułamek molowy siarczanu(VI).
31. Mamy dwa roztwory o stężeniach procentowych Cp1 i Cp2 . Chcemy sporządzić roztwór o stężeniu Cpx . Stężenia
spełniają relację: Cp1 < Cpx < Cp2 . W jakim stosunku masowym należy zmieszać posiadane roztwory? Należy
korzystać z definicji stężeń nie z tzw. „krzyża”.
32. Mając dane stężenie procentowe oblicz stężenie molowe i odwrotnie. Jakimi danymi musisz dysponować?
33. Mając dane stężenie procentowe (Cp) nasyconego roztworu oblicz jego rozpuszczalność i odwrotnie.
34. Dany jest roztwór azotanu(V) srebra o stężeniu procentowym Cp = 80. % i temperaturze 80°C. W którym przypadku
wytrąci się więcej substancji rozpuszczonej: oziębienia do 20. °C czy odparowania w temp. 80°C połowy
początkowej ilości wody? Rozpuszczalność azotanu(V) srebra w 80. °C wynosi R1 = 585 g, a w 20. °C R2 = 210. g
(na 100. g wody).
35*.Próbkę elektronu (stopu magnezu z glinem) o masie 0,9023 g rozpuszczono w 1% kwasie siarkowym, zbierając
wydzielający się wodór. W temperaturze 25°C i pod ciśnieniem 980,2 hPa objętość wydzielonego wodoru była
równa 970,7 cm3. Ustal zawartość (% wagowe) w badanym elektronie.
*
36 .Produkty całkowitego spalenia gazu z butli ważyły 478,25% masy użytego gazu. Oblicz skład procentowy gazu
wiedząc, że jest on mieszaniną propan-butan. Czy każde zadanie tego typu da się rozwiązać?
*
37 .Wyprowadź wzór barometryczny Laplace’a na zależność ciśnienia od wysokości (p = p0 exp(-(Mgh)/(RT))) nad
poziomem morza a następnie policz jakiego średniego ciśnienia można się spodziewać na Łomnicy (2632 m n.p.m.)
oraz na szczycie Mont Everest (8848 m n.p.m.). Załóż warunki normalne na poziomie morza i stałą temperaturę
273K (możliwe jest uwzględnienie profilu zmian temperatury z wysokością).