EGZAMIN pisemny z CHEMII FIZYCZNEJ 1 (2) 8.02.17 (71 pkt.)

EGZAMIN pisemny z CHEMII FIZYCZNEJ 1 (2) 8.02.17 (71 pkt.)
1. (10) Określić jakościowo jak zmiana: a) temperatury; b) ciśnienia; c) ilości
azotu w gazie zawierającym substraty, wpływa na położenie stanu równowagi
reakcji: 2COS(g) + O2(g) = 2C(grafit) + 2SO2(g). Standardowe entalpie tworzenia
reagentów wynoszą kolejno: [-140, 0, 0, -300] kJ/mol.
2. (6) Czy w warunkach standardowych i w temperaturze 298,0 K, metaliczny
chrom można utlenić do Cr3+ za pomocą kationów Zn2+, które w tym
procesie redukowałyby się do metalicznego cynku? Odpowiedź uzasadnić.
3. (5) Na podstawie diagramu fazowego równowagi ciecz-ciało stałe w układzie
dwuskładnikowym (rysunek po prawej stronie), narysować krzywe chłodzenia
dla procesów zachodzących wzdłuż linii przerywanych (a’-a”; b’-b”).
4. (4) Obliczyć rozpuszczalność stałego n-heksadekanu w ciekłym n-dodekanie w
temperaturze T1. W przypadku konieczności użycia współczynników
aktywności, przyjąć, że ich funkcje od pozostałych parametrów są znane.
5. (5) Ciekły aceton został umieszczony w stałym polu elektrycznym. Jakie zmiany
wywoła to w jego strukturze? W jaki sposób można określić ilościowo udziały
poszczególnych czynników wywołujących te zmiany?
6. (10) Ogólne warunki równowagi w układzie wieloskładnikowym i
wielofazowym. Napisać je dla układu będącego w stanie równowagi:
sacharoza(s)| kwas cytrynowy(s)| ciekła herbata, zawierająca wodę, rozpuszczoną
sacharozę, kwas cytrynowy, odrobinę etanolu oraz liczne składniki
wyekstrahowane z wysuszonych liści rośliny Camellia sinensis| powietrze
zawierające parę wodną i pary alkoholu. Separatorem "|" oznaczono granice
międzyfazowe.
7. (10) Reakcja N2H4(c) + H2(g) → 2NH3(g) zaszła pomiędzy n1 molami N2H4 i n2
molami H2 (n2 > n1) w warunkach p = 1,0 bar = const, od temperatury
początkowej T1 do T2. Pierwszy substrat przereagował całkowicie. Obliczyć
efekt cieplny, wykorzystując podstawowe dane termochemiczne.
8. (5) Naszkicować najprostsze (tzn. 3 fazy - stała, ciekła i gazowa) diagramy
fazowe substancji czystej we współrzędnych (p,T) i (p,V); zaznaczyć obszary
występowania poszczególnych faz, punkt potrójny i krytyczny.
9. (8) Obliczyć efekt cieplny i zmianę objętości będące skutkiem zmieszania nA moli
substancji A i nB moli substancji B w warunkach p, T = const. Wynikiem
mieszania jest roztwór, którego nadmiarowa entalpia swobodna dana jest
wzorem:
;
, 10. (8) W reakcji A(s) + B(s) = AB(s) reagenty tworzą czyste fazy. Przyjmując
sensowne
uproszczenia
oraz
znajomość
podstawowych
danych
termodynamicznych, obliczyć zakres temperatur, w którym może powstać
produkt, dla określonego, stałego ciśnienia p.