TytuL‚ dokumentu

Fizyka promieniowania jonizującego
Ćwiczenia 1
Chemiczne podstawy atomowej struktury materii. Masy cząsteczkowe. Masy atomowe. Stała
Avogadro. Fizyczne podstawy atomowej struktury materii.
Zadania do przygotowania przed zajęciami
Zadanie 1. Napisz reakcje powstawania wszystkich tlenków azotu i węgla.
Zadanie 2. Ile cząsteczek wody znajduje się w jednym molu H2 O.
Zadanie 3. Obliczyć masę molową wody oraz liczbę moli H2 O jaka znjduje się w 36 g wody.
Zadanie 4. Ile powstanie cząsteczek tlenku azotu (V) w warunkach normalnych, jeżeli do
reakcji użyto 10 dm3 tlenu.
Zadanie 5. Co oznacza pojęcie ”warunki normalne”?
Zadanie 6. Co to jest masa bezwzględna związku chemicznego?
Zadanie 7. Stopiony wodorotlenek potasu poddano elektrolizie. Napisz równaia opisujące procesy zachodzące na katodzie i anodzie.
Zadanie 8. Ile moli tlenu znajduje się w dwóch molach dwutlenku krzemu (SiO2 )?
————————————————————————–
Zadanie 1. Zanim powstała współczesna teoria atomistyczna, John Dalton sformułował prawo
stechiometryczne, zwane prawem stosunków wielokrotnych (1804 r.): Jeżeli dwa pierwiastki
tworzą ze sobą kilka związków chemicznych, to ilości masowe jednego pierwiastka przypadające
na tę samą ilość drugiego pierwiastka pozostają do siebie w stosunku niewielkich liczb całkowitych. Wykaż słusznośc tego prawa na przykładzie:
(a) tlenków miedzi (10 g miedzi łączy się z tlenem)
(b) metanu i etenu (12 g węgla łączy się z wodorem).
Zadanie 2. W 1808 r. Gay-Lussac sformułował tzw. prawo prostych stosunków objętościowych: Jeżeli reagujące ze sobą substancje znajdują się w stanie gazowym, to objętości
poszczególnych gazów zarówno substratów jak i gazowych produktów reakcji, pozostają do siebie
w stosunku niewielkich liczb całkowitych. Wykaż słuszność tego prawa na przykładzie reakcji
tworzenia:
(a) chlorowodoru
(b) pary wodnej.
1
Zadanie 3. Obliczyć stosunek objętościowy składników w mieszaninie zawierającej hel i wodór
w stosunku wagowym 1:1.
Zadanie 4. W eudiometrze nastąpił wybuch mieszaniny wodoru i tlenu, zmieszanych w stosunku objętościowym 2:1. Po wybuchu eudiometr zawierał tylko parę wodną o masie 0.036 g.
Obliczyć, ile gramów wodoru i ile gramów tlenu znajdowało się w eudiometrze przed wybuchem.
g
g
Gęstość wodoru wynosi 0.089 3 , a tlenu 1.43 3 .
dm
dm
Zadanie 5. Obliczyć masę cząsteczkową następujących związków chemicznych
(a) CO, P2 O5 , Al2 O3 , H2 SO4 , Fe(OH)3
(b) C4 H10 , C6 H12 O6 , CH3 COOH
Zadanie 6. Obliczyć masy bezwzględne związków chemicznych z zadania poprzedniego.
Zadanie 7. Obliczyć masę atomową pierwiastka, jeśli jego atom ma masę bezwzględną równą
3.27 · 10−22 g. Co to za pierwiastek?
Zadanie 8. Z ilu atomów składa się cząsteczka krzemu jeśli jego masa cząsteczkowa wynosi
196u?
Zadanie 9. Dwuwartościowy pierwiastek tworzy chlorek o masie czasteczkowej 1.675 razy
większej od masy czasteczkowej tlenku. Jaki to pierwiastek?
Zadanie 10. Ile gramów miedzi wydzieli się na platynowej katodzie podczas elektrolizy wodnego roztworu siarczanu (VI) miedzi (II) (CuSO4 ) prądem 5 A w czasie 10 minut.
Zadanie 11. Podczas przepływu prądu o natężeniu 3 A w ciągu jednej godziny przez roztwór
soli metalu trójwartościowego wydzielił się 1 g metalu. Ile wynosi masa atomowa tego metalu?
Zadanie 12. Jak długo musi przepływać prąd o natężeniu 1A przez rozcieńczony roztwór
H2 SO4 , aby wydzielić łącznie 0.336 dm3 gazów (w warunkach normalnych)?
Zadanie 13. Przez roztwór zawierający 1 mol KCl i 1 mol M gCl2 przepuszczono ładunek
193000 C. Oblicz o ile gramów wzrosła masa katody?
Zadanie 14. Wodny roztwór zawierający 1 mol Cu(N O3 )2 i 1 mol AgN O3 poddano elektrolizie
na elektrodach platynowych przepuszczając ładunek równy 1.5 F. Ile gramów każdej z substancji
wydzieliło się na katodzie?
Zadanie 15. Podczas elektrolizy stopionego KOH na anodzie wydzieliło się 5.6 dm3 tlenu (w
warunkach normalnych). Jaka ilość potasu wydzieli się na katodzie?
Zadanie 16. Ile atomów (a) miedzi; (b) srebra wydzieli się na katodzie jeżeli przez roztwór
przepłynie ładunek 96500 C.
Zadanie 17. Ile atomów znajduje się w 0.25 mola siarki?
Zadanie 18. Ile atomów wodoru znajduje się w jednym molu kwasu siarkowego?
Zadanie 19. Oszacuj promień atomu żelaza w próbce o masie 28 g Fe, wiedząc, że jego gęstość
g
wynosi 7.87 3 .
cm
2
Zadanie 20. Oszacować promień i objętość atomu złota, wiedząc, że jego gęstość wynosi
g
, a liczba masowa wynosi 197. Założyć, że atomy ulokowane są w rogach sześcianów,
19.3
cm3
a promień atomu jest równy promieniowi sfery, której objętość równa jest objętości sześcianu.
Zadanie 21. Ile gramów tlenu przereaguje z 2.3 g węgla tworząc dwutlenek węgla. Ile cząstek dwutlenku węgla powstanie? Jaka objętość CO2 powstanie w temperaturze 20 i pod
ciśnieniem 752 mmHg.
‰
Zadanie 22. Moneta miedziana ma masę 3.1 g. Jako elektrycznie obojętna zawiera ona równe
ilości ładunku elektrycznego dodatniego i ujemnego. Jak wielkie są te ładunki? Wskazówka:
ładunek atomu wynosi Ze.
Zadanie 23. W roku 1911 Robert Millikan przeprowadził doświadczenie, w którym wykazał
stałość ładunku elektronu i wyznaczył jego wartość. Idąc drogą Millikana wyznacz ładunek
elektronu.
Zadanie 24. Oblicz masę i energię spoczynkową elektronu w eV.
Zadanie 25. Wyznacz masę atomu wodoru w MeV.
3