Podstawowe pojęcia i prawa chem

PODSTAWOWE POJĘCIA I PRAWA CHEMICZNE Zadania dla studentów ze skryptu ,,Obliczenia z chemii ogólnej” Wydawnictwa Uniwersytetu Gdańskiego 1. Jaka jest średnia masa atomowa miedzi stanowiącej mieszaninę izotopów, w której na 7 atomów 63Cu przypadają 3 atomy 65Cu, jeśli względne masy atomowe 63Cu i 65Cu wynoszą odpowiednio 62,93 i 64,93? 2. Naturalny potas stanowi mieszaninę trzech izotopów: 39K, 40K oraz 41K. Ich względne masy atomowe wynoszą odpowiednio 38,96; 39,96; i 40,96, a zawartości procentowe odpowiednio 93%, 0,05% i 6,95%. Oblicz średnią masę atomową potasu. 3. Naturalny bor jest mieszaniną dwóch izotopów: 10B oraz 11B. Ich względne masy atomowe wynoszą odpowiednio 10,0129 iraz 11,0093, a zawartośco procentowe 19,6 oraz 80,4. Oblicz masę molową boru. 4. Naturalny chlor stanowi mieszaninę dwóch izotopów zawierających 76% 35Cl o względnej masie atomowej 34,97, a resztę stanowi izotop 37Cl o masie atomowej 36,97. Oblicz masę atomową chloru. 5. Oblicz bezwzględne masy atomów, których względne masy atomowe wynoszą: a) 7,02 b) 34,98 c) 106,91 d) 199,97 e) 238,05 6. Oblicz bezwzględną masę a) 1 atomu tlenu 16O b) 1 cząsteczki NH3 7. Bezwzględne masy atomowe różnych pierwiastków wynoszą: a) 5,5 * 10-­‐23g b) 5,31 * 10-­‐23 g c) 2,11 * 10 -­‐22 g. Oblicz względne masy atomowe tych pierwiastków oraz podaj, ile razy atom danego pierwiastka jest cięższy od atomu 16O. 8. Oblicz względne masy cząsteczkowe związków, których pojedyncze cząsteczki mają następujące masy: a) 2,99 * 10-­‐23 g b) 16,27 * 10-­‐23 g c) 5,15 * 10-­‐22 g. 9. Bezwzględna masa atomowa magnezu wynosi 3,985 * 10-­‐23 g. Ile atomów magnezu znajduje się w 1 miligramie tego metalu? 10. Jaką część mola stanowi 1 atom? 11. Oblicz masę próbki wody zawierającej 3,01 * 1024 cząsteczek. 12. Ile gramów magnezu należy odważyć, aby próbka zawierała tyle samo atomów co 8 g siarki? 13. Ile atomów tlenu i wodoru należy użyć, aby otrzymać 36 g wody? 14. Która z wymienionych próbek zawiera najwięcej atomów: a) 16 g S b) 22 g CO2 c) 16 g O2 d) 16 g O3 Ile atomów znajduje się w tej próbce? 15. Ile: a) cząsteczek b) moli atomów tlenu c) atomów tlenu d) gramów tlenu e) atomów siarki f) moli atomów siarki g) atomów zawierają 3 mole SO2? 16. W ilu molach P4O10 znajduje się taka sama ilość tlenu, co w 5 molach P4O6? 17. Która z próbek zawiera więcej cząsteczek: 1 g CO czy 1 g NH3? Ile cząsteczek znajduje się w tej próbce? 18. Która z próbek zawiera więcej atomów: a) 1 mol azotu cząsteczkowego czy 1 mol helu b) 1 mol NH3 czy 1 mol CO Ile atomów znajduje się w tej próbce? 19. Ile gramów CO zawiera tyle samo atomów tlenu co 2 mole CO2? 20. W ilu gramach tlenku azotu NO znajduje się tyle samo atomów tlenu, co w 0,5 mola dwutlenku azotu NO2? 21. Ile atomów zawiera 2,2 g CO? 22. Ile atomów znajduje się w 125 g Ca3(PO4)2? 23. Ile jonów potasowych zawierają 2 mole K2O? 24. Ile jonów sodowych zawierają 4 g Na2SO4? 25. Ile jonów znajduje się w 14,2 g Na2SO4? Oblicz bezwzględną masę jonu Na+. 26. Ile moli jonów miedzi i ile atomów tlenu zawiera 150 g uwodnionego siarczany (VI) miedzi (II) CuSO4 * 5H2O? Ile cząsteczek wody znajduje się w tej masie związku? 27. Oblicz ile moli stanowi: a) 2,5 g Na b) 54 g Cl2 c) 16,5 g N2O5 d) 160 g CuSO4 * 5H2O 28. Jaka jest masa: a) 2,4 mola Na b) 0,25 mola H2SO4 c) 1,2 mola K4[Fe(CN)6] d) 0,6 mola Ce(NO3)3 29. Jaka ilość cząsteczek wody znajduje się w 0,48 mola uwodnionego siarczanu (VI) miedzi (II) CuSO4 * 5H2O? 30. Jaka masa miedzi znajduje się w 0,4 mola minerału miedzi o wzorze CuCO3*Cu(OH)2? 31. Ile gramów fosforu znajduje się w 1,4 mola H3PO4? 32. Jaką liczbę moli stanowi 13,9 g FeSO4 * 7H2O? 33. Magnez reaguje z tlenem w stosunku wagowym jak 1,52 : 1. Oblicz, ile gramów tlenku magnezu powstanie po całkowitym spaleniu 5,62 g magnezu. 34. Wiedząc, że żelazo reaguje z tlenem w stosunku wagowym jak 2,33 : 1, oblicz, ile żelaza należy spalić w tlenie, oby otrzymać 214,4 g tlenku żelaza. 35. W wyniku reakcji 23 g sodu z chlorem otrzymuje się 58,5 g chlorku sodu. W jakim stosunku wagowym występują pierwiastki w tym związku? 36. Podczas spalenia 1,86 g fosforu otrzymuje się 4,26 g tlenku. Jaki jest stosunek wagowy fosforu do tlenu w otrzymanym tlenku? 37. Ile gramów wody powstanie w wyniku spalenia 10 g węglowodoru zawierającego 82% węgla i 18% wodoru, jeśli skład wody wyraża się stosunkiem wagowym H : O równym 1 : 8? 38. Z 1,250 g ołowiu powstało 1,443 g tlenku. Oblicz stosunek wagowy ołowiu do tlenu w tlenku oraz jego skład procentowy. 39. Mangan tworzy z tlenem następujące trwałe tlenki: MnO, Mn2O3 oraz MnO2. Na ich przykładzie uzasadnij słuszność prawa stosunków wielokrotnych. 40. W oparciu o dwa połączenia germanu z tlenem o zawartości procentowej tlenu wynoszącej 18,05 oraz 30,6 uzasadnij słuszność prawa stosunków wielokrotnych. 41. Podczas utleniania 0,87 g bizmutu zużywa się 0,1 g tlenu. Oblicz gramorównoważnik bizmutu. 42. W wyniku reakcji 57 g pewnego jednowartościowego pierwiastka z wodorem otrzymano 60 g związku. Oblicz gramorównoważnik tego pierwiastka i podaj jaki to pierwiastek. 43. Podczas utleniania 1,4 g kadmu powstało 1,6 g tlenku. Oblicz gramorównoważnik kadmu. 44. Oblicz gramorównoważnik chromu w tlenku, w którym znajduje się 52% chromu i 48% tlenu. 45. Na zobojętnienie 0,728 g pewnego wodorotlenku zużyto 0,535 g HNO3. Oblicz gramorównoważnik wodorotlenku. 46. Na zobojętnienie 0,943 g H3PO4 zużyto 1,078 g KOH. Oblicz, ile wali zawiera mol kwasu. 47. Po dodaniu cynku do 24,52 g rozcieńczonego kwasu wydzieliło się 0,5 g wodoru. Oblicz równoważnik kwasu oraz ilość gramów KOH potrzebną do zobojętnienia tej ilości kwasu. 48. Oblicz wartościowość arsenu w jego związku z siarką, w którym na jedną część wagową arsenu przypada 1,07 części wagowych siarki. Równoważnik siarki wynosi 16. 49. Pewna masa tlenu pod ciśnieniem 1,9462 * 105 Pa zajmuje objętość 0,05 m3. Do jakiego ciśnienia należy sprężyć gaz, aby objętość zmalała czterokrotnie przy zachowaniu tej samej temperatury? 50. Objętość gazu pod ciśnieniem 750 mmHg wynosi 416 cm3. Oblicz objętość gazu pod ciśnieniem 1040 mmHg przy założeniu, że temperatura nie ulegnie zmianie. 51. W temperaturze 200C pewien gaz zajmuje objętość 200 cm3. Do jakiej temperatury należy ogrzać ten gaz przy stałym ciśnieniu, aby objętość wzrosła 0 20 cm3? 52. Do jakiej temperatury należy ogrzać gaz w stałej objętości, aby jego ciśnienie było trzy razy wyższe niż w temperaturze 250 K? 53. Oblicz masę oraz liczbę cząsteczek w próbce azotu o objętości 20 dm3 w 250C i pod ciśnieniem 2,026 * 106 Pa. 54. Jakie ciśnienie wywiera 1,43 g O2 na ścianki kolby o pojemności 0,5 dm3 w temperaturze 170C? 55. Naczynie o pojemności 2 dm3 zawiera 4 * 1023 cząsteczek gazu. Jakie ciśnienie panuje w tym naczyniu w temperaturze 300 K? 56. Jaką objętość a) w warunkach normalnych b) pod ciśnieniem 1.013 * 106 Pa i w temperaturze 270C c) pod ciśnieniem 3,039 * 105 Pa (temperatura normalna) d) w temperaturze 300C (ciśnienie normalne) zajmuje 440 g CO2? 57. Jaką objętość w warunkach normalnych zajmuje 820 cm3 gazu znajdującego się pod ciśnieniem 740 mmHg i w temperaturze 910C? 58. W butli stalowej o pojemności 20 dm3, w temperaturze 250C, sprężono do ciśnienia 2,026 * 107 Pa pewien gaz. Jaką objętość zajmowałby ten gaz w warunkach normalnych? 59. W mieszaninie złożonej z SO2 i N2 ciśnienie cząstkowe dwutlenku siarki wynosi 3,6 * 104 Pa, a azotu 2,4 * 104 Pa. Oblicz skład mieszaniny w procentach objętościowych i wagowych. 60. Oblicz masę wody w 1 m3 powietrza nasyconego w temperaturze 250C parą wodną, jeżeli ciśnienie nasyconej pary wodnej w tej temperaturze wynosi 23,76 mmHg. 61. Mieszaninę tlenu i wodoru o objętości 500 cm3 (warunki normalne) spalono, a powstała para wodna uległa wykropleniu. Po reakcji powstało 50 cm3 wodoru. Oblicz skład mieszaniny przed reakcją (w cm3 i w procentach objętościowych). 62. Ile cząsteczek Cl2 znajduje się w 1,12 dm3 chloru (warunki normalne)? 63. Oblicz masę mieszaniny CO do CO2 o objętości 112 dm3 (warunki normalne), jeżeli stosunek objętościowy CO do CO2 wynosi jak 3 : 2. 64. Oblicz, jaką objętość w warunkach normalnych zajmuje mieszanina zawierająca 8 g wodoru, 11 g CO2 i 2 g helu. 65. Oblicz masę oraz objętość 0,2 mola CH4 w warunkach normalnych. Jaka liczba cząsteczek oraz atomów znajduje się w takiej próbce metanu? 66. Ile moli O2 zawiera 1 dm3 powietrza w warunkach normalnych przy założeniu, że zawartość procentowa (w procentach objętościowych) wynosi 21%? 67. Jaką masę posiada 56 dm3 mieszaniny tlenu i wodoru w warunkach normalnych, jeżeli stosunek molowy O2 do H2 wynosi jak 1 : 4? 68. Ile atomów Na i ile dm3 Cl2 (warunki normalne) należy użyć, aby otrzymać 5,845 g NaCl? 69. Ile cząsteczek chlorowodoru powstanie w reakcji 5,6 dm3 H2 z 0,2 mola Cl2? 70. Która z wymienionych substancji: a) H2S b) NH3 c) HCl d) H2 w warunkach normalnych zawiera największą liczbę atomów w 1 dm3 ? 71. Jaką objętość zajmie tona amoniaku w warunkach normalnych? 72. Gęstość bezwzględna gazu w temperaturze 300 K i pod ciśnieniem 1,6 * 105 Pa wynosi 1,6 g/dm3. Oblicz masę molową gazu. 73. Oblicz średnią masę molową gazu o składzie (w procentach objętościowych): 40% CO2, 28% N2, 15% CO, 12% H2O, 5% O2. 74. Oblicz gęstość względem wodoru mieszaniny gazów składającej się z jednej części objętości NH3 oraz dwóch części objętościowych CO. 75. Średnia gęstość względem wodoru mieszaniny H2 i O2 wynosi 14,5. Oblicz zawartość tlenu oraz wodoru w mieszaninie (w procentach objętościowych). 76. Masa 1 dm3 gazu w warunkach normalnych wynosi 2,42 g. Oblicz gęstość tego gazu względem tlenu. 77. Gęstość gazu względem powietrza w warunkach normalnych wynosi 1,56. Jaką masę w tych warunkach posiada 500 cm3 tego gazu? 78. Oblicz gęstość tlenu w warunkach normalnych. 79. Masa 1 dm3 pewnego gazu wynosi 1,21 g. Oblicz gęstość tego gazu względem wodoru. 80. 300 cm3 gazu w warunkach normalnych ma masę równą 0,86 g. Oblicz gęstość tego gazu względem helu. 81. Gęstość gazu względem powietrza wynosi 1,562. Oblicz masę molową tego gazu. 82. Oblicz gęstość par CHCl3 względem powietrza, wiedząc, że 456 cm3 par tego związku w temperaturze 1020C i pod ciśnieniem 8,22 * 104 Pa ma masę 1,45 g. 83. Które z wymienionych gazów są lżejsze, a które cięższe od powietrza: a) CO2 b) H2S c) NH3 d) Cl2 e) NO f) CH4 Który z nich jest najcięższy, a który najlżejszy? 84. Podczas rozpuszczania 0,204 g glinu w kwasie solnym otrzymano 274 cm3 wodoru w temperaturze 190C i pod ciśnieniem 9,9 * 104 Pa. Oblicz równoważnik glinu. 85. Oblicz masę cząsteczkową związku, którego pary o masie 0,92 g zajmują objętość 0,5 dm3 w temperaturze 870C i pod ciśnieniem 9,5 * 104 Pa. 86. Jaką objętość gazowego amoniaku można otrzymać pod ciśnieniem 1,013 * 105 Pa i w temperaturze 200C z butli zawierającej 50 kg płynnego NH3? 87. Balon o pojemności 500 m3 jest napełniony wodorem pod ciśnieniem 1,013 * 105 Pa w temperaturze 253 K. Oblicz siłę nośną balonu. 88. Oblicz siłę nośną balonu o objętości 500 m3 napełnionego helem w temperaturze 150C i pod ciśnieniem 760 mmHg. 89. Czy naczynie o pojemności 500 cm3 będzie wystarczające, aby pomieścić 0,624 g tlenu w temperaturze 297 K i pod ciśnieniem 9,7 * 104 Pa? 90. Jaką objętość zajmie 10 kg SO2 pod ciśnieniem 2,026 * 105 Pa i w temperaturze 323 K? 91. W 20 dm3 butli stalowej znajduje się 3 kg tlenu. Oblicz ciśnienie gazu w temperaturze 293 K. 92. Przez elektrolizę wody otrzymano 3,6 g mieszaniny gazów zebranych w naczyniu o pojemności 3 dm3 w temperaturze 290 K. Oblicz ciśnienia cząstkowe tlenu i wodoru. 93. Oblicz masę cząsteczkową gazu, którego gęstość w temperaturze 200C i pod ciśnieniem 9,8 * 104 Pa wynosi 3 g/ dm3. 94. W naczyniu zamkniętym, o stałej objętości, znajdowało się 40 dm3 CO i 20 dm3 Cl2. Oblicz zmianę ciśnienia w naczyniu po przereagowani 50% chloru według reakcji: CO + Cl2 = COCl2 95. W temperaturze 315 K i pod ciśnieniem 1,028 * 105 Pa, 344 cm3 gazu ma masę równą 0,839 g. Oblicz masę cząsteczkową gazu. 96. W temperaturze 620C i pod ciśnieniem 1,01 * 105 Pa, 87 cm3 par pewnej substancji ma masę równą 0,24 g. Oblicz masę molową tej substancji. 97. Gęstość gazu w warunkach normalnych wynosi 3,17 g/ dm3 . Oblicz masę molową oraz gęstość tego gazu względem powietrza. Jaka będzie masa 845 cm3 tego gazu w temperaturze 295 K i pod ciśnieniem 2,026 * 105 Pa? 98. Kolba o pojemności 222 cm3 napełniona gazem w temperaturze 290 K i pod ciśnieniem 9,9 * 104 Pa ważyła 47,876 g, a po napełnieniu powietrzem 47,608 g. Oblicz masę cząsteczkową gazu. 99. 6 g substancji gazowej w temperaturze 283 K i pod ciśnieniem 2,026 * 105 Pa zajmuje objętość 2,4 dm3. Pod jakim ciśnieniem 0,2 g tej substancji w temperaturze 300 K zajmie objętość 150 cm3? 100.
Gaz wypełniający kolbę pod ciśnieniem 9,9 * 104 Pa w temperaturze 297 K ważył 0,364 g. Kolba wypełniona powietrzem ważyła w tych warunkach 32,4 g, a napełniona wodą 226,5 g. Oblicz masę molową gazu.