Powtórka z Hejwowską cz. II + bonusy

Zad. 1

Oblicz w jakim stosunku masowym należy zmieszać K2O z wodą, aby otrzymać roztwór o stężeniu równym 14%.

Po zmieszaniu pewnej ilości tlenku i wody otrzymujemy 14% roztwór KOH.

94g                           112g
K2O + H2O ----> 2KOH
                                  14g
ms =14g
mr =100g

94g tlenku - daje 112g wodorotlenku
             x    - a żeby otrzymać 14g wodorotlenku ile należy użyć tlenku

x= 11,75g tyle należy użyć tlenku, aby dostać 14% wodorotlenek.
To ile wody? Masa roztworu jest taka sama przed i po rekacji,

Czyli 100- 11,75g = 88,25g.
Gdy użyjemy 11,75g tlenku i  88,25g wodorotlenku otrzymamy 14% roztwór.

Zad. 2

Zobojętniono 10cm3  kwasu HCl o nieznanym stężeniu 10cm3 roztworem NaOH o stężeniu 01 mol/dm3. Oblicz stężenie kwasu?

nHCl= nNaOH
nNaOH= 0,001mola = nHCl
vHCl= 0,01dm3

CHCl= 0,1 mol/dm3

Kwas i zasada reaguje w stosunku 1:1, przy czym v kwasu i v zasady są takie same zatem stężenia również.

Zad 3

Roztwór CuSO4 ma zastosowanie jako środek grzybobójczy w ogrodnictwie. Uzasadnij słuszność stwierdzenia, że roztworu tej substancji nie należy sporządzać i przechowywać w stalowych wiadrach i karnistrach. Podaj jonowe równanie odpowiedniej reakcji.

Fe + Cu2+ -------> Fe2+ + Cu


Zad 4

Czy zajdzie reakcja pomiędzy ZnCl2, a AgNO3?

Tak, ponieważ (AgOH) mocna zasada wypiera słabą (Zn(OH)2.
ZnCl2 + 2AgNO3 -----> Zn(NO3)2 + 2AgCl

Zad 5

Do probówek z wodą dodano następujące substancje:
1. maltoza + HCl
2. H2S
3. C6H5COONa
4. C3H5(OH)3
5. K2S
6. NaNO3

- Maltoza - cukier ulega hydrolizie do glukozy.
                                   +H+
C12H22O11 + H2O  -------> 2 C6H12O6   
- Sól kwasu karboksylowego
- K2S - sól mocnej zasady KOH i słabego kwasu H2S

Hydrolizie ulegają sole mocnej zasady i słabego kwasu, słabej zasady i mocnego kwasu, a także sole słabego kwasu i słabej zasady. Nie ulegają sole mocnych zasad i mocnych kwasów.

Zadania na pH i zoobojętanianie.
Gdy mamy obliczyć pH nowo powstałego roztworu zasada jest prosta, gdy dodano stechiometryczną ilość kwasu i zasady, to nastąpi zoobojętnienie i pH=7, gdy dodano za dużo, za mało któregoś z substratów, to pH nie będzie obojętne. Zobaczmy to na przykładach.

Zad 6

Do 100cm3 roztworu o pH=3 dodano 1000cm3 roztworu o pH=10. Oblicz pH nowo otrzymanego roztworu.

Obliczamy liczbę moli H+ I roztworu
[H+]= 10^-3
v1=0,1dm3
n1= 10^-4 mol/dm3 [H+]

Z drugiego roztworu obliczamy z kolei liczbę jonów OH-
 pOH=4 => [OH-]= 10^-4
v2=1dm3
n1=10^-4 mol [OH-]

Zmieszanie takiej samej liczby H+ i OH- spowoduje zoobojętnienie.
pH=7


Zad 7

Oblicz pH roztworu otrzymanego w wyniku zmieszania 100cm³ 5-molowego roztworu wodorotlenku sodu z 50cm³ 5-molowego kwasu siarkowego (VI)

v1=01dm3
C1=5mol/dm3 => n1=0,5 NaOH

c2=0,05dm3
C2=5mol/dm3 => n2=0,25 H2SO4


2NaOH   +    H₂SO₄       ⇒       Na₂SO₄      +      2H₂O
_____        _______             _______           ________
2mol     :    1mol           :        1mol         :       2mol
0,5mol  :    0,25mol      :         0,25mol    :      0,5mol

Okazuje się, że zmieszano w proporcji stechiometrycznej - nastąpiło zoobojętnienie, powstała cząsteczka wody.


2OH⁻ + 2H⁺ ⇒ 2H₂O |:2
OH⁻ + H⁺ ⇒ H₂O

pH=7

Zad 8

Zmieszano 2 roztwory wodne zawierające 0,01 mola wodorotlenku sodu i drugi 0,02 mola kwasu solnego, objętość nowego roztworu wynosi 1dm roztworu. Ph roztworu wynosi?

NaOH + HCl ------> NaCl + H2O

Z równania wynika, że 1 mol NaOH reaguje z 1 molem HCl , czyli z 0,01 mola NaOH powinno przereagować 0,01 mola Hcl, czyli mamy nadmiar kwasu o wartość
n = 0,02 – 0,01 = 0,01 mola

Obliczam Cmol HCl

Cmol = n/V

Cmol = 0,01 mola / 1 dm3


Cmol = 0,01 mol/dm3

HCl ----> H^+ + Cl^-


[H^+] = Cmol = 0,01 mol/dm3 = 10^-2 mol/dm3


pH = -log [H^+]

pH = - log 10^-2

pH = 2


Zad 9


Zmieszano 200 cm3 roztworu kwasu solnego o stężeniu 0,002mol/dm3 z roztworem wodorotlenku sodu (V=400cm3) o pH=11. Jakie będzie pH roztworu po zmieszaniu?
 
NaOH + HCl ------> NaCl + H2O

v1=0,2dm3
C1=0,002mol/dm3
n1=0,0004mola HCl

v2=0,4dm3
pH=11, to pOH=3 => [OH-] = 0,001mol/dm3
n=0,0004mol NaOH


1:1
pH=7


Poprzednie zadania były proste, bo dotyczyły mocnych kwasów i zasad, a co gdy mamy w zadaniu słaby kwas np. CH3COOH ? Wówczas stężenie jonów H+ nie jest równe stężeniu kwasu, należy zastosować prawo rozcieńczeń Ostwalda! Wyliczyć Co kwasu, alfę i na tej podstawie stężenie [H+].

 
Zad 10

1 dm3 kwasu octowego o stężeniu 0,1mol/dm3 rozcieńczono wodą do objętości 2000cm3. Jakie będzie pH roztworu po rozcieńczeniu? (K=1,7*10 do potęgi -5)
v1=1dm3
C1=0,1
n1=0,1mola H+


v2=1dm3 H2O
v3=2dm3

Cmol = 0,05 mol/dm3 - stężenie CH3COOH

CH3COOH -> H^+ + CH3COO^-

K = 1,7 x 10^-5

Korzystam z prawa rozcieńczeń Ostwalda

K = Co*alfa ^2 / 1 – alfa

Skorzystam ze wzoru uproszczonego ponieważ Co /K . = 400

K = Co*alfa ^2

Alfa ^2 = K/o
Alfa = 1,84 x 10^-2 

             [H+]
Alfa =--------
             Co  

[H+] = 9,2 x 10^-4 mol/dm3
pH = -log [H+]
pH = -log 9,2 x 10^-2 = 2 – 0,96 = 1,04

WYZNACZANIE WZORÓW EMPIRYCZNYCH I RZECZYWISTYCH
 
 Zad. 11
  
Spalono 20g związku chemicznego. W wyniku tego procesu uzyskano 20,36 dm3 tlenku węgla (IV) odmierzonego w warunkach normalnych i 16,36 g wody. Wyznacz wzór empiryczny i sumaryczny wzór rzeczywisty związku, jeśli wiesz że jego masa molowa wynosi 88g/mol

                   x+y      z
CxHyOz + ----- -  ---    O2 ------> XCO2 + y/2H2O 
                     4       2

Obliczamy ile gram węgla znajduje się w otrzymanej objętości CO2 i ile gram wodoru w wodzie

22,4dm3- 12g C
20,36dm3- x
x=10,91g C

 16,36g -x
18-2g H
x= 1,82g H

Określamy czy był tlen?

20g- 10,91 - 1,82g = 7,27 g O

Wyliczamy liczbę moli

n H = 1,92 / 1 = 1.82 mola

nO = 7,27 /16 = 0,45

C : H : O
0,91 : 1,82: 0,45
2 : 4 : 1

Wzor empiryczny :

C2H4O


A wzór rzeczywisty?

(C2H4O)n  = 88
44n=88
n=2

Wzór rzeczywisty: C4H8O2

Zad 12

W procesie spalania próbki związku 1,84g otrzymano 2,64g CO2 i 1,44g H2O . Gęstość par tej substancji względem wodoru wynosi 46. Ustal wzór sumaryczny tego związku, narysuj strukturalny i podaj nazwę. 

Gęstość par związku, gazu względem innego gazu, to stosunek masy molowej jednego gazu do masy molowej drugiego gazu. Zapamiętaj, że średnia masa molowa powietrza, to 29 g/mol.

W 2,64g CO2 - 0,72g C => 0,06mola
1,44g H2O - 0,16g wodoru => 0,16mola
1,84 - 0,88 = 0,96g tlenu =>
    0,16
n= -----   = 0,016mola tlenu
        1

3:8:3

Z gęstości par wyliczymy masę rzeczywistą

Mzw
----     = 46        wodór jest gazem dwuatomowym dlatego zawsze piszemy gaz w tej postaci
MH2

C3H8O3


Zad 13

W wyniku całkowitego spalenia 1 mola pewnego węglowodoru powstają 4 mole H2O. Ilość tlenu zużytego do spalenia wynosi 7moli. Ustal wzór rzeczywisty.

                           y
                2x + ----                                       y
CxHy +               2         O2 ----> xCO2 +  ---H2O
                -----------                                     2
                        2


Resztę wyliczycie :)


Zad 14

Stosunek masowy C,H,O w cząsteczce alkoholu wynosi 9:2:4. Wyznacz wzór sumaryczny.
 C:H:O
9g:2g:4g
0,75mola:2mol:0,25mola
3:8:1

Zad 15 

W 7g alkenu z Br otrzymano 27g alkanu. Ustal wzór


     7g                             27g
CnH2n + Br2 -----> CnH2nBr2
12n+2n                    12n+2n+160

(12n + 2n)27 = 7(12n +2n +160)
n=4
C4H8