τραπεζα θεματων λυμενες ασκήσεις

Άσκηση 1

Σε νερό διαλύεται ορισμένη ποσότητα 𝛨𝑁𝑂₃. Το διάλυμα που παρασκευάστηκε έχει συγκέντρωση 0,7Μ (διάλυμα 𝛥1).

1) Να υπολογίσετε την περιεκτικότητα % w/v του διαλύματος 𝛥1 σε 𝛨𝑁𝑂₃.

2) Σε 50 mL του 𝛥1 προστίθενται 150 mL υδατικού διαλύματος 𝛨𝑁𝑂₃ με συγκέντρωση 0,1 Μ, οπότε προκύπτει ένα άλλο διάλυμα Δ2. Πόση είναι η συγκέντρωση (σε M) του ΗΝΟ₃ στο διάλυμα 𝛥2;

3) Να υπολογίσετε πόση μάζα (σε g) άλατος 𝐶𝑎𝐶𝑂₃ μπορεί να αντιδράσει πλήρως με 0,1L του διαλύματος 𝛥1.

Άσκηση 2

Σε νερό διαλύεται ορισμένη ποσότητα Η₂SO₄ και το διάλυμα που παρασκευάζεται έχει όγκο 400 mL και συγκέντρωση 2M (διάλυμα 𝛥1).

α) Να υπολογίσετε τη μάζα (σε g) του Η₂SO₄ που περιέχεται στο διάλυμα 𝛥1.

β) 150 mL νερού προστίθενται σε 50 mL του διαλύματος 𝛥1 οπότε παρασκευάζεται διάλυμα 𝛥2. Να υπολογίσετε τη συγκέντρωση (σε Μ) του Η₂SO₄ στο διάλυμα 𝛥2.

γ)0,25L του διαλύματος Δ, αντιδρούν πλήρως με περίσσεια στερεού Na₂CO₃. Να υπολογίσετε πόσος είναι ο όγκος (σε L) του αερίου που παράγεται, σε STP;

Λύση:

α) για να υπολογίσουμε την %w/v περιεκτικότητα του διαλύματος πρέπει να βρούμε πόσα g 𝛨𝑁𝑂₃υπάρχουν σε 100ml διαλύματος 𝛨𝑁𝑂₃ 0.7Μ

αρχικα θα υπολογίσουμε τα mol Σε 𝛨𝑁𝑂₃που περιέχονται σε 100ml διαλύματος 0,7 mol 𝛨𝛮𝛰₃

n=c*V=0.7*0.1=0.07mol

Αφού 𝛭𝑟 𝛨𝑁𝑂₃ = 1 + 14 + 48 = 63 θα είναι: 𝑛 = 𝑚/ 𝑀𝑟 ⇒ 𝑚 = 𝑛 ∗ 𝑀𝑟 ⇒ 𝑚 = 0,07 ∗ 63 =4,41𝑔

Άρα σε 100 mL διαλύματος υπάρχουν 4,41g 𝛨𝑁𝑂3 και συνεπώς η ζητούμενη περιεκτικότητα

είναι: 4,41 % w/v.

Λύση:

𝛂) αρχικα θα υπολογίσουμε τα mol Η₂SO₄ που περιέχονται σε 400ml διαλύματος 2 Μ Η₂SO₄

𝑐 = 𝑛 ⇒ 𝑛 = 𝑐 ∙ 𝑉 ⇒ 𝑛 = 2 ∙ 0,4 = 0,8 𝑚𝑜𝑙 𝐻₂𝑆𝑂₄

Για τον υπολογισμό της μάζας του καθαρού Η₂SO₄από την σχέση𝑚 = 𝑛 ∙ 𝑀𝑟

𝑀𝑟 𝐻₂𝑆𝑂₄ =2*1+1*32+4*16= 2 + 32 + 64 = 98

𝑚 = 𝑛 ∙ 𝑀𝑟 ⇒ 𝑚 = 0,8 ∙ 98 = 𝑚 = 78,4 𝑔 𝐻₂𝑆𝑂₄

C1=2M V1=50ml=0.05L

C2=? V2=50+150=200ml=0,2L

𝛃) έχουμε αραίωση του αρχικού διαλύματος

C1=0.7M V1=50ml=0,05L

C=0.1M V=150ml=0.15L

C2 ? V2=V1+V=0.2L

𝑐1 ∙ 𝑉1 = 𝑐2 ∙ 𝑉2 ⇒ 𝑐2 = 𝑐1 ∙ 𝑉1/V2 ⇒ 𝑐2 = 2 ∙ 0,05/0.2 ⇒

𝑐2 = 0,5 𝑀

𝛄) Θα βρούμε τoν όγκο του 𝐶O₂από την στοιχειομετρία της αντίδρασης

άρα πρέπει να υπολογίσουμε τα mol από την στοιχειομετρία .

το δεδομένο που έχομε στο γ ερώτημα είναι ο όγκος του διαλύματος (0,25l) 𝐻₂𝑆𝑂₄ 2Μ αρα μπορούμε να υπολογίσουμε τα mol του 𝐻𝑁𝑂₃

Σε 0,25 𝐿 του 𝛥1 υπάρχουν:

𝑛 = 0,25 ∙ 2 = 0,5 𝑚𝑜𝑙 𝐻₂𝑆𝑂₄

𝑁𝑎₂𝐶𝑂₃ + 𝐻₂𝑆𝑂₄ → 𝑁𝑎₂𝑆𝑂₄ + 𝐶𝑂₂ ↑ +𝐻₂𝑂

1 𝑚𝑜𝑙 𝐻₂𝑆𝑂₄ δίνει 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑂₂

0,5 𝑚𝑜𝑙 𝐻₂𝑆𝑂₄ 𝑥 = χ=0.5*1/1=0,5 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑂₂

Θα υπολογίσουμε τον όγκο από την σχέση 𝑉 = n*Vm

Επομένως 𝑉_𝐶𝑂₂ =n*Vm= 0,5 ∙ 22,4 = 11,2 𝐿 (𝑠𝑡𝑝)

𝛃) έχουμε ανάμιξη 2 διαλυμάτων και Ισχύει:

𝑐1 ∙ 𝑉1 + 𝑐 ∙ 𝑉 = 𝑐2 ∙ 𝑉2 ⇒ 𝑐2 = (𝑐1 ∙ 𝑉1 + 𝑐 ∙ 𝑉 )/V2 ⇒

𝑐2 = (0,7 ∙ 0,05 + 0,1 ∙ 0,15) /0.2 è

⇒ 𝑐2 = 0,25 𝑀

γ) Θα βρούμε την μάζα του 𝐶𝑎𝐶O₃από την στοιχειομετρία της αντίδρασης

άρα πρέπει να υπολογίσουμε τα mol από την στοιχειομετρία . το δεδομένο που έχομε στο γ ερώτημα είναι ο όγκος του διαλύματος (0,1l) ΗΝΟ₃ 0.7Μ αρα μπορούμε να υπολογίσουμε τα mol του 𝐻𝑁𝑂₃

Στο διάλυμα 𝛥1 έχουμε: 𝑛𝐻𝑁𝑂₃ = 0,1 ∙ 0,7 = 0,07 𝑚𝑜𝑙 .

𝐶𝑎𝐶O₃ + 2 𝐻𝑁𝑂₃ → 𝐶𝑎(𝑁𝑂₃)₂ + 𝐶𝑂₂ + 𝐻₂𝑂

1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝐶O₃ αντιδρά με 2 𝑚𝑜𝑙 𝐻𝑁𝑂₃

𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝐶O₃ 0,07 𝑚𝑜𝑙 𝐻𝑁𝑂₃ è χ=0.07/2=0.035mol 𝐶𝑎𝐶O₃

Θα υπολογίσουμε την μάζα από την σχέση m=n*Mr

𝛭𝑟 𝐶𝑎𝐶𝑂₃ = 40 + 12 + 48 = 100 è m=n*Mr =0.035*100=3.5g 𝐶𝑎𝐶O₃