1. Με βάςθ το διάγραμμα ςκζψθσ που ςασ δίνετε να λφςετε τισ αςκιςεισ που ακολουκοφν.

Transcript

1 1. Με βάςθ το διάγραμμα ςκζψθσ που ςασ δίνετε να λφςετε τισ αςκιςεισ που ακολουκοφν. =c V c=, V= V c = P V R T R T V= P Α. Να υπολογιςτεί ο όγκοσ μετρθμζνοσ ςε stp ςυνκικεσ 1,6gr CH 4 (Ar C=1,H=1) B. Nα υπολογιςτεί θ μάηα ςε gr ποςότθτασ αικενίου που καταλαμβάνει όγκο,4l ςε stp ςυνκικεσ. (Ar C=1,H=1) Γ. ε όγκο V=1L διαλφουμε ποςότθτα ςτερεοφ CH 3 COONa προκφπτοντασ διάλυμα ςυγκζντρωςθσ c=0,1m. Να υπολογιςτεί θ μάηα του ςτερεοφ. (Ar C=1,H=1,O=16,Na=3) Δ. ε όγκο 10L CCl 4 διαλφουμε 1,1L Br (stp). Να υπολογιςτεί θ ςυγκζντρωςθ του διαλφματοσ που προκφπτει. Ε. Να υπολογιςτεί θ μάηα του αικινίου που καταλαμβάνει όγκο V=0L ςε πίεςθ P=1atm και κερμοκραςία Σ,τζτοια ϊςτε RT=00. (Ar C=1,H=1) ΣΤ. Να υπολογιςτεί ο όγκοσ του αικανίου ςε κερμοκραςία κ=7 0 C και πίεςθ P=,46atm μάηασ m=3gr. (Ar C=1,H=1) 1

2 Z. Κατά τθ διάλυςθ αερίου Br ςε CCl 4 προκφπτει διάλυμα ςυγκζντρωςθσ c=0,m και όγκου V=500mL. Αν οι ςυνκικεσ του αερίου είναι P=1atm και Σ=5 0 C,να υπολογιςτεί ο όγκοσ του αερίου που χρθςιμοποιικθκε. Δίνεται RT=4,5 H. ε όγκο διαλφτθ V=0,1L διαλφεται ποςότθτα μεκανίου που καταλαμβάνει όγκο V=4,48L μετρθμζνοσ ςε stp ςυνκικεσ. Να υπολογιςτεί θ ςυγκζντρωςθ του διαλφματοσ. Θ. Να υπολογιςτεί ο όγκοσ του διαλφματοσ V(L) που προκφπτει κατά τθ διάλυςθ αερίου αικανίου ςε κατάλλθλο διαλφτθ που καταλαμβάνει όγκο 4,1L ςε πίεςθ P=1atm και κερμοκραςία Σ=500Κ. Σο διάλυμα που προκφπτει ζχει ςυγκζντρωςθ c=0,01m.δίνεται RT=41. I. Nα υπολογιςτεί θ μάηα Br που πρζπει να διαλφςουμε ςε όγκο V=100mL CCl 4, ϊςτε να προκφψει διάλυμα ςυγκζντρωςθσ c=0,m. (Αr Br=80) Παράδειγμα. Να υπολογιςτεί ο όγκοσ CO (stp) και θ μάηα του Η Ο που παράγεται κατά τθν πλιρθ καφςθ,4l CH 4 Απάντθςθ: Τι μασ δίνει το πρόβλθμα: Τον όγκο του CH 4 που «καίγεται» ςε stp ςυνκικεσ. Τι μασ ηθτάει το πρόβλθμα: Τθ μάηα του Η Ο και τον όγκο του CO που παράγεται ςε stp ςυνκικεσ. Ανάλυςθ δεδομζνων: Γενικά ότι δεδομζνο μασ δίνει το πρόβλθμα το μετατρζπουμε ςε mol. Μετατροπι όγκου CH 4 ςε mol : V,4 = =0,1mol V,4 m Αξιοποίθςθ δεδομζνων: Πρζπει να υπολογίςουμε τα mol των CO, H O με τθ βοικεια των mol του CH 4 για να υπολογίςουμε τον όγκο και τθ μάηα αντίςτοιχα. Λφςθ: Στοιχειομετρία: Αναγραφι χθμικισ εξίςωςθσ καφςθσ: CH 4 + O CO + H O Ιςχφει: ςυντελεςτισ CH4 ςυντελεςτισ CO 1 1 CO 0,1 CH4 CO CO 0,1mol

3 ςυντελεςτισ CH4 ςυντελεςτισ HO 1 HO0,mol 0,1 CH4 HO HO Αν ζχω τα mol οποιοδιποτε ςώματοσ μπορώ να υπολογίςω οτιδιποτε: V = V 0,1,4,4L CO CO m ( Όπου V m γραμμομοριακόσ όγκοσ που είναι όγκοσ ενόσ mol που είναι ίςοσ με,4l ςε stp ςυνκικεσ) m = M=0, 18=3,6gr HO HO ( Όπου Μ γραμμομοριακι μάηα δθλαδι θ μάηα ενόσ mol που είναι ίςθ με Μ r ςε gr ) 3.Εφαρμογή. Να υπολογιςτεί θ μάηα του CO και ο όγκοσ του Η Ο ςε stp ςυνκικεσ που παράγονται κατά τθν πλιρθ καφςθ 8,8gr προπανίου Δίνεται Ar: C=1, H=1, O=16 4.Εφαρμογή. Να υπολογιςτεί θ μάηα των καυςαερίων( CO και Η Ο) που παράγονται κατά τθν πλιρθ καφςθ 1,1L (stp) αικινίου. Δίνεται Ar: C=1, H=1, O=16 5.Παράδειγμα. Κατά τθν πλιρθ καφςθ 6,7L(stp) ενόσ αλκανίου παράγονται και 6,4gr CO. Να βρεκεί ο μοριακόσ τφποσ του αλκανίου. Λφςθ: Πρζπει να υπολογίςουμε το ν ςτο γενικό μοριακό τφπο C ν Η ν+ με τθ βοικεια τθσ ςτοιχειομετρίασ τθσ καφςθσ : 3ν+1 CνΗ ν+ + Ο νco + (ν+1)η Ο Μετατροπι δεδομζνων ςε mol : V 6,7 m 6,4 αλκανίου= 0,3mol, CO = 0,6 Vm,4 M 44 ( Όπου V m γραμμομοριακόσ όγκοσ που είναι όγκοσ ενόσ mol που είναι ίςοσ με,4l ςε stp ςυνκικεσ) ( Όπου Μ γραμμομοριακι μάηα δθλαδι θ μάηα ενόσ mol που είναι ίςθ με Μ r ςε gr ) Στοιχειομετρία: υντελεςτισ αλκανίου υντελεςτισ CO 1 ν ν= 0,3 0,6 αλκανίου CO Άρα ο μοριακόσ τφποσ του αλκανίου είναι C H 6 6. Εφαρμογή. Να βρεκεί ο μοριακόσ τφποσ του αλκενίου,όπου κατά τθν πλιρθ καφςθ 4,48L(stp) του παράγονται 10,8gr H O (A r : H=1,O=16) 3

4 7.Εφαρμογή. Να βρεκεί ο μοριακόσ τφποσ του αλκινίου,όπου κατά τθν πλιρθ καφςθ 8,96L(stp) του παράγονται 35,gr CO (A r : C=1,O=16) 8.Παράδειγμα. ασ δίνεται υδρογονάνκρακασ όπου κατά τθν πλιρθ καφςθ,4l(stp) παράγονται 8,8gr CO. Αν θ μάηα του άνκρακα ςτον υδρογονάνκρακα είναι τετραπλάςιοσ από τθν αντίςτοιχθ του υδρογόνου, να βρεκεί ο μοριακόσ τφποσ του. Απάντθςθ: Γράφουμε τθ χθμικι εξίςωςθ καφςθσ του υδρογονάνκρακα : 4x+y y CxH y + O xco + HO 4 Στοιχειομετρία: V,4 m 8,8 CxH = =0,1mol, y CO = 0, V,4 M 44 m υντελεςτισ CxHy υντελεςτισ CO 1 x = x= 0,1 0, CxHy CO Για τον υπολογιςμό του y: m 4m CO H (x A )=4 (y A ) rc (1)=4 (y 1) 4=4 y rh y=6 Άρα ο υδρογονάνκρακασ είναι ο C H 6. 9.Εφαρμογή. Να βρεκεί ο μοριακόσ τφποσ του υδρογονάνκρακα όπου θ μάηα του άνκρακα είναι εξαπλάςια τθσ μάηασ του υδρογόνου, αν κατά τθν καφςθ,4l(stp) του παράγονται 13,gr CO 10.Εφαρμογή. Να βρεκεί ο μοριακόσ τφποσ του υδρογονάνκρακα όπου θ μάηα του άνκρακα είναι 1 φορζσ μεγαλφτερθ τθσ μάηασ του υδρογόνου, αν κατά τθν καφςθ 1,1L(stp) του παράγονται 4,4gr CO 11.Παράδειγμα. Δείγμα 0L βιοαερίου για τθν πλιρθ καφςθ τουσ απαιτοφν 100L ατμοςφαιρικοφ αζρα. Να βρεκεί θ %v/v ςφςταςθ του μίγματοσ. Λφςθ: Το βιοαζριο αποτελείται από CH 4 και CO, όπου καίγεται μόνο το CH 4. 4

5 Ο ατμοςφαιρικόσ αζρασ διακζτει 0% Ο, δθλαδι ο όγκοσ του Ο είναι το 1/5 του όγκου του ατμοςφαιρικοφ αζρα. Vατμ.αζρα 100 Άρα ο όγκοσ του Ο είναι V O = =0L 5 5 Στοιχειομετρία : CH 4 + O CO +H O υντελεςτισ CH4 υντελεςτισ O 1 = = V CH =10L 4 V V V 0 CH4 O CH4 O όγκοσ του CO : V δείγματοσ =V CH +V 4 CO 0=10+V CO V CO 10L VCH 10 4 CH 4 : 100% 100% 50% Vολικό 0 %v/v: VCO 10 CO : 100% 100% 50% V 0 ολικό 1.Εφαρμογή. Δείγμα βιοαερίου 50L απαιτεί για τθν πλιρθ καφςθ του 400L ατμοςφαιρικοφ αζρα. Να βρεκεί θ %v/v ςφςταςθ του μίγματοσ 13.Εφαρμογή. 6gr βιοαερίου απαιτοφν για τθν πλιρθ καφςθ του 3,gr O. Να βρεκεί θ ςφςταςθ του βιοαερίου κακϊσ και ο όγκοσ του ατμοςφαιρικοφ αζρα μετρθμζνοσ ςε stp ςυνκικεσ που χρθςιμοποιικθκε για τθν καφςθ τθσ ποςότθτασ του βιοαερίου. 14.Παράδειγμα. Μίγμα αικανίου και αικινίου μάηασ 13,8gr κατά τθν πλιρθ καφςθ του παράγει,4l CO μετρθμζνα ςε stp ςυνκικεσ. Να βρεκεί θ ςφςταςθ του μίγματοσ. Λφςθ: Πρζπει να βροφμε τθ μάηα του αικανίου και του αικινίου,δθλαδι ζχουμε αγνώςτουσ και επομζνωσ χρειαηόμαςτε εξιςώςεισ. Αν κζςω ςαν αγνώςτουσ 1 τα mol του αικανίου και τα mol του αικινίου, τότε υπολογίηοντασ τα mol μπορώ να βρώ και τισ μάηεσ 1 θ εξίςωςθ : m 1 +m =13,8 ( m 1 :μάηα αικανίου και m : μάηα αικινίου) 1 M CH6 + M CH =13,8(M CH6 =M rch6 και M CH =M rch ) =13,8 (1) θ εξίςωςθ : Κατά τθν καφςθ του μίγματοσ ζχω μία ποςότθτα CO όπου οφείλεται ςε ζνα πόςο ςτθν καφςθ του αικανίου και ςτο υπόλοιπο ςτθ καφςθ του αικινίου. 5

6 7 CH 6 O CO + 3HO υντελεςτισ C H υντελεςτισ CO CH6 CO 6 1 1CO 1 1CO 1 Ομοίωσ: 5 CH O CO + HO υντελεςτισ C H υντελεςτισ CO CO 1CO 1 CO ολικόco 1CO CO 1 ολικόco 1 1 ( ),4 ( 1 ),4 1 ( ) 1 1 0,5 () Έχουμε εξιςϊςεισ με αγνϊςτουσ: λφνουμε το ςφςτθμα : =13,8 (1) =-15-30x() -4 =-1, (1)-30 x() =0,3 1 =0, m 1 =0, 30=6gr m =0,3 6=7,8gr 15.Εφαρμογή. Μίγμα μεκανίου και αικανίου που καταλαμβάνει όγκο ςε stp ςυνκικεσ 8,96L κατά τθν καφςθ του παράγει 16,gr H O (A r : H=1,O=16). Να βρεκεί θ %v/v ςφςταςθ του μίγματοσ. 16.Εφαρμογή. Μίγμα αικενίου και αικινίου μάηασ 18,8gr παράγει κατά τθν πλιρθ καφςθ του CO που καταλαμβάνει όγκο ςε stp ςυνκικεσ 31,36L κατά τθν καφςθ του παράγει 16,gr H O (A r : H=1,O=16). Να βρεκεί θ ςφςταςθ του μίγματοσ. 6

7 17.Παράδειγμα. Διακζτουμε ςε stp ςυνκικεσ τουσ αζριουσ υδρογονάνκρακεσ: αικάνιο,αικζνιο και αικίνιο κακϊσ και διάλυμα Br /CCl 4 καςτανζρυκρου χρϊματοσ α. Ποιοσ υδρογονάνκρακασ δεν αποχρωματίηει διάλυμα Br /CCl 4 ; β. Να υπολογιςτεί ο ελάχιςτοσ όγκοσ ςε stp ςυνκικεσ αικενίου που αποχρωματίηει πλιρωσ διάλυμα Br /CCl 4 V=0,5L c=0,1m. γ.,4l(stp) αικινίου διαβιβάηονται ςε διάλυμα Br /CCl 4 όγκου V=1L c=3m. Να εξετάςετε αν αποχρωματιςτεί το διάλυμα Λφςθ: α. Ο υδρογονάνκρακασ που δεν αποχρωματίηει διάλυμα Br /CCl 4 είναι θ κορεςμζνθ ζνωςθ, δθλαδι θ ζνωςθ που δεν διακζτει διπλό ι τριπλό δεςμό ανάμεςα ςε άτομα άνκρακα. Η ζνωςθ αυτι είναι το αικάνιο. β. Λφνουμε ζνα ςτοιχειομετρικό πρόβλθμα : Αναγράφουμε τθν αντίδραςθ: CCl CH =CH + Br 4 CH -CH Br Br Μετατροπι δεδομζνων για το ςώμα που μου δίνει κάτι (Br ) ςε mol : =cv=0,1 0,5=0,05mol Εφρεςθ mol από τθ ςτοιχειομετρία τθσ αντίδραςθσ για το ςώμα που μου ηθτάει κάτι. υντελεςτισ δεδομζνου ςϊματοσ υντελεςτισ ηθτοφμενου ςϊματοσ = υντελεςτισ Br 1 1 0,05 Br CH =CH CH =CH δεδομζνα υντελεςτισ CH =CH = CH =CH =0,05mol ηθτοφμενα Μετατροπι των mol του αικενίου ςε όγκο μετρθμζνο ςε stp ςυνκικεσ: V=0,05,4=1,1L γ. Πρζπει να βρω ποιο ςώμα είναι περιοριςτικό και ποιο ςε περίςςεια: Αν είναι ςε περίςςεια το Βr τότε το διάλυμα δεν αποχρωματίηεται, ςε κάκε άλλθ περίπτωςθ το διάλυμα αποχρωματίηεται. Εφρεςθ mol : Αικίνιο: =,4/,4=1mol Br : =c V=3 1=3mol Αναγραφι χθμικισ εξίςωςθσ: Br Br H-C C-H + Br H-C-C-H Br Br 7

8 Για να βροφμε ποιο ςώμα είναι το περιοριςτικό: Br : Συντελεςτισ αικινίουx mol Br = 1x3=3mol Αικίνιο: Συντελεςτισ Br x mol αικινίου = x1=mol Το ςώμα με τα λιγότερα mol είναι το περιοριςτικό. Περιοριςτικό ςώμα είναι το αικίνιο, ενώ ςε περίςςεια είναι το Br. Το διάλυμα δεν αποχρωματίηεται. 18.Εφαρμογή. ε διάλυμα Br /CCl 4 όγκου V=L ςυγκζντρωςθσ c=0,m διαβιβάηεται μίγμα μεκανίου και αικινίου που περιζχει 4,48L αικινίου ςε stp ςυνκικεσ. α. Ποιο αζριο εξζρχεται από το διάλυμα χωρίσ να αντιδράςει ; β. Να εξετάςετε αν αποχρωματίηεται το διάλυμα. 19.Εφαρμογή. Να υπολογίςετε τον ελάχιςτο όγκο αικενίου που πρζπει να διαβιβάςουμε ςε διάλυμα Br /CCl 4 V=0,4L c=1,5m ϊςτε αυτό να αποχρωματιςτεί; 0.Παράδειγμα. Κατά τον πολυμεριςμό ν μορίων αικυλενίου προκφπτει ζνα μόριο πολυαικυλενίου με Mr= Να υπολογιςτεί το ν. Λφςθ : Αναγράφουμε τθ χθμικι εξίςωςθ του πολυμεριςμοφ : νch =CH (-CH -CH -) ν Αξιοποιοφμε το Μ r για τον υπολογιςμό του ν: Α rc x αρικμόσ ατόμων C+ Α rh x αρικμόσ ατόμων H=M r 1xxv+1x4xν= ν+4ν= ν=56000 ν=000 1.Eφαρμογή. Κατά τον πολυμεριςμό ν μορίων βινυλοχλωριδίου προκφπτει ζνα μόριο πολυβινυλοχλωριδίου με Mr= (Α r : C=1,H=1,Cl=35,5) Να βρεκεί το ν.eφαρμογή. Κατά τον πολυμεριςμό ν μορίων προπυλενίου προκφπτει ζνα μόριο πολυπροπυλενίου με Mr= (Α r : C=1,H=1 ). Να βρεκεί το ν 8

9 Υποδείξεισ για τισ αςκήςεισ ςτοιχειομετρίασ που ακολουθοφν: Βιμα 1 ο : Ότι δεδομζνο μασ δίνει για ζνα ςώμα το μετατρζπουμε ςε mol Βιμα ο : Αναγραφι χθμικισ εξίςωςθσ που περιγράφει το φαινόμενο τθσ άςκθςθσ. Βιμα 3 ο : Υπολογιςμόσ mol ςώματοσ που μου ηθτάει κάτι από τθ ςτοιχειομετρία: υντελεςτισ δεδομζνου ςϊματοσ υντελεςτισ ηθτοφμενου ςϊματοσ δεδομζνου ςϊματοσ ηθτοφμενου ςϊματοσ Βιμα 4 ο : Μετατροπι των mol του ηθτοφμενου ςώματοσ ςτο ηθτοφμενο τθσ άςκθςθσ. 3.Άςκηςη. Να υπολογιςτεί ο όγκοσ αερίου αικενίου που παράγεται ςε stp ςυνκικεσ κατά τθν επίδραςθ NaOH ςε 19,5gr χλωροαικανίου ςε αλκοολικό διάλυμα. 4.Άςκηςη. Να υπολογιςτεί θ μάηα του προπενίου που προκφπτει κατά τθν πλιρθ αφυδάτωςθ 1gr 1-προπανόλθσ. 5.Άςκηςη Να υπολογιςτεί ο όγκοσ Η (stp) που παράγεται κατά τθν πλιρθ αντίδραςθ 18,4gr Na με μεκανόλθ Δίνονται Ar : C=1, H=1, Cl=35,5, Na=3, O=16 9