δ. g NaCl σε 00g διαλύµατος 7.Σε υδατικό διάλυµα ζάχαρης έχουµε α. 0 g ζάχαρης, L β. 0 g ζάχαρης, L γ. 0 g ζάχαρης, L δ. 0 g ζάχαρης, L 0 %/ (αν από τ

Transcript

1 Σ Τ Ο Ι Χ Ε Ι Ο Μ Ε Τ Ρ Ι Α ηµήτρης Αθανασίου Φυσικός A.ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ - ΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑ Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής.tα διαλύµατα α.είναι ετερογενή µίγµατα β.είναι οµογενή µίγµατα που έχουν την ίδια σύσταση και τις ίδιες ιδιότητες σ όλη τη µάζα τους γ.µπορεί να είναι και ετερογενή και οµογενή µίγµατα δ.οµογενή µίγµατα µόνο µεταξύ δύο υγρών.η περιεκτικότητα στα εκατό κατά βάρος ( / ) % δείχνει α.τη µάζα της διαλυµένης ουσίας σε g που περιέχεται σε 00g διαλύτη β.τη µάζα της διαλυµένης ουσίας σε g που περιέχεται σε 00g διαλύµατος γ.τον όγκο της διαλυµένης ουσίας σε L που περιέχεται σε 00g διαλύτη δ.τη µάζα της διαλυµένης ουσίας σε g που περιέχεται σε 00L διαλύτη.σε διάλυµα NaCl %/ έχουµε NaCl σε g NaCl σε L NaCl σε L NaCl σε g α. L β. L γ. g δ. g 00 διαλύµατος 00 διαλύµατος 00 διαλύµατος 00 διαλύµατος 4.Σε υδατικό διάλυµα ζάχαρης 0 %/ έχουµε α. 0 g ζάχαρης, 00 L νερού και 00 g διαλύµατος β. 0 g ζάχαρης, 00 g νερού και 00 g διαλύµατος γ. 0 g ζάχαρης, 80 g νερού και 00 g διαλύµατος δ. 0 g ζάχαρης, 00 g νερού και 0 g διαλύµατος 5.Η περιεκτικότητα στα εκατό βάρους κατ όγκον ( / ) % δείχνει α.τη µάζα της διαλυµένης ουσίας σε g που περιέχεται σε 00 g διαλύµατος β.τη µάζα της διαλυµένης ουσίας σε g που περιέχεται σε 00L διαλύµατος γ.τον όγκο της διαλυµένης ουσίας σε L που περιέχεται σε 00g διαλύτη δ.τη µάζα της διαλυµένης ουσίας σε g που περιέχεται σε 00L διαλύτη 6.Σε διάλυµα NaCl %/ έχουµε NaCl σε g NaCl σε L NaCl σε L α. L β. L γ. g 00 διαλύµατος 00 διαλύµατος 00 διαλύµατος

2 δ. g NaCl σε 00g διαλύµατος 7.Σε υδατικό διάλυµα ζάχαρης έχουµε α. 0 g ζάχαρης, L β. 0 g ζάχαρης, L γ. 0 g ζάχαρης, L δ. 0 g ζάχαρης, L 0 %/ (αν από την προσθήκη ζάχαρης δεν αυξάνεται ο όγκος του διαλύµατος) 00 νερού και L 80 νερού και g 80 νερού και L 00 νερού και L 00 διαλύµατος 00 διαλύµατος 00 διαλύµατος 0 διαλύµατος 8.Η περιεκτικότητα στα εκατό βάρους κατ όγκον ( / ) % δείχνει α.τη µάζα της διαλυµένης ουσίας σε g που περιέχεται σε 00g διαλύτη β.τη µάζα της διαλυµένης ουσίας σε g που περιέχεται σε 00g διαλύµατος γ.τον όγκο της διαλυµένης ουσίας σε L που περιέχεται σε 00 L διαλύµατος δ.τον όγκο της διαλυµένης ουσίας σε L που περιέχεται σε 00 L διαλύτη 9.Σε διάλυµα οινοπνεύµατος % / έχουµε α. L οινοπνεύµατος σε 00 g διαλύµατος β. L οινοπνεύµατος σε 00 L διαλύµατος γ. g οινοπνεύµατος σε 00 L διαλύµατος δ. g οινοπνεύµατος σε 00g διαλύµατος 0.Σε υδατικό διάλυµα οινοπνεύµατος α. L β. 0 g οινοπνεύµατος, L γ. L δ. L 0 % / έχουµε 0 οινοπνεύµατος, 00 L νερού και L 80 νερού και g 0 οινοπνεύµατος, 80 L νερού και L 0 οινοπνεύµατος, 00 L νερού και L. ιαλυτότητα µιας ουσίας ορίζεται ως 00 διαλύµατος 00 διαλύµατος 00 διαλύµατος 0 διαλύµατος α.η ποσότητα µιας ουσίας που διαλύουµε σε 00 L διαλύτη β.η ποσότητα µιας ουσίας που διαλύουµε σε 00 g διαλύτη γ.η µέγιστη ποσότητα µιας ουσίας που µπορούµε να διαλύσουµε σε ορισµένη ποσότητα διαλύτη, κάτω από ορισµένες συνθήκες δ.η µέγιστη ποσότητα µιας ουσίας που διαλύουµε σε 00 g διαλύτη στους 00 0 C.Η διαλυτότητα του χλωριούχου νατρίου ( NaCl ) στο νερό εξαρτάται από α.τη φύση του διαλύτη και τη θερµοκρασία β.τη φύση του διαλύτη, τη θερµοκρασία και την πίεση γ.τη φύση του διαλύτη και την πίεση δ.τη θερµοκρασία και την πίεση.σε 00 g νερού διαλύουµε 5 g ουσίας A. Η περιεκτικότητα του διαλύµατος είναι α. 5 %/ β. 0 %/ γ. 75 %/ δ. 80 %/ 4.Ποιος από τους παρακάτω παράγοντες δεν επηρεάζει τη διαλυτότητα της ζάχαρης στο νερό

3 α.η φύση του διαλύτη β.η θερµοκρασία γ.η πίεση δ.η θερµοκρασία και η πίεση 5.Ο αέρας περιέχει 0 % / O.Το O που περιέχεται σε α. 0 g β. 00 L γ. L δ. 00 g 0.5L αέρα είναι 6.Υδατικό διάλυµα ζάχαρης αραιώνεται µε προσθήκη νερού. Ποιο από τα παρακάτω µεγέθη ελαττώνεται α.η µάζα του διαλύτη β.η µάζα της ζάχαρης γ.η % / περιεκτικότητα δ.η µάζα του διαλύµατος 5 %/ µπορεί να παρασκευαστεί αν διαλύσουµε στο νερό 0 g NaCl 7.Ποιος όγκος διαλύµατος NaCl (αν από την προσθήκη NaCl δεν αυξάνεται ο όγκος του διαλύµατος) α. 00 L β. 0 L γ. 00 L δ. 400 L Ερωτήσεις σωστού λάθους.η έκφραση υδατικό διάλυµα ζάχαρης 5%/ σηµαίνει ότι σε 00 L διαλύµατος περιέχονται 5 g ζάχαρης.η έκφραση υδατικό διάλυµα NaCl 5 %/ σηµαίνει ότι σε 00 g διαλύµατος περιέχονται 5g NaCl.Η έκφραση αλκοολούχο ποτό 40 % / σηµαίνει ότι σε 00 L διαλύµατος περιέχονται 40 L αλκοόλ Χ Ρ Η Σ Ι Μ Ε Σ Π Ρ Ο Τ Α Σ Ε Ι Σ Στα παραδείγµατα περιεκτικότητας έχουµε Τη διαλυµένη ουσία, το διαλύτη και το διάλυµα ιαλυµένη ουσία Την αναγνωρίζουµε γιατί είναι η µικρότερη σε ποσότητα

4 ίνεται σε γραµµάρια (g) ή σε L Σε όλους τους τύπους περιεκτικότητας, την περιγράφουν πλήρως η τιµή µπροστά µε µονάδα, τη µονάδα που βρίσκεται στον αριθµητή του κλάσµατος δηλ. στην έκφραση η διαλυµένη ουσία A είναι: 5 % διάλυµα ουσίας A, 5 g στην έκφραση η διαλυµένη ουσία A είναι: στην έκφραση η διαλυµένη ουσία A είναι: 5 % διάλυµα ουσίας A, 5 g 5 % διάλυµα ουσίας A, 5 L ιαλύτης Είναι περισσότερος σε ποσότητα από τη διαλυµένη ουσία εν αναγνωρίζετε αµέσως στους τύπους, αλλά υπολογίζεται εµµέσως ίνεται σε γραµµάρια (g) ή σε L Στους τύπους περιεκτικότητας % και %, για να τον υπολογίσουµε πρέπει να αφαιρούµε από την ποσότητα του διαλύµατος την ποσότητα της διαλυµένης ουσίας Στον τύπο περιεκτικότητας % για να υπολογίσουµε το διαλύτη χρειάζονται και άλλες σχέσεις (π.χ η σχέση πυκνότητας ρ για να µετατραπεί από γραµµάρια (η µάζα της διαλυµένης ουσίας ή η µάζα του διάλυµατος) σε όγκο ή από όγκο (ο όγκος της διαλυµένης ουσίας ή ο όγκος του διάλυµατος) σε γραµµάρια Με τον τύπο της πυκνότητας µπορούµε να πηγαίνουµε (για στερεά και υγρά) από περιεκτικότητα σε % και αντιστρόφως δηλ. στην έκφραση η διαλυµένη ουσία A είναι το διάλυµα είναι εποµένως ο διαλύτης είναι 5 % διάλυµα ουσίας A, 5 g 00g 00 g 5g 95g % 4

5 στην έκφραση 5 % διάλυµα ουσίας A, 5 g 00L η διαλυµένη ουσία A είναι το διάλυµα είναι ο διαλύτης χρειάζονται περισσότερα στοιχεία Αν για παράδειγµα η πυκνότητα του διαλύµατος είναι η µάζα του διαλύµατος είναι Έτσι ο διαλύτης σε µάζα είναι 00 g 5g 95g ρ g / L, g ρ ρ 00L 00g L στην έκφραση 5 % διάλυµα ουσίας A, η διαλυµένη ουσία A είναι 5 L το διάλυµα είναι 00L εποµένως ο διαλύτης είναι 00 L 5L 95L ιάλυµα Είναι το άθροισµα που προκύπτει από τη διαλυµένη ουσία και το διαλύτη Σε όλους τους τύπους περιεκτικότητας, η τιµή είναι 00 µε µονάδα τη µονάδα που βρίσκεται στον παρονοµαστή του κλάσµατος ίνεται σε γραµµάρια (g) ή σε L δηλ. στην έκφραση 5 % διάλυµα ουσίας A, το διάλυµα είναι 00g εποµένως ο διαλύτης είναι 00 g 5g 95g στην έκφραση το διάλυµα είναι 5 % διάλυµα ουσίας A, 00L στην έκφραση το διάλυµα είναι 5 % διάλυµα ουσίας A, 00L εποµένως συγκεντρωτικά 5

6 στην έκφραση 5% διάλυµα ουσίας A, η διαλυµένη ουσία A είναι: 5 g το διάλυµα είναι 00g και ο διαλύτης είναι 00 g 5g 95g στην έκφραση 5% διάλυµα ουσίας A, η διαλυµένη ουσία A είναι: 5 g το διάλυµα είναι 00L ο διαλύτης χρειάζονται περισσότερα στοιχεία στην έκφραση 5% διάλυµα ουσίας A, η διαλυµένη ουσία A είναι: 5L το διάλυµα είναι 00L ο διαλύτης είναι 00 L 5L 95L ΠΡΟΣΟΧΗ Πριν τη λύση πρέπει να ξεκαθαρίσουµε ποια είναι η διαλυµένη ουσία, ποιος ο διαλύτης και ποιο το διάλυµα Η µαθηµατική επίλυση της άσκησης συνήθως είναι η απλή µέθοδος των τριών Όταν δίνεται η περιεκτικότητα, η πρώτη γραµµή της απλής µεθόδου των τριών προκύπτει από την αποκωδικοποίηση της περιεκτικότητας και η δεύτερη από τα δεδοµένα Όταν ζητείται η περιεκτικότητα, η πρώτη γραµµή προκύπτει από τα δεδοµένα και η δεύτερη είναι «στα διαλύµατος πόσα...» Στην απλή µέθοδο των τριών θα υπάρχουν τιµές που αφορούν µόνο τη διαλυµένη ουσία και το διάλυµα Η µάζα του διαλύµατος όταν δεν δίνεται απευθείας, υπολογίζεται αθροίζοντας µάζα διαλυµένης ουσίας και µάζα διαλύτη Ο διαλύτης είναι σχεδόν πάντα το νερό 6

7 ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑ Ι ίνεται η περιεκτικότητα Υδατικό διάλυµα έχει περικτικότητα 0 %/ σε NaCl Πόσα g νερού και πόσα g NaCl περιέχονται σε 400 g διαλύµατος ΑΠΑΝΤΗΣΗ Από την αποκωδικοποίηση της περιεκτικότητας Από τα δεδοµένα Σε g 0 %/ : Σε 00 g διαλύµατος περιέχονται 0 g NaCl 400 διαλύµατος περιέχονται X ; g NaCl εποµένως X X g ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑ ΙΙ Zητάµε την περιεκτικότητα Σε 400g υδατικού διάλυµατος NaCl περιέχονται 80 g NaCl. Να υπολογιστεί η % / περικτικότητα του διαλύµατος σε NaCl ΑΠΑΝΤΗΣΗ Από τα δεδοµένα Σε 400 g διαλύµατος περιέχονται g Από την ερώτηση για τον υπολογισµό της περιεκτικότητας: Σε 00 g διαλύµατος περιέχονται g 80 NaCl X ; NaCl εποµένως X 0g ή 0 %/ 00 X 400 ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑ ΙΙΙ Η µάζα του διαλύµατος δίνεται Σε 0g νερού διαλύουµε 80 g NaCl. Να υπολογιστεί η % / περικτικότητα του διαλύµατος σε NaCl ΑΠΑΝΤΗΣΗ ιαλυµένη ουσία είναι το NaCl ιαλύτης είναι το νερό Υπολογισµός µάζας διαλύµατος ύ H O + NaCl 0g+ 80g 400g διαλ µατος Από τα δεδοµένα Σε 400 g διαλύµατος περιέχονται g Από την ερώτηση για τον υπολογισµό της περιεκτικότητας: Σε 00 g διαλύµατος περιέχονται g 80 NaCl X ; NaCl εποµένως X 0g ή 0 %/ 00 X 400 7

8 ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑ Ι Μετατροπή περιεκτικότητας Υδατικό διάλυµα NaOH έχει περιεκτικότητα Να υπολογιστεί η % / περιεκτικότητα του διαλύµατος 5 %/ και πυκνότητα.g / L 0. ΑΠΑΝΤΗΣΗ ιαλυµένη ουσία είναι το NaOH ιαλύτης είναι το νερό Από την αποκωδικοποίηση της περιεκτικότητας Μετατροπή της µάζας του διαλύµατος σε όγκο Από τη σχέση ρ ρ ρ έχουµε 00g 500L 0.g / L 5 %/ : Σε 00 g διαλύµατος περιέχονται 5 g NaOH Μετά τη µετετροπή της µάζας του διαλύµατος σε όγκο έχουµε: Σε 500 L διαλύµατος περιέχονται 5 g NaOH Από την ερώτηση για τον υπολογισµό της περιεκτικότητας: Σε 00 L διαλύµατος περιέχονται X ; g NaOH εποµένως X 5g ή 5 %/ 00 X 500 Π Α Ρ Α Ε Ι Γ Μ Α Τ Α.Σε 00 g νερού διαλύουµε 50 g NaCl. Ποια είναι η % / περιεκτικότητα του διαλύµατος Απάντηση: 0 % /.Υδατικό διάλυµα έχει περιεκτικότητα NaCl και πόσα g CaCl περιέχονται σε 0 %/ σε NaCl και %/ 500 g διαλύµατος σε CaCl. Πόσα g νερού, πόσα g Απάντηση: 440 g, 50 g, 0 g.σε 00 g νερού διαλύονται 50 g NaOH, που περιέχει 0 %/ υγρασία. Για το διάλυµα που προκύπτει να υπολογιστούν α.η µάζα του NaOH και η µάζα του νερού που περιέχει β.η % / περιεκτικότητά του Απάντηση: 50 g, 6 %/ 8

9 4.Υδατικό διάλυµα NaOH έχει περιεκτικότητα περιεκτικότητα του διαλύµατος 5 %/ και πυκνότητα 0.4g / L. Να υπολογιστεί η % / Απάντηση: 0 %/ 5. Υδατικό διάλυµα NaCl περιεκτικότητας %/ % / περιεκτικότητα του αραιωµένου διαλύµατος 0 αραιώνεται µε νερό σε πενταπλάσιο όγκο. Να υπολογιστεί η Απάντηση: 4 %/ 6.Αναµιγνύονται Να υπολογιστούν 450 g νερού µε 50 g NaCl Το διάλυµα που προκύπτει έχει πυκνότητα ρ 0.5g / L Οι περιεκτικότητες % / και % / Απάντηση: 0 %/ 5 %/ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ.Πόσα g NaCl πρέπει να διαλύσουµε σε 0 %/ 450 g νερού ώστε να σχηµατιστεί διάλυµα περιεκτικότητας Απάντηση: 50 g NaCl.Πόσα g NaCl πρέπει να διαλύσουµε σε 8 %/ 500 L νερού ώστε να σχηµατιστεί διάλυµα περιεκτικότητας Απάντηση: 40 g NaCl.Πόσα L οινοπνεύµατος πρέπει να διαλύσουµε σε περιεκτικότητας % / 00 L νερού ώστε να σχηµατιστεί διάλυµα Απάντηση: 4 L 9

10 ΑΡΑΙΩΣΗ ΙΑΛΥΜΑΤΩΝ Η προσθήκη διαλύτη (συνήθως νερό) σε διάλυµα Χρήσιµες σχέσεις Σχέση συγκέντρωσης διαλύµατος Σχέση ol και µάζας σε g C r Σχέση ol και όγκου σε L Σχέση µάζας σε g και όγκου σε L (για αέριο σε STP) και γενικώς (για υγρά και στερεά) ρ P RT Μετατροπή της περιεκτικότητας % / σε συγκέντρωση C ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑ Να υπολογιστεί η συγκέντρωση διαλύµατος NaOH περιεκτικότητας σε NaOH 0 %/ ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΒΗΜΑ ο Από την αποκωδικοποίηση της περιεκτικότητας 0 %/ : Σε 00 L διαλύµατος περιέχονται 0 g NaOH ΒΗΜΑ ο Μετατρέπουµε τα γραµµάρια του NaOH σε ol µέσω της σχέσης r όπου η µάζα του NaOH ( 0g) και r το µοριακό του βάρος ( rnaoh ArNa + ArO + ArH ) NaOH 0 εποµένως NaoH 0. 5ol 40 rnaoh ΒΗΜΑ ο Από τη σχέση C υπολογίζουµε τη συγκέντρωση του διαλύµατος δηλ. 0.5ol 0.5ol C. 5 00L 0.L 0

11 Επειδή κατά την αραίωση του διαλύµατος τα ol της διαλυµένης ουσίας δεν µεταβάλλονται (µόνο ο όγκος του διαλύµατος µεταβάλλεται) Ισχύει ιάλυµα πριν την αραίωση ol περιέχει έχει συγκέντρωση C και όγκο ιάλυµα µετά την αραίωση περιέχει ol έχει συγκέντρωση C και όγκο C C Από τα παραπάνω µεγέθη πάντα είναι γνωστά τρία και ζητάµε το τέταρτο Π Α Ρ Α Ε Ι Γ Μ Α Τ Α.Πόσα λίτρα νερού πρέπει να προσθέσουµε σε 4 L διαλύµατος HCl για να προκύψει διάλυµα HCl 0.5 Απάντηση: L.Αραιώνουµε διάλυµα NaOH µέχρι πενταπλασιασµού του όγκου του. Να υπολογιστεί η νέα συγκέντρωση του NaOH Απάντηση: 0.4.Αραιώνουµε διάλυµα NaCl και όγκου 5 L για να προκύψει διάλυµα NaCl 0.5. Να υπολογιστεί ο όγκος του αραιωµένου διαλύµατος Απάντηση: 0L 4.Πόσα λίτρα νερού πρέπει να προσθέσουµε σε HCl 0.5 A και A 5. 5 ίνονται rh rcl 50 L διαλύµατος HCl.65% / για να προκύψει διάλυµα Απάντηση: 0.05L

12 ΑΝΑΜΕΙΞΗ ΙΑΛΥΜΑΤΩΝ Η ανάµειξη γίνεται χωρίς χηµική αντίδραση των διαλυµάτων Κατά την ανάµειξη των διαλύµατων τα ol της διαλυµένης ουσίας στο τελικό διάλυµα είναι ίσα µε το άθροισµα των ol των αρχικών διαλυµάτων Ισχύει ιάλυµα ol περιέχει έχει συγκέντρωση C και όγκο ιάλυµα ol περιέχει έχει συγκέντρωση C και όγκο + ιάλυµα τελικό ol περιέχει τ έχει συγκέντρωση C τ και όγκο + τ + τ C τ C + C τ Από τα παραπάνω µεγέθη πάντα είναι γνωστά πέντε και ζητάµε το έκτο ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑ Σε 600 g 4 %/ και πυκνότητας.g / L, προστίθενται.5l διαλύµατος υδροξειδίου του νατρίου ( NaOH ), περιεκτικότητας 4 άλλου διαλύµατος υδροξειδίου του νατρίου συγκέντρωσης. Να βρείτε τη συγκέντρωση του τελικού διαλύµατος ΑΠΑΝΤΗΣΗ Η άσκηση αναφέρεται σε ανάµειξη δύο διαλυµάτων (διάλυµα και διάλυµα ) άρα η λύση της θα γίνει µέσω της εξίσωσης C + C C τ τ ΙΑΛΥΜΑ ίνονται η µάζα του 600 g η περιεκτικότητα 4 %/ και η πυκνότητα.g / L

13 Τα C και δίνονται εµµέσως. Θα βρεθούν από την περιεκτικότητα και την πυκνότητα Υπολογισµός του Επειδή είναι υγρό ο όγκος του θα βρεθεί από τη σχέση Υπολογισµός της C ρ L 0. 5L ρ. ΒΗΜΑ ο Από την αποκωδικοποίηση της περιεκτικότητας 4 %/ : Σε 00 L διαλύµατος περιέχονται 4 g NaOH ΒΗΜΑ ο Μετατρέπουµε τα γραµµάρια του NaOH σε ol µέσω της σχέσης r όπου ( 4g) και r το µοριακό του βάρος ( rnaoh ArNa + ArO + ArH ) NaOH 4 εποµένως NaoH 0. ol 40 rnaoh ΒΗΜΑ ο η µάζα του NaOH Από τη σχέση C υπολογίζουµε τη συγκέντρωση του διαλύµατος δηλ. 0.ol 0.ol C 00L 0.L εποµένως ΙΑΛΥΜΑ C και 0. 5L ΙΑΛΥΜΑ C και 4. 5L ΙΑΛΥΜΑ ΤΕΛΙΚΟ C ; και + 5L Τ Τ άρα C + C Cττ 0.5L+ 4.5L 5C t C 9.5 5C C t. 9 + t t

14 Π Α Ρ Α Ε Ι Γ Μ Α Τ Α.Αναµειγνύουµε 00 L υδροχλωρίου HCl µε 800 L άλλου διαλύµατος HCl 0.5. Να υπολογιστεί η συγκέντρωση του τελικού διαλύµατος Απάντηση: 0.8.Αναµειγνύουµε 500 L NaOH µε.5l άλλου διαλύµατος NaOH 0 %/. Να υπολογιστεί η συγκέντρωση του τελικού διαλύµατος ίνονται: A. B H, A. B O 6 και A. B Na Απάντηση:.75.Αναµειγνύουµε 800 L NaOH περιεκτικότητας %/ διαλύµατος NaOH 4 %/. και πυκνότητας.5g / L µε.l άλλου Να υπολογιστεί η συγκέντρωση του τελικού διαλύµατος ίνονται: A. B H, A. B O 6 και A. B Na Απάντηση: 0.8 4

15 Γ Ε Ν Ι Κ Ε Σ Α Σ Κ Η Σ Ε Ι Σ ΧΡΗΣΙΜΕΣ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ Μας διευκολύνει αφάνταστα στη λύση των ασκήσεων να χρησιµοποιούµε ως µονάδα των στοιχείων ή των ενώσεων το ol. Το ol συνδέεται µε τα άλλα µεγέθη ως εξής Πλήθος µορίων N N A ol ΜΟΡΙΩΝ ΧΗΜΙΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ Ή ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Μάζα σε g r Όγκος αερίου σε L (σε STP ) ol ( g). 4L N r A µόρια 5

16 Για τα άτοµα ισχύουν Μάζα σε g : A r Πλήθος ατόµων: N N A ατοµικ τητα ( στοιχε ου Για τα ol στοιχείου µέσα σε ένωση: ό ί ) στοιχεί ου ένωσης ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑ Να συµπληρωθεί ο παρακάτω πίνακας ίνονται: A, A 6, A και A rc ro rh rs ( g) CO SO4( aq) H H CO( g) ol ένωσης σε g ένωσης σε L ένωσης (µόνο για αέρια σε STP ) ol οξυγόνου σε g οξυγόνου 6

17 ΑΠΑΝΤΗΣΗ Τα ol ol των ενώσεων τα υπολογίζουµε από τους συντελεστές που έχουν µπροστά δηλ. είναι CO, ol H SO 4 και ol H CO Υπολογίζουµε το µοριακό βάρος κάθε ένωσης A + A 44 rco rh rh rc ro SO A rh ArS ArO 6 6 CO A rh ArC ArO Μάζες από τον τύπο CO CO rco προκύπτουν r CO CO rco g H SO 4 H SO 4 rh SO 4 H SO H SO rh SO 98 98g H CO H CO rh CO H CO H CO rh CO 6 86g Όγκοι από τον τύπο CO H CO CO CO για τα αέρια προκύπτουν CO CO CO.4L 44. 8L H CO H CO H CO H CO H CO.4L 67. L ol οξυγόνου από τον τύπο ατοµικότητα ( στοιχείου) στοιχεί ου ένωσης προκύπτουν Για το CO : O CO 4ol Για το H SO4 : O H SO 4 4 4ol 4 Για το H CO : ol O H CO 9 7

18 οξυγόνου από τον τύπο προκύπτουν A r Για το CO : O A O ro O O ArO g Για το H O SO4 : O A ro O O ArO g Για το H CO O : O A ro O O ArO g Ο πίνακας συµπληρωµένος είναι CO ( g) H SO4( aq) H CO( g) ol ένωσης σε g ένωσης σε L ένωσης (µόνο για αέρια σε STP ) ol οξυγόνου σε g οξυγόνου

19 ΧΡΗΣΙΜΕΣ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΒΗΜΑ ο Όπως αναφέρεται παραπάνω, για ευκολία, θα χρησιµοποιήσουµε στους υπολογισµούς το ol ως µονάδα, γιαυτό λοιπόν µετατρέπουµε τα g της ένωσης σε ol µε τον τύπο ή τα L του αερίου σε ol µε τον τύπο Η προετοιµασία βοηθάει πολύ την επίλυση της άσκησης r ΒΗΜΑ ο Γράφουµε τις αντιδράσεις και υπογραµµίζουµε τις ενώσεις ή τα στοιχεία τα οποία θα χρησιµοποιήσουµε στις απλές µεθόδους των τριών ΒΗΜΑ ο ηµιουργούµε την απλή µέθοδο των τριών Την πρώτη γραµµή την φτιάχνουµε από την αντίδραση (οι συντελεστές των στοιχείων ή ενώσεων είναι ο αριθµός των ol των στοιχείων ή ενώσεων) και τη δεύτερη γραµµή από τα δεδοµένα της άσκησης Στα δεδοµένα οι χρησιµοποιούµενες ενώσεις δεν δίνονται πάντα σε ol και χρειάζονται τους τύπους που αναφέρονται παραπάνω για να µετατραπούν Όταν στην εκφώνηση δίνονται όλα τα αντιδρώντα, κάποιο είναι σε περίσσεια Αυτές είναι και οι δυσκολίες της άσκησης ΒΗΜΑ 4ο Αφού έχουν υπολογιστεί τα της ουσίας εύκολα υπολογίζονται όγκοι, αριθµός µορίων κλπ (αν ζητούνται) Οι τύποι µε τους οποίους υπολογίζονται αναφέρονται παραπάνω ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑ Ι Να υπολογιστεί ο όγκος σε STP αερίου HCl εξουδετέρωση.8g KOH ίνονται ArK 9 ArO 6 A rh που απαιτείται για την 9

20 ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΒΗΜΑ ο Μετατρέπουµε τα A + A rkoh rk ro rh.8g KOH σε ol, αφού υπολογίσουµε πρώτα το µοριακό βάρος της ένωσης KOH + A KOH KOH rkoh ol ΒΗΜΑ ο Γράφουµε την αντίδραση (είναι αντίδραση εξουδετέρωσης οξύ και βάση δίνουν άλας και νερό) Θα ασχοληθούµε µε το HCl και το KOH HCl + KOH KCl + H O ΒΗΜΑ ο ηµιουργούµε την απλή µέθοδο των τριών HCl + KOH KCl + H O Από την αντίδραση: το ol HCl εξουδετερώνεται από ol KOH Από την εκφώνηση: X; ol HCl εξουδετερώνονται από 0.05ol KOH X 0.05 X 0.05ol ΒΗΜΑ 4ο Το HCl που χρειάζεται το ζητάει σε όγκο Για να µετατρέψουµε τα σε όγκο χρησιµοποιούµε τη σχέση εποµένως HCl HCl HCl 0

21 HCl HCl HCl HCl HClHCl L. L ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑ ΙΙ Η µία ουσία δεν είναι καθαρή ΑΣΚΗΣΗ 7 ΣΧΟΛΙΚΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ Πόσα λίτρα υδροθείου σε STP θα σχηµατιστούν, αν αντιδράσουν µε περίσσεια διαλύµατος HCl, 0 g ορυκτού που περιέχει 88 %/ θειούχο σίδηρο (ΙΙ) ίνονται ArFe 56 A rs ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΒΗΜΑ ο Υπολογίζουµε πρώτα τον καθαρό θειούχο σίδηρο (ΙΙ) που περιέχεται στο ορυκτό Από την αποκωδικοποίηση της περιεκτικότητας Από τα δεδοµένα Σε g 88 %/ : Σε 00 g ορυκτού περιέχονται 88 g FeS 0 ορυκτού περιέχονται X ; g FeS εποµένως X X g 00 Μετατρέπουµε τα 7.6g FeS σε ol, αφού υπολογίσουµε πρώτα το µοριακό βάρος της ένωσης FeS A + A rfes rfe rs FeS FeS 0. rfes ol ΒΗΜΑ ο Γράφουµε την αντίδραση (είναι αντίδραση οξύ και άλας δίνουν άλας και οξύ) Θα ασχοληθούµε µε το FeS και το HCl + FeS FeCl + H S S H ΒΗΜΑ ο ηµιουργούµε την απλή µέθοδο των τριών

22 HCl + FeS FeCl + H S Από την αντίδραση: από ol FeS παράγεται ol H S Από την εκφώνηση: από 0.ol FeS παράγονται X; ol H S 0. X X 0.ol ΒΗΜΑ 4ο Το H S που χρειάζεται το ζητάει σε όγκο Για να µετατρέψουµε τα σε όγκο χρησιµοποιούµε τη σχέση εποµένως H S H S H S H S H SH S 0..4L 4. 48L H S H S H S ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑ ΙΙΙ ιαδοχικές αντιδράσεις ΑΣΚΗΣΗ 78 ΣΧΟΛΙΚΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ 0 g ανθρακικού άλατος ενός µετάλλου µε αριθµό οξείδωσης +, αντιδρά πλήρως µε διάλυµα υδροχλωρίου. Για την πλήρη εξουδετέρωση του αερίου που παράγεται απαιτείται διάλυµα που περιέχει.g υδροξειδίου του καλίου. Να βρείτε τη σχετική ατοµική µάζα του ίνονται ArC ArO 6 ArK 9 A rh ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΒΗΜΑ ο Ο χηµικός τύπος του ανθρακικού άλατος είναι CO Μετατρέπουµε τα 0 g CO σε ol, αφού υπολογίσουµε πρώτα το µοριακό βάρος της ένωσης CO A + A + A x+ + 6 x 60 rco + r rc ro CO CO rco + 0 ol x 60

23 Μετατρέπουµε τα.g KOH σε ol, αφού υπολογίσουµε πρώτα το µοριακό βάρος της ένωσης KOH A + A + A rkoh rk ro rh. 56 KOH KOH 0. rkoh ol ΒΗΜΑ ο Γράφουµε τις αντίδρασεις (η πρώτη είναι αντίδραση οξύ και άλας δίνει άλας και οξύ και η δεύτερη είναι εξουδετέρωση) Θα ασχοληθούµε µε το HCl + CO CO και το H CO Θα ασχοληθούµε µε το H CO και το KOH H CO + KOH CO Cl + H CO K + O H ΒΗΜΑ ο ηµιουργούµε την απλή µέθοδο των τριών HCl + CO Cl + H CO Από την αντίδραση: από ol CO παράγεται ol H CO 0 Από την εκφώνηση: από ol x+ 60 CO παράγονται X; ol H CO 0 x+ 60 X X 0 ol x+ 60 Τα αποτελέσµατα της πρώτης αντίδρασης είναι δεδοµένα για τη δεύτερη

24 Από την αντίδραση: το ol H CO + KOH CO CO H εξουδετερώνονται από ol KOH K + O H Από την εκφώνηση: το 0 x+ 60 ol H CO εξουδετερώνονται από 0.ol KOH 0 x x+ 0 0.x 8 x x ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑ Ι Η µία ουσία είναι σε περίσσεια ΑΣΚΗΣΗ 76 ΣΧΟΛΙΚΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ Κατά την καύση του θείου σχηµατίζεται διοξείδιο του θείου. Πόσα ol διοξειδίου του θείου θα παραχθούν, αν προσπαθήσουµε να κάψουµε.g θείου µε. οξυγόνου µετρηµένα σε STP συνθήκες ίνονται ArO 6 A rs ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΒΗΜΑ ο Μετατρέπουµε τα rs A rs.kg S σε ol, αφού υπολογίσουµε πρώτα το µοριακό βάρος του S S S 00ol rs Μετατρέπουµε τα. O σε ol, αφού µετετρέψουµε πρώτα τα. µοριακό σε L.. 000L 0L 0 O 50ol.4 ΒΗΜΑ ο Γράφουµε την αντίδραση (είναι αντίδραση σύνθεσης) S + O SO 4

25 Θα ασχοληθούµε µε το S και το O ΒΗΜΑ ο ηµιουργούµε την απλή µέθοδο των τριών S + O SO Από την αντίδραση: το ol S χρειάζεται ol O και παράγεται ol SO Από την εκφώνηση: τα 00ol S αντιδρούν 50 ol O και παράγονται ol X; SO Είναι προφανές ότι κάποιο βρίσκεται σε περίσσεια γιατί οι αναλογίες της απλής µεθόδου των τριών δίνουν διαφορετικά αποτελέσµατα Αν χρησιµοποιήσω την αναλογία µεταξύ θείου S και διοξειδίου του θείου SO έχουµε 00 X 00ol άρα παράγονται 00 ol SO X Αν χρησιµοποιήσω την αναλογία µεταξύ θείου O και διοξειδίου του θείου SO έχουµε 50 X 50ol άρα παράγονται 50 ol SO X Ποια από τις δύο αναλογίες θα χρησιµοποιήσω Την απάντηση τη δίνουν οι συντελεστές της αντίδρασης Χρησιµοποιώντας κάθε φορά κάποιο από τα δύο άγνωστο εύκολα προκύπτει η περίσσεια S + O SO Από την αντίδραση: το ol S χρειάζεται ol O Από την εκφώνηση: τα 00ol S χρειάζονται X; ol O X 00ol άρα χρειάζονται 00 ol O τα οποία δεν υπάρχουν 00 X Από την αντίδραση: το ol S χρειάζεται ol O Από την εκφώνηση: X; ol S χρειάζονται 50 ol O X 50ol άρα χρειάζονται 50 ol S τα οποία υπάρχουν X 50 Εποµένως το βρίσκεται σε περίσσεια και θα χρησιµοποιήσω για τη λύση την αναλογία µεταξύ οξυγόνου και διοξειδίου του θείου δηλ. 5

26 S + O SO Από την αντίδραση: από ol O παράγεται ol SO Από την εκφώνηση: από 50 ol O παράγονται X; ol SO 50 X 50ol άρα παράγονται 50 ol SO X 6

27 Α Σ Κ Η Σ Ε Ι Σ ΑΣΚΗΣΗ 9.5g Z αντιδρούν πλήρως µε HCl. Το αέριο που ελευθερώνεται αντιδρά πλήρως µε N και σχηµατίζει NH. Να υπολογίσετε τον όγκο της NH που παράγεται µετρηµένο σε συνθήκες STP Απάντηση: 4.48L ΑΣΚΗΣΗ 8.8g FeS αντιδρούν µε περίσσεια διαλύµατος HCl. Το αέριο που εκλύεται διαβιβάζεται σε περίσσεια διαλύµατος AgNO. Να υπολογιστεί η µάζα του ιζήµατος που παράγεται Απάντηση: 4.8g ΑΣΚΗΣΗ 5.6g CaF αντιδρούν µε περίσσεια διαλύµατος H SO4. Tο αέριο που προκύπτει απαιτεί για πλήρη εξουδετέρωση 50 L διαλύµατος NaOH. Να υπολογιστεί η συγκέντρωση του διαλύµατος NaOH. ΑΣΚΗΣΗ 4 Απάντηση:.6 Ορισµένη ποσότητα ( NH ) 4 SO 4 θερµαίνεται µε περίσσεια NaOH. Το αέριο που ελευθερώνεται απαιτεί για πλήρη εξουδετέρωση 50 L διαλύµατος HCl. Να υπολογιστεί η ποσότητα του ( NH ) 4 SO4 που αντέδρασε Απάντηση: g ΑΣΚΗΣΗ 5 00 L διαλύµατος NaCl αντιδρούν µε περίσσεια διαλύµατος H SO4 πλήρως µε Ca ( OH). Το άλας που προκύπτει αντιδρά µε περίσσεια H PO 4, οπότε καταβυθίζονται g Να υπολογιστεί η συγκέντρωση του διαλύµατος NaCl. Το αέριο που ελευθερώνεται αντιδρά Απάντηση: ιζήµατος. 7

28 ΑΣΚΗΣΗ 6 9.5g χλωριούχου µαγνησίου αντιδρούν µε περίσσεια διαλύµατος H SO4. Το αέριο που ελευθερώνεται εξουδετερώνεται από διάλυµα NaOH. Να υπολογίσετε τον όγκο του αερίου, µετρηµένο σε STP συνθήκες Απάντηση: 4.48 ίνονται: A, A 4, 65 rh rn A 5.5, A 6, A, A 08, A 4 rcl ro rp Ar, A 56, A, A 9, A 40, Z rag rfe rg rs rf rca A, rna 8