Próbkę mieszaniny NaCl i MgCl₂ o masie 3,7 g rozpuszczono w wodzie, a do otrzymanej mieszaniny dodano nadmiar wodnego roztworu AgNO₃. W roztworze zaszła reakcja opisana równaniem:

Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl↓

Odsączony, przemyty i wysuszony osad AgCl ważył 10,0 g.

Oblicz masę chlorku magnezu w próbce mieszaniny. Wynik podaj w gramach i zaokrąglij do jednego miejsca po przecinku.

W wysokiej temperaturze węgiel reaguje z tlenkiem węgla(IV) i ustala się równowaga chemiczna:

CO2 (g) + C (s) ⇄ 2CO (g)

Objętościową zawartość procentową CO i CO 2 w gazie pozostającym w równowadze z węglem w zależności od temperatury (pod ciśnieniem atmosferycznym 1013 hPa) przedstawiono na poniższym wykresie.

 

 

1. Rozstrzygnij, czy reakcja pomiędzy tlenkiem węgla(IV) i węglem jest procesem egzoenergetycznym. Uzasadnij swoją odpowiedź.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

 

2. W mieszaninie gazów doskonałych sumaryczne stężenie molowe wyraża się wzorem:

Oblicz wartość stężeniowej stałej równowagi opisanej przemiany w temperaturze 873 K i pod ciśnieniem 1013 hPa. Wyrażenie na stężeniową stałą równowagi tej reakcji przyjmuje postać:

Załóż, że CO i CO2 są gazami doskonałymi.

Siarczan(VI) sodu tworzy hydraty o różnym składzie. Próbkę jednego z hydratów tej soli, o masie 8,050 g, rozpuszczono w wodzie i otrzymano 100,0 cm³ roztworu, po czym dodano do niego 50,0 cm³ roztworu azotanu(V) baru o stężeniu 0,600 mol·dm⁻³. Wytrącony osad siarczanu(VI) baru po odsączeniu i wysuszeniu miał masę 5,825 g.

Ustal wzór hydratu siarczanu(VI) sodu użytego w opisanym doświadczeniu. Przyjmij, że opisane przemiany przebiegły z wydajnością równą 100%, a masy molowe są równe:
M Na₂SO₄ =142 g mol⁻¹
M BaSO₄ = 233 g mol⁻¹

Węglan sodu to jeden z najważniejszych produktów nieorganicznego przemysłu chemicznego. Jest otrzymywany metodą amoniakalną, w której surowcami są amoniak, chlorek sodu oraz węglan wapnia. Proces składa się z wielu etapów. Jednym z produktów ubocznych okazuje się chlorek amonu, z którego, w wyniku działania wodorotlenkiem wapnia, odzyskiwany jest amoniak. Ostateczny produkt (węglan sodu) powstaje w wyniku ogrzewania wodorowęglanu sodu w procesie zwanym kalcynacją.

Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji odzyskiwania amoniaku z chlorku amonu (równanie 1.) oraz równanie reakcji kalcynacji wodorowęglanu sodu (równanie 2.).

Równanie 1.:

Równanie 2.:

W zamkniętym reaktorze znajdowały się dwa gazy: wodór oraz fluor. Po zakończeniu reakcji zbiornik zawierał tylko fluorowodór, którego masa była równa 0,4 g.

Napisz, w jakim stosunku objętościowym zmieszano wodór z fluorem w reaktorze, oraz określ, ile gramów wodoru i ile gramów fluoru wprowadzono do reaktora.

Stosunek objętości substratów V wodoru : V fluoru = ……
Masa wodoru wprowadzonego do reaktora m wodoru = ……
Masa fluoru wprowadzonego do reaktora m fluoru =……

Produkcja krzemu w skali przemysłowej polega na redukcji tlenku krzemu(IV) węglem w piecu elektrycznym w temperaturze około 2300 K. Reakcja zachodzi zgodnie z równaniem:

 

 

Oblicz, ile kilogramów czystego krzemu można otrzymać z 1 tony piasku kwarcowego zawierającego 85% masowych tlenku krzemu(IV), jeżeli wydajność procesu jest równa 70%. Przyjmij, że pozostałe składniki piasku nie zawierają krzemu.

Węglan sodu występuje w postaci soli bezwodnej oraz w postaci hydratu zawierającego 63% masowych wody. Obie formy rozpuszczają się w wodzie. Uwodniony węglan sodu tworzy
bezbarwne kryształy, które podczas ogrzewania uwalniają wodę krystalizacyjną i rozpuszczają się w niej.
Rozpuszczalność węglanu sodu (w przeliczeniu na sól bezwodną) w temperaturze 40 °C jest równa 48,8 g na 100 g wody.

 

1. Wykonaj obliczenia i ustal wzór opisanego hydratu węglanu sodu.

 

2. Na podstawie obliczeń rozstrzygnij, czy węglan sodu zawarty w opisanym hydracie całkowicie rozpuści się w wodzie krystalizacyjnej w temperaturze 40 °C.

 

3. Oceń, czy podane poniżej informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

 

Przygotowano dwie identyczne próbki oznaczone numerami I i II: w każdej próbce zmieszano 2,8 g wiórków żelaznych i 2,4 g rozdrobnionej siarki.
Próbkę I wprowadzono do probówki i ogrzano w płomieniu palnika. Stwierdzono, że żelazo całkowicie przereagowało z siarką, w wyniku czego powstał produkt, w którym stosunek
masowy MFe : MSe = 7 : 4 (reakcja 1.). Po zakończeniu reakcji zawartość probówki ostudzono, a następnie poddano działaniu kwasu solnego użytego w nadmiarze. Zaobserwowano, że mieszanina poreakcyjna częściowo roztworzyła się w kwasie, czemu towarzyszyło wydzielanie bezbarwnego gazu o nieprzyjemnym zapachu (reakcja 2.).
Próbkę II wprowadzono – bez uprzedniego ogrzewania – do zlewki z kwasem solnym. Stwierdzono, że próbka częściowo roztworzyła się w nadmiarze kwasu z wydzieleniem bezbarwnego i bezwonnego gazu (reakcja 3.).

 

1. Napisz w formie cząsteczkowej równania reakcji, które zaszły po poddaniu obu próbek działaniu kwasu solnego użytego w nadmiarze (reakcja 2. i reakcja 3.).

Równanie reakcji 2.:

Równanie reakcji 3.:

 

2. Podaj nazwę substancji, która pozostała nieroztworzona w kwasie solnym w obu naczyniach, i podaj nazwę metody, którą należy zastosować, aby wyodrębnić tę substancję z mieszaniny poreakcyjnej otrzymanej po dodaniu nadmiaru kwasu solnego do obu próbek.

Nazwa substancji:

Nazwa metody:

 

3. Ustal, ile gramów substancji, która pozostała nieroztworzona w kwasie solnym w obu naczyniach, zawierały próbki.

Próbka I:

Próbka II:

Reakcja redukcji tlenku azotu(II) wodorem przebiega zgodnie z równaniem:

 

Szybkość tej reakcji wyraża się następującym równaniem kinetycznym:2

 

W tym równaniu k jest współczynnikiem proporcjonalności zwanym stałą szybkości reakcji, CNO CH₂ oznaczają stężenia molowe odpowiednio tlenku azotu(II) i wodoru. Stała szybkości
k jest charakterystyczna dla danej reakcji, zależy od temperatury, ale nie zależy od stężenia substratów.

W zamkniętym reaktorze o pojemności 2 dm3 zmieszano 6 moli tlenku azotu(II) i 4 mole wodoru. Podczas reakcji utrzymywano stałą temperaturę.

Oblicz stosunek szybkości opisanej reakcji w chwili, gdy przereaguje 50% początkowej ilości tlenku azotu(II), do szybkości początkowej tej reakcji.

Reakcja tlenku węgla(II) z parą wodną przebiega zgodnie z równaniem:

 

W temperaturze 800 K stężeniowa stała równowagi tej reakcji jest równa 4,0.

W zamkniętym reaktorze o stałej pojemności zmieszano 1 mol tlenku węgla(II) z parą wodną w ilości trzykrotnie większej od ilości stechiometrycznej. Mieszaninę utrzymywano w temperaturze 800 K aż do osiągnięcia stanu równowagi dynamicznej przez układ

 

Oblicz liczbę moli każdej substancji znajdującej się w reaktorze po ustaleniu się stanu równowagi opisanej reakcji.

Oblicz stężenie procentowe jodu w jodynie, jeżeli otrzymano ją w wyniku rozpuszczenia 8 gramw jodu w 72 gramach etanolu.

Podczas spalania 0,25 mola pewnego węglowodoru przebiegła reakcja chemiczna zilustrowana
ogólnym równaniem:

W wyniku opisanej przemiany otrzymano 46,5 g mieszaniny tlenku węgla(IV) i pary wodnej.

Wykonaj obliczenia i zaproponuj wzór półstrukturalny (grupowy) spalanego
węglowodoru.

Kwas etanodiowy o wzorze (COOH)2 jest najprostszym kwasem dikarboksylowym, którego
rozpuszczalność w wodzie w temperaturze 20 oC jest równa 9,52 g bezwodnego kwasu
w 100 g wody.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2003.

Oblicz minimalną masę wody potrzebną do rozpuszczenia 14,0 gramów hydratu kwasu
etanodiowego o wzorze (COOH)2 · 2H2O w temperaturze 20 oC. Wynik końcowy podaj
w gramach i zaokrąglij do jedności.

Jon CH3COO – występujący w wodnym roztworze octanu sodu jest niezbyt mocną zasadą
Brønsteda, która reaguje z cząsteczką wody zgodnie z równaniem:

Równowagę tej reakcji opisuje stała dysocjacji zasadowej Kb, wyrażona następującym
równaniem:

Oblicz pH wodnego roztworu octanu sodu o stężeniu 0,05 − ⋅ 3 mol dm w temperaturze
25 oC. Przyjmij, że reakcji z wodą ulega mniej niż 5% anionów octanowych.

Wskazówki rozwiązania:

• kwas octowy jak wszystkie kwasy organiczne jest kwasem słabym, to znaczy, że w roztworze wodnym dysocjuje część cząsteczek. 
• octan sodu jest solą, to dobrze rozpuszczalny związek, który jest świetnym źródłem jonów octanowych.
• zwróćmy uwagę, że stała dysocjacji nie zmienia się w zależności od stężenia, ale ma na nią wpływ temperatura.
• iloczyn jonowy wody to iloczyn stężenia jonów: kationów hydrioniowych oraz anionów hydroksylowych 
• suma pH i pOH wynosi 14

 

Gal występuje w przyrodzie w postaci mieszaniny dwóch izotopów. Na 3 atomy pierwszego izotopu galu o masie atomowej 68,926 u przypadają 2 atomy drugiego izotopu galu o masie atomowej mx. Średnia masa atomowa galu jest równa 69,723 u.

Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002.

Na podstawie powyższych danych oblicz masę atomową mx drugiego izotopu galu. Wynik końcowy podaj z dokładnością do trzeciego miejsca po przecinku.