b) Dusík se chová jako ideální plyn, kyslík jako reálný, platí Daltonův zákon pro jejich směs g = 10

Transkript

1 . ři telotě 6 C je v uzvřeé ádobě o objeu d síháo ol evého uhlíku ( 6 /ol s 5 olů vzduhu (ožeí 8 ol.% dusíku ol.% kyiku. yočítejte iálí tlky kyíku dusíku z těhto odíek elkový tlk v ádobě. b Jk se zěí iálí tlk O elkový tlk v ádobě okud o O ltí v de Wlsov stvová ovie s kostti 8. 6 ol - b86-5 /ol. Jk se elkový tlk zěí okud % uhlíku zeguje s kyíke odle ovie? C (s 5 O (g CO (g (šehy lyé ožky se v toto řídě hovjí jko ideálí lyy Řešeí: Ob lyy se hovjí jko ideálí lyy ltí Dltoův záko o jejih sěs N g 58 ol 6 d 5 ol ( 7 6 R 8 N N 988 g R 887 O O 758 g 696 O N O b Dusík se hová jko ideálí ly kyík jko eálý ltí Dltoův záko o jejih sěs O O R b O g O O N O / ol ( šehy lyé ožky se hovjí jko ideálí lyy ltí Dltoův záko o sěs Δ Δ ξ ν C ΔO 5 Δ CO. ol f ξ je ozsh eke (vždy větší ež -vyjdřuje stehioetii ν je stehioetiký koefiiet Δ ozčuje zegová látková ožství výhozíh látek ebo vziklá látková ožství oduktů očátek eke oe eke C ol -Δ C -ξ 6ol O ol - Δ O -5ξ 8ol CO ol Δ CO ξ ol N ol ol g R R g O CO N g g ( 77. Moláí teelou kitu vodí áy ve stvu ideálího lyu vystihuje v telotí itevlu - vzth C [J. -.ol - ] yočtěte telo ái zěu vitří eegie etlie etoie je-li jede ol vodí áy řevede z očátečího tlku k objeu d obje d áedujííi zůsoby: izobiky

2 b izoteiky vtě izoteiky evtě oti vějšíu tlku o k Řešeí: oes s ideálí lye z kosttího tlku [ ] w ( J R 8 R 8 q q C 6 C 6Al ΔU Δ B d A( C ( ( 58 D 957 ( 8 56 ( 8 56 ( J d Al B C D ( ( ( ( ( ( Δ RΔ 85 8( J ostty ABCD oužité ři výočtu q se získjí sováí obeého výzu o C se zdáí C AB.C. D (-. - b tý oes s ideálí lye z kosttí teloty [ ev.] o izoteí oesy (vté i evté se vitří eegie i etlie ideálího lyu eěí w q R l l 8659J q w 869J ΔU J ( id. ly Rl 8 l 576 J / Nevtý oes z kosttí teloty s ideálí lye [ iev] w ( ( q w J ΔU J Rl 8 l 576 J / q q J J / J / J /. Jede ol ideálího lyu edovl dibtiky z očátečího stvu k d koečý obje d těito zůsoby: vtě b evtě oti vějšíu tlku 867 k yočítejte v obou řídeh vykoou ái zěu vitří eegie etlie etoie. Moláí teelá kit uvžového lyu je C 9 J ol -. Řešeí: tá dibtiká eze s ideálí lye [q ev]

3 v κ A J / / ol v [ ] J κ [ ] ( w. κ κ. ( ( κ zoe o výočet áe ohu oužít ouze o vtou dibtikou ezi R 8 κ k R Rovie o výočet tlku ltí ouze o vtou dibtikou ezi stvová ovie ideálího lyu ltí o jkýkoliv ideálí ly ýočet vykoé áe zákldě ví věty teodyiké o dibtiký oes ideálího lyu ýočet zěy vitří eegie etlie etoie: w ΔU ΔU Δ J / / C d A (.686 ( J ( ΔU RΔ 99 8 ( 66 8 ol [ q ev. ] 785J Rovie o výočet áe zákldě zěy vitří eegie lze oužít o vtý i evtý dibtiký oes s ideálí lye. Rozdíl ři výočtu áe odle ůzýh vzoů je dá zokouhleí b Nevtá dibtiká eze ideálího lyu do koečého stvu 867 k [q iev] w ΔU v ( R 8 w 686( J ΔU RΔ O ( 867( ( J 6 R l A l 8 l 686l 8 o výočet zě etoie byl oužit obeý vzth záviosti etoie. S ds S d d id. ly C d R 665J d 975J / Itege byl ovede ejve z kosttí teloty z objeu obje oté ři kosttí objeu z teloty obje..yočítejte zěu vitří eegie etoie Gibbsovy eegie ři izoteiké ezi olu ethu z tlku M M ři telotě hová-li se eth jko ideálí ly. C J//ol Řešeí: Ze sojeé foule ví duhé věty teodyiké o uzvřeý systé vtý oes (evtou izoteí ezi obíhjíí ezi stejýi tlky oíšee vtý oese obíhjíí ezi stejý očátečí koečý stve.

4 ΔU J [ ] [ ] Rl Rl [ ] dg S d d d ΔG R l 8 l 8 l 887J / ideá l í ly d R 76575J [ ] ΔG J 5.yočítejte zěu etoie etlie ři izoteí fázové řehodu H O (l H O (s 5 k ři 75 (vtý děj ři 685 (evtý děj tlie táí ledu ři C je 69 J/ol oláí teelá kit z kosttího tlku C 756 J//ol u odhlzeé vody 768 J - /ol u ledu. Jká je zě Gibbsovy eegie o táí ledu ři telotě C. Řešeí: U vtého děje lze k výočtu oužít. větu teodyikou dq ds ev q táí táí táí táí ( t C J / / ol b u iev. děje vyjádřit ooí hyotetikýh ev. dějů kteýi se lze dostt z očátečího do koečého stvu S S S H O l Δ Δ Δ ([ t C] H O([ l t C] H O([ s C] H O([ s t 5 C] 5 A 7 l 756 l 9J / / ol J / / ol 7 5 Aled l J ol 768 l 696 / / J / / ol i ev vod otože ezáe tlii táí ledu ři -5 C oužijee stejý ostu jko ři výočtu etoie: A i A led ev vod ( 756 ( J J ( 768 ( J J 6. yočítejete telo zěu etoie Gibbsovy eegie doovázejíí z teloty 5 C tlku k řeěu olu FeS Fe O SO. Slučoví tel Fe O SO FeS O jsou ov [kj/ol] bsolutí etoie jsou ovy [J//ol] Gibbsovy učoví eegie jsou [kj/ol]. Řešeí: FeS / O Fe O SO q ξ ξ ( v od ( ν ξ q [ ( SO ( Fe O ( FeS 55 ( O ] od výh [ ( 968 ( 855 ( ] 885kJ výh

5 ξ ΔG ξ ΔG ξ [ S ( SO S ( Fe O S ( FeS 55 S ( O ] [ ( 8 (875 ( ] 7775J / ξ [ ΔG ( SO G ( Fe O ΔG ( FeS 55 ΔG ( O ] [ ( ( 756 ( ] 899kJ odle ovie ΔG--885( kj 7. N zákldě izobikýh ekčíh teel áedujííh ekí (všehy látky jsou uvžováy v lyé stvu ři 5 C s výjíkou uhlíku R: C (s H CH kj/ol R: C (s O CO - 95 kj/ol R: H O H 5 O 8 kj/ol vyočítejte ekčí telo o ováí zeího lyu odle eke R: CH O CO H O? Řešeí: S využití Hessov iiu lze ze záýh ekčíh teel vyočítt telo dlší eke. R b R R R. (C H - CH b. (C O - CO. (H O - H - 5 O (CH O - CO - H O Bile koefiietů u jedotlivýh ekttů CH : - - CO : -b - b H O: - - H : - - O : b b kj/ol 8. Učete záviost ekčího tel telotě o eki CCO (s CO (g CO (s ( 8 kj/ol vyočítejte telo otřebé ozložeí ol CCO ři CCO (s C [J. -.ol - ] CO (s C 69 9 [J. -.ol - ] CO (g C 7 7 [J. -.ol - ] Řešeí: oužije se ihhoffovo vidlo o záviost ekčího tel telotě v itegálí foě [ ] ( ( Δ ΔA B ( ( ΔD ΔΑ A(CO A(CO-A(CCO J//ol logiky ΔΒ J/ /ol N zákldě zdáí lze telotí záviost teelýh kit všeh ekttů vyjádřit ve tvu C AB... - tj. koefiiety ΔC J/ /ol ΔD J/ - /ol Obeou záviost ekčího tel telotě k vyjádří ovie: Δ H [ ] 8 6( ( 5 ΔC

6 o telotu dostee ( ( 8 6 ( q ξ J 8557MJ 8557J / ol 9. ři sáleí vodíku z tlku k odle eke H (g 5 O (g H (g se uvolí kj/ol. Učete jké teloty bude dosžeo ři eki ol vodíku s 5 ol. kyíku 6 ol dusíku z dibtikýh odíek. odík kyík i dusík řiházejí do ektou s telotou sáleí vodíku oběhe ze %. C (O C (N C (H J - ol - C (H O [J - ol - ] Řešeí: ýočet dibtiké teloty eke kdy telo uvolěé ekí ři ouží k ohřátí všeh ekttů d ξ d H O H O N ( d ( C ( H C ( O C ( H O C ( N ([ol] ([ol] H : - ξ ol O : ξ5-5 5ol H O: ξol N : 6 6ol ozčuje stv očátku koi eke. (- ( d - 5 ( d - ( d - 6 ( d - d 597 d oví látk teelého stoje kteý uje ve vté Cotově yklu ezi teloti 5 C 5 C je dusík. yočtěte účiost tohoto stoje ái vykoou jedí ole lyu z jede yklus telo odebé hokéu zásobíku telo ředé hldějšíu jestliže víte že iálí iiálí tlk v systéu běhe yklu jí hodoty M M. ředokládejte že se dusík řídí stvovou ovií ideálího lyu jeho teelá kit C 785 J.ol/ ezávisí telotě. Řešeí: tý Cotův yklus s ideálí lye jko oví látkou [ q ] [ ] [ ] [ q ] M 77? 77 M 98? 98 6

7 w q q η q q κ w w w w R l κ κ κ κ w R l 898l J 8M 56M 8 877l 858 J q J q. Dokžte že o eálý ly řídíí se v de Wlsovou stvovou ovií lze fugitu vyjádřit vzthe R l f - R l ( b- / R l R - R Návod: vzth R d l f d uvte využití vidl o deivováí součiu d ( d d Řešeí: Fugit je defiová oviei [] R dl f d f ři. k ltí R d l f d R l f R l f ( d d( R l ( R l ( b R R l R R l kost kost R l R ( b ( b R l R R R d kost f. Učete ktivitu dusíku ve vzduhu (dvouožková sěs dusík ožk okud se jeho iálí tlk ová 65 k. řeokládejte že dusík se hová jko ideálí ly. Řešeí: odle defiie je u lyýh sěsí ktivit uče vzthe (stddí vzth čístá lyá ožk z teloty systéu tlku 5 k i i /5 tedy 65/5 d. Jká je ktivit etu v klé sěsi but(- et ( he ( ři telotě C tlku k je-li oláí zloek etu sěs se hová jko ideálí oztok. Řešeí: odle defiie je u lyýh sěsí ktivit uče vzthe (stddí stv čistá klá ožk z teloty systéu tlku tlk systéu i i i o ideálí oztok i tedy o sěs CO ( H ( ři telotě C tlku M ltí o oláí obje vzth [ /ol] kde jsou oláí zloky říušýh ožek. Učete iálí oláí obje oidu uhličitého ve sěsi obshujíí 9 ol.% této ožky. 7

8 8 Řešeí: yjdee z defiie iálího oláího objeu ožky ( ( ( ( ( ( o doszeí 9 dostee 676 /ol iálí oláí obje oidu uhličitého je /ol. 5. tojé bodě vody ři telotě C je ovovážý tlk 6. yočítejte telotu táí ledu od tlke M záte-li o tojý bod táí 69 kj/ol oláí obje klé fáze je 8 /ol oláí obje ledu je 96 /ol táí /Δ táí ezávisí telotě. Řešeí: odle usiovy ovie oisujíí ovováhu dvou kodezovýh fází o jedé ože ( ( H t t t t 7 7 / Δ Δ Δ Δ Δ 6. yočtěte telotu vu -butolu ři tlku 7 k záte-li tv 988 vý ( tv 9 kj/ol. Jký tlk vyhází o tuto telotu z Atoieovy ovie? log [k]657-66/(t[ C]768. Řešeí: odle usiovy-eyoovy ovie oisujíí ovováhu klé lyé fáze s jedou ožkou k t C t H R k R H vý bv vý log l l 988 l Δ Δ Rozdíl ezi zdý tlke 7 k tlke vyočteý z Atoieovy ovie je dá tí že Atoieov ovie uvžuje záviost výého tel telotě (deive l odle bsolutí teloty eí u této ovie kostt. g l s

9 7. U sěsi beze (-yklohe ( ři t777 C učete tlk ožeí í fáze ři ihž zče vřít sěs o ožeí 7 hová-li se klá fáze jko ideálí oztok jko eguláí oztok s kosttou b5 ezáviou tlku. 9 k 9 k ři telotě 77.7 C. Jké je ožeí zeotoiké sěsi ři toto tlku? Řešeí: Fázová ovováh kli-á v dvouožkové systéu s í fází kde se obě ožky hovjí jko ideálí lyy ltí Dltoův záko klá fze je jedk ideálí oztok tj. ltí Roultův záko jedk eálý.oztok Ideálí oztok: ktivití koefiiety O y O O ( 7 959k Reálý oztok: # # l b O O l b y ( 7 O Azeotoiký bod zeotoiké bodě ltí y y. k Logitováí oedí ovie dostee l l ( l( b( b( oedí ovie uožňuje vyočíst k O O 8. Heyho kostt o ozustost oidu uhličitého ve vodě á ři telotáh C 5 C hodoty yočtěte jký je oláí zloek CO ři těhto telotáh. Řešeí: Fázová ovováh ly-oztok kde klá fze je ideálí oztok ly je ideálí ly H i C : 5 C : i i t k Aili ( vod ( z lbotoí teloty tvoří dvě klé fáze. ři C je ve g sodí fáze 5 g vody ve g hoí fáze g iliu. Učete ožství ožeí koeistujííh fází v systéu řiveého síháí g vody g iliu. Řešeí: Fázová ovováh dvou klýh fází se dvě ožki. Obě fze usí ít stejou telotu. ltí ákové vidlo 9

10 t / J 95/ C Hoí II Sodí I od Aili I II J II II I I I J II I J ( ( II 5g 6 I I ( 67. Feol ( se z oddíh vod ethuje butyletáte (. Rozděloví kostt feolu ezi butyletát ( vodu ( á ři telotě C hodotu (vyjádřeo ooí hotostíh zloků. Jestliže oddí vod obshuje.96 % hot. feolu vyočtěte jk se tto koete síží o jedo o třeh řidáíh g butyletátu k g oddí vody. Řešeí: Fázová ovováh dvou klýh fází v systéu o tří ožkáh. ltí Nestov ovie I II I II I II ( I I H O ( Feol ( kood II Butyl ( ( ( ( 8. Noálí telot tuhutí vodého oztoku o koeti 5 h% je ov -88 C. yočtěte oláí hotost látky je-li o vodu táí 69 vý 65 [kj/ol]. Jká bude telot vu tohoto oztoku? Řešeí: oligtiví vlstosti v ovovážé systéu oztoku etěkvé ožky tuhého ozouštědl (kyoskoie Δ M t 5 Rt M t M elot vu (ebulioskoie ( 5 5 ( 5 75kg / ol 75g / ol

11 Δ v Rv M v M 8 ( ( 5 elot vu bude 7 C.. ři telotě 65 C jí lidská kev vodý oztok N o koeti 55 ol/l stejý osotiký tlk. Z ředokldu že olekuly N jsou v oztoku úlě disoiováy vyočtěte osotiký tlk lidské kve Řešeí: π R 8 ( ři telotě 8 z tosfeikého tlku byl ol gfitu síhá s.5 ol CO. ol CO ol N. Zjistěte jký sěe bude obíht eke CO (g CO (g C (s je-li zdáo [G (8 -H (98 ]/ [J//ol] (98 [kj/ol] CO (g CO (g C (gfit -6 Řešeí: Rekčí izote ΔG i udává sě ůběhu eke ΔG i dg ΔG dξ ΔG R Π R l Π l CO ΔG CO od výh ν ( ν ( od výh ΔG R l CO CO R l Σ C CO CO g ([ol] C CO 5 CO N g CO CO 5 8 ol N ΔG ΔG ΔG ( ν GF od ( ν GF výh ( 98 od ( 98 ( ν ( ν od od výh ( 98 ( CO ( C ( CO 95 ( 5 [. GF( CO. GF( C GF( CO ] ( 98 [ ( 857 ] J / ol i l výh 8 výh 86J 75kJ

12 Záoá hodot ekčí izotey zeá že eke obíhá ve sěu disoie CO. okud by hodot byl kldá obíhl by eke ve sěu tvoby CO.. tol řehází ůsobeí koetové kyseliy síové diethylethe vodu odle ovie C H 5 OH (l C H 5 OC H 5 (l H O (l Jsou-li zdáy hodoty ΔG. (98 o C H 5 OH (l (C H 5 (l H O (l kteé jsou [kj/ol] vyočtěte ovovážou kosttu této eke ři 98 ožeí ovovážé sěsi ři této telotě. Řešeí: Cheiká ovováh v systéu s klýi ožki výočet ovovážé kostty z teod. dt ov. ožeí ν ( od ν ( vyh od vyh H O ethe id. ses H O ethe toh toh l R l ΔG od ξ ξ ( ξ [ ] ξ ξ ( ν ΔG ( ν ΔG ΔG ( H O ΔG ( the ΔG ( toh od výh výh kJ / ol l ([ol] (R[ol] toh -ξ the ξ H O ξ 5 ( ξ 6 97 thol the H O. 6 8 ol 6 ol 6 ol 5. Reke řívy oiku obíhá ři 6 M odle ovie N (g H (g NH (g Z těhto odíek bylo zjištěo že z olu dusíku olů vodíku vziklo 8 olu oiku. o zýšeí tlku M ěl ekčí sěs ožeí 66 ol.% NH 9 ol.% H 97 ol.% N. yočtěte ovovážou kosttu této eke z uvedeýh odíek sovejte jí s hodotou vyočítou z ΔG 65 kj/ol Řešeí: Cheiká ovováh v systéu s lyýi ožki výočet ovovážé kostty z ovovážého ožeí. Je zdáo látkové ožství vziklého oiku 8 ol tedy ozsh eke ξ 8/ ol. NH N H id. hovi NH N H N H NH (

13 [ k] ( Je záo ožeí ovovážé sěsi v oláíh zloíh l y y NH N y H ΔG R ([ol] (R [ol] N - ξ 9 ol H ξ 87 ol NH ξ 8 ol U eke FeSO (s FeO (s SO (g je záo že ekčí telo ři telotě 98 je ovo 58 kj/ol zě etoie ři této teltě je 87 J//ol. Jsou-li oláí teelé kity FeSO (s FeO (s SO (g ezávié teltě ovy J//ol učete ozkldý tlk oidu síového ři telotě 58 Řešeí: Cheiká ovováh v systéu s eísitelýi evýi ožki (k jejih ktivity lyý SO FeO SO SO FeSO R l ΔG [ ] ( ( 98 ΔA( 98 ΔB ( 98 ΔC ( 98 ΔD ( 98 ( ( 98 ΔAl ΔB ( 98 ΔC ( 98 ΔD ( ΔB ΔC ΔD [. u. ] ΔA J / / ol ΔG ( ( ( 87 77l ( l J / / ol 95J / ol 796 J / ol SO 56k 7. Oid uhličitý se z teloty z tosfeikého tlku vede řes vstvu koksu. Rovovážá kostt eke C (s CO (g CO (g á ři této telotě hodotu 758 (f * k. yočtěte kolik olů koksu zeguje ři stehioetiké dávkováí koksu CO b kolik olů CO je třeb úlé zegováí ol koksu

14 Řešeí: Cheiká ovováh v systéu s jedou evou ožkou (ktivit dvě lyýi ožki ([ol] (R [ol] C - ξ g b ξ CO b b - ξ CO ξ ξ CO CO [ ] b 758 b ol ξ g ξ ξ b ξ b ξ b ξ ξ 55ol b o úlé zegováí C je ξ (veli lé ožství C usí v ekčí sěsi zůstt jik elze luvit o heiké ovováze v systéu ξ b b b 8ol 8. ři dioheiké ozbou osttků třííh údjě Břetivu I kteý vládl od oku do své sti oku 55 byl stove obsh izotou C ove. - ol.%. řiozeý výskyt izotou C v živé říodí teiálu je. - ol.% zůstává o dobu oedíh deseti tisíe let řibližě kosttí. oločs ozdu izotou je 5568 let. Učete zd stáří vzoku odovídá době Břetiv I. Řešeí: Rdioktiví ozdy jsou oesy. řádu tedy ltí l k A kτ l 5568 τ 5 5 kτ ol / d ok 5 l l A 665oku ol / d Dob stří vzoku je říliš kátká by odovídl době Břetiv I 9. ři telotě 8 C obíhá eke zýdelěí butyletátu s NOH jko jedosěá eke s řáde vzhlede k butyletátu i vzhlede k NOH. Ryhlostí kostt této eke je 9 d.ol - /s. yočtěte koeti butyletátu o i jsou-li výhozí koete obou ožek stejé ové ol/d. b koeti butyletátu o i je-li výhozí koete butyletátu ov ol/d NOH M. koeti butyletátu o i je-li výhozí koete butyletátu ol/d NOH M. Řešeí: ButA ( A NOH ( B k NA ButA NOH ButOH o stejé výhozí koete ltí itegová kietiká ovie. řádu ve tvu

15 kτ A A A d ol / d / ol b o ůzé výhozí koete ltí itegová kietiká ovie ve tvu l ( b b ( ( z z e ( b ( b kτ e z b ( 96 87ol / d b 66 b kτ z okud výhozí koete jedé ožky (B řevyšuje ohokát výhozí koeti ožky B tj. b>> b- b oužije se itegová yhlostí ovie o eki seudoooolekuláí ve tvu l b kτ bkτ e e ol / d řesý výočet odle ostuu z bodu b dává z e ( ol / d 97 98ol / d 97. Metyli se ři vyššíh telotáh ozkládá odle ovie CH NH (g k HCN (g H (g Reke je z těhto odíek jedosěá vího řádu vzhlede k etyliu. ltí-li o telotí záviost yhlostí kostty ovie k 99. e [s - ] vyočtětě ři jké telotě zeguje 5% etyliu z s. Jká je ktivčí eke této eke? Řešeí: Reke. řádu.: očátečí koete eí zdá její hodotu lze volit l A kτ ol / d k l 75 l k l 99 l 877 s 99 l 877 l 877 l 877 A ξ 5 75ol / d 7 A 99 A J R tlytiký ozkld kyseliy večí obíhá záoveň dvě áedujííi eleetáíi ekei HCOOH (g k CO (g H O (g HCOOH (g k CO (g H (g 5 (I (II

16 Jsou-li ři 5 záy hodoty yhlostíh kostt k s - k s - vyočtěte kolik HCOOH zeguje z hodiu odle eke (I Řešeí: o eke bočé (kokuečí ltí áedujíí kietiké ovie d k dτ k k k ( 6 [ ] 6ol / 5 ( k k τ [ ] ( e e d. Rozkld lyého ldehydu (A lyý etldehyd (A lze vyjádřit elkovou stehioetikou ovií A A. ři 6 C byl ěře áedujíí kietiká dt Čs [h] C(A [ol/ ] Rekčí yhlost - d C(A/d τ [ol/( h] oedí řádek tbulky eekčí yhlost byl získá ueikou deiví s využití dt víh dvou řádků. ooí etody eješíh čtveů byl těito dty olože řík osá ovií l A B l C(A kde o kostty A B byly lezey hodoty A B 8 7. Učete řád eke yhlostí kosttu z ředokldu že yhlost eke ozkldu A eí ovlivě etldehyde. Řešeí: ři učováí řádu eke difeeiálí etodou s využije áedujíí ovie ( A dc k C α dτ α ( A l l k l C( A A B l C( A oováí oedího výzu s říkou oložeou dty v tbule se získá A l k k e ( A e( 8 s B α. o ozkld ldehydu (A etldehyd (A byl ěře áedujíí kietiká dt - oč. ko. A [ol/ ] oločs τ 5 [h] oložeí těhto dt etodou eješíh čtveů říkou osou ovií l τ 5 A B l byly získáy hodoty Řešeí: kostt A B : A6 8 B. Učete řád eke yhlostí kosttu ři této telotě. o učeí řádu eke z ěřeýh oločsů eke u eke -tého řádu ltí vzthy lτ 5 l ( k lτ kτ 5 ( l k ( l l l l k 6 l k kτ oováí oedí ovie s ovií říky oložeé dty v tbule vyhází k s. Metyli se ři vyššíh telotáh ozkládá odle ovie 6

17 CH NH (g k HCN (g H (g to eke je jedosěá eke. řádu vzhlede k etyliu. Ryhlostí kostt ři 6 C je k s -.. yočtěte jký je ři této telotě tlk ve vsádkové ektou o objeu eguje-li etyli ůl hodiy bylo-li do ektou dávkováo ol etyliu. Jký je ozsh eke?. Jký je obje ektou ideálě íhého ujíího ři tlku k dávkuje-li se do ektou ol etyliu z h oždujee-li stejý ozsh eke. Řešeí:. o výše uvedeou eki vsádkový ekto lze st látkovou bili ve tvu ([ol] (τ[ol] CH NH HCN -ξ ξ H 5ξ g 5ξ o zěu oláí koete etyliu s čse ltí itegová yhlostí ovie eke. řádu : ( MA ( MA kτ.5 6 l l k τ ( ξ e e 65ol ( MA ( MA ξ 87 g ol R ( ξ ξ 5 ξ R 8 (6 7 ( o ideálě íhý ekto jsou látková ožství v ředhozí bilčí tbule hze ůtoky ožek ( ozčuje ozsh eke z jedotku čsu ([ol/h] ([ol/h] CH NH HCN H ltí ovie o vsádkový ekto g 5 75 ol/h & MA & ( MA & ( MA & ( MA & ( MA & ( MA & ( MA & ( MA ( k ( MA & ( MA & ( MA k k & R ( ( o stejý ozsh eke i zegové ožství etyliu z h je třeb si eší ideálě íhý ekto ež ekto vsádkový. g 7

18 5. Jký je středí ktivití koefiiet CuSO ve vodé oztoku ři 5 C je-li jeho koete ov ol/d je-li v oztoku řítoe i L (SO.o koeti iu ol/d. Jký je ktivití koefiiet síu ltitého v oztoku? Řešeí: Ob síy jsou soli tedy ve vodě silé elektolyty tj. jsou lě disoiováy ioty CuSO Cu SO L ( SO L SO Iotová síl oztoku je I 5 5 [ ( Cu ( L ( ( SO ( ] [ 9 ] 55ol / l ( CuSO 55 7 ( l ( L ( SO 7 ( ( CuSO ( L ( SO yočítejte kolik olů C se vyloučilo t elektodě ůhode oudu A o dobu 6 iut. Řešeí: N elektodě obíhá elektodová eke (eduke C e C očet olů elektoů zjistíe z áboje ošlého oztoke áboje eseého ol elektoů tj. F968 C/ol. k odle Fdyov záko elektolýzy ltí: C e Q F I τ F 9687 ol 7. o kyseliu otovou s koetí ol/d byl ři 5 C zjiště z vodivostíh ěřeí stueň disoie 7. yočítejte disoičí kosttu této kyseliy. b Jk se zěí stueň disoie kyseliy otové (zvětší se ebo se zeší o řidáí N do oztoku? Řešeí: yseli otová je bý elektolyt se stuě disoie α<. Jde o výočet ovovážé kostty disoie zákldě zlosti ovovážého ožeí u systéu kde je uto uvžovt středí ktivití koefiiet.#. Disoii lze ost CH COOH CH COO d [ H ] [ CH COO ] H [ CH COOH ] ( α [ H ] [ CH COO ] α [ CH COOH ] ( α α Středí ktivití koefiiet kyseliy otové vyočtee zákldě iotové síly oztoku: 8

19 I i z l i ( 7 [ ( H ( CH COO ( ] 5[ α α] α 7 7ol / d ioty ( e ři výočteh itové síly se zedbává řísěvek iotů H OH - vziklýh disoií vody k její hodotě (jsou řádu -7 M. b N jko sůl je ve vodě silý elektolyt oto je úlě disoiová. N - ioty budou zvyšovt hodotu iotové síly odle Debye-Hukelov vzthu budou tk sižovt hodotu středího ktivitího koefiietu kyseliy otové. o zeá že se zvýší koete iotů vziklýh disoií kyseliy otové by hodot kostty disoie zůstl stejá. 8. yočtěte H oztoku CH COOH s koetí ol/d. Disoičí kostt kyseliy je Řešeí: toto řídě jde o výočet stuě disoie (ovovážého ožeí ze záé hodoty ovovážé kostty disoie. Je uté uvžovt středí ktivití koefiiet kteý ovovážé ožeí závisí tí se tetiké řešeí stává ožitější. Jede z ostuů využívá tzv. zdálivé disoičí kostt z defiové vzthe z d α α z í se stueň disoie učí dle ovi z z z z α α α ři řešeí se ostuuje ve dvou koíh. I. Učí se iotová síl oztoku z ředokldu že k í řisívjí ouze ioty vziklé disoií silýh elektolytů řítoýh v oztoku u ihž záe koete. še řídě žádý silý elektolyt v oztoku eí tedy iotová síl je ol/ tedy středí ktivití koefiiet disoiové CH COOH je jedotkový. k Z d z 75 α [ H ] α [ CH COO ] * [ H ] [ H ] ol / d [ CH COO ] 5 II. N zákldě těhto vyočteýh koetí se učí ová řesější iotová síl oztoku z í středí ktivití koefiiet ová hodot z odle vzthů I 5 l [ ] ( ol / 8 95 z oužití ostuu osé v koku I. se vyočte ová koete (H H

20 8 α 5 8 [ H ] α 9 9 [ H ] ( H 9 H log[ ( H ] toto řídě lze ktiky stejou hodotu H vyočítt i oužití hodoty (H - učeé v koku I. 9. Jké H bude ít oztok obshujíí ůvodě ol/d otu sodého ol/d kyseliy otové je-li v ě kyseli H o koeti ol/d. d (CH COOH Řešeí:. ůvodí oztok - Jde o sěs silého elektolytu otu sodého bého elektolytu kyseliy otové. CH COON CH COO N řibližou hodotu iotové síly oztoku středí ktivití koefiiety elektolytů v oztoku lze učit dle vzthů kde uvžujee ouze ioty ze silýh elektolytů zedbáe hydolýzu otového iotu. I 5 l ( CH [ ( N ( CH COO ( ] 5[ ] COOH l ( H O 7 ( ol / oete iotů s uvžováí hydolýzy učíe z kostty hydolýzy otu sodého tj. ze vzthů H O ( CH COO h h d [ CH COOH ] [ OH ] [ CH COO ] α 7 ( α ( α 9 α ( OH α 57 ( CH COOH α ( OH ři výočtu α z oedí ovie bylo využito zjedodušeí α (- α log [ ( H ] log[ ( OH ] log[ ( OH ( HOH ] 9 [ 695] 9 H log Dlší zřesňováí hodoty iotové síly zhutí koetí OH - H eí uté. Roztok otu sodého kyseliy otové kyseliy hloovodíkové. H ve vodě je silý elektolyt H H - H vziklé disoií H se částečě vážou CH COO - vytvoří edisoiovou CH COOH. ýedke je H oztoku ktiky stejé jko u ůvodího oztoku. ltí ( N ( ( H ( CH α ( CH COO COOH α α odobě jko v části oužijee o odhd iotové síly ouze koete iotů ze silýh elektolytů (H ot sodý zedbáe vliv hydolýzy otového iotu.

21 ltí dále I 5 5 [ ( N ( H ( CH COO ( ( ( ] [ ] ol / l ( HOH 7( ( α š 7 69 (α (α 9 h 57 α 987 α 9 ( α tj. α. (ktiky veškeé hydooiové ioty z H jsou vázáy otový iot. yužití této hodoty lze ředházejíí řešeí zřesit jko [ ( H ] log[ ( OH ( HOH ] log[ ] 8 H log H se zěilo je zedbtelě ož je ii tluivýh oztoků. I v toto řídě byl zedbál řísěvek iotů vziklýh disoií vody.. Seifiká vodivost syeého oztoku Ag CO á hodotu 8. - S/ seifiká vodivost oužité vody je 9. - S/. yočítejte koeti ozuštěého Ag CO jeho souči ozustosti ( λ (5CO S. /ol λ (Ag S. /ol. Řešeí: Uhličit stříbý jko sůl je v oztoku úlě disoiová řisívá k jeho vodivosti solu s ioty H OH - vziklýh disoií vody. oete vvšeh iotů je veli lá oto lze ovžovt jejih ohyb z ezáviý lze ovt s vodivosti z ekoečého zředěí ( Ag CO κ κ ( oztoku κ ( H O Ag CO κ Λ z ν ( Ag CO Ag I CO ( Ag CO 6. ( Ag CO ( Ag CO ( ( oztok 6 Ag CO S / ( Ag ( CO ( ( Ag ( CO ( 999 ol / Λ ( Ag Λ ( 5CO [ ] [ ] l 7 s s ( 6 ( ( ol / d ol / Jká je ozustost Ag ve vodě v oztoku M v oztoku M NO. s (Ag Řešeí: odobě jko u říkldů výočtu stuě disoie kyseli jde o výočty ovovážého ožeí oztoku kde se uvžuje středí ktivití koefiiet Ag oto se oužije zdálivý souči ozustosti ZS tohoto silého elektolytu.

22 Ag ( s Ag s ( Ag ( ( Ag ( s ZS. Roztok Ag ve vodě (Ag jko sůl je silý elektolyt je v oztoku úlě disoiová oě Ag jehož koeti ve vodě ezáe eí v oztoku žádý jiý silý elektolyt tedy ví oie iotové síly je I ol/. k ZS S ( Ag ( Ag ( M ZS N zákldě těhto koetí učíe ovou hodotu iotové síly středí ktivití koefiiet I l 5 5 [ ] ( 5 ( Ag zs ol / Je zřejé že dlší ov iotové síly eí utá. jko sůl je silý elektolyt je v oztoku lě disoiová zvyšuje koeti - I l ZS [ ( ( ( ] [ ] 7 s ( ol / ři ví odhdu iotové síly byl zedbá řísěvek iotů z Ag jejihž koete ezáe. ZS ( Ag [ ( ] [ ] ( Ag 8 Ai v toto řídě dlší zřesěí iotové síly ejsou zotřebí. Je zřejé že koete Ag iotů ve vodě se zešil. NO jko sůl je v oztoku úlě disoiová zvyšuje hodotu iotové síly tedy sižuje hodotu. Aby hodot součiu ozustosti zůstl stejá (závisí je telotě oř. veli álo tlku usí se zvýšit koete Ag NO I [ ( ( NO ( ] [ ] 899 ZS s NO 88 5 ( Ag 8 ol / Ai zde eí uté ovovt hodoty iotové síly zhutí řísěvků iotů Ag - vziklýh disoií Ag.

23 . yočítejte elektootoiké ětí čláku osého shéte (- Cd CdSO (C ol/d (C ol/d Hg Hg ( (AL 68 (Cd /Cd - 98 Řešeí: Jde o dv oločláky odděleé solý ůstke lze tedy zedbt difuzí oteiál. Redukčí oteiály jsou Cd l e Cd ( Cd / Cd R l F Cd Levý : Hg I l e Hg ( AL l R l F [ ( ] [ ] ( CdSO 7 ( ( Cd levý vý : I l ( vý 89 Cd ( Cd SO ( CdSO 898 l ( [ ( ] [ ] ( 7 ( ( ( ( l 9687 ( ol / 7 8 ol / ři studiu glvikého čláku (-Fe Fe (C ol/d (g (5 k t ( bylo ři 5 C zjištěo elektootoiké ětí 555. Učete středí ktivití koefiiet Fe. Záte (Fe /Fe -6 (5 / - 6 Řešeí: Obě elektody jsou oořey do oztoku Fe vé obíhá eduke levé oide. Rovie oločláků jsou Levá : l ( Fe Fe e R / Fe l F ( Fe Fe vá : (5 / e R F ( l ( 5

24 ( ( ( ( ( ( ( 88 l 8676 l ( l l ( ( ( l ( l ( ( l / ( / ( Fe Fe Fe l FeC Fe F R Fe F R Fe F R F R Fe Fe š l l