5. Jaká bude koncentrace roztoku hydroxidu sodného připraveného rozpuštěním 0,1 molu látky v baňce o objemu 500 ml. Vyber správný výsledek:

Transkript

1 ZÁKLADNÍ CHEMICKÉ VÝPOČTY II. autoři a obrázky: Mgr. Hana a Radovan Sloupovi 1. Ve třech válcích byly plyny, prvky. Válce měly obsah 3 litry. Za normálních podmínek obsahoval první válec bezbarvý plyn o hmotnosti 0,54 g, druhý bezbarvý plyn o hmotnosti 3,75 g a třetí válec rovněž plyn o hmotnosti 9,5 g. Které plyny asi byly ve válcích? Budou všechny tři plyny lehčí než vzduch, když víš, že 1 m 3 vzduchu váží 1,2 kg? Který válec by tedy nemusel být zakrytý, aby z něho plyn zcela nevyprchal? (za normálních podmínek, teplota 0 C a tlak 101,325 zaujímá 1 mol plynu 22,4 dm 3 ) 2. Jaký objem plynu do balónku napustil prodejce balónků, když víš, že naplnil 0,5 g helia, tlak je 101 kpa a teplota 20 C? Odhadni, jaký objem v dm 3 má balónek a označ správnou odpověď. Molární hmotnost helia je 4 g mol -1. K výpočtu využij také část informací v předchozím příkladu. A) 2,9 cm 3 B) 2,9 dm 3 C) 2,9 m 3 D) 0,029 m 3 3. V zimě se k solení silnic používá chlorid vápenatý. Je možné jej získat ve třech podobách: bezvodý, dihydrát a hexahydrát. Spočítej, kolik čisté soli získají silničáři v případě, že objednají na zimu 150 tun dihydrátu. Kolik z celkové částky zaplatí za vodu? Jaký poměr mezi solí a vodou by byl v dalších dvou případech? M (Ca) = 40,1 g mol -1, M (Cl) = 35,45 g mol K úpravě povrchu kovů se používá galvanické pokovování např. chrómem, mědí, nebo zinkem, v závislosti na prostředí, ve kterém budou potom používány. Na obrázku je destička z ocele. Její povrch má být pokryt souvislou vrstvou mědi, chrómu a zinku o tloušťce 0,1 mm. Jakou hmotnost budou mít použité kovy, když víš, že hustota mědi je 8,96 g cm - 3, chrómu 7,19 g cm -3 a zinku 7,13 g cm -3? Doplňkové materiály k učebnici Chemie 9 1

2 5. Jaká bude koncentrace roztoku hydroxidu sodného připraveného rozpuštěním 0,1 molu látky v baňce o objemu 500 ml. Vyber správný výsledek: a) 0,2 mol b) 2 mol dm -3 c) 0,2 mol dm -3 d) 2 mol 6. Vypočítej hmotnost oxidu siřičitého, který unikne do ovzduší při spálení uhlí, obsahujícího 65 kg síry. Kolik by bylo oxidu uhličitého, kdyby shořelo stejné množství uhlíku? M (S) = 32 g mol -1 M (C) = 12 g mol -1 rovnice: S + O 2 SO 2 C + O 2 CO 2 7. Na etiketě minerální vody byly tyto údaje: výtah z analýzy: obsah iontů: Na ,2 mg/l Cl ,1 mg/l... Jaký je skutečný počet sodných iontů v 0,33 l lahvi této minerálky? Je jich více nebo méně než chloridových iontů? M (Na) = 23 g mol -1 M (Cl) = 35,45 g mol -1 ( v jednom molu látky je 6, částic) Doplňkové materiály k učebnici Chemie 9 2

3 ZÁKLADNÍ CHEMICKÉ VÝPOČTY II. řešení: 1. Ve třech válcích byly plyny, prvky. Válce měly obsah 3 litry. Za normálních podmínek obsahoval první válec bezbarvý plyn o hmotnosti 0,54 g, druhý bezbarvý plyn o hmotnosti 3,75 g a třetí válec rovněž plyn o hmotnosti 9,5 g. Které plyny asi byly ve válcích? Budou všechny tři plyny lehčí než vzduch, když víš, že 1 m 3 vzduchu váží 1,2 kg? Který válec by tedy nemusel být zakrytý, aby z něho plyn zcela nevyprchal? např: 1 mol libovolného plynu za normálních podmínek zaujímá 22,4 dm 3! 1 mol..22,4 dm 3 x mol...3 dm 3 x = 0,134 mol Ve válcích je 0,134 mol plynu. a) 0,54 g...0,134 mol x g...1 mol x = 4,03 g obdobně b) (27,98 g) a c) (70,89 g), nebo podle vzorce M = m/n Z tabulek lze snadno zjistit, že se jedná o helium (He), dusík (N 2 ) a chlor (Cl 2 ). Jeden litr vzduchu váží 1,2 g, tzn., že 3 l (dm 3 ) váží 3,6 g, lehčí bude jen helium. Válce s dusíkem a chlorem nemusí být zakryté. 2. Jaký objem plynu do balónku napustil prodejce balónků, když víš, že naplnil 0,5 g helia, tlak je 101 kpa a teplota 20 C? Odhadni, jaký objem v dm 3 má balónek a označ správnou odpověď. Molární hmotnost helia je 4 g mol -1. K výpočtu využij také část informací v předchozím příkladu. M (He) = 4 g mol -1 n = m / M 0,5 / 4 = 0,125 mol 1 mol plynu za teploty 0 C a tlaku cca 101 kpa zaujímá 22,4 dm 3 0,125 mol...zaujímá x dm 3 x = 22,4 0,125 = 2,8 dm 3 Vezmeme-li v úvahu rozpínavost plynů, je nejpřesnější údaj B. Doplňkové materiály k učebnici Chemie 9 3

4 3. V zimě se k solení silnic používá chlorid vápenatý. Je možné jej získat ve třech podobách: bezvodý, dihydrát a hexahydrát. Spočítej, kolik čisté soli získají silničáři v případě, že objednají na zimu 150 tun dihydrátu. Kolik z celkové částky zaplatí za vodu? Jaký poměr mezi solí a vodou by byl v dalších dvou případech? M (Ca) = 40,1 g mol -1, M (Cl) = 35,45 g mol -1 CaCl 2 CaCl 2. 2H 2 O CaCl 2. 5H 2 O M = 111,0 g mol -1 M = 147,0 g mol -1 M = 219,0 g mol -1 w(cacl 2 ) = 111/111 = 1 w(cacl 2 ) = 111/147 = 0,755 w(cacl 2 ) = 111/219 = 0,51 podíl soli je 100 % podíl soli je 75,5 % podíl soli je 51 % V případě dihydrátu zaplatí silničáři téměř 25 % ceny za vodu v soli. 4. K úpravě povrchu kovů se používá galvanické pokovování např. chrómem, mědí, nebo zinkem, v závislosti na prostředí, ve kterém budou potom používány. Na obrázku je destička z ocele. Její povrch má být pokryt souvislou vrstvou mědi, chrómu a zinku o tloušťce 0,1 mm. Jakou hmotnost budou mít použité kovy, když víš, že hustota mědi je 8,96 g cm - 3, chrómu 7,19 g cm -3 a zinku 7,13 g cm -3? Povrch kvádru: 2(ab + ac + bc) = 2(0, , ) = 412 cm 2 Objem získáme vynásobením povrchu silou vrstvy, tedy 412 0,01 = 4,12 cm 3 Podle vzorce hustoty: m = ρ V m mědi = 4,12 8,96 = 36,9 g m chrómu = 4,12 7,19 = 29,6 g m zinku = 4,12 7,13 = 29,38 g Bude použito 36,9 g mědi, 29,6 g chrómu a 29,38 g zinku. Doplňkové materiály k učebnici Chemie 9 4

5 5. Jaká bude koncentrace roztoku hydroxidu sodného připraveného rozpuštěním 0,1 molu látky v baňce o objemu 500 ml. Vyber správný výsledek: a) 0,2 mol b) 2 mol dm -3 c) 0,2 mol dm -3 d) 2 mol Řešení: např. c = n / V c = 0,1 mol / 0,5 dm 3 c = 0,2 mol dm 3 6. Vypočítej hmotnost oxidu siřičitého, který unikne do ovzduší při spálení uhlí, obsahujícího 65 kg síry. Kolik by bylo oxidu uhličitého, kdyby shořelo stejné množství uhlíku? rovnice: S + O 2 SO 2 C + O 2 CO 2 Řešení: např. m (S) = M (S). n (S) m (S) = 32 g / mol. 1mol m (S) = 32g m (SO 2 ) = M (SO 2 ). n (SO 2 ) m (SO 2 ) = 64 g / mol. 1mol m (SO 2 ) = 64 g 32g S...64g SO 2 65 kg S...x kg SO 2 m (C) = M (C). n (C) m (C) = 12 g / mol. 1mol m (C) = 12g x = 4160 / 32 = 130 kg SO 2 m (CO 2 ) = M (CO 2 ). n (CO 2 ) m (CO 2 ) = 44 g / mol. 1mol m (CO 2 ) = 44 g 12g C...44g CO 2 65 kg C...x kg CO 2 x = 2860 / 12 = 238,3 kg CO 2 Doplňkové materiály k učebnici Chemie 9 5

6 Hmotnost oxidu siřičitého je 130 kg. 7. Na etiketě minerální vody byly tyto údaje: Hmotnost oxidu uhličitého je 238,3 kg. výtah z analýzy: obsah iontů: Na ,2 mg/l Cl ,1 mg/l... Jaký je skutečný počet sodných iontů v 0,33 l lahvi této minerálky? Je jich více nebo méně než chloridových iontů? M (Na) = 23 g mol -1 M (Cl) = 35,45 g mol -1 ( v jednom molu látky je 6, částic) Řešení: např. sodík: 500,2 / 3 = 166,73 mg Na + v lahvi Protože hmotnost elektronu je velmi malá, můžeme počítat Na + jako Na... 1 mol Na...23 g x mol Na...0,16673 g x = 0,16673 / 23 x = 0, mol Na + Počet částic v jednom molu látky je 6, , pak tedy počet sodných iontů je: 6, , = 4, iontů Na + chlor: 447,1 / 3 = 149,03 mg Cl - v lahvi Protože hmotnost elektronu je velmi malá, můžeme počítat Cl - jako Cl... 1 mol Cl...35,45 g x mol Cl...0,14903 g x = 0,14903 / 35,45 x = 0, mol Cl - počet částic v jednom molu látky je 6, , pak tedy počet chloridových iontů je: 6, , = 2, iontů Cl - Sodných iontů je v lahvi minerálky víc než iontů chloridových. Doplňkové materiály k učebnici Chemie 9 6

7 Doplňkové materiály k učebnici Chemie 9 7