Zkouškový test z fyzkální a kolodní cheme VZOR/1 jméno test zápočet průměr známka Čas 9 mnut. Povoleny jsou kalkulačky. Nejsou povoleny žádné písemné pomůcky. Uotázeksvýběrema,b,c...odpověd b kroužkujte.platí: 1. Vždy je alespoň jedna odpověď správná. 2. Správných odpovědí může být více. Pro dosažení plného počtu bodů nutno označt všechny, není-l uvedeno jnak. 3.Zazvlášťnesprávnouodpověďje 1bod. Uotázekoznačených? uvádějtevždyúvahučvýpočet,kterévásdovedlykodpověd. Jnak nemusí být Vaše odpověď uznána! K úspěchu je potřeba dosáhnout 5 bodů. Př ústním pohovoru lze modfkovat výsledek zkouškového testu o maxmálně +2 bodů. Celková známka je průměrem ze zápočtových testů a tohoto testu s případným ústním dozkoušením. Hrance pro přpuštění k ústnímu pohovoru je 45 bodů. Můžete potřebovat Avogadrovakonstanta: N A =6.22 1 23 mol 1 Planckovakonstanta: h=6.626 1 34 Js 1 Ebuloskopckákonstantavody=.51Kkgmol 1 Kryoskopckákonstantavody=1.86Kkgmol 1 Povrchovénapětívody=72mN/m(př25 C),75mN/m(př C) Laplaceova Youngovarovnce: p= 2γ r van thoffovarovnceproosmotckýtlak:π=crt Kelvnovarovnce:ln ps r p s = ± 2γV(l) m RTr Goldmanovarovnce: φ= RT F ln katontyp c vpravo katontyp c vlevo + anontyp c vlevo + anontyp c vpravo Hendersonova Hasselbalchovarovnce:pH=pK a log 1 c acd c base Debyeův Hückelůvlmtnízákon(I c jeontovásíla):lnγ = Az 2 I c
Výpočty 1.(1bodů)SlučovacíGbbsovaenergevodyje 237kJmol 1.Jakámusíbýtvlnovádélka světla, které je schopno rozštěpt molekulu vody? Předpokládejte 1% výtěžek za vznku plynnéhovodíkuakyslíkuzastandardníchpodmínek. 2.(1 bodů) V klasckém osmometru měříme rozdíl hladn roztoku a čsté vody. Předpokládejte, že umíme stanovt rozdíl hladn s přesností 1 mm. S jakou přesností lze pak stanovt látkovou koncentracrozpuštěnélátky?teplotaje25 C. 3.(1bodů)VypočtětepHroztoku,kterývznknerozpuštěním.2molsalmaku(NH 4 Cl)a.4molhydroxduvápenatéhovltruroztoku.KonstantaacdtyammonajepK a =9.25. Otázky 4.(5bodů)Teplotajemírou a celkové(knetcké a potencální) energe molekul b vbrační a rotační energe molekul c potencální energe molekul d knetcké energe molekul 5. (5 bodů) Nakreslete schematcky závslostkoncentracílátekaabna čase u vratných reakcí typu A B B A je-l na začátku v reakční směs pouze látka A. koncentrace čas 6.(5bodů)Vysvětletepojem koncentračnípolarzaceelektrody. 7.(5 bodů) Uveďte defnční vztah pro pohyblvost ontu(včetně popsu všech velčn) a jednotku,vekteréseměří(vsoustavěsi). 8.(5 bodů)? Obtáhněte křvku, která vyjadřuje závslost měrné vodvost κ roztoku slabé kyselny na koncentrac c. κ κ voda c Z jedné molekulyvodysamozřejměnemůže vznknout molekulao 2, ale maxmálněatomární(energetcky bohatý) kyslík. Předpokládejte ncméně deální průběh fotochemckého rozkladu zapsaného souhrnně jako 2H 2 O+2hν 2H 2 +O 2.
9.(5bodů)Napštereakc,kteráprobíhánaelektroděAg 2 SO 4 /Ag/SO 2 4,je-lvgalvanckém článku zapojena jako katoda(3 b.). Dále uveďte, na koncentrac jakých ontů je elektroda ctlvá: a SO 2 4 b Ag + c SO 2 4 aag + d H + 1.(5bodů)PřodvozeníDebyeova Hückelovalmtníhozákona, γ =exp( Az 2 I),byly použty následující předpoklady: a Ionty jsou solvatovány molekulam rozpouštědla, které jsou pevně vázány a tvoří solvatační slupku. b Ionty jsou nabté hmotné body. c Ionty v okolí daného ontu se nahrazují průměrnou sfércky symetrckou nábojovou hustotou(ontová atmosféra). d Rozpouštědlo se nahrazuje kontnuem s permtvtou danou permtvtou čstého rozpouštědla. e Koncentrace ontů je dostatečně vysoká(aby okolní onty tvořly dostatečně tlustou ontovou atmosféru stínící centrální on). 11.(5bodů)Závslostadsorbovanéhomnožství n A látkyana parcálnímtlaku p A zakonstantníteplotyjedánagrafempodle obrázku. Co platí? a Pro pops je vhodná Freundlchova adsorpční zoterma. b Adsorbent obsahuje póry různé velkost. c Pro pops je vhodná Gbbsova adsorpční zoterma. d Pro pops je vhodná Langmurova adsorpční zoterma. e K adsorpc dochází jen v jedné vrstvě. 12.(5 bodů) Pro kapalnový(dfuzní) potencál roztoku sol na membráně(dafragmě) platí: E D = ( D z D ) RT z F ln cvpravo c vlevo kde cjsoukoncentracesolnaoboustranáchmebrányadjsoudfuzníkoefcentyontů.co platí? a Katonty se adsorbují na záporné straně membrány, anonty na kladné. b Anonty se adsorbují na záporné straně membrány, katonty na kladné. c Koncentracesolnapříčmembránouselneárněměníod c vlevo do c vpravo. d Intenzta elektrckého pole v membráně je konstantní. e Vzorec je odvozen za předpokladu, že membrána je velm tenká(ve srovnání s Debyeovou stínící délkou).
13.(5 bodů) Ve fázovém rozhraní je za termodynamcké rovnováhy obecně nenulový gradent a teploty b hustoty c koncentrace 14.(5 bodů)? Která látka způsobí po rozpuštění ve vodě největší snížení povrchového napětí? a NaCl b CH 3 (CH 2 ) 14 COONa c glukosa d CH 3 (CH 2 ) 4 CH 2 OH 15.(5 bodů) Známe-l kontaktní úhel smáčení kapalny na tuhé látce a povrchové napětí kapalny, můžeme z toho vypočítat: a povrchovou energ tuhé látky mezfázovou energ tuhá látka kapalna b pouze artmetcký průměr povrchové energe tuhé látky a mezfázové energe tuhá látka kapalna c pouze mezfázovou energ tuhá látka kapalna d pouze rozdíl povrchové energe tuhé látky a mezfázové energe tuhá látka kapalna 16.(5 bodů) Závslost osmotckého tlaku roztoku neznámého polymeru na hmotnostní koncentrac za teploty 3 K byla vystžena vzorcem Π/Pa=148c w /(gdm 3 ) Vypočtěte střední molární hmotnost polymeru. 17.(5 bodů) Bylo zjštěno, že emulze má elektrckou vodvost zhruba stejnou jako roztok NaCl okoncentrac.1moldm 3.Ztoholzeusoudt,že a jetoemulzetypuv/o b emulze nemůže být stablzovaná elektrckou dvojvrstvou c jetoemulzetypuo/v d dsperzní podíl tvoří perkolovaný systém (Celkem 1 bodů. Můžete zkust bonusové otázky.)
Bonusové otázky 18.(7 bodů) Alkalcký článek lze vyjádřt schématem Zn(prášek) KOH(gel) MnO 2 Probíhá v něm celková reakce Zn+2MnO 2 ZnO+Mn 2 O 3 Napštezvlášťreakcnaanoděareakcnakatodě: anoda: katoda: 19.(8 bodů) Hydroxd olovnatý je málo rozpustný ve vodě. Rozpouští se ve dvou stupních, Pb(OH) 2 (s) Pb(OH) + +OH (součnrozpustnost K s ) (1) Pb(OH) + Pb 2+ +OH (dsocačníkonstanta K 2 ) (2) Napšte podmínky rovnováhy v lbovolné formě vhodné k numerckému řešení. Zjednodušení: aktvtníkoefcentyjsoujednotkové,koncentrach + lzezanedbat.rovnceneřešte. Konec vzorového testu Částoxdůbudeveskutečnosthydratovaná,Zn(OH) 2 amnooh,cožnemusíteuvažovat.vsystémuse však praktcky nevyskytují volné onty kovů.
Další cvčné otázky: 2.(5 bodů) Jaká je povrchová energe hladny rybníka Rožmberk? Povrchové napětí vody znečštěnéorganckýmlátkamje6mnm 1.Plocharybníkaje49ha. 21.(5bodů)? RoztokkyselnychlorovodíkovémělpH=2.Porozpuštění.1molNaClvltru takového roztoku bude ph a 1.91 b 2.8 c 2. d 1. 22.(5bodů)Vypočtěteontovousíluroztoku,kterývznknerozpuštěním.1molH 2 SO 4 v klogramu vody. Předpokládejte úplnou dsocac do druhého stupně. 23.(5 bodů) Stanovte okamžtou reakčnírychlostvčase τ =4mnpro naměřenou závslost koncentrace na čase podle obrázku. Nezapomeňte na jednotky! 1.4 1.2 1 c A (τ)/mol.dm -3.8.6.4.2 2 4 6 8 1 τ/mn 24.(1 bodů) Solární konstanta(energe dopadající ze slunce na jednotku plochy za jednotku času)je(poodečteníztrátvatmosféře)zhruba1kw. a)kolkfotonůdopadnena1m 2 zasekundu?počítejtesprůměrnouvlnovoudélkou5nm. b)kolkmollátkybysetímtopočtemfotonůpřeměnlopřkvantovémvýtěžkuφ=1? 25.(5bodů)pHpufrusepopřdání.12moldm 3 HClsnížloz4.4na4.37.Jakájejeho pufrační kapacta? 26.(1bodů)LátkaAreagujenalátkuBmechansmem A k 1 A k 3 B k2 kde k 3 k 1 a k 3 k 2.OdvoďteknetckourovncprokoncentraclátkyB.Vrovncsenesmí vyskytovatkoncentracenestáléhomezproduktu c A.