Kémiai egyensúly Enemben

Kérdések a következőkről: kémiai mérlegek Enemben nagyon visszatérőek. Ezt szem előtt tartva hoztuk létre ezt az anyagot, amely a legfontosabb témákat hozza fel a fizikai kémia ezen ágáról, amelyet az Országos Középiskolai Vizsga (Enem) tárgyal.

A kémiai egyensúlyhoz kapcsolódó kérdések között egyensúlyi állandónk van a mol / l koncentráció és a nyomás szempontjából, ionos egyensúlyi állandó, ionizációs állandó, egyensúlyi eltolódás, pH és pOH, hidrolízisállandó, puffer és állandó oldhatóság.

A fent leírt témák közül néhány közülük nagyobb hangsúlyt kap az Enem-ben:

  • Egyensúlyváltás

  • Ionizációs állandó

  • pH

  • sós hidrolízis

Videó lecke az Enem kémiai egyensúlyáról

1. Az Enem egyensúlyi elmozdulása

1.1- (Enem 2015) A hipoxia vagy a magassági betegség csökkent oxigénből (O2) a test artériás vérében. Emiatt sok sportoló kényelmetlenséget (fejfájást, szédülést, légszomjat) tapasztal, amikor fizikai aktivitást gyakorol nagy magasságban. Ilyen körülmények között csökken az oxigénnel kezelt hemoglobin (HbO) koncentrációja2) egyensúlyban van a vérben, a kapcsolatnak megfelelően:

A vér oxigénezett hemoglobin-koncentrációjának változása a következők miatt következik be:

a) a vérnyomás emelkedése.

b) a testhőmérséklet emelkedése.

c) a környezet hőmérsékletének csökkentése.

d) az oxigén parciális nyomásának csökkenése.

e) a vörösvértestek mennyiségének csökkenése.

Oxigénezett hemoglobin (HbO2) az egyenlet reaktánsaiban (jobb oldalon) található. A gyakorlat azt kérdezi, hogy a lehetőségek közül melyik vezetne az oxigénes hemoglobin változásához a vérben, vagyis balra vagy jobbra tolná el az egyensúlyt.

a) Hamis. A megnövekedett véráramlásnak semmi köze a megnövekedett vérnyomáshoz.

b) Hamis. A hőmérséklet nem változtatja meg a biztosított egyensúlyt.

c) Hamis. A hőmérséklet nem változtatja meg a biztosított egyensúlyt.

d) Igaz. Az oxigén parciális nyomásának csökkentése csökkenti az oxigénnel telített hemoglobin mennyiségét, balra tolja az egyensúlyt.

e) Hamis. A vörösvértestek számának csökkenése a hemoglobinok és az oxigénnel telített hemoglobinok számát egyaránt csökkenti.

1.2- (Enem 2011) Az üdítők egyre inkább a közegészségügyi politikák célpontjává váltak. Az öntapadó termékek foszforsavat, a kalcium rögzítésére káros anyagot, ásványi anyagot tartalmaznak, amely a fogmátrix fő alkotóeleme. A fogszuvasodás az egyensúlyhiány dinamikus folyamata a fogak demineralizációjában, az ásványi anyagok elvesztése a savasság miatt. Ismert, hogy a fogzománc fő összetevője egy hidroxiapatit nevű só. A szóda a szacharóz jelenléte miatt csökkenti a biofilm (bakteriális plakk) pH-ját, ami a fogzománc demineralizációját okozza. A nyálvédő mechanizmusok 20–30 percet vesznek igénybe a pH-szint normalizálásához, a fog remineralizálásához. A következő kémiai egyenlet képviseli ezt a folyamatot:

Figyelembe véve, hogy egy személy naponta fogyaszt üdítőitalokat, a fogak demineralizációs folyamata következhet be az alábbiak fokozott koncentrációjának eredményeként:

a) OH-, amely reagál a Ca-ionokkal2+, jobbra tolva az egyensúlyt.

b) H+, amely reagál az OH hidroxilokkal-, jobbra tolva az egyensúlyt.

c) OH-, amely reagál a Ca-ionokkal2+, balanccsal eltolva az egyensúlyt.

d) H+, amely reagál az OH hidroxilokkal-, balanccsal eltolva az egyensúlyt.

e) Ca2+, amely reagál az OH hidroxilokkal-, balanccsal eltolva az egyensúlyt.

Helyes válasz: B betű

Felbontás

A demineralizációs folyamat jobbra tolja az egyensúlyt. Amikor az illető szódát iszik, savas anyagot fogyaszt, vagyis növeli a H mennyiségét+ középen. a H+ gyorsan kölcsönhatásba lép az OH-val- egyensúlyban van, csökkentve az OH mennyiségét-. Ily módon az egyensúly jobbra tolódik, demineralizálja a fogat.

1.3- (Enem-2013) A vízkezelés egyik lépése a fertőtlenítés, a klórozás a leggyakrabban alkalmazott módszer. Ez a módszer abból áll, hogy klórgázt nyomás alatt oldunk és feloldunk a fertőtlenítendő vízre. A kémiai reakció egyenletei a következők:

A fertőtlenítő hatást hipoklorinsav szabályozza, amelynek fertőtlenítési potenciálja körülbelül 80-szor nagyobb, mint a hipoklorit anioné. A táptalaj pH-értéke azért fontos, mert befolyásolja a hipoklorinsav ionizációjának mértékét. A fertőtlenítés hatékonysága érdekében a kezelendő víz pH-jának közelebb kell lennie:

a) 0

b) 5

c) 7

d) 9

e) 14

Helyes válasz: B betű

A szöveg szerint a legjobb fertőtlenítő hatást a HClO anyag hajtja végre. Ezért minden értelmezésnek és következtetésnek az anyag megszerzésének módjára kell irányulnia.

A HClO anyag jelen van a második mérlegben, ezért érdekes taktika az egyensúly balra tolása. Erre a Le Chatelier elve, lehetőségünk van a H mennyiségének növelésére+ (savas anyag hozzáadása, pH 7-nél kisebb), vagy növelje a Cl mennyiségét-.

Figyelemre méltó, hogy az első egyenletben van egy másik kémiai egyensúly, amely bemutatja a HClO fajokat-, amely affinitással rendelkezik a H-val+, balanccsal eltolva az egyensúlyt. Ez egy olyan lépés, amelyet nem akarunk.

Ezért savas pH-t kell használnunk (7 alatt). Ez a pH azonban nem lehet túl savas ahhoz, hogy elkerüljék a sok kationt.+ középen.

Lásd még:Kémiai egyensúly a barlangokban

2. pH és sóoldat hidrolízis Enem

2.1- (Enem-2017) Az extrakciós eljárás során számos természetes termék nyerhető a növényekből. A Lapachol a naftokinon osztályba tartozik. Szerkezete rendelkezik enol-hidroxil-csoporttal (pKa = 6,0), amely lehetővé teszi, hogy ezt a vegyületet megfelelő oldattal extrahálva, majd egyszerű szűréssel izolálják az ipe fűrészporból. Tekintsük, hogy pKa = -log Ka, és hogy Ka a lapachol-ionizációs reakció savállandója.

Melyik megoldást kell használni a lapachol hatékonyabb kivonására az ipê fűrészporból?

a) Na-oldat2CO3 hogy lapacholsót képezzen.

b) ecetsav / nátrium-acetát pufferoldat (pH = 4,5).

c) NaCI-oldat a közeg ionerősségének növelése érdekében.

d) Na-oldat2CSAK4 hogy ionpárt képezzen a lapachollal.

e) sósavoldat sav-bázis reakcióval történő kivonása céljából.

Az állítás azt jelzi, hogy az anyag pKa értéke 6,0. Ezt a pKa értéket kell használni a pKa kifejezésben:

Mivel a Ka kicsi, a lapachol savas anyag, ezért eltávolításához hasznos egy alapanyagot használni.

egy igaz. A só alapvető, mivel erős bázisból származik (mert az IA családból származik), és a CO3 gyenge savból származik (H2CO3).

b) Hamis. A pufferoldat savas, és szükségünk van egy bázisra.

c) Hamis. A NaCl semleges só, mivel erős bázisból származik (mert az IA családból származik), Cl pedig erős savból (HCl) származik.

d) Hamis. Nál nél2CSAK4 semleges só, mivel a Na erős bázisból származik (mert az IA családból származik), és SO4 erős savból származik (H2CSAK4).

hamis. A HCl egy sav, és szükségünk van egy bázisra.

2.2- (Elem- 2014) A környezeti hatások minimalizálása érdekében a brazil jogszabályok meghatározzák, hogy a közvetlenül a befogadó testbe kibocsátott kémiai maradványok pH-ja 5,0 és 9,0 között van. Az ipari eljárás során keletkező vizes folyékony hulladék hidroxilion-koncentrációja 1,0.10-10 mol / L. A jogszabályoknak való megfelelés érdekében egy vegyész a következő anyagokat választotta el, amelyek a vállalat raktárában kaphatók: CH3COOH, Na2SO4, CH3OH, K2CO3 és NH4Cl.

Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)

Hogy a maradék közvetlenül a befogadó testbe kerüljön, melyik anyaggal lehetne beállítani a pH-t?

a) CH3COOH

kuka2CSAK4

c) CH3ó

d) K2CO3

e) NH4Cl

Helyes válasz: D betű

Felbontás

1. lépés: Határozzuk meg a maradék pH-ját.

A gyakorlat azt jelzi, hogy a maradék hidroxid-koncentrációja 10-10.

  • Ezért kiszámíthatjuk ennek a maradéknak a pH-ját:

A fentiek alapján megállapíthatjuk, hogy a maradéknak savas jellege van, mivel pH-ja kevesebb, mint 7. Így annak semlegesítéséhez elengedhetetlen egy alapvető karakterű anyag használata.

2. lépés: Határozza meg az egyes sók karakterét, hogy jelezze, melyik bázikus, mint CH3A COOH (a) alternatíva sav és CH3Az OH (c alternatíva) egy savas, alkoholos szerves osztály.

b) Semleges só, mivel a Na erős bázisból származik (mert az IA családból származik), és az SO4 erős savból származik (H2CSAK4).

d) Lúgos só, mivel K erős bázisból származik (mert az IA családból származik), és CO3 gyenge savból származik (H2CO3).

e) Savsó NH-ként4 gyenge bázisról származik (NH4OH), és Cl egy erős savból (HCl) származik.

2.3- (Elem- 2014) Egy kutató észreveszi, hogy az egyik tégely címkéje, amelyben az emésztőenzimek koncentrátumát tartja, olvashatatlan. Nem tudja, hogy az üveg milyen enzimet tartalmaz, de gyanítja, hogy ez egy gyomor-proteáz, amely fehérje emésztésével működik a gyomorban. Tudva, hogy a gyomorban az emésztés savas és a belek bázikusak, öt kémcsövet állít össze étellel másként adjuk hozzá az enzimkoncentrátumot meghatározott pH-jú oldatokhoz, és várjuk meg, hogy az enzim működik-e valamiben azok. Az a kémcső, amelyben az enzimnek hatnia kell annak jelzésére, hogy a kutató hipotézise helyes, tartalmaz:

a) burgonyakocka pH = 9 oldatban.

b) húsdarab oldatban, amelynek pH = 5.

c) főtt tojásfehérje pH = 9 oldatban.

d) tészta adag oldatban, amelynek pH-értéke 5.

e) vajgolyó pH = 9 oldatban.

Helyes válasz: B betű

A gyakorlat a hallgatótól jó értelmezést és összefüggést követel meg az ételek biokémiai ismereteivel. Tájékoztatja, hogy a kutató úgy gondolja, hogy az enzim emésztő, savas pH-n és fehérjékre hat (mivel ez egy proteáz).

Ha ez az enzim savas környezetben hat, a pH-nak 7-nél kisebbnek kell lennie. A hús fehérjékből áll, míg a tészta szénhidrátokból áll. Tehát a helyes válasz az alternatív b.

2.4- (Elem- 2012) Egy háziasszony véletlenül ledobta a hűtőszekrényben lévő hal kiolvasztásakor a vizet, amely erős és kellemetlen szagot hagyott maga után a készülékben. Ismeretes, hogy a halak jellegzetes szaga az aminoknak köszönhető, és ezek a vegyületek bázisként viselkednek. A táblázatban fel vannak sorolva néhány, a konyhában található anyag hidrogén-koncentrációja, amelyet a háziasszony gondolni kíván a hűtőszekrény tisztításakor.

A felsorolt ​​anyagok közül melyik alkalmas e szag enyhítésére?

a) Alkohol vagy szappan

b) Citromlé vagy alkohol

c) Citromlé vagy ecet

d) Citromlé, tej vagy szappan

e) Szappan vagy szóda / szóda

Helyes válasz: C betű

Felbontás

A gyakorlat olyan problémás helyzetet javasol, amelyben a háziasszony hűtőszekrényének erős szaga van, amelyet alapvető természetű anyag okoz. Így kérdéses, hogy mely anyagok lennének érdekesek megoldani ezt a problémát.

A bázis semlegesítéséhez savas jellegű vagy 7-nél alacsonyabb pH-értékű anyagot kell használni. Hogyan adta meg a testmozgás a H koncentráció értékeit+ az anyagok közül elég volt mindegyiket használni az alábbi kifejezésben:

Így:

  • Lé: pH = 2

  • Tej: pH = 6

  • Ecet: pH = 3

  • Alkohol: pH = 8

  • Szappan: pH = 12

  • Hordó: pH = 12

A savas jellegű anyagok a gyümölcslé, az ecet és a tej. Így csak a c alternatíva hoz savas jellegű anyagokat.

3. Az Enem egyensúlyi állandója

3.1- (Enem-2016) Teljes abroncsuk után az abroncsok elégethetők energiatermelés céljából. A vulkanizált gumi teljes elégetésénél keletkező gázok közül néhány szennyező anyagot tartalmaz, és savas esőt okoz. Annak megakadályozása érdekében, hogy a légkörbe kerüljenek, ezeket a gázokat megfelelő anyagot tartalmazó vizes oldatba lehet buborékoltatni. Vegye figyelembe az alábbi táblázatban felsorolt ​​anyaginformációkat:

A táblázatban felsorolt ​​anyagok közül az képes a leghatékonyabban eltávolítani a szennyező gázokat (a)

a) fenol.

b) piridin.

c) metil-amin.

d) kálium-hidrogén-foszfát.

e) kálium-hidrogén-szulfát.

Helyes válasz: D betű

Felbontás

A gyakorlat olyan problémát jelent, amelyben a szennyező gázok elősegítik a savas esőket. Aztán megkérdezi, hogy az említett anyagok közül melyik lenne érdekes e gázok semlegesítésére és következésképpen a savas eső elkerülésére.

A savas eső elkerülése érdekében a savas gázokat bázikus oldattal semlegesíteni kell. Az ilyen tulajdonsággal rendelkező anyagok azok, amelyek előnyösen felszabadítják az OH csoportokat- középen. A táblázatban a piridin, a metil-amin és a kálium-hidrogén-foszfát bázikus anyag.

Így a szennyező gázok hatékonyabb eltávolítására képes anyag meghatározása érdekében elemeznünk kell az ionizációs állandó értékét. Minél nagyobb az állandó, annál nagyobb az OH felszabadításának képessége-. Így a kálium-hidrogén-foszfát ez a legalkalmasabb anyag ebben az esetben.

3.2- (Enem-2015) Számos savat alkalmaznak olyan iparágakban, amelyek szennyvizeiket víztestekben, például folyókban és tavakban ártalmatlanítják, ami befolyásolhatja a környezeti egyensúlyt. A savasság semlegesítése érdekében a szennyvízbe megfelelő mennyiségben kalcium-karbonát-sót adhatunk, mivel az hidrogén-karbonátot eredményez, amely semlegesíti a vizet. A folyamatban szereplő egyenletek bemutatásra kerülnek:

A II., III. És IV. Reakció egyensúlyi állandóinak értékei alapján 25-nélO C, mekkora az I reakció egyensúlyi állandójának számértéke?

a) 4,5x10-26

b) 5x10-5

c) 0,8x10-9

d) 0,2x105

e) 2,2x1026

Helyes válasz: B betű

Felbontás

Ez a gyakorlat állandó ionizációt tartalmaz. Kezdetben elengedhetetlen annak megértése, hogy az I egyenlet valójában a II, III és IV egyenlet eredménye (összege). Ezért a felbontás kezdeményezéséhez a hess törvénye.

1. lépés: Hess-törvény használata.

Megfordítva a (II) egyenletet és megtartva a (III) és (IV) egyenletet:

Így megfigyelhetjük, hogy az anion CO3-2 és a H kation+ megszűnik, és az egyenletek összege az I. egyenletet eredményezi.

2. lépés: állandó számítás

Az ionizációs egyenlet egyensúlyi állandóját mindig a többi egyenlet állandóinak szorzatával adjuk meg:


Általam. Diogo Dias

A száj és a fogszuvasodás pH-ja

A száj és a fogszuvasodás pH-ja

Az étel rágásához elengedhetetlen struktúrákra van szükségünk: fogakra. Ők túlélésünk részét képe...

read more
A kialakulás entalpiája. Kialakulási entalpia és kiszámítása

A kialakulás entalpiája. Kialakulási entalpia és kiszámítása

A képződési entalpia, más néven a kialakulás standard entalpiája, vagy standard képződési hő, az ...

read more
Enzimatikus katalízis. Enzimatikus katalízis (biológiai katalizátorok)

Enzimatikus katalízis. Enzimatikus katalízis (biológiai katalizátorok)

Szervezetünkben folyamatosan zajlanak az élet fenntartásához elengedhetetlen reakciók. Például az...

read more
instagram viewer