Jautājumi par ķīmisko vielu bilances Enem ir ļoti atkārtotas. Paturot to prātā, mēs izveidojām šo materiālu, kurā apkopotas vissvarīgākās tēmas par šo fizikālās ķīmijas nozari, kas aplūkota Nacionālajā vidusskolas eksāmenā (Enem).
Starp jautājumiem, kas saistīti ar ķīmisko līdzsvaru, mums ir līdzsvara konstante attiecībā uz koncentrāciju mol / L un spiedienu, jonu līdzsvara konstante, jonizācijas konstante, līdzsvara nobīde, pH un pOH, hidrolīzes konstante, buferis un šķīdība.
Starp iepriekš aprakstītajiem priekšmetiem daži no viņiem Enem iegūst lielāku nozīmi:
Līdzsvara maiņa
Jonizācijas konstante
pH
fizioloģiskā šķīduma hidrolīze
Video nodarbība par ķīmisko līdzsvaru pie Enem
1. Līdzsvara nobīde Enem
1.1- (Enem 2015) Hipoksija jeb augstuma slimība sastāv no samazināta skābekļa (O2) ķermeņa artēriju asinīs. Šī iemesla dēļ daudziem sportistiem, fiziski nodarbojoties lielā augstumā, rodas diskomforts (galvassāpes, reibonis, elpas trūkums). Šādos apstākļos samazināsies skābekļa saturoša hemoglobīna (HbO2) līdzsvarā asinīs atbilstoši attiecībām:
Skābekļa saturoša hemoglobīna koncentrācijas izmaiņas asinīs notiek tāpēc, ka:
a) asinsspiediena paaugstināšanās.
b) ķermeņa temperatūras paaugstināšanās.
c) vides temperatūras samazināšana.
d) skābekļa parciālā spiediena kritums.
e) sarkano asins šūnu daudzuma samazināšanās.
Skābināts hemoglobīns (HbO2) ir atrodams vienādojuma reaģentos (labajā pusē). Vingrinājumā tiek jautāts, kurš no variantiem novestu pie skābekļa saturoša hemoglobīna līmeņa izmaiņām asinīs, tas ir, tas mainītu līdzsvaru pa kreisi vai pa labi.
a) Nepatiesa. Palielinātai asins plūsmai nav nekāda sakara ar paaugstinātu asinsspiedienu.
b) Nepatiesa. Temperatūra nemaina nodrošināto līdzsvaru.
c) Nepatiesa. Temperatūra nemaina nodrošināto līdzsvaru.
d) Patiesi. Skābekļa parciālā spiediena samazināšana samazina skābekļa saturoša hemoglobīna daudzumu, līdzsvaru pārceļot uz kreiso pusi.
e) Nepatiesa. Sarkano asins šūnu skaita samazināšanās izraisīs gan hemoglobīnu, gan skābekļa saturošu hemoglobīnu skaita samazināšanos.
1.2- (Enem 2011) Bezalkoholiskie dzērieni ir kļuvuši par arvien lielāku sabiedrības veselības politikas mērķi. Līmes izstrādājumi satur fosforskābi, vielu, kas ir kaitīga kalcija fiksācijai, minerālu, kas ir galvenā zobu matricas sastāvdaļa. Kariess ir dinamisks nelīdzsvarotības process zobu demineralizācijas procesā, minerālvielu zudums skābuma dēļ. Ir zināms, ka galvenā zobu emaljas sastāvdaļa ir sāls, ko sauc par hidroksiapatītu. Soda saharozes klātbūtnes dēļ samazina bioplēves (baktēriju plāksnes) pH līmeni, izraisot zobu emaljas demineralizāciju. Siekalu aizsardzības mehānismi prasa 20 minūtes līdz 30 minūtes, lai normalizētu pH līmeni, remineralizējot zobu. Šis process atspoguļo šādu ķīmisko vienādojumu:
Ņemot vērā to, ka persona katru dienu lieto bezalkoholiskos dzērienus, palielinātas koncentrācijas rezultātā var notikt zobu demineralizācijas process:
a) OH-, kas reaģē ar Ca joniem2+, novirzot līdzsvaru pa labi.
b) H+, kas reaģē ar OH hidroksiliem-, novirzot līdzsvaru pa labi.
c) OH-, kas reaģē ar Ca joniem2+, nobīdot līdzsvaru pa kreisi.
d) H+, kas reaģē ar OH hidroksiliem-, nobīdot līdzsvaru pa kreisi.
e) Ca2+, kas reaģē ar OH hidroksiliem-, nobīdot līdzsvaru pa kreisi.
Pareiza atbilde: Burts B
Izšķirtspēja
Demineralizācijas process novirza līdzsvaru uz labo pusi. Kad cilvēks dzer soda, viņš uzņem skābu materiālu, tas ir, palielina H daudzumu+ vidū. H+ ātri mijiedarbojas ar OH- līdzsvaru, samazinot OH daudzumu-. Tādā veidā līdzsvars tiek novirzīts pa labi, demineralizējot zobu.
1.3- (Enem-2013) Viens no ūdens attīrīšanas posmiem ir dezinfekcija, visbiežāk izmantotā metode ir hlorēšana. Šī metode sastāv no hlora gāzes izšķīdināšanas šķīdumā zem spiediena un uzklāšanas uz dezinficējamo ūdeni. Attiecīgie ķīmisko reakciju vienādojumi ir:
Dezinfekcijas darbību kontrolē hipohlorskābe, kuras dezinfekcijas potenciāls ir aptuveni 80 reizes lielāks nekā hipohlorīta anjonam. Barotnes pH ir svarīgs, jo tas ietekmē hipohlorskābes jonizācijas līmeni. Lai dezinfekcija būtu efektīvāka, apstrādājamā ūdens pH jābūt tuvākam:
a) 0
b) 5
c) 7
d) 9
e) 14
Pareiza atbilde: Burts B
Saskaņā ar tekstu vislabāko dezinfekcijas darbību veic viela HClO. Tāpēc ikvienai interpretācijai un secinājumam jābūt vērstam uz veidu, kā iegūt šo vielu.
Viela HClO atrodas otrajā bilancē, tāpēc interesanta taktika ir novirzīt šo līdzsvaru pa kreisi. Par to, saskaņā ar Le Chatelier princips, mums ir iespēja palielināt H daudzumu+ (pievienojot skābu vielu, pH mazāks par 7) vai palielinot Cl daudzumu-.
Jāatzīmē, ka pirmajā vienādojumā ir vēl viens ķīmiskais līdzsvars, kas parāda HClO sugas-, kam ir afinitāte ar H+, nobīdot līdzsvaru pa kreisi. Tas ir solis, kuru mēs nevēlamies.
Tāpēc mums jāizmanto skābs pH (zem 7). Tomēr šim pH nedrīkst būt pārāk skābs, lai izvairītos no daudz H katjonu.+ vidū.
Skatīt arī:Ķīmiskais līdzsvars alās
2. pH un fizioloģiskā šķīduma hidrolīze Enem
2.1- (Enem-2017) Ekstrakcijas procesā no augiem var iegūt vairākus dabiskus produktus. Lapachols pieder pie naftohinonu klases. Tās struktūrā ir enola hidroksilgrupa (pKa = 6,0), kas ļauj šo savienojumu izolēt no IPE zāģu skaidām, ekstrahējot ar atbilstošu šķīdumu, pēc tam veicot vienkāršu filtrēšanu. Apsveriet, ka pKa = -log Ka un Ka ir lapahola jonizācijas reakcijas skābes konstante.
Kurš risinājums būtu jāizmanto, lai efektīvāk iegūtu lapaholu no ipê zāģskaidas?
a) Na šķīdums2CO3 lai izveidotu lapahola sāli.
b) Etiķskābes / nātrija acetāta buferšķīdums (pH = 4,5).
c) NaCI šķīdums, lai palielinātu barotnes jonu stiprumu.
d) Na šķīdums2TIKAI4 lai izveidotu jonu pāri ar lapaholu.
e) HCl šķīdums, lai to ekstrahētu skābes bāzes reakcijā.
Paziņojums norāda, ka vielas pKa ir 6,0. Šī pKa vērtība jāizmanto pKa izteiksmē:
Tā kā jūsu Ka ir mazs, lapahols ir skāba viela, tāpēc, lai to noņemtu, ir lietderīgi izmantot pamatvielu.
a) Patiesi. Sāls ir pamata, jo tā nāk no spēcīgas bāzes (jo tā ir no IA ģimenes), un CO3 nāk no vājas skābes (H2CO3).
b) Nepatiesa. Buferšķīdums ir skābs, un mums ir nepieciešama bāze.
c) Nepatiesa. NaCl ir neitrāls sāls, jo tas nāk no stipras bāzes (jo tas ir no IA ģimenes), un Cl nāk no stipras skābes (HCl).
d) Nepatiesa. Plkst2TIKAI4 ir neitrāls sāls, jo Na nāk no spēcīgas bāzes (jo tā ir no IA ģimenes), un SO4 nāk no stipras skābes (H2TIKAI4).
tas ir viltus. HCl ir skābe, un mums ir nepieciešama bāze.
2.2- (Enem- 2014) Lai mazinātu ietekmi uz vidi, Brazīlijas tiesību akti nosaka, ka ķīmisko atlieku pH, kas tieši izdalās saņēmējā ķermenī, pH ir no 5,0 līdz 9,0. Rūpnieciskā procesā radušos šķidro ūdens atkritumu hidroksiljonu koncentrācija ir vienāda ar 1,0.10-10 mol / L. Lai ievērotu tiesību aktus, ķīmiķis atdalīja šādas vielas, kas bija pieejamas uzņēmuma noliktavā: CH3COOH, Na2SO4, CH3OH, K2CO3 un NH4Cl.
Nepārtrauciet tūlīt... Pēc reklāmas ir vēl vairāk;)
Kuru vielu varētu izmantot pH pielāgošanai, lai atliekas nonāktu tieši uztverošajā ķermenī?
a) CH3COOH
b) iekšā2TIKAI4
c) CH3ak
d) K2CO3
e) NH4Cl
Pareiza atbilde: D burts
Izšķirtspēja
1. darbība: Nosaka atlikuma pH.
Vingrinājums norāda, ka atlikuma hidroksīda koncentrācija ir vienāda ar 10-10.
Tāpēc mēs varam aprēķināt šī atlikuma pH:
No iepriekš minētā mēs secinām, ka atlikumam ir skābs raksturs, jo tā pH ir mazāks par 7. Tādējādi, lai to neitralizētu, ir svarīgi izmantot vielu ar pamata raksturu.
2. darbība: Nosakiet katra sāls raksturu, lai norādītu, kurš no tiem ir bāzisks, piemēram, CH3COOH (alternatīva a) ir skābe, un CH3OH (c alternatīva) ir organiskā spirta klase ar skābu raksturu.
b) Neitrāls sāls, jo Na nāk no spēcīgas bāzes (jo tā ir no IA ģimenes), un SO4 nāk no stipras skābes (H2TIKAI4).
d) bāzes sāls, jo K nāk no stipras bāzes (jo tā ir no IA ģimenes) un CO3 nāk no vājas skābes (H2CO3).
e) skābes sāls kā NH4 nāk no vājas bāzes (NH4OH), un Cl nāk no stipras skābes (HCl).
2.3- (Enem- 2014) Pētnieks pamana, ka etiķete uz vienas no burkām, kurā viņš glabā gremošanas enzīmu koncentrātu, nav salasāma. Viņš nezina, kādu fermentu satur stikls, bet viņam ir aizdomas, ka tā ir kuņģa proteāze, kas darbojas kuņģī, sagremojot olbaltumvielas. Zinot, ka gremošana kuņģī ir skāba un zarnās ir pamata, viņš kopā ar ēdienu saliek piecas mēģenes atšķirīgi, pievienojiet fermentu koncentrātu šķīdumiem ar noteiktu pH līmeni un pagaidiet, lai redzētu, vai ferments kādā no tiem darbojas viņu. Testa mēģene, kurā fermentam jādarbojas, lai norādītu, ka pētnieka hipotēze ir pareiza, satur:
a) kartupeļu kubs šķīdumā ar pH = 9.
b) gaļas gabals šķīdumā ar pH = 5.
c) vārīta olu baltums šķīdumā ar pH = 9.
d) nūdeles daļa šķīdumā ar pH = 5.
e) sviesta bumba šķīdumā ar pH = 9.
Pareiza atbilde: Burts B
Vingrinājums prasa no studenta labu interpretāciju un korelāciju ar pārtikas bioķīmiskajām zināšanām. Viņš informē, ka pētnieks domā, ka ferments ir gremošanas līdzeklis, darbojas skābā pH līmenī un darbojas uz olbaltumvielām (jo tā ir proteāze).
Ja šis ferments darbojas skābā vidē, pH jābūt mazākam par 7. Gaļu veido olbaltumvielas, bet makaronus - ogļhidrāti. Tātad pareizā atbilde ir alternatīva b.
2,4- (ienaidnieks- 2012) Mājsaimniece ledusskapī nejauši nolaidusi ūdeni, atkausējot zivi, kas ierīces iekšpusē atstāja spēcīgu un nepatīkamu smaku. Ir zināms, ka raksturīgo zivju smaku izraisa amīni un ka šie savienojumi darbojas kā bāzes. Tabulā ir uzskaitītas dažu virtuvē atrodamo materiālu ūdeņraža koncentrācijas, kuras mājsaimniece domā izmantot, tīrot ledusskapi.
Kurš no uzskaitītajiem materiāliem ir piemērots šīs smakas mazināšanai?
a) Alkohols vai ziepes
b) citronu sula vai alkohols
c) citronu sula vai etiķis
d) citronu sula, piens vai ziepes
e) Ziepes vai soda / soda
Pareiza atbilde: C burts
Izšķirtspēja
Vingrinājums piedāvā problēmu situāciju, kurā mājsaimnieces ledusskapim ir spēcīga smaka, ko izraisa pamata rakstura viela. Tādējādi tiek apšaubīts, kuri materiāli būtu interesanti, lai atrisinātu šo problēmu.
Bāzes neitralizēšanai ir jāizmanto materiāls ar skābu dabu vai pH zemāks par 7. Kā vingrinājumi nodrošināja H koncentrācijas vērtības+ no visiem materiāliem bija pietiekami izmantot katru no šiem izteicieniem:
Tādējādi:
Sula: pH = 2
Piens: pH = 6
Etiķis: pH = 3
Alkohols: pH = 8
Ziepes: pH = 12
Muca: pH = 12
Materiāli ar skābu raksturu ir sula, etiķis un piens. Tādējādi tikai alternatīva c ienes materiālus ar skābu dabu.
3. Līdzsvara konstante Enem
3.1- (Enem-2016) Pēc pilnīgas nodiluma riepas var sadedzināt enerģijas ražošanai. Starp gāzēm, kas rodas, pilnībā sadedzinot vulkanizētu kaučuku, dažas ir piesārņojošas vielas un izraisa skābu lietu. Lai novērstu to izplūšanu atmosfērā, šīs gāzes var burbuļot ūdens šķīdumā, kas satur piemērotu vielu. Apsveriet informāciju par vielu, kas uzskaitīta zemāk esošajā tabulā:
Starp tabulā uzskaitītajām vielām visefektīvāk piesārņojošās gāzes var atdalīt:
a) fenols.
b) piridīns.
c) metilamīns.
d) kālija hidrogēnfosfāts.
e) kālija sērūdeņradis.
Pareiza atbilde: D burts
Izšķirtspēja
Vingrinājums rada problemātisku situāciju, kurā piesārņojošās gāzes veicina skābu lietu. Tad viņš jautā, kura no minētajām vielām būtu interesanta, lai neitralizētu šīs gāzes un līdz ar to izvairītos no skābiem lietiem.
Lai izvairītos no skāba lietus, skābās gāzes neitralizē, izmantojot bāzes šķīdumu. Vielas ar šo īpašību ir tās, kas dod priekšroku OH grupām- vidū. Tabulā piridīns, metilamīns un kālija hidrogēnfosfāts ir pamata vielas.
Tādējādi, lai noteiktu vielu, kas spēj efektīvāk izvadīt piesārņojošās gāzes, mums jāanalizē jonizācijas konstantes vērtība. Jo lielāka ir konstante, jo lielāka ir spēja atbrīvot OH-. Tātad, kālija hidrogēnfosfāts tā ir vispiemērotākā viela šajā gadījumā.
3.2- (Enem-2015) Vairākas skābes tiek izmantotas rūpniecībā, kas savus notekūdeņus nogādā ūdenstilpēs, piemēram, upēs un ezeros, kas var ietekmēt vides līdzsvaru. Lai neitralizētu skābumu, notekūdeņiem var pievienot atbilstošā daudzumā kalcija karbonāta sāli, jo tas ražo bikarbonātu, kas neitralizē ūdeni. Tiek parādīti procesā iesaistītie vienādojumi:
Pamatojoties uz II, III un IV reakcijas līdzsvara konstanšu vērtībām 25O C, kāda ir I reakcijas līdzsvara konstantes skaitliskā vērtība?
a) 4,5x10-26
b) 5x10-5
c) 0,8x10-9
d) 0,2x105
e) 2,2x1026
Pareiza atbilde: Burts B
Izšķirtspēja
Šis vingrinājums ietver pastāvīgu jonizāciju. Sākotnēji ir svarīgi saprast, ka I vienādojums faktiski ir II, III un IV vienādojumu rezultāts (summa). Tāpēc, lai ierosinātu rezolūciju, mums jāizmanto principi hesa likums.
1. darbība: Hesa likuma izmantošana.
Apgriežot II vienādojumu un saglabājot III un IV vienādojumu, mums ir:
Tādējādi mēs varam novērot, ka anjons CO3-2 un H katijons+ tiks izslēgta, un vienādojumu summa radīs I vienādojumu.
2. darbība: pastāvīgs aprēķins
Jonizācijas vienādojuma līdzsvara konstante vienmēr tiek dota, reizinot citu vienādojumu konstantes:
Autors: Diogo Dias
