I dette materialet vil du følge trinnvise oppløsninger og begrunnelser for svarene til forskjellige øvelser på kjemisk balanse, som dekker flere emner i denne viktige grenen av fysisk kjemi.
1- likevektskonstant når det gjelder konsentrasjon i mol / l
Eksempel: (PUC-RS) En likevekt involvert i dannelsen av surt regn er representert ved ligningen:
I en 1 liters beholder ble 6 mol svoveldioksid og 5 mol oksygen blandet. Etter en stund nådde systemet likevekt, og antall mol svoveltrioksid målt var 4. Den omtrentlige verdien av likevektskonstanten er:
a) 0,53
b) 0,66
c) 0,75
d) 1,33
e) 2,33
Riktig svar: Bokstav D
Øvelsen ber om å beregne likevektskonstanten i form av mol / L konsentrasjon. For at denne beregningen skal utføres, må vi bruke likevektsverdier for hver deltaker i reaksjonen. Uttrykket av Kc presenterer resultatet av å multiplisere konsentrasjonen av produktene delt med produktet av konsentrasjonene av reagensene:
Vi må være veldig nøye med å bestemme verdiene til hver deltaker i saldoen, da øvelsen ikke alltid vil gi disse dataene, slik det er tilfelle i dette eksemplet. Så vi må følge trinnene nedenfor:
Trinn 1: Sett sammen en tabell med kjente verdier.
Ettersom dette er begynnelsen på reaksjonen, vil produktet ha en konsentrasjon lik null. Ettersom likevektsverdien i produktet alltid er lik summen av begynnelsen og under, vil verdien under reaksjonen være 4 mol / L.
Steg 2: Bestem verdiene under reaksjonen.
For å bestemme verdiene til reagensene under reaksjonen, er det nok å relatere den kjente verdien for produktet til verdiene til reagensene ved bruk av det støkiometriske forholdet. Vi har 4 mol / L SO3 under reaksjonen for andelen 2 i balansen. Som andel av operativsystemet2 er også 2, vil vi ha 4mol / L under prosessen. til O2, vil vi bare ha 2 mol / L, fordi den støkiometriske koeffisienten er 1.
For å fullføre tabellen er det nok å trekke startverdien av underverdien, slik at vi vil bestemme likevektsverdiene for reaktantene.
Trinn 3: Bestem verdien av Kc.
For å bestemme verdien av Kc, bruk bare verdiene som er funnet i likevekten i uttrykket nedenfor:
2- Likevektskonstant når det gjelder partialtrykk
Eksempel: (SANTOS-SP) Følg likevektsligningen nedenfor:
Når den ovennevnte likevekten er nådd, er trykket 2 atm og det er 50% NO2 i volum. Verdien av likevektskonstanten i partialtrykk (Kp) skal være:
a) 0,2
b) 0,25
c) 1
d) 0,5
e) 0,75
Riktig svar: Bokstav C
Øvelsen indikerer at det totale systemtrykket ved likevekt er 2 atm og at det er 50% (molfraksjon) av NO2. Så i utgangspunktet må vi bestemme partialtrykket for hver gass ved likevekt ved å multiplisere det totale trykket med molfraksjonen:
til NEI2:
pNO2 = 0,5. 2
pNO2 = 1 minibank
Til N2O4: ettersom det bare er to gasser i systemet, prosentandelen N2O4 det vil også være 50% for å gi totalt 100%.
pN2O4 = 0,5. 2
pN2O4 = 1 minibank
Likevektskonstanten, når det gjelder delvis trykk, beregnes ved å dele resultatet av multiplikasjon av partielt trykk av gassprodukter med produktet av reagenstrykk gassformig. I dette tilfellet vil uttrykket for Kp være:
3- Balanseskift
Eksempel: (PUCCAMP) Dannelsen av stalaktitter, kalsiumkarbonatforekomster som finnes i huler nær kalksteinrike regioner, kan representeres av følgende reversible reaksjon:
Vær oppmerksom på følgende forhold:
JEG. Konstant vanndamping
II. Kald og fuktig luftstrøm
III. Temperaturstigning inne i hulen
IV. Senker temperaturen inne i hulen
Hvilke av disse forholdene favoriserer dannelsen av stalaktitter?
a) I og II
b) I og III
c) II og III
d) II og IV
e) III og IV
Riktig svar: Bokstav B
Stalaktitter er strukturer dannet av kalsiumkarbonat (CaCO3). Uttalelsen setter spørsmålstegn ved hvilke av de angitte forholdene som favoriserer dannelsen av stalaktitter. Det er derfor en øvelse om balanseforskyvning, fordi dannelsen av CaCO3 det oppstår når balansen forskyves mot din retning (til venstre).
Jeg - sant, fordi når det fordamper, reduseres vannmengden (til stede til venstre for balansen). I følge prinsippet til Le Chatelier, når en deltakers konsentrasjon synker, skifter balansen alltid til deres side.
II- Falske, ettersom hulene er kalde og fuktige steder, er den direkte reaksjonen av dannelse av stalaktitter eksoterm. Hvis en strøm av kald, fuktig luft, som favoriserer den eksoterme prosessen og øker vannmengden, når du går inn i hulen, vil reaksjonen bli forskjøvet i direkte retning, og ikke favorisere dannelsen av stalaktitter.
III- Det er sant, ettersom hulene er kalde og fuktige steder og den direkte reaksjonen er eksoterm, hvis temperaturen i huleøkning, vil reaksjonen bli forskjøvet i den indirekte retning (endoterm), noe som vil favorisere dannelsen av stalaktitter.
IV- Falske, ettersom hulene er kalde og fuktige steder og den direkte reaksjonen er eksoterm, hvis temperaturen i hule nedgang, vil reaksjonen bli forskjøvet i direkte retning (eksoterm), noe som ikke vil favorisere dannelsen av stalaktitter.
Se også:Kjemisk balanse i huler
4- Konstant ionisering
Eksempel: (UECE) Konsentrasjonen [H+] av en 6 × 10 løsning-7 mol / liter syre H2S, med en Ki-ioniseringskonstant på 10-7, det er det samme som:
a) 5 × 10-7 mol / liter
b) 6 × 10-7 mol / liter
c) 3 × 10-6 mol / liter
d) 2 × 10-7 mol / liter
Riktig svar: Bokstav D
Siden vi bare har en syre eller en base, er dette en øvelse om ioniseringskonstant (Ki). Så, for å løse denne typen spørsmål, må vi kjenne konsentrasjonene av ionene og elektrolytten (syre eller base).
For å begynne å løse en øvelse på ioniseringskonstanten, må vi bruke syreioniseringsligningen (i tilfelle av øvelsen, H2S) eller basen.
Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)
I henhold til den sammensatte ligningen, konsentrasjonen av H+ er det samme som HS- i likevekt på grunn av den støkiometriske andelen. Siden vi ikke kjenner disse verdiene, vi vil bruke x for begge konsentrasjoner.
Merk: vi kan bruke x for begge konsentrasjonene fordi vi har å gjøre med produktet.
Trinn 1: Montering av Ki-uttrykket.
Sammensetningen av uttrykket for likevektsioniseringskonstanten følger det samme prinsippet for konstanten når det gjelder konsentrasjon i mol / L.
Steg 2: Bruk verdiene gitt av øvelsen i det sammensatte Ki-uttrykket.
Trinn 3: Beregn deltaverdien.
Trinn 4: Beregn den mulige x-verdien for deltaet som er funnet.
For x1
Merk: konsentrasjonen kan ikke være negativ. Så denne verdien er ikke gyldig.
For x2
5- Ostwalds lov om fortynning
Eksempel: (ITA) I en 0,100 mol / l vandig løsning av en monokarboksylsyre ved 25 ° C, er syren 3,7% dissosiert etter at likevekt er nådd. Sjekk alternativet som inneholder riktig verdi for denne syrenes dissosiasjonskonstant ved denne temperaturen.
a) 1.4
b) 1,4 × 10-3
c) 1,4 × 10-4
d) 3,7 × 10-2
e) 3,7 × 10-4
Riktig svar: Bokstav C
Gjennom Ostwalds lov om fortynning, beregner vi ioniseringskonstanten (Ki) til en sterk elektrolytt (α er større enn 5%) ved hjelp av formelen:
For å beregne ioniseringskonstanten til en svak elektrolytt (α er mindre enn 5%), bruker vi følgende formel:
En øvelse på Ostwalds fortynningslov er lett å gjenkjenne da den presenterer en konsentrasjon i mol / l (i dette tilfellet 0,100 mol / l) av en enkelt elektrolytt (monokarboksylsyre), en dissosiasjonsprosent (α = 3,7%) eller dissosiasjon eller ioniseringskonstant (Ki).
Siden syren er svak, slik:
6- Kjemisk balanse som involverer pH og pOH
Eksempel: (PUC-MG) I tre beholdere inneholder X, Y og Z ukjente basisløsninger med en konsentrasjon på 0,1 mol / L. Ved å måle pH på de tre løsningene med universalindikatorpapir ble følgende verdier oppnådd, henholdsvis: pH = 8, pH = 10 og pH = 13. Kryss av RIKTIG uttalelse:
a) Konsentrasjonen av OH- av base Z er lik 10-13 mol / L.
b) Kb fra base X er større enn Kb fra base Y.
c) Base Y leder elektrisk strøm bedre enn base Z.
d) Base X er fullstendig ionisert.
e) I flaske Z er en sterk base inneholdt.
Riktig svar: Bokstav e
For å begynne å løse denne øvelsen er det nødvendig å huske noen viktige punkter:
Først: pH + pOH = 14
Sekund: jo høyere pH, i forhold til verdien 7, jo mer grunnleggende vil løsningen være. Jo mer basisk løsningen er, desto større er konsentrasjonen av hydroksidanioner [OH-].
Tredje: [ÅH-] = 10-pOH
Rom: jo mindre pOH, jo større Kb, det vil si, mer ionisert eller dissosiert vil basen være.
Så basert på denne kunnskapen, følg bare trinn for trinn nedenfor for å løse problemet:
Trinn 1: Bestem pOH for hver løsning.
For løsning X:
pH + pOH = 14
8 + pOH = 14
pOH = 14 - 8
pOH = 6
For løsning Y:
pH + pOH = 14
10+ pOH = 14
pOH = 14 - 10
pOH = 4
For løsning Z:
pH + pOH = 14
13 + pOH = 14
pOH = 14 - 13
pOH = 1
Steg 2: For å bedømme alternativ A, må vi bestemme hydroksydkonsentrasjonen for løsning Z.
[Åh-] = 10-pOH
[Åh-] = 10-1 mol / l,
Snart vil den alternativ A er falskt.
Trinn 3: Sammenlign basen X Kb med basen Y.
Basen X Kb er mindre enn basen Y Kb fordi dens pOH er større. Snart vil den alternativ B er falskt.
Trinn 4: Assosier pOH med styrke og dissosiasjon.
Elektrisk strømledning forekommer best i løsninger som har sterk elektrolytt med høyere pOH. Base Y leder ikke elektrisk strøm bedre enn base Z fordi dens pOH er lavere, så færre ioner frigjøres. Så alternativ C er falskt.
Trinn 5: Relatere pOH med dissosiasjon.
Jo mindre pOH, jo mer dissosiert basen. Ettersom løsningen med høyest pOH er i beholder X, inneholder den løsningen som er minst dissosiert. derfor alternativ D er falskt.
Se også: PH i munn og tannråte
7- Bufferløsning
Eksempel: (UFES) pH i humant blod holdes innenfor et smalt område (7,35 - 7,45) av forskjellige buffersystemer. Pek på det eneste alternativet som kan representere et av disse buffersystemene:
a) CH3COOH / NaCl
b) HCl / NaCl
c) H3STØV4 / NaNO3
d) KOH / KCl
e) H2CO3 / NaHCO3
Svaret på dette spørsmålet er alternativ E, fordi dette er en øvelse i bufferløsning eller buffersystem. Denne løsningen refererer til en kjemisk balanse dannet av en blanding av to løsninger: en syre (i trening, H2CO3) eller svak base og et salt som har den samme syrekomponenten (under trening, NaHCO3) eller basen.
a- Falsk, fordi det er en blanding dannet av en svak syre og et salt som ikke har noen syrekomponent.
b- Falske, fordi det er en blanding dannet av en sterk syre, siden HCl er en av de tre sterke hydroksider (de andre er HBr og HI).
c- Falsk, fordi det er en blanding dannet av en moderat syre og et salt som ikke har en syrekomponent.
d- Falsk, fordi det er en blanding dannet av en sterk base (den har et element av alkalimetallfamilien).
Se også: Bufferløsning i humant blod
Av meg. Diogo Lopes Dias
