Vyriešené úlohy týkajúce sa chemických bilancií

protection click fraud

V tomto materiáli budete postupovať podľa jednotlivých uznesení a zdôvodnení odpovedí rôznych osôb cvičenia na chemickú rovnováhu, ktoré sa venujú niekoľkým témam v tomto dôležitom odbore fyzikálnej chémie.

1 - Rovnovážna konštanta z hľadiska koncentrácie v mol / L

Príklad: (PUC-RS) Rovnováhu podieľajúcu sa na vzniku kyslého dažďa predstavuje rovnica:

V jednolitrovej nádobe sa zmiešalo 6 mólov oxidu siričitého a 5 mólov kyslíka. Po určitom čase systém dosiahol rovnováhu a nameraný počet mólov oxidu sírového bol 4. Približná hodnota rovnovážnej konštanty je:

a) 0,53

b) 0,66

c) 0,75

d) 1,33

e) 2,33

Správna odpoveď: Písmeno D

Cvičenie žiada o výpočet rovnovážnej konštanty z hľadiska koncentrácie mol / L. Na uskutočnenie tohto výpočtu musíme použiť rovnovážné hodnoty pre každého účastníka reakcie. Vyjadrenie Kc predstavuje výsledok vynásobenia koncentrácií produktov vydelených produktom koncentrácií činidiel:

Musíme byť veľmi opatrní, aby sme určili hodnoty každého účastníka salda, pretože cvičenie nie vždy poskytne tieto údaje, ako je to v tomto príklade. Musíme teda postupovať podľa nasledujúcich krokov:

instagram story viewer

Krok 1: Zostavte tabuľku so známymi hodnotami.

Pretože toto je začiatok reakcie, bude mať produkt koncentráciu rovnú nule. Pretože rovnovážna hodnota v produkte sa vždy rovná súčtu začiatku a počas, bude hodnota počas reakcie 4 mol / l.

Krok 2: Stanovte hodnoty počas reakcie.

Na stanovenie hodnôt činidiel počas reakcie stačí uviesť do vzťahu známu hodnotu produktu s hodnotami činidiel pomocou stechiometrického pomeru. Máme 4 mol / l SO3 počas reakcie pre pomer 2 v rovnováhe. Ako podiel OS2 je tiež 2, budeme mať počas procesu 4mol / L. do O.2, budeme mať iba 2 mol / L, pretože jeho stechiometrický koeficient je 1.

Na dokončenie tabuľky stačí odpočítať začiatočnú hodnotu od hodnoty while, aby sme určili rovnovážné hodnoty pre reaktanty.

Krok 3: Určite hodnotu Kc.

Na stanovenie hodnoty Kc stačí použiť hodnoty nájdené v rovnováhe v nasledujúcom výraze:

2 - Rovnovážna konštanta z hľadiska parciálneho tlaku

Príklad: (SANTOS-SP) Dodržiavajte rovnovážnu rovnicu uvedenú nižšie:

Po dosiahnutí vyššie uvedenej rovnováhy je tlak 2 atm a je tam 50% NO2 v objeme. Hodnota rovnovážnej konštanty v parciálnych tlakoch (Kp) by mala byť:

a) 0,2

b) 0,25

c) 1

d) 0,5

e) 0,75

Správna odpoveď: Písmeno C.

Cvičenie ukazuje, že celkový systémový tlak v rovnováhe je 2 atm a že existuje 50% (molárny zlomok) NO2. Spočiatku teda musíme určiť parciálny tlak pre každý plyn v rovnováhe vynásobením celkového tlaku molárnym zlomkom:

  • do č2:

pNO2 = 0,5. 2

pNO2 = 1 atm

  • Do N2O4: keďže v systéme sú iba dva plyny, percento N2O4 bude to tiež 50%, výsledkom bude celkom 100%.

pN2O4 = 0,5. 2

pN2O4 = 1 atm

Rovnovážna konštanta, pokiaľ ide o parciálne tlaky, sa vypočíta vydelením výsledku znásobenie parciálnych tlakov plynných produktov súčinom reakčných tlakov plynný. V tomto prípade bude výraz Kp:

3- Posun vyváženia

Príklad: (PUCCAMP) Tvorbu stalaktitov, usadenín uhličitanu vápenatých, ktoré sa vyskytujú v jaskyniach v blízkosti oblastí bohatých na vápence, možno charakterizovať nasledujúcou reverznou reakciou:

Dodržiavajte nasledujúce podmienky:

I. Konštantné odparovanie vody

II. Prúd studeného a vlhkého vzduchu

III. Rast teploty vo vnútri jaskyne

IV. Zníženie teploty vo vnútri jaskyne

Ktoré z týchto stavov uprednostňujú tvorbu stalaktitov?

a) I a II

b) I a III

c) II a III

d) II a IV

e) III a IV

Správna odpoveď: Písmeno B

Stalaktity sú štruktúry tvorené uhličitanom vápenatým (CaCO3). Vyhlásenie spochybňuje, ktoré z uvedených podmienok uprednostňujú tvorbu stalaktitov. Jedná sa teda o cvičenie o rovnovážny posun, pretože tvorba CaCO3 nastane, keď je rovnováha posunutá smerom k vášmu smeru (doľava).

Je pravda, pretože keď sa odparí, množstvo vody (prítomnej vľavo od váhy) klesá. Podľa princíp Le Chatelier, keď klesá koncentrácia účastníka, rovnováha sa vždy posúva na jeho stranu.

II- Falošné, pretože jaskyne sú chladné a vlhké miesta, takže priama reakcia na tvorbu stalaktitov je exotermická. Ak prúd studeného, ​​vlhkého vzduchu, ktorý podporuje exotermický proces a zvyšuje množstvo vody, vstúpte do jaskyne, reakcia sa posunie priamym smerom, pričom nebude priaznivá tvorba stalaktity.

III- Je pravda, že keďže sú jaskyne chladné a vlhké miesta a priama reakcia je exotermická, ak je teplota v zvýšenie jaskyne, reakcia bude premiestnená v nepriamom smere (endotermickom), čo podporí vznik stalaktity.

IV- Falošné, pretože jaskyne sú chladné a vlhké miesta a priama reakcia je exotermická, ak je teplota v jaskyňa klesá, reakcia sa posunie v priamom smere (exotermickom), čo nebude podporovať tvorbu stalaktity.

Pozri tiež:Chemická rovnováha v jaskyniach

4- Ionizačná konštanta

Príklad: (UECE) Koncentrácia [H+] riešenia 6 × 10-7 mol / liter kyseliny H2S s Ki ionizačnou konštantou 10-7, je to rovnaké ako:

a) 5 × 10-7 mol / liter

b) 6 × 10-7 mol / liter

c) 3 × 10-6 mol / liter

d) 2 × 10-7 mol / liter

Správna odpoveď: Písmeno D

Pretože máme iba jednu kyselinu alebo jednu bázu, toto je cvičenie ionizačná konštanta (Ki). Aby sme mohli vyriešiť tento druh otázky, musíme poznať koncentrácie iónov a elektrolytu (kyseliny alebo zásady).

Na začatie riešenia cvičenia na ionizačnej konštante musíme použiť rovnicu kyslej ionizácie (v prípade cvičenia H2S) alebo základňu.

Podľa zostavenej rovnice je koncentrácia H+ je to isté ako HS- v rovnováhe vďaka stechiometrickému podielu. Pretože tieto hodnoty nepoznáme, použijeme x pre obe koncentrácie.

Poznámka: môžeme použiť x pre obe koncentrácie, pretože máme do činenia s produktom.

Krok 1: Zostavenie výrazu Ki.

Zostava vyjadrenia ionizačnej rovnovážnej konštanty sleduje rovnaký princíp konštanty, pokiaľ ide o koncentráciu v mol / L.

Krok 2: Použite hodnoty poskytnuté cvičením v zostavenom výraze Ki.

Krok 3: Vypočítajte delta hodnotu.

Krok 4: Vypočítajte možnú hodnotu x pre nájdenú deltu.

  • Za x1

Poznámka: koncentrácia nemôže byť negatívna. Táto hodnota teda nie je platná.

  • Za x2

5 - Ostwaldov zákon zriedenia

Príklad: (ITA) Vo vodnom roztoku monokarboxylovej kyseliny 0,100 mol / l pri 25 ° C je kyselina po dosiahnutí rovnováhy 3,7% disociovaná. Skontrolujte možnosť, ktorá obsahuje správnu hodnotu pre disociačnú konštantu tejto kyseliny pri tejto teplote.

a) 1.4

b) 1,4 × 10-3

c) 1,4 × 10-4

d) 3,7 × 10-2

e) 3,7 × 10-4

Správna odpoveď: Písmeno C.

Skrz Ostwaldov zákon zriedenia, vypočítame ionizačnú konštantu (Ki) silného elektrolytu (α je viac ako 5%) pomocou vzorca:

Na výpočet ionizačnej konštanty slabého elektrolytu (α je menej ako 5%) použijeme nasledujúci vzorec:

Cvičenie na Ostwaldov zákon riedenia je ľahko rozpoznateľné, pretože predstavuje koncentráciu v mol / L (v tomto prípade 0,100 mol / L) jedného elektrolytu (monokarboxylová kyselina), percento disociácie (α = 3,7%) alebo disociačná alebo ionizačná konštanta (Ki).

Pretože je kyselina slabá, tak:

6- Chemická rovnováha zahŕňajúca pH a pOH

Príklad: (PUC-MG) V troch nádobách X, Y a Z obsahujú neznáme základné roztoky s koncentráciou 0,1 mol / l. Meraním pH troch roztokov pomocou univerzálneho indikátorového papiera sa získali nasledujúce hodnoty: pH = 8, pH = 10 a pH = 13. Zaškrtnite SPRÁVNE vyhlásenie:

a) Koncentrácia OH- bázy Z sa rovná 10-13 mol / l.

b) Kb od bázy X je väčší ako Kb od bázy Y.

c) Základňa Y vedie elektrický prúd lepšie ako základňa Z.

d) Báza X je úplne ionizovaná.

e) Vo fľaši Z je obsiahnutý silný základ.

Správna odpoveď: Písmeno e

Na začatie riešenia tohto cvičenia je potrebné pamätať na niektoré dôležité body:

  • najprv: pH + pOH = 14

  • Druhý: čím vyššie je pH vo vzťahu k hodnote 7, tým bude riešenie zásaditejšie. Čím je roztok zásaditejší, tým vyššia je koncentrácia hydroxidových aniónov [OH-].

  • Po tretie: [OH-] = 10-pOH

  • Izba: čím menší je pOH, tým väčší je Kb, to znamená, čím viac bude ionizovaná alebo disociovaná báza.

Na základe týchto poznatkov teda postupujte podľa krokov krok za krokom a problém vyriešte:

Krok 1: Stanovte pOH každého roztoku.

Pre riešenie X:

pH + pOH = 14

8 + pOH = 14

pOH = 14 - 8

pOH = 6

Pre riešenie Y:

pH + pOH = 14

10+ pOH = 14

pOH = 14 - 10

pOH = 4

Pre riešenie Z:

pH + pOH = 14

13 + pOH = 14

pOH = 14 - 13

pOH = 1

Krok 2: Na posúdenie alternatívy A musíme určiť koncentráciu hydroxidu pre roztok Z.

[oh-] = 10-pOH

[oh-] = 10-1 mol / l,

Čoskoro alternatíva A je nepravdivá.

Krok 3: Porovnajte bázu X Kb s bázou Y.

Báza X Kb je menšia ako báza Y Kb, pretože jej pOH je väčší. Čoskoro alternatíva B je nepravdivá.

Krok 4: Spojte pOH so silou a disociáciou.

Vedenie elektrického prúdu sa najlepšie vyskytuje v roztokoch, ktoré majú silný elektrolyt s vyšším pOH. Báza Y nevedie elektrický prúd lepšie ako báza Z, pretože jej pOH je nižší, takže sa uvoľňuje menej iónov. Takže alternatíva C je nepravdivá.

Krok 5: Vzťahujte pOH s disociáciou.

Čím menší je pOH, tým viac sa disociuje báza. Pretože roztok s najvyšším obsahom pOH je v nádobe X, obsahuje najmenej disociovaný roztok. Preto alternatíva D je nepravdivá.

Pozri tiež: PH úst a zubného kazu

7- Pufrovací roztok

Príklad: (UFES) Hodnota pH ľudskej krvi sa udržuje v úzkom rozmedzí (7,35 - 7,45) rôznymi tlmivými systémami. Poukážte na jedinú alternatívu, ktorá môže predstavovať jeden z týchto nárazníkových systémov:

a) CH3COOH / NaCl

b) HCl / NaCI

c) H3PRACH4 / NaNO3

d) KOH / KCI

e) H2CO3 / NaHCO3

Odpoveďou na túto otázku je alternatíva E, pretože ide o cvičenie v jazyku Tlmivého roztoku alebo nárazníkový systém. Toto riešenie sa týka chemickej rovnováhy tvorenej zmesou dvoch roztokov: kyseliny (pri cvičení H2CO3) alebo slabá báza a soľ, ktorá má rovnakú kyslú zložku (pri cvičení NaHCO3) alebo základňu.

a- Falošné, pretože je to zmes tvorená slabou kyselinou a soľou, ktorá nemá kyslú zložku.

b- Falošné, pretože ide o zmes tvorenú silnou kyselinou, pretože HCl je jednou z troch silných hydrokaridov (ostatné sú HBr a HI).

c- Falošné, pretože ide o zmes tvorenú miernou kyselinou a soľou, ktorá nemá kyslú zložku.

d- False, pretože je to zmes tvorená silnou bázou (má prvok z rodiny alkalických kovov).

Pozri tiež: Pufrovací roztok v ľudskej krvi

Podľa mňa. Diogo Lopes Dias

Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equilibrio-quimico.htm

Teachs.ru
Vyriešené úlohy týkajúce sa chemických bilancií

Vyriešené úlohy týkajúce sa chemických bilancií

V tomto materiáli budete postupovať podľa jednotlivých uznesení a zdôvodnení odpovedí rôznych osô...

read more
instagram viewer