Post on 30-Dec-2015
description
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 1
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΣΤΟΙΧΕΙΟΜΕΤΡΙΑ
Προσοχή! Δεν πρέπει να ξεχνάτε ότι η σχετική ατομική μάζα Αr και το ατομικό
βάρος ΑΒ είναι το ίδιο πράγμα! Το ίδιο ισχύει και για τη σχετική μοριακή μάζα
Μr και το μοριακό βάρος ΜΒ.
Ασκήσεις – προβλήματα
Βασικές έννοιες: Σχετική Ατομική Μάζα (Ατομικό Βάρος) - Σχετική Μοριακή Μάζα
(Μοριακό Βάρος) - Μol - Αριθμός Avogadro - Γραμμομοριακός όγκος
6. α) Τι σημαίνει ότι το Αr (σχετική ατομική μάζα) του υδραργύρου είναι 200;
β) Τι σημαίνει ότι το Μr (σχετική μοριακή μάζα) του φωσφορικού ασβεστίου είναι 310;
Απάντηση
α) Σημαίνει ότι η μάζα του ατόμου του υδραργύρου είναι 200 φορές μεγαλύτερη από το 1/12
της μάζας του ατόμου του άνθρακα 12.
β) Σημαίνει ότι η μάζα του μορίου του φωσφορικού ασβεστίου είναι 310 φορές μεγαλύτερη
από το 1/12 της μάζας του ατόμου του άνθρακα
7. Η ακριβής σχετική ατομική μάζα του μαγνησίου (Mg) φαίνεται από τον πίνακα ότι είναι
24,305. Να εξηγήσετε γιατί η σχετική ατομική μάζα του μαγνησίου είναι δεκαδικός αριθμός.
Απάντηση
Μελετώντας τον πίνακα των σχετικών ατομικών μαζών στο παράρτημα του βιβλίου,
μπορούμε να παρατηρήσουμε, πως πολλά στοιχεία (όπως το μαγνήσιο) έχουν δεκαδικές τιμές
Αr αντί για ακέραιες που θα περιμέναμε με βάση τον ορισμό της σχετικής ατομικής μάζας.
Στις περιπτώσεις αυτές, οι τιμές του πίνακα αναφέρονται στο μέσο όρο των σχετικών
ατομικών μαζών των ισοτόπων, όπως αυτά απαντούν στη φύση.
8. Να συμπληρώσετε τις παρακάτω προτάσεις:
1) Το 1 mol είναι η ποσότητα μιας ουσίας που περιέχει ΝΑ σωματίδια.
2) Ο αριθμός του Avogadro (ΝΑ = 6,02-1023) εκφράζει:
α) τον αριθμό των ατόμων που ζυγίζουν τόσα γραμμάρια όσο είναι η σχετική ατομική μάζα
του στοιχείου
β) τον αριθμό των μορίων που ζυγίζουν τόσα γραμμάρια όσο είναι η σχετική μοριακή μάζα
της χημικής ουσίας.
9. Να εξηγήσετε γιατί ο γραμμομοριακός όγκος (Vm) σε ορισμένες συνθήκες θερμοκρασίας
και πίεσης των αερίων έχει σταθερή τιμή.
Απάντηση
Υπόθεση Avogadro:Ίσοι όγκοι αερίων ή ατμών στις ίδιες συνθήκες θερμοκρασίας και
πίεσης περιέχουν τον ίδιο αριθμό μορίων. Ισχύει και το αντίστροφο, δηλαδή ίσοι
αριθμοί μορίων ή ατμών που βρίσκονται στις ίδιες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης
καταλαμβάνουν τον ίδιο όγκο.)
Αέρια: Α, Β, Γ,
1mol A →NA μόρια →VA
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 2
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
1mol B →NA μόρια →VB
1mol Γ →NA μόρια →VΓ
άρα VA = VB = VΓ = … = Vm
Όπως γνωρίζουμε, 1 mol χημικής ουσίας περιέχει σταθερό αριθμό μορίων, οποίος
καθορίζεται από τον αριθμό Avogadro (ΝΑ).
12310023,6
molN
Με βάση τα παραπάνω δεδομένα καταλήγουμε ότι το 1 mol οποιουδήποτε αερίου
καταλαμβάνει τον ίδιο όγκο, ο οποίος ονομάζεται γραμμομοριακός όγκος.
Γραμμομοριακός όγκος (Vm) αερίου ονομάζεται ο όγκος που καταλαμβάνει το 1 mol
αυτού, σε ορισμένες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης.
10. Η σχετική ατομική μάζα (ατομικό βάρος) του Cl προσδιορίστηκε με μεγάλη ακρίβεια και
βρέθηκε ίση με 35,453. Αυτό οφείλεται στο ότι:
α) όλα τα άτομα του χλωρίου δεν έχουν τον ίδιο ατομικό αριθμό
β) κατά τον προσδιορισμό του ατομικού βάρους λαμβάνεται υπ' όψη και ο αριθμός των
ηλεκτρονίων
γ) το φυσικό χλώριο είναι μίγμα ισοτόπων
δ) για κάποιο διαφορετικό λόγο από τους παραπάνω.
Να διαλέξετε τη σωστή απάντηση.
Απάντηση
Η σωστή επιλογή είναι η γ.
11. Να χαρακτηρίσετε με Σ τις παρακάτω προτάσεις αν είναι σωστές και με Λ αν είναι
λανθασμένες.
1. η σχετική μοριακή μάζα (μοριακό βάρος) των χημικών ουσιών μετριέται σε γραμμάρια
2. το 1 mol οποιασδήποτε χημικής ουσίας σε STP συνθήκες καταλαμβάνει όγκο 22,4 L
3. το 1 mol μορίων σιδήρου ζυγίζει το ίδιο με το 1 mol ατόμων σιδήρου
4. όσο μεγαλύτερο είναι το Μr μιας χημικής ένωσης, τόσο μεγαλύτερη είναι και η μάζα του
μορίου της
Απάντηση
1. Λάθος. Η σχετική μοριακή μάζα είναι καθαρός αριθμός.
2. Λάθος. Ισχύει μόνο για αέριες ουσίες.
3. Σωστό. Η σχετική ατομική και η σχετική μοριακή μάζα του σιδήρου ταυτίζονται. (Τα
μέταλλα σε κατάσταση ατμών είναι μονοατομικά στοιχεία).
4. Σωστό. Σε μάζα όση είναι το Μr μιας χημικής ένωσης περιέχεται σταθερός αριθμός
μορίων (ΝΑ μόρια).
12. Να βρείτε τις σχετικές μοριακές μάζες των παρακάτω στοιχείων και χημικών ενώσεων:
α)Br2 β)Fe γ)O3
δ)P4
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 3
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
ε)SO2 στ)HNO2 ζ) Ca(OΗ)2 η) Fe2(SO4)3
Δίνονται οι τιμές των Αr.
Br: 80, Fe: 56, Ο: 16, Ρ: 31, S: 32, Η: 1, Ν: 14, Ca: 40
Απάντηση
α) 16028022
BrBr
β) 561561 FeFe
γ) 4831633
δ) 9333144
PP
ε) 64216132212
OSSO
στ) 47216114112112
ONHHNO
ζ) 7411116214011212
HOCaOHCa
η) 40041613232564132342
OSFeSOFe
13. Η μάζα ενός μορίου CH4 είναι ίση με:
α) 6,02 · 1023 g β) 2,66 · 10-23 g γ) 16 g δ) 0,000032 g
Να διαλέξετε τη σωστή απάντηση.
Απάντηση
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του CH4 :
1641112414
HCCH
Τα ΝΑ μόρια CH4 ζυγίζουν 16g
Το 1 μόριο CH4 ζυγίζει x
ggN
gx 23
231066,2
10023,6
1616
Επομένως, η σωστή επιλογή είναι η β.
Σημείωση: Βέβαια θα μπορούσαμε να καταλήξουμε στο ίδιο αποτέλεσμα και ‘ποιοτικά’
διότι οι τιμές
α) 6,02 · 1023 g ,
γ) 16 g ,
δ) 0,000032 g
είναι υπερβολικά μεγάλες για τη μάζα ενός μορίου.
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 4
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
14. Να αντιστοιχίσετε τα γράμματα με τους αριθμούς
Δίνονται οι τιμές των Αr: O: 16, C: 12, Ν: 14, Η: 1, S: 32
Απάντηση
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του O2 :
3221622
OO
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του CO2 :
44216112212
OCCO
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του N2 :
2821422
NN
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του O2 :
4831633
OO
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του H2S:
3413221122
SHSH
Άρα κάνουμε την αντιστοίχηση:
1
2
3
4
5
Μοριακός τύπος Σχετική μοριακή μάζα
1. O2 α. 44
2. CO2 β. 28
3. Ν2 γ. 48
4. O3 δ. 32
5. H2S ε. 34
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 5
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
15. Ένα στοιχείο έχει Αr= 31 και Μr= 124. Το στοιχείο αυτό είναι:
α) διατομικό β) μονοατομικό γ) τετρατομικό δ) τίποτε από αυτά.
Να διαλέξετε τη σωστή απάντηση.
Απάντηση
Συμβολίζουμε την ατομικότητα με x. Άρα:
431
124
xxxx
Άρα η σωστή επιλογή είναι η γ.
16. Πόσο ζυγίζουν:
α) 10 mol μοριακού οξυγόνου
β) 2 mol διοξειδίου του άνθρακα
γ) 4 mol φωσφορικού οξέος;
Απάντηση
α) Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του O2 :
3221622
OO
Άρα,
1mol O2 ζυγίζει 32g
10mol O2 ζυγίζουν x
gmol
molgx 320
1
1032
β) Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του CO2 :
44216112212
OCCO
1mol CO2 ζυγίζει 44g
2mol CO2 ζυγίζουν y
gmol
molgy 88
1
244
γ) Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του H3PO4:
984161313141343
OPHPOH
1mol H3PO4 ζυγίζει 98g
4mol H3PO4 ζυγίζουν z
gmol
molgz 392
1
498
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 6
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
17. Πόσα mol είναι τα:
α) 560 g αζώτου
β) 68 g υδρόθειου
γ) 3 kg υδρογόνου
Απάντηση
α) Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του N2 :
2821422
NN
1mol N2 ζυγίζει 28g
x N2 ζυγίζουν 560g
molg
molgx 20
28
1560
β) Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του H2S:
3413221122
SHSH
1mol H2S ζυγίζει 34g
y H2S ζυγίζουν 68g
molg
molgy 2
34
168
γ) Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του Η2 :
22122
HH
1mol Η2 ζυγίζει 2g
z Η2 ζυγίζουν 3000g
molg
molgz 1500
2
13000
18. Πόσο όγκο καταλαμβάνουν σε STP συνθήκες:
α) 3 mol αμμωνίας (ΝΗ3)
β) 0,001 mol διοξειδίου του θείου.
Απάντηση
α)
1 mol αμμωνίας έχει όγκο 22,4L
3 mol αμμωνίας έχουν όγκο x
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 7
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
Lmol
molLx 2,67
1
34,22
b)
1 mol διοξειδίου του θείου έχει όγκο 22,4L
0,001 mol διοξειδίου του θείου. έχουν όγκο y
Lmol
molLy 0224,0
1
001,04,22
19. Να διαλέξετε τη σωστή απάντηση σε καθεμία αϊτό τις παρακάτω προτάσεις:
1. Τα 10 NA μόρια αμμωνίας είναι:
α) 2 mol β) 0,1 mol γ) 10 mol δ) 100 mol
2. Τα 2,6 mol διοξειδίου του άνθρακα περιέχουν:
α) 0,26 NA μόρια β) 260 NA άτομα συνολικά από όλα τα στοιχεία γ) 26 NA μόρια δ) 2,6 NA
μόρια
3. Τα 112 L αερίου H2S σε STP συνθήκες είναι:
α) 11,2 mol β) 0,5 mol γ) 5 mol δ) 112 mol
Απάντηση
α)
1 mol αμμωνίας έχει NA μόρια
x αμμωνίας έχουν 10NA μόρια
molN
molNx 10
110
Επομένως, η σωστή επιλογή είναι η γ.
β)
1 mol διοξειδίου του άνθρακα έχει NA μόρια
2,6 mol διοξειδίου του άνθρακα έχουν N μόρια
Nmol
molNN 6,2
1
6,2μόρια
Επομένως, η σωστή επιλογή είναι η δ.
γ)
1 mol αερίου H2S έχει όγκο 22,4L
z mol αερίου H2S έχουν όγκο 112L
molL
molLz 5
4,22
1112
Επομένως, η σωστή επιλογή είναι η γ.
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 8
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
20. Αν οι ενώσεις με μοριακούς τύπους C2H4 και ΝΗ3 έχουν αντίστοιχα σχετικές μοριακές
μάζες 28 και 17, να βρείτε τη σχετική μοριακή μάζα της ένωσης C2H7N, χωρίς να
χρησιμοποιήσετε τις σχετικές ατομικές μάζες των στοιχείων.
Απάντηση
Η σχετική μοριακή μάζα του C2H4 είναι: MB=28.
Άρα,
2842 yx (1)
, όπου x, y οι σχετικές ατομικές μάζες των C,H.
Η σχετική μοριακή μάζα του ΝΗ3 είναι: MB=17.
Άρα,
1731 yz (2)
, όπου z, y οι σχετικές ατομικές μάζες των Ν,H.
Προσθέτουμε τις (1) και (2) κατά μέλη:
4572 zyx (3)
Η σχετική μοριακή μάζα της ένωσης C2H7N είναι: zyx 72 (4)
Επομένως, από τις σχέσεις (4) και (5) συμπεραίνουμε ότι η σχετική μοριακή μάζα της ένωσης
C2H7N είναι ΜΒ=45.
21. Πόσα λίτρα υδρογόνου, μετρημένα σε πρότυπες συνθήκες, περιέχουν τον ίδιο αριθμό
μορίων με αυτόν που περιέχεται σε 8 g οξυγόνου;
Απάντηση
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του O2 :
3221622
OO
Στη συνέχεια υπολογίζουμε σε πόσα mol αντιστοιχούν τα 8 g οξυγόνου.
1mol οξυγόνου ζυγίζει 32g
n οξυγόνου ζυγίζουν 8g
molg
molgn 25,0
32
18
Επομένως, τα 0,25mol O2 περιέχουν 0,25ΝΑ μόρια. Τόσα είναι κατά μόρια υδρογόνου Η2 που
αντιστοιχούν σε 0,25mol Η2.
Άρα, για το H2 σε STP συνθήκες θα ισχύει:
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 9
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
1mol H2 έχει όγκο 22,4L
0,25mol H2 έχoυν όγκο V
Lmol
molLV 6,5
1
25,04,22
22. 100 g αερίου Χ καταλαμβάνουν όγκο 44,8 L σε STP συνθήκες. Πόση είναι η σχετική
μοριακή μάζα του Χ;
Απάντηση
1mol αερίου Χ έχει όγκο 22,4L και ζυγίζει ΜΒ g
n mol αερίου Χ έχουν όγκο 44,8L και ζυγίζουν 100 g
Επομένως,
508,44
1004,22
L
gLg
23. Η πυκνότητα του οξυγόνου σε STP συνθήκες είναι:
α) 2,24 g/L β) 32 g/L γ) 1,43 g/L
Να διαλέξετε τη σωστή απάντηση.
Απάντηση
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του O2 :
3221622
OO
Δηλαδή, 22,4L ζυγίζουν 32 g
Άρα, η πυκνότητα του οξυγόνου σε STP συνθήκες είναι:
LgL
g
V
m/43,1
4,22
32
Επομένως, η σωστή επιλογή είναι η γ.
24. Αέριο Α έχει πυκνότητα 3,04 g/L σε πρότυπες συνθήκες. Να βρείτε τη σχετική μοριακή
μάζα του Α.
Απάντηση
Τα 22,4L του Α ζυγίζουν ΜΒ g
Από τη σχέση της πυκνότητας για το Α προκύπτει:
68684,2204,3 ggLL
ggVm
V
m
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 10
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
25. Αέριο με μοριακό τύπο ΧΗ3 έχει πυκνότητα 3,48 g/L σε STP συνθήκες. Να βρείτε τη
σχετική ατομική μάζα του Χ, αν η σχετική ατομική μάζα του υδρογόνου είναι 1.
Απάντηση
Τα 22,4L του αερίου ζυγίζουν ΜΒ g
Από τη σχέση της πυκνότητας για το αέριο προκύπτει:
78784,2248,3 ggLL
ggVm
V
m
Άρα,
7578311
26. Πόσα λίτρα διοξειδίου του άνθρακα μετρημένα σε πρότυπες συνθήκες περιέχουν τόσα
άτομα οξυγόνου, όσα περιέχονται σε 3,2 g διοξειδίου του θείου;
Απάντηση
Το μοριακό βάρος του 2SO είναι:
64216132
Άρα,
Το 1mol 2SO ζυγίζει 64g
Τα x 2SO ζυγίζουν 3,2g
molg
gmolx 05,0
64
2,31
2SO
Στο 1mol 2SO περιέχονται
2 άτομα Ο
Στα 0,05mol 2SO περιέχονται N άτομα Ο
1,01
05,02
mol
mol άτομα Ο
Επομένως, 1,0 θα είναι τα άτομα του οξυγόνου και στην ποσότητα του
2CO .
Άρα,
Στο 1mol 2CO περιέχονται
2 άτομα Ο
Στα y 2CO περιέχονται
1,0 άτομα Ο
molmol
y 05,02
11,0
2CO
Άρα,
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 11
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
Το 1mol 2CO έχει όγκο 22,4L
Τα 0,05mol 2CO έχουν όγκο V
Lmol
molLV 12,1
1
05,04,22
27. Να διαλέξετε τις σωστές απαντήσεις:
1) Σε 90 g νερού περιέχονται:
α) 18 g υδρογόνου β) 10 g υδρογόνου γ) 60 g οξυγόνου
2) 42 g αζώτου περιέχονται σε:
α) 51 g ΝΗ3 β) 48 g ΝΗ3γ) 126 g ΝΗ3
3) Σε 560 mL CO2 που μετρήθηκαν σε STP περιέχονται:
α) 8 g οξυγόνου β) 0,4 g οξυγόνου γ) 0,8 g οξυγόνου
4) Σε 68 g υδρόθειου περιέχονται:
α) 4NA άτομα Η β) 4ΝA άτομα S γ) 6,8NA άτομα Η
Απάντηση
1) Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του Η2Ο:
1811621122
HOH
Άρα,
Στα 18g Η2Ο περιέχονται 2g H
Στα 90g Η2Ο περιέχονται x H
gg
ggx 10
18
902
υδρογόνου (Επομένως, η σωστή επιλογή είναι η β)
2) Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος της ΝΗ3:
1713114313
NNH
Άρα,
Στα 17g ΝΗ3 περιέχονται 14g Ν
Στα y ΝΗ3 περιέχονται 42g Ν
gg
ggx 51
14
4217
ΝΗ3 (Επομένως, η σωστή επιλογή είναι η α)
3)
To 1mol CO2 έχει όγκο 22,4L
Tα n CO2 έχουν όγκο 0,56L
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 12
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
molL
molLn 025,0
4,22
156,0
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του CO2:
44216112212
OCCO
To 1mol CO2 έχει μάζα 44g, στα οποία περιέχονται g32 Ο
Στα 0,025mol περιέχονται x Ο
gmol
molgx 8,0
1
025,032
οξυγόνου (Επομένως, η σωστή επιλογή είναι η γ)
4) Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του Η2S:
3413221122
SHSH
Στo 1mol Η2S περιέχονται 34g Η2S.
Στα n Η2S περιέχονται 68g Η2S
molg
molgn 2
34
168
Στo 1mol Η2S περιέχονται 2ΝΑ άτομα Η.
Στα 2mol Η2S περιέχονται Ν άτομα Η.
41
22
mol
mol άτομα Η. (Επομένως, η σωστή επιλογή είναι η α)
28. Να χαρακτηρίσετε με Σ τις παρακάτω προτάσεις αν είναι σωστές και με Λ αν είναι
λανθασμένες.
1) τα 20 L Η2 περιέχουν διπλάσιο αριθμό μορίων από τα 20 L He στις ίδιες συνθήκες
θερμοκρασίας και πίεσης
2) στο 1 mol ΝΗ3 περιέχονται συνολικά από όλα τα στοιχεία 4NA άτομα
3) στα 4 mol H2SO4 περιέχονται 16 άτομα οξυγόνου
4) στα 4 mol CO2 περιέχεται διπλάσιος αριθμός μορίων από ότι στα 2 mol SO2
Απάντηση
1) Λάθος. Ίσοι όγκοι αερίων στις ίδιες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης περιέχουν τον ίδιο
αριθμό μορίων.
2) Σωστό. Περιέχονται NA άτομα αζώτου και 3NA άτομα υδρογόνου, άρα συνολικά 4NA
άτομα.
3) Λάθος. Στο 1 mol H2SO4 περιέχονται 4NA άτομα οξυγόνου, δηλαδή στα 4 mol H2SO4
περιέχονται 16NA άτομα οξυγόνου.
4) Σωστό. Ο αριθμός των mol είναι ανάλογος των αριθμών των μορίων.
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 13
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
29. Πόσο ζυγίζει;
α) 1 άτομο He β) 1 άτομο μολύβδου.
Απάντηση
α) 4He
Γνωρίζουμε ότι τα ΝΑ άτομα Ηe έχουν μάζα 4g
1 άτομο Ηe έχει μάζα x
Άρα, gNN
gx
AA
441
.
β) 207Pb
Γνωρίζουμε ότι τα ΝΑ άτομα Pb έχουν μάζα 207g
1 άτομο Pb έχει μάζα y
Άρα, gNN
gy
AA
2072071
.
30. Ποια είναι η μάζα ενός μορίου;
α) οξυγόνου β) υδροχλωρίου.
Απάντηση
α) 3221622
OO
Γνωρίζουμε ότι τα ΝΑ άτομα O2 έχουν μάζα 32g
1 άτομο O2 έχει μάζα x
gNN
gx
AA
32321
β) 5,3615,351111 ClHHCl
Γνωρίζουμε ότι τα ΝΑ άτομα HCl έχουν μάζα 36,5g
1 άτομο HCl έχει μάζα y
gNN
gy
AA
5,365,361
31. Να δείξετε ότι ο λόγος του αριθμού των mol δύο χημικών ουσιών είναι ίσος με το λόγο
του αριθμού των μορίων τους.
Απάντηση
Έστω οι ουσίες Α και Β.
1 mol της ουσίας Α περιέχει ΝΑ μόρια.
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 14
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
Άρα, n mol της ουσίας Α περιέχουν ANn μόρια
1 mol της ουσίας Β περιέχει ΝΑ μόρια.
Άρα, n mol της ουσίας Β περιέχουν ANn μόρια
Επομένως ο αριθμός των n mol της ουσίας Α θα είναι ANnx (1)
Ομοίως ο αριθμός των n mol της ουσίας Β θα είναι ANny (2)
Διαιρώντας τις (1) και (2) κατά μέλη προκύπτει:
A
A
Nn
Nn
y
x
n
n
y
x
32. Δίνεται ισομοριακό μίγμα δύο αερίων Α και Β. Αν η μάζα του Α στο μίγμα είναι τα τρία
τέταρτα της μάζας του Β και η σχετική μοριακή μάζα του Α είναι 21, να υπολογίσετε τη
σχετική μοριακή μάζα του Β.
Απάντηση
Ισομοριακό μίγμα σημαίνει ίδιος αριθμός μορίων άρα και ίδιος αριθμός mol, δηλαδή
nn
mm (1) , όπου 21
Επίσης όπως μας δίνεται από την εκφώνηση, ισχύει:
mm4
3 (2)
Διαιρώντας κατά μέλη τις (1) και (2) προκύπτει:
4
3m
m
m
m
4
3
1
m
m
m
m
m
m
m
m
3
4
3
41
43 3
4 21
3
428
33. Αέριο μίγμα αποτελείται από 4 mol ΝΗ3 και 2 mol Ν2.
α) Πόσο ζυγίζει το μίγμα;
β)Πόσον όγκο καταλαμβάνει το μίγμα σε STP συνθήκες;
Απάντηση
α) Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος της ΝΗ3:
1713114313
NNH
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 15
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
Άρα,
Το 1mol ΝΗ3 ζυγίζει 17g
Τα 4mol ΝΗ3 ζυγίζουν x
gmol
gmolx 68
1
174
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του Ν2:
2821422
NN
Άρα,
Το 1mol Ν2 ζυγίζει 28g
Τα 2mol Ν2 ζυγίζουν y
gmol
gmoly 56
1
282
Άρα το μίγμα ζυγίζει: gggyxm 1245668
β)
Το 1mol ΝΗ3 έχει όγκο 22,4L
Τα 4mol ΝΗ3 έχουν όγκο 1V
Lmol
LmolV 6,89
1
4,2241
Το 1mol Ν2 έχει όγκο 22,4L
Τα 2mol Ν2 έχουν όγκο 2V
Lmol
LmolV 8,44
1
4,2222
Άρα ο όγκος του μίγματος θα είναι: LLLVVV 4,1348,446,8921
34. Αέριο μίγμα αποτελείται από 3 mol H2S και 1,2 mol ΝΗ3. Πόσα άτομα και πόσα
γραμμάρια υδρογόνου περιέχει το μίγμα;
Απάντηση
Το 1mol H2S έχει 2NA άτομα υδρογόνου
Τα 3mol H2S έχει 1N άτομα υδρογόνου
AA Nmol
molNN 6
1
321
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 16
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
Το 1mol ΝΗ3 έχει 3NA άτομα υδρογόνου
Τα 1,2mol ΝΗ3 έχει 2N άτομα υδρογόνου
AA Nmol
molNN 6,3
1
2,132
Επομένως, συνολικά υπάρχουν ANNNN 6,921 άτομα υδρογόνου.
1 mol ατόμων H δηλαδή ΝΑ άτομα H ζυγίζουν 1 g (ατομικό βάρος υδρογόνου)
9,6ΝΑ άτομα m
gN
gNm
A
A 6,916,9
35. Σε 6,8 g μίγματος αμμωνίας και υδρόθειου περιέχονται 0,8ΝA άτομα υδρογόνου. Πόσα
γραμμάρια αμμωνίας περιέχει το μίγμα;
Απάντηση
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος της ΝΗ3:
171311431 N
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος της Η2S:
341322112 SH
Έστω, nm , η μάζα και τα mol της αμμωνίας στο μίγμα και
nm , η μάζα και τα mol του
υδρόθειου στο μίγμα.
mn nm nm 17 (1)
mn nm nm 34 (2)
Από τις σχέσεις (1) και (2) προκύπτει:
8,634178,6 nnmm 4,02 nn (3)
Επίσης,
Στο 1 mol ΝΗ3 περιέχονται 3ΝΑ άτομα H
Στα n ΝΗ3 περιέχονται 1N άτομα H
AA Nn
mol
NnN
31
31
(4)
Στο 1 mol H2S περιέχονται 2ΝΑ άτομα H
Στα n H2S περιέχονται 2N άτομα H
AA Nn
mol
NnN
21
21
(5)
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 17
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
Από τις σχέσεις (4) και (5) προκύπτει:
AAAA NNnNnNNN 8,0238,021 AA NNnn 8,023
8,023 nn (6)
Αφαιρώντας τις (6) και (3) κατά μέλη προκύπτει:
4,08,0223 nnnn 4,02n moln 2,0
Τελικά με τη βοήθεια της (1) προκύπτει:
gmolmol
gnm 4,32,01717
36. Μίγμα περιέχει ίσα mol δύο αερίων Α και Β με σχετικές μοριακές μάζες ΜΑ και MB
αντιστοίχως. Να υπολογίσετε:
α) το λόγο των μαζών των δύο αερίων στο μίγμα
β) το λόγο των όγκων των δύο αερίων στο μίγμα.
Απάντηση
α) nn
mm
m
m
β) Αφού το μίγμα περιέχει ίσα mol, τα αέρια θα καταλαμβάνουν και ίσους όγκους δηλαδή
1
V
VVV
37. Να συμπληρώσετε τον επόμενο πίνακα:
mol g L (STP) μόρια
CO2 α 44α 22α αNA
H2S β/34 β (β/34)22,4 (β/34)ΝΑ
NH3 γ/22,4 17γ/22,4 γ (γ/22,4)ΝΑ
SO2 δ/ΝΑ 64δ/ΝΑ (64δ/ΝΑ)22,4 δ
Απάντηση
α) CO2 :
aLLaVVnVV
Vn L
L
4,224,22
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 18
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
AA
A
NaNNnNN
Nn
β) H2S : Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος της Η2S:
341322112 SH
molnm
n34
LVVnVV
Vn L
L
4,2234
AA
A
NNNnNN
Nn
34
γ) NH3
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος της ΝΗ3:
171311431 N
molnV
Vn
L 4,22
gnmm
n4,22
1717
4,22
AA
A
NNNnNN
Nn
4,22
δ) SO2
Το μοριακό βάρος του 2SO είναι:
64216132
molN
nN
Nn
AA
gNN
nmm
nAA
6464
LN
VVnVV
Vn
A
L
L
4,2264
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 19
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
Καταστατική εξίσωση
38. Να υπολογίσετε την τιμή της παγκόσμιας σταθεράς των αερίων (R).
Απάντηση
Μια ποσότητα ενός αερίου ίση με 1mol σε stp (πρότυπες συνθήκες: atmP 10 , 2730)
καταλαμβάνει όγκο: LV 4,220 .
Αντικαθιστώντας τις τιμές αυτές στη σχέση: .
VP προκύπτει:
Rmol
atmLmolLatmVP
082,0
273
/4.221
0
00
Η σταθερά R ονομάζεται παγκόσμια σταθερά των αερίων και είναι ανεξάρτητη από τη φύση
του αερίου. Η τιμή της όμως εξαρτάται προφανώς από τις μονάδες του όγκου της πίεσης και
της θερμοκρασίας. Η τιμή της R στο S.I. είναι:
mol
JR 314,8
39. Για δύο αέρια Α και Β που βρίσκονται στις ίδιες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης να
δείξετε ότι ο λόγος των όγκων τους είναι ίσος με το λόγο των mol τους, δηλαδή ότι ισχύει:
B
A
B
A
n
n
V
V
Απάντηση
Τα δύο αέρια Α και Β βρίσκονται στις ίδιες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης. Άρα,
BA PP
BA TT
Με τη βοήθεια της καταστατικής εξίσωσης προκύπτει:
AAAA RTnVP (1)
BBBB RTnVP (2)
Διαιρώντας τις σχέσεις (1) και (2) κατά μέλη προκύπτει:
BB
AA
BB
AA
RTn
RTn
VP
VP
B
A
B
A
n
n
V
V
40. Αέριο Χ σε δοχείο όγκου V και σε απόλυτη θερμοκρασία Τ ασκεί πίεση Ρ.
I) Μέσω ενός εμβόλου τετραπλασιάζουμε την πίεση του αερίου σε σταθερή θερμοκρασία. Ο
όγκος θα είναι:
α) V
β) 4V
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 20
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
γ) 2V
δ) 0,25V
II) Διπλασιάζουμε την απόλυτη θερμοκρασία του αερίου υπό σταθερή πίεση. Ο όγκος θα
είναι:
α) 0,5V
β) V
γ) 2V
δ) 10V
Να διαλέξετε τη σωστή απάντηση σε κάθε περίπτωση.
Απάντηση
Ι) Αρχικά ισχύει: nRTPVP
nRTV (1)
Αφού τετραπλασιάσουμε την πίεση PP 4 (κρατώντας τη θερμοκρασία σταθερή), θα
ισχύει:
nRTVP
P
nRTV
P
nRTV
4 (2)
Διαιρώντας τις (2) και (1) κατά μέλη προκύπτει:
P
nRTP
nRT
V
V 4
nRTP
nRTP
V
V
4
4
1
V
V VV4
4
VV VV 25,0
Επομένως η σωστή επιλογή είναι η δ.
ΙΙ) Αρχικά ισχύει: nRTPVP
nRTV (3)
Αφού διπλασιάσουμε τη θερμοκρασία TT 2 (κρατώντας την πίεση σταθερή), θα ισχύει:
TnRVP TnRVP 2 nRTVP 2P
nRTV
2 (4)
Διαιρώντας τις (4) και (3) κατά μέλη προκύπτει:
P
nRTP
nRT
V
V
2
nRTP
nRTP
V
V 2
2
V
VVV 2
Επομένως η σωστή επιλογή είναι η γ.
41. Η τιμή της παγκόσμιας σταθεράς των αερίων (R) εξαρτάται:
α) από τη θερμοκρασία των αερίων
β) από τον όγκο και τη θερμοκρασία των αερίων
γ) από την πίεση και τον όγκο των αερίων
δ) από τη φύση κάθε αερίου
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 21
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
ε) δεν εξαρτάται από κανένα από τους παραπάνω παράγοντες
Να διαλέξετε τη σωστή απάντηση.
Απάντηση
Η σωστή επιλογή είναι η ε.
42. Να χαρακτηρίσετε με Σ τις παρακάτω προτάσεις αν είναι σωστές και με Λ αν είναι
λανθασμένες.
1. η προσθήκη ποσότητας διοξειδίου του άνθρακα σε δοχείο σταθερού όγκου που περιέχει
μονοξείδιο του άνθρακα σε σταθερή θερμοκρασία, αυξάνει την πίεση που ασκείται στα
τοιχώματα του δοχείου.
2. αν αυξήσουμε τον όγκο ενός δοχείου που περιέχει ποσότητα οξυγόνου διατηρώντας την
πίεση σταθερή, η θερμοκρασία του αερίου παραμένει σταθερή.
Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.
Απάντηση
1. Με τη βοήθεια της καταστατικής εξίσωσης προκύπτει:
nRTPV V
nRTP n
V
RTP (1)
Σε συνθήκες σταθερού όγκου και σταθερής θερμοκρασίας ο όρος V
RTείναι σταθερός.
Άρα, η σχέση (1) μπορεί να γραφεί:
nP , όπου . V
RT
Επομένως στην περίπτωση αυτή προκύπτει ότι η πίεση είναι ανάλογη του αριθμού των mol.
Επειδή η προσθήκη 2CO θα αυξήσει τον αριθμό των mol, θα αυξηθεί και η πίεση. Επομένως
η πρόταση είναι σωστή.
2) Με τη βοήθεια της καταστατικής εξίσωσης προκύπτει:
nRTPV P
nRTV T
P
nRV (2)
Στην περίπτωση αυτή η ποσότητα του αερίου και η πίεση παραμένουν σταθερές. Άρα ο όρος
P
nR είναι σταθερός.
Άρα, η σχέση (2) μπορεί να γραφεί:
TV , όπου . P
nR
Επομένως τα μεγέθη TV , είναι ανάλογα. Άρα η πρόταση είναι λανθασμένη.
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 22
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
43. Αέριο διοχετεύεται σε ένα μπαλόνι όγκου 5 L και προκαλεί αύξηση της μάζας του
μπαλονιού κατά 16 g στους 32 °C και σε πίεση 1 atm. Να βρείτε τη σχετική μοριακή μάζα
του αερίου.
Απάντηση
H μάζα και τα mol συνδέονται με τη σχέση:
m
n
Με αντικατάσταση της σχέσης αυτής στην καταστατική εξίσωση των ιδανικών αερίων
nRTpV
προκύπτει:
RTm
PV
(1)
Λύνοντας τη σχέση (1) ως προς το προκύπτει:
RTm
PV TRmVPVP
TRm
(2)
Πριν αντικαταστήσουμε στην (2) μετατρέπουμε τη θερμοκρασία σε Κ.
KKT 30527332
Latm
KKmol
Latmg
51
305082,016
mol
g
5
305082,01680
44. Αέριο Χ σε δοχείο όγκου V και σε θερμοκρασία 27 °C ασκεί πίεση 3 atm. Το αέριο
θερμαίνεται στους 127 °C, ενώ ο όγκος του δοχείου διατηρείται σταθερός. Πόση πίεση ασκεί
το αέριο Χ στους 127 °C;
Απάντηση
Μετατρέπουμε τις θερμοκρασίες σε Κ.
KKT 300273271
KKT 4002731272
Σε θερμοκρασία 1T καταστατική εξίσωση δίνει:
11 nRTVP (1)
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 23
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
Σε θερμοκρασία 2T καταστατική εξίσωση δίνει:
22 nRTVP (2)
Διαιρώντας τις σχέσεις (2) και (1) κατά μέλη προκύπτει:
1
2
1
2
nRT
nRT
VP
VP
1
2
1
2
T
T
P
P 1
1
22 P
T
TP atm
K
KP 3
300
4002
atmP 42
45. Σε δοχείο όγκου 5,6 L και θερμοκρασίας 57 °C εισάγονται 64g οξυγόνου (Ο2). Να
υπολογίσετε την πίεση που ασκεί το οξυγόνο στο δοχείο.
Απάντηση
Μετατρέπουμε τη θερμοκρασία σε Κ.
KKT 330273571
Το μοριακό βάρος του οξυγόνου είναι:
3221622
H μάζα και τα mol συνδέονται με τη σχέση:
m
n
Με αντικατάσταση της σχέσης αυτής στην καταστατική εξίσωση των ιδανικών αερίων
nRTpV
προκύπτει:
RTm
PV
(1)
Λύνοντας τη σχέση (1) ως προς την πίεση προκύπτει:
V
RTmP
L
KmolK
atmL
mol
g
gP
6,5
330082,0
32
64
atmP
6,5
330082,0
32
64
atmP 7,9
46. Δοχείο όγκου 56 L και θερμοκρασίας 77 °C περιέχει ορισμένη ποσότητα αερίου Χ του
οποίου η σχετική μοριακή μάζα είναι 40. Αν το Χ ασκεί πίεση 2 atm, να υπολογίσετε τη μάζα
του στο δοχείο.
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 24
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
Απάντηση
Μετατρέπουμε τη θερμοκρασία σε Κ.
KKT 350273771
H μάζα και τα mol συνδέονται με τη σχέση:
m
n
Με αντικατάσταση της σχέσης αυτής στην καταστατική εξίσωση των ιδανικών αερίων
nRTpV
προκύπτει:
RTm
PV
(1)
Λύνοντας ως προς τη μάζα θα έχουμε:
RTm
PV TRmVP
TR
VPm
KmolK
atmLmol
gLatm
m
350082,0
40562
gm
350082,0
40562gm 165
47. Σε δοχείο όγκου 2,8 L και θερμοκρασίας 273 °C εισάγονται 0,5 NA μόρια διοξειδίου του
άνθρακα. Πόση πίεση ασκεί το αέριο στο δοχείο;
Απάντηση
Μετατρέπουμε τη θερμοκρασία σε Κ.
KKT 5462732731
Γνωρίζουμε ότι:
molN
N
N
Nn
A
A
A
5,05,0
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 25
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
Με τη βοήθεια της καταστατικής εξίσωσης των ιδανικών αερίων προκύπτει:
nRTpV V
nRTp
L
KKmol
atmLmol
p8,2
546082,05,0
atmp 8
48. Δοχείο Α έχει διπλάσιο όγκο από δοχείο Β. Στο Α εισάγονται 0,2 mol O2 και στο Β 0,4
mol Ν2. Να υπολογίσετε το λόγο των πιέσεων των αερίων στα δύο δοχεία, αν αυτά
βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία.
Απάντηση
Σύμφωνα με την εκφώνηση ισχύουν οι σχέσεις:
BA VV 2 (1)
BA nn2
1 (2)
BA TT (3)
Γράφουμε την καταστατική εξίσωση για τα δύο αέρια:
AAAA RTnVp (4)
BBBB RTnVp (5)
Διαιρώντας τις (4) και (5) κατά μέλη προκύπτει:
BB
AA
BB
AA
RTn
RTn
Vp
Vp
BB
AA
BB
AA
Tn
Tn
Vp
Vp (6)
Αντικαθιστώντας στη σχέση (6) τις (1), (2), (3) προκύπτει:
BB
AA
BB
AA
Tn
Tn
Vp
Vp
BB
BB
BB
BA
Tn
Tn
Vp
Vp 2
1
2
BB
BB
BB
BA
Tn
Tn
Vp
Vp
2
2
2
12
B
A
p
p
4
1
B
A
p
p
49. 34 g του αερίου ΧΗ3 καταλαμβάνουν όγκο 22,4 L σε θερμοκρασία 546 Κ και πίεση 4
atm.
Δίνεται ΑrH=1
α) Πόσα mol είναι τα 34 g του αερίου;
β) Πόση είναι η σχετική μοριακή μάζα του αερίου;
γ) Πόση είναι η σχετική ατομική μάζα του στοιχείου Χ;
Απάντηση
α) Με τη βοήθεια της καταστατικής εξίσωσης προκύπτει:
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 26
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
nRTpV RT
PVn
KKmol
atmL
Latmn
546082,0
4,224moln 2
β)
n
mmn
mol
g
2
3417
γ) 3x 3x 141317 x
50. Να υπολογίσετε την πυκνότητα της αμμωνίας (ΝΗ3):
α) σε STP συνθήκες
β) σε πίεση 2 atm και θερμοκρασία 819 °C
Απάντηση
α) Το μοριακό βάρος της αμμωνίας είναι:
1713143
Άρα, V
m
V
g
L
g
4,22
17
L
g76,0
β) Μετατρέπουμε τη θερμοκρασία σε Κ.
KKT 10922738191
H μάζα και τα mol συνδέονται με τη σχέση:
m
n (1)
Με αντικατάσταση της σχέσης αυτής στην καταστατική εξίσωση των ιδανικών αερίων
nRTpV (2)
προκύπτει:
RTm
PV
(3)
Επιλύοντας τη σχέση (3) ως προς την πίεση προκύπτει:
RT
V
mP (5)
Όμως γνωρίζουμε ότι το πηλίκο V
m ισούται με την πυκνότητα του αερίου.
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 27
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
Δηλαδή: V
m (6)
Άρα, αντικαθιστώντας τη σχέση (6) στη σχέση (5) προκύπτει:
RTP (7)
Λύνοντας τη σχέση (7) ως προς την πυκνότητα προκύπτει:
RT
P TRP
TR
P
KKmol
atmLmol
gatm
1092082,0
172
Lg /38,0
51. Να υπολογίσετε τη σχετική μοριακή μάζα του αερίου Α, αν η πυκνότητά του είναι 2 g/L
σε πίεση 2 atm και θερμοκρασία 546 Κ.
Απάντηση
α) H μάζα και τα mol συνδέονται με τη σχέση:
m
n (1)
Με αντικατάσταση της σχέσης αυτής στην καταστατική εξίσωση των ιδανικών αερίων
nRTpV (2)
προκύπτει:
RTm
PV
(3)
Επιλύοντας τη σχέση (3) ως προς την πίεση προκύπτει:
RT
V
mP (5)
Όμως γνωρίζουμε ότι το πηλίκο V
m ισούται με την πυκνότητα του αερίου.
Δηλαδή: V
m (6)
Άρα, αντικαθιστώντας τη σχέση (6) στη σχέση (5) προκύπτει:
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 28
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
RTP (7)
Λύνοντας ως προς τη σχετική μοριακή μάζα προκύπτει:
RT
P TRP
P
TR
atm
KKmol
atmL
L
g
2
546082,02
45
52. Σε δοχείο όγκου 56 L και θερμοκρασία 546 Κ εισάγονται 11 g CO2, 34 g H2S και 56 g N2.
Πόση πίεση ασκεί το μίγμα των τριών αερίων;
Απάντηση
Βρίσκουμε τα μοριακά βάρη του κάθε αερίου:
CO2 : 4416212211 C
H2S : 3432112122 SH
N2: 2814223 N
Βρίσκουμε τα mol του κάθε αερίου:
CO2 :
1
11
mn mol
molg
gn 25,0
/44
111
H2S :
2
22
mn mol
molg
gn 1
/34
342
N2:
3
33
mn mol
molg
gn 2
/28
563
Επομένως, τα mol του μίγματος θα είναι:
molnnnn 25,3321
Από την καταστατική εξίσωση για το μίγμα προκύπτει::
RTnPV V
RTnP
L
KKmol
atmLmol
P56
546082,025,3
atmP 6,2
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 29
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
53. Σε δοχείο θερμοκρασίας 57 °C εισάγονται 288 g μίγματος οξυγόνου και αζώτου, το οποίο
περιέχει τα δύο αέρια σε αναλογία mol 1:4 αντιστοίχως.
Αν το μίγμα αυτό ασκεί πίεση 20 atm, να βρείτε:
α) πόσα mol από κάθε αέριο περιέχει το μίγμα
β) τον όγκο του δοχείου
Απάντηση
α) Βρίσκουμε τα μοριακά βάρη του κάθε αερίου:
O2 : 3216221
Ν2 : 2814222 N
Ισχύει: 12
2
1 44
1nn
n
n (1)
(όπου 2n τα mol του αζώτου και
1n τα mol του οξυγόνου).
Έστω 1m η μάζα του οξυγόνου,
2m η μάζα του αζώτου και m η μάζα του μίγματος:
21 mmm 2211 nnm (2)
Αντικαθιστώντας τη σχέση (1) στη σχέση (2) προκύπτει:
2111 4nnm 211 4nm
21
14
mn
molgmolg
gn
/284/32
2881
moln 21
Άρα από τη σχέση (1) προκύπτει: molnn 84 12
β) Μετατρέπουμε τη θερμοκρασία σε Κ.
KKT 33027357
Τα συνολικά mol του μίγματος είναι:
molnnn 1021
Από την καταστατική εξίσωση για το μίγμα προκύπτει::
RTnPV P
RTnV
atm
KKmol
atmLmol
V20
330082,010
LV 53,13
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 30
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
Συγκέντρωση διαλύματος
54. Να συμπληρώσετε τις παρακάτω προτάσεις:
α) Η συγκέντρωση ενός διαλύματος δείχνει τον αριθμό των mol της διαλυμένης ουσίας που
περιέχονται σε.1L διαλύματος
β) Διάλυμα 2 Μ σημαίνει 2 mol διαλυμένης ουσίας σε 1L διαλύματος.
γ) Με την προσθήκη ή αφαίρεση νερού από διάλυμα, η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας
παραμένει σταθερή.
55. Σε 400 mL διαλύματος υδροξειδίου του καλίου περιέχονται 0,2 mol ΚΟΗ. Να
υπολογίσετε τη μοριακότητα κατ'όγκον (συγκέντρωση) του διαλύματος.
Απάντηση
LmLV 4,0400
V
nc Mc
L
molc 5,0
4,0
2,0
56. Σε πόσα γραμμάρια διαλύματος νιτρικού οξέος, πυκνότητας 1,02 g/mL και μοριακότητας
κατ'όγκον 0,2 Μ, περιέχονται 6,3 g του οξέος;
Απάντηση
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του νιτρικού οξέος 3HNO :
6316314111311
Στη συνέχεια βρίσκουμε τα mol του νιτρικού οξέος:
m
n molg
gn
/63
3,6moln 1,0
Υπολογίζουμε τον όγκο του διαλύματος:
V
nc
c
nV
M
molV
2,0
1,0
Lmol
molV
/2,0
1,0mLLV 5005,0
Τέλος με τη βοήθεια της πυκνότητας υπολογίζουμε τη ζητούμενη μάζα:
VmV
m mL
mL
gm 50002,1 gm 510
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 31
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
57. Σε 400 g νερού διαλύονται 20 g υδροξειδίου του νατρίου (NaOH), οπότε προκύπτει
διάλυμα με πυκνότητα 1,04 g/mL. Να υπολογίσετε τη συγκέντρωση του διαλύματος.
Απάντηση
Η συνολική μάζα του διαλύματος είναι: gggm 42020400
Βρίσκουμε τον όγκο του διαλύματος:
VmV
m
mV
mL
g
gV
04,1
420LmLV 4038,08,403
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του υδροξειδίου του νατρίου NaOH :
4011161231111 HONa
Τα mol του υδροξειδίου του νατρίου είναι:
m
n molg
gn
/40
20moln 5,0
Επομένως, η συγκέντρωση του διαλύματος θα είναι:
V
nc MLmolc
L
molc 24,1/24,1
4038,0
5,0
58. Να υπολογίσετε τη μοριακότητα κατ'όγκον (συγκέντρωση) ενός διαλύματος υδροξειδίου
του νατρίου, περιεκτικότητας 2% κατ'όγκον (w/v).
Απάντηση
Στα 100mL (=0,1L) διαλύματος περιέχονται 2g NaOH
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του υδροξειδίου του νατρίου NaOH :
4011161231111 HONa
Τα mol του υδροξειδίου του νατρίου είναι:
m
n molg
gn
/40
2moln 05,0
Επομένως, η συγκέντρωση του διαλύματος θα είναι:
V
nc MLmolc
L
molc 5,0/5,0
1,0
05,0
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 32
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
59. Να υπολογίσετε την % κατά βάρος (w/w) περιεκτικότητα διαλύματος θειικού οξέος
(H2SO4), του οποίου η συγκέντρωση είναι 2 Μ και η πυκνότητά του είναι 1,1 g/mL.
Απάντηση
Η πυκνότητα είναι:
V
m (1)
Με τη βοήθεια της σχέσης (1) μπορούμε να βρούμε τη μάζα του διαλύματος που αντιστοιχεί
σε όγκο V=1000mL.
VmV
m mL
mL
gm 10001,1 gm 1100
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του H2SO4:
9816432112412 OSH
Η συγκέντρωση του διαλύματος είναι 2Μ, δηλαδή 2mol/L.
Δηλαδή στο 1L (=1000mL) διαλύματος περιέχονται 2 mol H2SO4 δηλαδή g2 mol H2SO4
ggg 1969822 H2SO4
Επομένως,
στα 1100g διαλύματος περιέχονται 196g H2SO4
στα 100g διαλύματος περιέχονται x H2SO4
gg
ggx 8,17
1100
196100
Άρα, η περιεκτικότητα του διαλύματος είναι 17,8%w/w.
60. Σε 200 mL θαλασσινού νερού περιέχονται 5,85 g καθαρού χλωριούχου νατρίου (NaCl).
Να βρείτε τη συγκέντρωση του θαλασσινού νερού σε NaCl.
Απάντηση
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του υδροξειδίου του νατρίου NaCl:
5,585,35123111 ClNa
Υπολογίζουμε τα mol του NaCl:
m
n molg
gn
/5,58
85,5moln 1,0
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 33
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
Ο όγκος του διαλύματος είναι LmLV 2,0200
Επομένως, η συγκέντρωση του διαλύματος θα είναι:
V
nc MLmolc
L
molc 5,0/5,0
2,0
1,0
61. Να διαλέξετε τη σωστή απάντηση για καθεμία από τις παρακάτω προτάσεις,
δικαιολογώντας τις απαντήσεις σας:
1. Σε διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου (NaOH) συγκέντρωσης 2 Μ προσθέτουμε 400 mL
Η2O . Η συγκέντρωση του τελικού διαλύματος θα είναι:
α) 2 Μ β) 4 Μ γ) 0,5 Μ
2. Από διάλυμα χλωριούχου νατρίου (NaCl) συγκέντρωσης 1,5 Μ αφαιρούμε με εξάτμιση
500 mL Η2O. Η συγκέντρωση του τελικού διαλύματος θα είναι:
α) 3 Μ β) 1,5 Μ γ) 0,15 Μ
Απάντηση
1) Αφού στο διάλυμα προσθέτουμε νερό η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας παραμένει
σταθερή και επειδή ο όγκος αυξάνεται η περιεκτικότητα του διαλύματος μειώνεται.
Άρα η σωστή απάντηση είναι η γ.
2) Αφού από το διάλυμα αφαιρούμε νερό (με βρασμό) η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας
παραμένει σταθερή και επειδή ο όγκος του διαλύματος μειώνεται η περιεκτικότητα του
αυξάνεται.
Άρα η σωστή απάντηση είναι η α.
62. Σε 500 mL διαλύματος θειικού οξέος, περιεκτικότητας 8% κατ' όγκον (w/v) προστίθενται
100 mL νερού. Να βρείτε:
α) την % w/v περιεκτικότητα
β) τη μοριακότητα κατ'όγκον (συγκέντρωση) του τελικού διαλύματος.
Απάντηση
α) Στα 100mL διαλύματος περιέχονται 8g θειικού οξέος.
Στα 500mL διαλύματος περιέχονται 4085 g θειικού οξέος.
Στη συνέχεια προστίθενται στο διάλυμα 100 mL νερού και η ποσότητα της διαλυμένης
ουσίας δεν αλλάζει.
Άρα,
στα 600mL διαλύματος περιέχονται 40 g θειικού οξέος
στα 100mL x
gmL
gmLx 67,6
600
40100
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 34
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
Άρα το τελικό διάλυμα είναι περιεκτικότητας 6,67% w/v.
β) Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του H2SO4:
9816432112412 OSH
Επίσης,
m
n
mol
g
gn
98
40moln 408,0
Επομένως, η συγκέντρωση του διαλύματος θα είναι:
V
nc MLmolc
L
molc 68,0/68,0
6,0
408,0
63. Θερμαίνουμε 40 mL διαλύματος νιτρικού νατρίου συγκέντρωσης 0,4 Μ, ώσπου να
εξατμιστούν 8 mL Η2O. Ποια θα είναι η συγκέντρωση του τελικού διαλύματος;
Απάντηση
Μετά την αφαίρεση του νερού η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας παραμένει σταθερή.
Επομένως κατά την αραίωση ισχύει η σχέση:
2211 VcVc (1)
όπου,
c1 και V1 η συγκέντρωση και ο όγκος του διαλύματος, αντίστοιχα, πριν την αραίωση και
c2 και V2 η συγκέντρωση και ο όγκος του διαλύματος, αντίστοιχα, μετά την αραίωση
Ο αρχικός όγκος του διαλύματος είναι: mLV 401 .
Ο τελικός όγκος του διαλύματος είναι: mLmLmLV 328402 .
Άρα με τη βοήθεια της σχέσης (1) προκύπτει:
2211 VcVc 2
112
V
Vcc
mL
mLMc
32
404,02
Mc 5,02
64. Αναμειγνύονται 200 mL διαλύματος υδροξειδίου του νατρίου (NaOH) περιεκτικότητας
10% κατ'όγκον (w/v) με 300 mL άλλου διαλύματος υδροξειδίου του νατρίου περιεκτικότητας
2% κατ'όγκον (w/v). Να βρείτε για το διάλυμα που προέκυψε:
α) την % w/v περιεκτικότητα
β) τη συγκέντρωση (μοριακότητα κατ'όγκον).
Απάντηση
1ο διάλυμα:
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 35
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
Στα 100mL διαλύματος περιέχονται 10g ΝaOH
Στα 200mL διαλύματος περιέχονται x ΝaOH
gmL
gmLx 20
100
10200
2ο διάλυμα:
Στα 100mL διαλύματος περιέχονται 2g ΝaOH
Στα 300mL διαλύματος περιέχονται y ΝaOH
gmL
gmLy 6
100
2300
Τελικό διάλυμα
Ο όγκος του τελικού διαλύματος είναι: 200mL+300mL=500mL.
Η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας είναι: 20g+6g=26g.
Επομένως,
Στα 500mL διαλύματος περιέχονται 26g ΝaOH
Στα 100mL διαλύματος περιέχονται z ΝaOH
gmL
gmLz 2,5
500
26100
Δηλαδή η περιεκτικότητα του διαλύματος είναι 5,2% w/v.
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του υδροξειδίου του νατρίου NaOH :
4011161231111 HONa
Τα mol του υδροξειδίου του νατρίου είναι:
m
n molg
gn
/40
26moln 65,0
Επομένως, η συγκέντρωση του διαλύματος θα είναι:
V
nc MLmolc
L
molc 3,1/3,1
5,0
65,0
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 36
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
65. Σε 540 g διαλύματος θειικού οξέος, περιεκτικότητας 9,8 % w/v και πυκνότητας 1,08
g/mL, προστίθενται 4,5 L άλλου διαλύματος θειικού οξέος συγκέντρωσης 2 Μ. Να βρείτε τη
συγκέντρωση του τελικού διαλύματος.
Απάντηση
1ο διάλυμα:
Υπολογίζουμε τον όγκο του αρχικού διαλύματος:
m
VV
m
mL
g
gV
08,1
540mLV 500
Στα 100mL διαλύματος περιέχονται 9,8g θειικού οξέος
500mL x
gmL
gmLx 49
100
8,9500
2ο διάλυμα:
Υπολογίζουμε τα mol του 2ου διαλύματος:
molnLL
molnLMnVcn
V
nc 95,425,42
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του H2SO4:
9816432112412 OSH
Η μάζα του θειικού οξέος στο διάλυμα αυτό είναι:
m
n nm mol
gmolm 989 gm 882
Τελικό διάλυμα
Ο όγκος του τελικού διαλύματος είναι: 500mL+4,5L=0,5L+4,5L=5L.
Η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας (καθαρό H2SO4) είναι: 49g+882g=931g.
Τα mol του θειικού οξέος είναι:
m
n
mol
g
gn
98
931moln 5,9
Επομένως, η συγκέντρωση του διαλύματος θα είναι:
V
nc MLmolc
L
molc 9,1/9,1
5
5,9
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 37
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
66. Πόσα λίτρα διαλύματος υδροχλωρίου 0,1 Μ πρέπει να αναμιχθούν με 3 L διαλύματος
υδροχλωρίου 0,3 Μ για να προκύψει διάλυμα υδροχλωρίου 0,15 Μ;
Απάντηση
1ο διάλυμα:
Το διάλυμα αυτό έχει συγκέντρωση 0,3mol/L. Άρα σε 3 L διαλύματος περιέχονται 0,9mol
υδροχλωρίου.
2ο διάλυμα:
Το διάλυμα αυτό έχει συγκέντρωση 0,1mol/L. Άρα σε x L διαλύματος περιέχονται 0,1xmol
υδροχλωρίου.
Τα mol του τελικού διαλύματος θα είναι: molxmolxn )9(1,01,09,0
Ο όγκος του τελικού διαλύματος θα είναι: LxV 3
Άρα από τη συγκέντρωση του τελικού διαλύματος προκύπτει:
Lx
molx
L
mol
V
nc
3
91,015,0
x
x
3
91,015,0
x
x
3
95,1 xx 95,15,4
5,495,1 xx 5,45,0 x 9x
Επομένως πρέπει να αναμιχθούν x=9L διαλύματος υδροχλωρίου 0,1 Μ.
67. Σε ποια αναλογία όγκων πρέπει να αναμιχθούν δύο διαλύματα υδροχλωρίου, το ένα
συγκέντρωσης 2 Μ και το άλλο περιεκτικότητας 3,65% w/v, για να προκύψει διάλυμα
συγκέντρωσης 1,4 Μ;
Απάντηση
1ο διάλυμα: Διάλυμα περιεκτικότητας 3,65% w/v
Στα 100mL διαλύματος περιέχονται 3,65 g HCl
Στα 1000mL (=1L) x
mL
gmLx
100
65,31000gx 5,36
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του HCl:
5,365,35111111 ClH
Επίσης
1
11
mn
mol
g
gn
5,36
5,361
moln 11
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 38
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
Άρα η συγκέντρωση του διαλύματος αυτού είναι:
ML
molc
V
nc 1
1
11
1
11
2ο διάλυμα: Διάλυμα συγκέντρωσης 2Μ
222
2
22 VcnV
nc
Τελικό διάλυμα: Διάλυμα συγκέντρωσης 1,4Μ
Ο όγκος του τελικού διαλύματος είναι: 21 VVV
Τα mol του τελικού διαλύματος είναι: 21 nnn
Άρα τελικά ισχύει:
nnn 21 nnn 21 VcVcVc 2211 212211 VVcVcVc
2121 4,121 VVMVMVM 2121 4,14,12 VVVV 1122 4,14,12 VVVV
12 4,06,0 VV 6,0
4,0
1
2
V
V
3
2
1
2 V
V
68. Πόσα mL νερού πρέπει να εξατμισθούν από 800 mL διαλύματος υδροξειδίου του καλίου,
περιεκτικότητας 10% w/w και πυκνότητας 1,05 g/mL, για να προκύψει διάλυμα με
συγκέντρωση 2 Μ;
Απάντηση
Αρχικό διάλυμα
V
m Vm mL
mL
gm 80005,1 gm 840
Στα 100g διαλύματος περιέχονται 10g καθαρού ΚΟΗ
840g x
gg
ggx 84
100
84010
Τελικό διάλυμα
Η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας δεν αλλάζει. Παραμένει gx 84 .
Υπολογίζουμε το ΜΒ του ΚΟΗ:
5639116111111 HOK
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 39
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
Τα mol του ΚΟΗ θα είναι:
m
n
mol
g
gn
56
84 moln 5,1
Ο όγκος του τελικού διαλύματος θα είναι:
mLLV
L
mol
molV
M
molV
c
nV
V
nc 75075,0
2
5,1
2
5,1
Άρα ο όγκος του νερού που εξατμίστηκε είναι:
mLmLmLVVV 50750800
Στοιχειομετρικοί υπολογισμοί
69. Πόσα mol ανθρακικού ασβεστίου πρέπει να αντιδράσουν με διάλυμα θειικού οξέος, για
να εκλυθούν 4,48 L αερίου μετρημένα σε STP συνθήκες; Πόσα γραμμάρια θειικού ασβεστίου
σχηματίζονται συγχρόνως;
Απάντηση
CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + H2CO3
ή
CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + CO2 + H2O
Το αέριο που εκλύεται είναι το CO2.
Άρα,
1mol CO2 έχει όγκο 22,4L
x 4,48L
molL
Lmolx 2,0
4,22
48,41
Επομένως,
CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + CO2 + H2O
mol1 mol1 mol1
y z mol2,0
Επομένως, molzy 2,0
Άρα αντιδρούν moly 2,0 ανθρακικού ασβεστίου.
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 40
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
Υπολογίζουμε τώρα το μοριακό βάρος του CaSO4:
136164321401411 OSCa
Άρα η μάζα του CaSO4 θα είναι:
m
n nm gmmol
gmolm 2,271362,0
70. Ζητείται ο όγκος της αμμωνίας που παράγεται σε θερμοκρασία 57 °C και πίεση 1,5 atm,
όταν αντιδράσουν 0,1 mol χλωριούχου αμμωνίου με περίσσεια διαλύματος υδροξειδίου του
νατρίου.
Απάντηση
NaOH + NH4Cl NaCl + NH4OH
ή
NaOH + NH4Cl NaCl + NH3 + H2O
mol1 mol1
mol1,0 x
Επομένως παράγονται, molx 1,0 NH3
Μετατρέπουμε τη θερμοκρασία σε Κ:
KKT 33027357
Ο όγκος της αμμωνίας προκύπτει με τη βοήθεια της καταστατικής εξίσωσης:
P
nRTVnRTPV
atm
KKmol
atmLmol
V5,1
330082,01,0LV 8,1
71. Πόσα λίτρα υδρόθειου (μετρημένα σε STP) θα σχηματιστούν, αν αντιδράσουν με
περίσσεια διαλύματος υδροχλωρίου, 20 g ορυκτού που περιέχει 88% κατά βάρος (w/w)
θειούχο σίδηρο (II); Τα υπόλοιπα συστατικά του ορυκτού δεν αντιδρούν με το υδροχλώριο.
Απάντηση
Τα 100g ορυκτού περιέχουν 88g καθαρού FeS.
Τα 20g ορυκτού περιέχουν m καθαρού FeS.
g
ggm
100
2088gm 6,17
To μοριακό βάρος του FeS είναι:
8816432156111 SFe
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 41
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
Υπολογίζουμε τα mol του FeS:
m
n
mol
g
gn
88
6,17 moln 2,0
H αντίδραση που πραγματοποιείται είναι:
FeS + 2HCl FeCl2 + H2 S
1mol 1mol
0,2mol n
Επομένως παράγονται moln 2,0 H2 S.
Για το H2S σε πρότυπες συνθήκες:
LVmol
LmolVVnV
V
Vn L
L
48,44,222,0
72. Πόσα γραμμάρια ακάθαρτου ψευδαργύρου, περιεκτικότητας 85% σε καθαρό ψευδάργυρο
πρέπει να αντιδράσουν με περίσσεια διαλύματος υδροχλωρίου, για να παραχθούν 984 cm3
υδρογόνου, μετρημένα σε θερμοκρασία 27°C και πίεση 3 atm;
Απάντηση
Αρχικά θα υπολογίζουμε τα mol του H2 που παράγονται.
Γνωρίζουμε ότι 33 100011 cmdmL
Άρα, Ldmdmcm 33333 10101000
11
Άρα, Ldmdmcm 983,0983,010983984 3333
Στη συνέχεια μετατρέπουμε τη θερμοκρασία σε Κ.
KKT 30027327
Τα mol του H2 θα υπολογιστούν με τη βοήθεια της καταστατικής εξίσωσης:
RT
PVnnRTPV
KKmol
atmL
Latmn
300082,0
983,03 moln 12,0
Η αντίδραση που πραγματοποιείται είναι:
Zn + 2HCl ZnCl2 + H2
1mol 1mol
x 0,12mol
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 42
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
Άρα, molx 12,0
Το ατομικό βάρος του Zn είναι: 65
Επομένως, η μάζα του καθαρού Zn θα είναι:
m
n nm gmmol
gmolm 8,76512,0
Όμως, η περιεκτικότητα ακάθαρτου ψευδαργύρου, σε καθαρό ψευδάργυρο είναι 85%.
Επομένως,
Στα 100g ακάθαρτου Zn περιέχονται 85g καθαρού Zn
m 7,8g
Άρα,
gg
ggm 18,9
85
8,7100
73. Πόσα λίτρα διαλύματος υδροχλωρίου 2 Μ αντιδρούν πλήρως με 21,2 g ανθρακικού
νατρίου;
Απάντηση
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του ανθρακικού νατρίου Na2CO3
106163121232212 OCNa
Άρα τα mol του ανθρακικού νατρίου θα είναι:
m
n1
mol
g
gn
106
2,211
moln 2,01
Η αντίδραση που πραγματοποιείται είναι:
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O
1mol 2mol
0,2mol 2n
Επομένως,
mol
molmoln
1
2,022
moln 4,02
Επομένως για το διάλυμα του HCl θα έχουμε:
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 43
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
V
nc 2
c
nV 2
M
molV
2
4,0
L
mol
molV
2
4,0LV 2,0
74. Το γαστρικό υγρό ασθενούς που πάσχει από έλκος του δωδεκαδάκτυλου έχει
συγκέντρωση υδροχλωρίου 0,05 Μ. Αν υποτεθεί ότι μέσα στο στομάχι εισέρχονται 3 L
γαστρικού υγρού την ημέρα, πόσα γραμμάρια υδροξειδίου του αργιλίου απαιτούνται
ημερησίως για την εξουδετέρωση του οξέος;
Απάντηση
Υπολογίζουμε τα mol του ΗCl:
V
nc cVn1 LMn 305,01 L
L
moln 305,01
moln 15,01
Η αντίδραση που πραγματοποιείται είναι:
Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O
1mol 3mol
2n 0,15mol
mol
molmoln
3
15,012
moln 05,02 Al(OH)3
Υπολογίσουμε το μοριακό βάρος του Al(OH)3 :
7813163271331 HOAl
Τέλος υπολογίζουμε τη μάζα του Al(OH)3 :
m
n2 2nm mol
gmolm 7805,0 gm 9,3
75. Πόσα γραμμάρια υδροχλωρίου θα παραχθούν, αν επιδράσουν 44,8 L υδρογόνου
(μετρημένα σε STP συνθήκες) σε 150 g χλωρίου, στις κατάλληλες συνθήκες;
Απάντηση
Υπολογίζουμε τα mol του Η2 :
LV
Vn1
mol
L
Ln
4,22
8,441
moln 21
Υπολογίζουμε τα mol του Cl2 :
To μοριακό βάρος του χλωρίου είναι:
715,35222
ClCl
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 44
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
2
22
Cl
mn
mol
g
gn
71
1502
moln 11,22
Στη συνέχεια εξετάζουμε ποια από τις δύο ουσίες βρίσκεται σε περίσσεια. Επειδή η αναλογία
mol των αντιδρώντων είναι 1:1 το Cl2 βρίσκεται σε περίσσεια (διότι 12 nn ) . Άρα αντιδρά
όλο το H2 και ο υπολογισμός γίνεται με αυτό.
Η αντίδραση που πραγματοποιείται είναι:
H2 + Cl2 2HCl
1mol 2mol
2mol 3n
Επομένως,
molnmol
molmoln 4
1
2233
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του HCl:
5,365,3511111 ClHHCl
Άρα η μάζα του υδροχλωρίου θα παραχθεί θα είναι:
gmmol
gmolmnm
mn HCl
HCl
1465,364 33333
3
76. Κατά την καύση του θείου σχηματίζεται διοξείδιο του θείου. Πόσα mol διοξειδίου του
θείου θα παραχθούν, αν προσπαθήσουμε να κάψουμε 3,2 Kg θείου με 1,12 m3 οξυγόνου
μετρημένα σε STP συνθήκες;
Απάντηση
Υπολογίζουμε τα mol του S :
To ατομικό βάρος του θείου είναι 32S
Μετατρέπουμε τη μάζα του θείου σε γραμμάρια:
gKgmS3102,32,3
Άρα,
S
SS
mn
mol
g
gnS
32
102,3 3
mol
g
gnS
32
1032 2
molnS 100
Υπολογίζουμε τα mol του O2 :
Το μοριακό βάρος του οξυγόνου είναι:
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 45
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
3216222
Μετατρέπουμε τον όγκο του οξυγόνου σε λίτρα:
Γνωρίζουμε ότι :
311 dmL
Ldmm 100010001 33
Επομένως, Ldmdmm 11201120100012,112,1 333
Άρα,
LV
Vn 2
2
mol
L
Ln
4,22
11202
moln 502
Η αντίδραση που πραγματοποιείται είναι:
S + O2 SO2
1mol 1mol
Όπως βλέπουμε η αναλογία των αντιδρώντων είναι 1:1. Επειδή όπως έχουμε molnS 100
και moln 502
, συμπεραίνουμε ότι το θείο βρίσκεται σε περίσσεια.
Άρα, τα moln 502
αντιδρούν εξ’ ολοκλήρου και περισσεύουν 50mol θείου:
S + O2 SO2
1mol 1mol
50mol x
Προφανώς molx 50
Επομένως κατά την αντίδραση παράγονται 50mol SO2.
77. 2,4 g μαγνησίου αντιδρούν πλήρως με αραιό διάλυμα θειικού οξέος. Το αέριο που
παράγεται αντιδρά με βρώμιο, οπότε σχηματίζεται νέο αέριο, που διαβιβάζεται σε περίσσεια
διαλύματος νιτρικού αργύρου. Να υπολογίσετε τη μάζα του ιζήματος που παράγεται.
Απάντηση
Υπολογίζουμε τα mol του μαγνησίου:
To ατομικό βάρος του μαγνησίου είναι 24Mg
Άρα,
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 46
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
Mg
Mg
Mg
mn
mol
g
gnMg
24
4,2molnMg 1,0
Όπως μας δίνεται από την εκφώνηση έχουμε την ακόλουθη αντίδραση:
Mg + H2SO4 MgSO4 + H2
1mol 1mol
0,1mol x
Παρατηρούμε ότι το αέριο που παράγεται από την αντίδραση είναι το υδρογόνο, σε αναλογία
1:1 με το μαγνήσιο. Άρα x=1mol.
To αέριο που παράγεται, δηλαδή το υδρογόνο, αντιδρά με βρώμιο και η αντίδραση που
πραγματοποιείται είναι:
H2 + Br2 2HBr
1mol 2mol
0,1mol y
mol
molmoly
1
1,02moly 2,0
Όπως παρατηρούμε το νέο αέριο που παρήχθη είναι το υδροβρώμιο το οποίο διαβιβάζεται σε
περίσσεια διαλύματος νιτρικού αργύρου.
Άρα η τελική αντίδραση που πραγματοποιείται είναι:
HBr + AgNO3 HNO3 + AgBr
1mol 1mol
0,2mol z
H αναλογία ΗΒr και AgBr είναι 1:1. Άρα παράγονται z=0,2mol AgBr.
Το μοριακό βάρος του AgBr είναι:
188801108111 BrAgAgBr
Επομένως η μάζα του ιζήματος AgΒr θα είναι:
AgBr
AgBr
AgBr
mn AgBrAgBrAgBr nm
mol
gmolmAgBr 1882,0 gmAgBr 6,37
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 47
Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com
78. 10 g ανθρακικού άλατος ενός μετάλλου Μ με αριθμό οξείδωσης 2+, αντιδρούν πλήρως με
διάλυμα υδροχλωρίου. Για την πλήρη εξουδετέρωση του αερίου που παράγεται απαιτείται
διάλυμα που περιέχει 11,2 g υδροξειδίου του καλίου. Να βρείτε τη σχετική ατομική μάζα του
Μ.
Απάντηση
To ανθρακικό άλας έχει μοριακό τύπο MCO3.
MCO3 + 2HCl MCl2 + CO2 + H2O
1mol 1mol
x mol x mol
Παρατηρούμε ότι το αέριο που παράγεται είναι το CO2 σε αναλογία 1:1 με το MCO3 .
Στη συνέχεια το CO2 αντιδρά με ΚΟΗ (εξουδετέρωση):
CO2 + 2KOH K2CO3 + H2O
1mol 2mol
x mol 2x mol
Παρατηρούμε ότι το CO2 αντιδρά με το ΚΟΗ σε αναλογία 1:2.
Υπολογίζουμε το μοριακό βάρος του ΚΟΗ:
5611161391111 HOKKOH
Επίσης,
mol
g
gxmol
mn
KOH
KOHKOH
56
2,112
molxmolm
nKOH
KOHKOH
56
2,112
562
2,11x 1,0x
Επομένως τα mol του MCO3 είναι 1,0 .
Όμως γνωρίζουμε ότι η μάζα του MCO3 είναι: 10 g. Άρα:
333
3
3
3 MCOMCOMCO
MCO
MCO
MCO mnm
n
3
3
3
MCO
MCO
MCOn
m
mol
gMCO
1,0
103
1003MCO
Άρα,
OCMMCO 3113
OCMCOM 33
16312100M 40M