B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

120
Μετά το τέλος της µελέτης του 1ου κεφαλαίου, ο µαθητής θα πρέπει να είναι σε θέση: Να διακρίνει αν µία ένωση είναι ιοντική ή οµοιοπολική. Να διακρίνει αν ένας οµοιοπολικός δεσµός είναι πολικός ή µη πολικός. Να διακρίνει αν ένα µόριο είναι πολικό ή µη πολικό. Να γνωρίζει ποιες δυνάµεις είναι διαµοριακές. Να γνωρίζει τα είδη διαµοριακών δυνάµεων και πότε εµφανίζονται. Να γνωρίζει από ποιους παράγοντες εξαρτάται η ισχύς των διαµο- ριακών δυνάµεων. Να γνωρίζει τις συνέπειες του δεσµού υδρογόνου. Να γνωρίζει τις συνέπειες των διαµοριακών δυνάµεων στη διαλυτό- τητα, στο σηµείο βρασµού, στην υγροποίηση και την εξάτµιση. Να γνωρίζει τη σειρά ισχύος των διαµοριακών δυνάµεων. Να γνωρίζει τι ισχύει για τις διαµοριακές δυνάµεις και την κινητική κατάσταση των δοµικών µονάδων στις καταστάσεις της ύλης. Να γνωρίζει τις µεταβολές των καταστάσεων της ύλης. Να γνωρίζει τι ονοµάζεται ιξώδες και από τι εξαρτάται. Να γνωρίζει τι ονοµάζεται επιφανειακή τάση και από τι εξαρτάται. Να γνωρίζει τι ονοµάζεται τάση ατµών και από τι εξαρτάται. Να µπορεί να ελέγξει ποια ποσότητα υγρού σε κλειστό δοχείο θα εξατµιστεί και να υπολογίσει την πίεση στο εσωτερικό του δοχείου. Να γνωρίζει ποια υγρά χαρακτηρίζονται πτητικά και ποια µη πτητικά. Να γνωρίζει πότε έχουµε το φαινόµενο του βρασµού. Να µπορεί να διατυπώσει το νόµο των µερικών πιέσεων µε την αντί- στοιχη σχέση. Να γνωρίζει τι είναι το γραµµοµοριακό κλάσµα ενός συστατικού σε αέριο µίγµα και να µπορεί να το υπολογίσει. Να µπορεί να υπολογίσει τη συνολική και τις µερικές πιέσεις σε ένα αέριο µίγµα. taexeiola.gr
  • Upload

    -
  • Category

    Documents

  • view

    5.315
  • download

    2

description

B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

Transcript of B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

Page 1: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

Μετά το τέλος της µελέτης του 1ου κεφαλαίου, ο µαθητής θα πρέπει

να είναι σε θέση:

Να διακρίνει αν µία ένωση είναι ιοντική ή οµοιοπολική.

Να διακρίνει αν ένας οµοιοπολικός δεσµός είναι πολικός ή µη πολικός.

Να διακρίνει αν ένα µόριο είναι πολικό ή µη πολικό.

Να γνωρίζει ποιες δυνάµεις είναι διαµοριακές.

Να γνωρίζει τα είδη διαµοριακών δυνάµεων και πότε εµφανίζονται.

Να γνωρίζει από ποιους παράγοντες εξαρτάται η ισχύς των διαµο-

ριακών δυνάµεων.

Να γνωρίζει τις συνέπειες του δεσµού υδρογόνου.

Να γνωρίζει τις συνέπειες των διαµοριακών δυνάµεων στη διαλυτό-

τητα, στο σηµείο βρασµού, στην υγροποίηση και την εξάτµιση.

Να γνωρίζει τη σειρά ισχύος των διαµοριακών δυνάµεων.

Να γνωρίζει τι ισχύει για τις διαµοριακές δυνάµεις και την κινητική

κατάσταση των δοµικών µονάδων στις καταστάσεις της ύλης.

Να γνωρίζει τις µεταβολές των καταστάσεων της ύλης.

Να γνωρίζει τι ονοµάζεται ιξώδες και από τι εξαρτάται.

Να γνωρίζει τι ονοµάζεται επιφανειακή τάση και από τι εξαρτάται.

Να γνωρίζει τι ονοµάζεται τάση ατµών και από τι εξαρτάται.

Να µπορεί να ελέγξει ποια ποσότητα υγρού σε κλειστό δοχείο θα

εξατµιστεί και να υπολογίσει την πίεση στο εσωτερικό του δοχείου.

Να γνωρίζει ποια υγρά χαρακτηρίζονται πτητικά και ποια µη πτητικά.

Να γνωρίζει πότε έχουµε το φαινόµενο του βρασµού.

Να µπορεί να διατυπώσει το νόµο των µερικών πιέσεων µε την αντί-

στοιχη σχέση.

Να γνωρίζει τι είναι το γραµµοµοριακό κλάσµα ενός συστατικού σε

αέριο µίγµα και να µπορεί να το υπολογίσει.

Να µπορεί να υπολογίσει τη συνολική και τις µερικές πιέσεις σε ένα

αέριο µίγµα.

taexeiola.gr

Page 2: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

∆ιαµοριακές δυνάµεις - Καταστάσεις της ύλης

10. Τι πρέπει να γνωρίζουµε

• Ενδοµοριακοί δεσµοί, είναι οι δεσµοί που συγκρατούν τα άτοµα στα µόρια των

στοιχείων ή ενώσεων.

• ∆ιαµοριακές δυνάµεις, ονοµάζονται οι ελκτικές δυνάµεις ηλεκτροστατικής φύ-

σεως, µεταξύ των µορίων.

• Πολωµένος, είναι ο οµοιοπολικός δεσµός µεταξύ ατόµων διαφορετικής ηλεκ-

τραρνητικότητας.

• Η διπολική ροπη, αποτελεί το µέτρο της πολικότητας ενός µορίου. Είναι διανυ-

σµατικό µέγεθος µε µέτρο µ = δ · r,

όπου δ: το στοιχειώδες φορτίο και r: η απόσταση των πόλων.

• Πολικά µόρια, είναι τα µόρια µε πολωµένους οµοιοπολικούς δεσµούς και συνι-

σταµένη διπολική ροπή διαφορετική από µηδέν (0).

• Το αν ένα µόριο είναι πολικό, εξαρτάται από:

α. Το είδος των δεσµών του β. Τη γεωµετρία του

• Τα είδη διαµοριακών δυνάµεων είναι:

α. Ιόντος - διπόλου, π.χ. Νa+ - H2O

β. ∆ιπόλου - διπόλου, π.χ. ΗCl - HBr

γ. ∆ιπόλου - στιγµιαίου διπόλου, π.χ. ΗCl - Ι2δ. Στιγµιαίου διπόλου - στιγµιαίου διπόλου (London ή διασποράς), π.χ. Ηe - He

ε. ∆εσµός υδρογόνου, π.χ. ΗF ··· HF

• ∆υνάµεις Van der Waals είναι οι διαµοριακές δυνάµεις διπόλου - διπόλου, διπό-

λου - στιγµιαίου διπόλου, στιγµιαίου διπόλου - στιγµιαίου διπόλου.

• ∆υνάµεις ιόντος - διπόλου:

α. Εµφανίζονται µεταξύ ενός ιόντος και ενός πολικού µορίου.

β. Η ισχύς τους εξαρτάται από:

1. Το µέγεθος και τη διπολική µορφή του µορίου.

2. Το µέγεθος και το φορτίο του ιόντος.

• ∆υνάµεις διπόλου - διπόλου:

α. Εµφανίζονται µεταξύ πολικών µορίων.

β. Η ισχύς τους εξαρτάται από τη διπολική ροπή των µορίων, µε την προϋπόθεση

ότι τα µόρια έχουν παραπλήσιες Mr.

Επαναλαµβάνουµε

τη θεωρία

taexeiola.gr

Page 3: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

11.Βήµα 1ο Επαναλαµβάνουµε τη θεωρία

• Καταστάσεις της ύλης:

• Στερεά:

α. Ισχυρές δυνάµεις µεταξύ των δοµικών σωµατιδίων.

β. Τα δοµικά σωµατίδια έχουν καθορισµένες θέσεις στο χώρο.

γ. Τα στερεά σώµατα χαρακτηρίζονται από καθορισµένο σχήµα και όγκο.

• Υγρά:

α. Ασθενέστερες δυνάµεις µεταξύ των δοµικών σωµατιδίων.

β. Τα δοµικά σωµατίδια έχουν σχετική ελευθερία κίνησης.

γ. Τα υγρά σώµατα χαρακτηρίζονται από συγκεκριµένο όγκο, όχι όµως και σχήµα.

• Αέρια:

α. Πολύ ασθενείς δυνάµεις µεταξύ των δοµικών σωµατιδίων.

β. Τα δοµικά σωµατίδια βρίσκονται σε πλήρη αταξία.

γ. Τα αέρια σώµατα χαρακτηρίζονται από µεταβλητό σχήµα και όγκο.

• Μεταβολές καταστάσεων της ύλης:

Στο διάγραµµα που ακολουθεί απεικονίζονται οι µεταβολές των καταστάσεων

της ύλης:

• ∆υνάµεις διπόλου - στιγµιαίου διπόλου:

Αναπτύσσονται µεταξύ πολικών και µη πολικών µορίων.

• ∆υνάµεις διασποράς ή London:

α. Aναπτύσσονται µεταξύ µη πολικών µορίων.

β. Η ισχύς τους εξαρτάται από: Την Mr των µορίων και το σχήµα των µορίων.

• ∆εσµός υδρογόνου:

α. Εµφανίζεται µεταξύ µορίων που περιέχουν δεσµούς Ν - Η, Ο - Η και F - H.

β. Είναι ειδική περίπτωση διαµοριακών δυνάµεων διπόλου - διπόλου και έχει

σηµαντικά µεγαλύτερη ισχύ από τους άλλους διαµοριακούς δεσµούς.

γ. Επηρεάζει κυρίως τις φυσικές ιδιότητες των ουσιών.

• ∆ιαλυτότητα:

Γενικά ισχύει ότι οι πολικές ουσίες διαλύονται σε πολικούς διαλύτες και οι µη

πολικές σε µη πολικούς διαλύτες.

• Σηµείο βρασµού:

Όσο ισχυρότερες είναι οι διαµοριακές δυνάµεις, τόσο υψηλότερο είναι το σηµείο

βρασµού για ουσίες µε παραπλήσιο Mr.

• Ισχύς διαµοριακών δυνάµεων:

Η ισχύς των διαµοριακών δυνάµεων, για µόρια µε παραπλήσια Μr, αυξάνεται

από αριστερά προς τα δεξιά σύµφωνα µε τη παρακάτω σειρά:

taexeiola.gr

Page 4: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

∆ιαµοριακές δυνάµεις - Καταστάσεις της ύλης

12. Έπαναλαµβάνουµε τη θεωρία Βήµα 1ο

Η τήξη, η εξαέρωση και η εξάχνωση, εί-

ναι ενδόθερµα φαινόµενα, γιατί το σώµα

πηγαίνει σε κατάσταση πλουσιότερη σε

εσωτερικό ενεργειακό περιεχόµενο.

Η πήξη και η υγροποίηση, είναι

εξώθερµα φαινόµενα, γιατί το σώµα πη-

γαίνει σε κατάσταση φτωχότερη σε ε-

σωτερικό ενεργειακό περιεχόµενο.

• Ιξώδες ενός υγρού είναι η αντίσταση του υγρού στη ροή. Εξαρτάται από:

α. Τη θερµοκρασία: Όταν αυξάνεται η θερµοκρασία ελαττώνεται το ιξώδες.

β. Τη φύση του σώµατος: Όσο ισχυρότερες είναι οι διαµοριακές δυνάµεις, τόσο

µεγαλύτερο είναι το ιξώδες.

• Επιφανειακή τάση είναι το µέτρο των ελκτικών δυνάµεων που δέχονται τα επιφα-

νειακά µόρια του υγρού προς το εσωτερικό του υγρού.

Όσο ισχυρότερες είναι οι διαµοριακές δυνάµεις, τόσο µεγαλύτερη είναι η επιφανει-

ακή τάση του υγρού. Στην επιφανειακή τάση οφείλονται η δηµιουργία “επιδερµί-

δας” στην επιφάνεια του υγρού καθώς και το σφαιρικό σχήµα των σταγόνων.

• Τάση ατµών ενός υγρού σε µία θερµοκρασία ονοµάζεται η πίεση που ασκούν οι ατµοί

του υγρού, όταν το υγρό βρίσκεται σε ισορροπία µε τους ατµούς του. Εξαρτάται από

α. Τη θερµοκρασία: Αύξηση της θερµοκρασίας προκαλεί αύξηση της τάσης ατµών.

β. Τη φύση του σώµατος: Όσο ισχυρότερες είναι οι διαµοριακές δυνάµεις, τόσο

µικρότερη είναι η τάση ατµών.

∆εν εξαρτάται από Τον όγκο του δοχείου, την αρχική ποσότητα του υγρού και

την ποσότητα του υγρού και των ατµών στην ισορροπία.

→→→→→ Η ισορροπία υγρού - ατµών είναι δυναµική.

→→→→→ Όταν η τάση ατµών του υγρού γίνει ίση µε την ατµοσφαιρική πίεση, το υγρό βράζει.

• Μερική πίεση (pA) ενός αερίου συστατικού Α αερίου µίγµατος, ονοµάζεται η

πίεση που θα ασκούσε το αέριο, αν µόνο του καταλάµβανε όλο τον όγκο του

δοχείου, στην ίδια θερµοκρασία.

• Νόµος µερικών πιέσεων του Dalton:

Η ολική πίεση (Ρ) ενός αέριου µίγµατος, σε ορισµένη θερµοκρασία, είναι ίση µε

το άθροισµα των µερικών πιέσεων των συστατικών του: P = pA + pB + ...

• Γραµµοµοριακό κλάσµα (xA), είναι το πηλίκο των mol του συστατικού Α (nA) προς

τα συνολικά mol του µίγµατος (nολ.).: xA = nA/nολ.

→→→→→ Η µερική πίεση ενός αερίου είναι ίση µε το γραµµοµοριακό κλάσµα του

αερίου επί την ολική πίεση του µίγµατος: pA = xAP ή pA = (n

A/nολ.

)P

→→→→→ Σε αέριο µίγµα ισχύει ότι η αναλογία mol των συστατικών είναι ίση µε την

αναλογία των µερικών πιέσεων: pA/pB = n

A/nB

taexeiola.gr

Page 5: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

13.Βηµα 2ο Επαναλαµβάνουµε τις ασκήσεις “κλειδιά”

Α. Από το σχολικό βιβλίο

Να λύσω τις ασκήσεις:

σ. 33: Ασκήσεις: 19, 20, 21

σ. 34: Ασκήσεις 22, 23, 26, 29

σ. 35: Ασκήσεις 30, 31, 33, 34

Β. Από το 1ο και 2ο Βιλιοµάθηµα

(Βιβλιοµαθήµατα Χηµείας Β’ Λυκείου

θετικής κατεύθυνσης, εκδόσεις “ΟΡΟΣΗΜΟ”)

Να διαβάσω τις λυµένες ασκήσεις:

(1ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 19: Παράδειγµα 1

σ. 20: Παραδείγµατα 2, 3

σ. 21: Ασκήσεις 1, 2

σ. 22: Άσκηση 3

(2ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 33: Παράδειγµα 1

σ. 35: Παράδειγµα 3

σ. 36: Παράδειγµα 4

σ. 37: Άσκηση 1

σ. 38: Άσκηση 2

σ. 39: Άσκηση 4

Να λύσω τις ασκήσεις:

(1ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 27: Ασκήσεις: 2, 3, 4, 5, 8

(2ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 45: Ασκήσεις: 1, 3, 6, 7

σ. 46: Ασκήσεις: 11, 12

σ. 47: Το ξεχωριστό θέµα

Επαναλαµβάνουµε

τις ασκήσεις - κλειδιά

taexeiola.gr

Page 6: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

∆ιαµοριακές δυνάµεις - Καταστάσεις της ύλης

14. Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις Βήµα 3ο

1. Ποιο είδος διαµοριακών δυνάµεων έχουµε:

α. Σε υδατικό διάλυµα CaCl2 β. Σε αέριο µίγµα ΗCl και ΗΒr

γ. Σε αέριο µίγµα CO2 και HCl

Λύση:

α. Στο υδατικό διάλυµα CaCl2 υπάρχουν µόρια Η2Ο και ιόντα Ca2+ και Cl–.

Οι διαµορικές δυνάµεις είναι:

• ∆εσµός υδρογόνου µεταξύ των µορίων Η2Ο.

• ∆υνάµεις ιόντος - διπόλου στα ζεύγη: Ca2+ - H2O και Cl– - H2O.

β. Τα µόρια ΗCl και ΗΒr είναι πολικά, συνεπώς εµφανίζονται δυνάµεις διπόλου -

διπόλου στα ζεύγη: HCl - HCl, HBr - HBr και HCl - HBr.

γ. Το µόριο του CO2 είναι µη πολικό, ενώ το µόριο του HCl είναι πολικό. Οι διαµο-

ριακές δυνάµεις στο µίγµα είναι:

• ∆υνάµεις διασποράς µεταξύ των µορίων του CO2.

• ∆υνάµεις διπόλου - στιγµιαίου διπόλου στο ζεύγος ΗCl - CO2.

• ∆υνάµεις διπόλου - διπόλου µεταξύ των µορίων του ΗCl.

2. Nα συγκρίνετε τα σηµεία βρασµού των ουσιών στα παρακάτω ζεύγη:

α. Cl2 - KCl β. HCl - HF γ. ΝΟ - Ο2

∆ίνονται: ΜrNO = 30, MrO2 = 32.

Λύση:

α. Το ΚCl είναι ιοντική ένωση, ενώ µεταξύ των µορίων του Cl2, εµφανίζονται δυνά-

µεις διασποράς. Ο ιοντικός δεσµός είναι ισχυρότερος από τις δυνάµεις διασπο-

ράς, άρα το KCl έχει υψηλότερο σηµείο βρασµού.

β. Οι διαµοριακές δυνάµεις που αναπτύσσονται είναι:

ΗCl: ∆υνάµεις διπόλου - διπόλου ΗF: ∆εσµός υδρογόνου

Ο δεσµός υδρογόνου είναι ισχυρότερος από τις δυνάµεις διπόλου - διπόλου, για

αυτό το HF έχει υψηλότερο σηµείο βρασµού.

γ. Οι διαµοριακές δυνάµεις που αναπτύσσονται είναι:

ΝΟ: ∆υνάµεις διπόλου - διπόλου Ο2: ∆υνάµεις διασποράς

Οι δυνάµεις διπόλου - διπόλου είναι ισχυρότερες από τις δυνάµεις διασποράς,

για αυτό το ΝΟ έχει υψηλότερο σηµείο βρασµού.

Λύνουµε

περισσότερες

ασκήσεις

taexeiola.gr

Page 7: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

15.Βήµα 3ο Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις

3. Σε δοχείο µε έµβολο εισάγονται 12,5 g αέριας ουσίας Χ σε θερµοκρασία 400 Κ.

α. Αν ο αρχικός όγκος του δοχείου είναι 5 L, ποια είναι η πίεση στο δοχείο;

β. Πόσος πρέπει να γίνει ο όγκος του δοχείου ώστε να αρχίσει η υγροποίηση της Χ;

γ. Πόσος πρέπει να γίνει ο όγκος του δοχείου ώστε να υγροποιηθούν 7,5 g της Χ;

∆ίνονται: Η τάση ατµών της Χ, Po = 2 atm, R = 0,082 L · atm/mol · K, MrX = 50.

Λύση:

α. Υπολογίζουµε τα mol της Χ: X

X

m 12,5g

Mr 50g / mol= = =Xn 0,25mol

Για να υπολογίσουµε την πίεση εφαρµόζουµε την καταστατική εξίσωση των αερίων:

XX

n RT 0,25mol 0,082L atm / mol K 400KPV n RT P

V 5L

⋅ ⋅ ⋅ ⋅= ⇔ = = ⇔ P = 1,64atm

β. Η υγροποίηση της Χ αρχίζει τη στιγµή που η πίεση γίνεται ίση µε την τάση

ατµών της Χ, δηλαδή 2 atm.

Έστω V΄ ο όγκος του δοχείου όταν P = Po. Εφαρµόζουµε την καταστατική εξίσωση

των αερίων, µε P = Po και n = nΧ (θεωρούµε ότι δεν έχει αρχίσει η υγροποίηση):

o XX o

n RT 0,25mol 0,082L atm / mol K 400KP V΄ n RT V΄

2atmP

⋅ ⋅ ⋅ ⋅= ⇔ = = ⇔ V΄ = 4,1L

Άρα η υγροποίηση αρχίζει όταν ο όγκος γίνει 4,1 L.

γ. Από τη στιγµή που αρχίζει η υγροποίηση, έχουµε ισορροπία Χ(�) � X(g) και η

πίεση στο δοχείο είναι σταθερή και ίση µε την τάση ατµών.

Έστω V΄΄ ο όγκος του δοχείου όταν έχουν υγροποιηθεί 7,5 g της Χ. Τα g του

αερίου είναι: mαερ. = 12,5g – 7,5g = 5 g

Υπολογίζουµε τα mol του αερίου: αερ.

X

m 5g

Μr 50g/mol= =

αερ.n = 0,1mol

Εφαρµόζουµε την καταστατική εξίσωση των αερίων:

αερ.oαερ. o

n RT 0,1mol 0,082L atm / mol K 400KP V΄́ n RT V΄́

2atmP

⋅ ⋅ ⋅ ⋅= ⇔ = = ⇔ V΄΄ = 1,64L

4. Σε κλειστό δοχείο όγκου 16,4 L και θερµοκρασίας 500 Κ, περιέχεται αέριο µίγ-

µα CO, N2 και Ne. H πίεση του µίγµατος είναι 5 atm, η αναλογία mol CO και N2στο µίγµα είναι 2/3 αντίστοιχα και η µάζα του Ne είναι 20 g. Nα υπολογίσετε:

α. Τα συνολικά mol του αερίου µίγµατος. β. Τα mol κάθε συστατικού.

γ. Τις µερικές πιέσεις κάθε συστατικού.

∆ίνονται: R = 0,082 L · atm/mol · K, ArΝe = 20.

Λύση:

α. Εφαρµόζουµε την καταστατική εξίσωση των αερίων στο µίγµα:

taexeiola.gr

Page 8: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

∆ιαµοριακές δυνάµεις - Καταστάσεις της ύλης

16. Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις Βήµα 3ο

ολ. ολ.

PV 5atm 16,4LPV n RT n

RT 0,082L atm / mol K 500K

⋅= ⇔ = = ⇔

⋅ ⋅ ⋅ ολ.n = 2mol

β. Τα mol του Νe είναι: Ne

Ne

m 20g

Ar 20g / mol= =Nen = 1mol

Από την εκφώνιση ισχύει:

2

CO

N

n 2

n 3= ⇔

2

CON

3nn =

2 (1)

nCO + nN2 + nNe = 2 mol ⇔ nCO + nN2 + 1 mol = 2 mol ⇔ nCO + nN2 = 1 mol (2)

(1) και (2) ⇒ CO3n 3 0,4mol

2 2

⋅= =

2Nn = 0,6mol και nCO = 0,4 mol

γ. CO

ολ.

n 0,4molP 5atm

n 2mol= =COP = 1atm και

ολ.

n 0,6molP 5atm

n 2mol= =2

2

NNP = 1,5atm

PCO + PN2 + PNe = P ⇔ PNe = P - PCO - PN

2 = 5atm - 1atm - 1,5atm = 2,5 atm

5. Ισοµοριακό αέριο µίγµα των Α και Β2, αντιδρά σε κατάλληλες συνθήκες

σύµφωνα µε τη χηµική εξίσωση: 2Α(g) + 3Β2(g) →→→→→ 2ΑΒ3(g)Το αέριο µίγµα µετά το τέλος της αντίδρασης συλλέγεται σε δοχείο πάνω

από υγρό Χ, σε θερµοκρασία 727 οC. Ο χώρος συλλογής έχει όγκο 24,6 L.

Aν η πίεση του αερίου µίγµατος πάνω από το υγρό Χ είναι 22,2 atm, να

υπολογίσετε τη σύσταση του ισοµοριακού µίγµατος Α και Β2.

∆ίνονται: R = 0,082 L · atm/mol · K, τάση ατµών Χ στους 727 οC, Po = 2,2 atm

Λύση:

Έστω ότι το αέριο µίγµα αποτελείται από α mol Α και α mol Β2. Οι ποσότητες των

σωµάτων που αντιδρούν και παράγονται φαίνονται στον παρακάτω πίνακα:

Στο χώρο συλλογής υπάρχουν α/3 mol Α, 2α/3 mol ΑΒ3 και ατµοί του Χ που έχουν

µερική πίεση ίση µε τη τάση ατµών, άρα: pX = 2,2 atm.

pΑ + pΑΒ3 + pX = 22,2 atm ⇔ pΑ + pΑΒ3 + 2,2 atm = 22,2 atm ⇔ pA + pAB3 = 20 atm

Εφαρµόζουµε την καταστατική εξίσωση των αερίων για το µίγµα A και AB3:

3A ABα 2α

PV (n n )RT 20atm 24,6L mol 0,082L atm/ mol K 1000K3 3

= + ⇔ ⋅ = + ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⇔ α = 6mol Συνεπώς το ισοµοριακό µίγµα αποτελούνταν από 6 mol A και 6 mol B2.

taexeiola.gr

Page 9: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

17.Βήµα 4ο Λύνουµε µόνοι µας

1. Να εξετάσετε ποιες από τις παρακάτω ενώσεις είναι πολικές και ποιες µη πολικές:

α. ΝΗ3 β. CH4 γ. ROH δ. HCl ε. CO2

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

2. Να συγκρίνετε τα σηµεία βρασµού των παρακάτω σωµάτων:

α. CH3CH2OH β. O2 γ. NaCl δ. HCl

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

3. Να κατατάξετε τις παρακάτω ισοµερείς ενώσεις κατά αυξανόµενο σηµείο βρασµού:

α. CH3CH2CH2CH2CH2CH3 β.

γ.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Λύνουµε

µόνοι µας

taexeiola.gr

Page 10: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

∆ιαµοριακές δυνάµεις - Καταστάσεις της ύλης

18. Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4ο

4. Να εξετάσετε ποια από τις ενώσεις διαλύεται ευκολότερα στο νερό:

α. αιθανόλη (CH3CH2OH) β. διµεθυλοαιθέρας (CH3OCH3)

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

5. Aέριο µίγµα αποτελείται από ίσες µάζες SO2, C2H2 και Ο2. Αν η µερική

πίεση του C2H2 είναι 4 atm, να υπολογίσετε:

α. Τις µερικές πιέσεις των υπολοίπων συστατικών του µίγµατος.

β. Τη συνολική πίεση του µίγµατος

∆ίνονται: ΑrS = 32, ArO = 16, ArC = 12, ArH = 1.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

6. 10 g ατµών ουσίας Α βρίσκονται σε δοχείο όγκου 20,5 L σε θερµοκρασία

400 K. Αν η πίεση στο δοχείο είναι 0,4 atm να υπολογίσετε:

α. Τη σχετική µοριακή µάζα της Α.

β. Αν η τάση ατµών της Α στους 400 Κ είναι 1,4 atm, πόσα g της Α πρέπει

να προστεθούν στο δοχείο ώστε σε αυτό να υπάρχουν 5 g της ουσίας Α

σε υγρή κατάσταση;

taexeiola.gr

Page 11: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

19.Βήµα 4ο Λύνουµε µόνοι µας

...........................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

7. Αέριο µίγµα σχηµατίζεται από την ανάµειξη 26,4 g CO2, NA/5 µόρια ΝΟ,

6,72 L αερίου Η2S σε συνθήκες STP, 3,28 L Ν2 θερµοκρασίας 100 Κ και

πίεσης 2 atm. To µίγµα τοποθετείται σε δοχείο όγκου 57 L και θερµοκρα-

σίας 300 Κ. Να υπολογίσετε:

α.Την ολική πίεση του µίγµατος

β. Το γραµµοµοριακό κλάσµα κάθε συστατικού.

γ. Τις µερικές πιέσεις κάθε συστατικού.

∆ίνονται: ΑrC: 12, ArO: 16, R = 0,082 L·atm/mol·K.

...........................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 12: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

∆ιαµοριακές δυνάµεις - Καταστάσεις της ύλης

20. Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4ο

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

8. Σε δοχείο που έχει όγκο 12,3 L εισάγονται Χ g νερού στους 27 oC. ∆ιαπι-

στώθηκε ότι εξατµίστηκαν Χ/2 g νερού.

α. Να βρεθούν τα Χ g νερού.

β. Πόσος πρέπει να είναι ο ελάχιστος όγκος του δοχείου ώστε να εξατµι-

στούν όλη η ποσότητα του νερού στους 27 οC;

γ. Αν αρχικά στο δοχείο εισαχθούν 0,45 g νερού, ποια θα είναι η πίεση

στους 27 oC;

∆ίνονται: Η τάση ατµών του νερού Ρ0 = 0,1 atm, ΜrH2O = 18,

R = 0,082 L·atm/mol·K.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 13: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

21.Βήµα 5ο Ελέγχουµε τη γνώση µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

Θέµα 1ο

Α. Ποια µόρια ονοµάζονται πολικά και ποια µη πολικά; ∆ώστε από ένα παράδειγµα.

(Μονάδες 5)

...........................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Β. Από ποιούς παράγοντες και πως εξαρτάται η ισχύς των δυνάµεων London;

(Μονάδες 5)

...........................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Γ. Να αναφέρετε τρείς συνέπειες του δεσµού υδρογόνου.

(Μονάδες 5)

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

∆. Τι είναι τάση ατµών ενός υγρού και από τι εξαρτάται;

(Μονάδες 5)

...........................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Ελέγχουµε τη

γνώση µας

taexeiola.gr

Page 14: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

22. Ελέγχουµε τη γνώση µας Βήµα 5ο

∆ιαµοριακές δυνάµεις - Καταστάσεις της ύλης

Ε. Τι αναφέρει ο νόµος µερικών πιέσεων του Dalton;

(Μονάδες 5)

...........................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Θέµα 2ο

Α. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασµένες;

Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

α. Τα υγρά σώµατα έχουν ορισµένο σχήµα και όγκο.

β. Όλα τα µόρια των χηµικών στοιχείων είναι µη πολικά.

γ. Υπάρχουν µη πολικά µόρια που περιέχουν πολωµένους δεσµούς.

δ. Η εξάχνωση είναι εξώθερµο φαινόµενο.

(Μονάδες 10)

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Β. Να συµπληρώσετε τα κενά στην παρακάτω πρόταση:

Βρασµό έχουµε όταν η .................... .................... του υγρού εξισωθεί µε την

.................... ....................

(Μονάδες 5)

Γ. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασµένες;

Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

α. Η αντίσταση ενός υγρού στη ροή ονοµάζεται επιφανειακή τάση.

β. Στην κατάσταση ισορροπίας υγρό - ατµός, η ταχύτητα εξάτµισης ισούται µε

την ταχύτητα υγροποίησης.

γ. Αύξηση της θερµοκρασίας προκαλεί αύξηση της τάσης ατµών.

δ. Η καταστατική εξίσωση των ιδανικών αερίων δεν µπορεί να εφαρµοστεί για

µίγµα αερίων.

(Μονάδες 10)

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 15: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

23.Βήµα 5ο Ελέγχουµε τη γνώση µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

Θέµα 30

Α. Γιατί το CH3COOH διαλύεται ευκολότερα στο νερό από τον HCOOCH3;

(Μονάδες 5)

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Β. Να αντιστοιχίσετε τα µόρια της στήλης Β µε το είδος των δεσµών της

στήλης Α και το χαρακτηρισµό ως προς την πολικότητα της στήλης Γ:

(Μονάδες 8)

Γ. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση:

Σε κλειστό δοχείο σταθερής θερµοκρασίας, βρίσκονται σε ισορροπία υγρό και οι

ατµοί του. Αν στο δοχείο προσθέσουµε µία ποσότητα ατµών, η πίεση στο δοχείο:

α. αυξάνεται β. µειώνεται

γ. παραµένει σταθερή δ. δεν επαρκούν τα δεδοµένα για απάντηση

(Μονάδες 2)

∆. Να κατατάξετε κατά αυξανόµενο σηµείο βρασµού τις παρακάτω ενώσεις. Αι-

τιολογίστε την απάντησή σας:

α. Η2Ο β. ΗCl γ. Ν2 δ. ΚCl

(Μονάδες 10)

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

Στήλη Β

Μόριο

1. CH4

2. HCl

3. Cl2

4. CHCl3

5. CO2

Στήλη Α

Είδος δεσµών

Α. 4 απλοί οµοιοπολικοί

Β. 2 διπλοί οµοιοπολικοί

Γ. 1 απλός οµοιοπολικός

Στήλη Γ

Πολικότητα

β. Πολικό µόριο

γ. Μη πολικό µόριο

taexeiola.gr

Page 16: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

24. Ελέγχουµε τη γνώση µας Βήµα 5ο

∆ιαµοριακές δυνάµεις - Καταστάσεις της ύλης

Θέµα 40

Σε δοχείο µε έµβολο και σταθερή θερµοκρασία 627 οC, εισάγονται 0,9 g υ-

δρατµών. Αν ο αρχικός όγκος είναι 73,8 L:

α. Να υπολογίσετε την πίεση του δοχείου. (Μονάδες 5)

β. Να υπολογίσετε τον ελάχιστο όγκο του δοχείου για τον οποίο υπάρχουν

µόνο υδρατµοί. (Μονάδες 6)

γ. Αν ο όγκος του δοχείου γίνει 15 L και προσθέσουµε σε αυτό 0,5 g Ne:

i. Πόσα mol υγρού υπάρχουν στο δοχείο; (Μονάδες 8)

ii. Ποια είναι η συνολική πίεση στο δοχείο; (Μονάδες 6)

∆ίνονται: Η τάση ατµών του νερού, στους 627 οC: Pο = 114 mmHg, R = 0,082

L·atm/mol·K, ArH = 1, ArO = 16, ArNe = 20, 1 atm = 760 mmHg.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 17: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

Μετά το τέλος της µελέτης του 2ου κεφαλαίου, ο µαθητής θα πρέπει

να είναι σε θέση:

Να γνωρίζει ποιες αντιδράσεις λέγονται ενδόθερµες και ποιες εξώθερµες.

Να γνωρίζει τι είναι η ενθαλπία (H) και µε τι ισούται η µεταβολή τηςενθαλπίας (∆Η) σε ένα σύστηµα.

Να γράφει θερµοχηµικές εξισώσεις, µε βάση το ποσό θερµότητας πουεκλύεται ή απορροφάται ή τη µεταβολή της ενθαλπίας.

Να γνωρίζει από ποιους παράγοντες εξαρτάται η µεταβολή της ενθαλ-πίας µίας αντίδρασης.

Να γνωρίζει τι είναι η πρότυπη ενθαλπία αντίδρασης (∆Η0).

Να γνωρίζει πως ορίζεται η πρότυπη ενθαλπία σχηµατισµού µίας ένωσης ( 0f∆Η ).

Να µπορεί να υπολογίσει την πρότυπη ενθαλπία µίας αντίδρασης µε βάσητις πρότυπες ενθαλπίες σχηµατισµού των ενώσεων που παίρνουν µέρος

στην αντίδραση. ( ) ( )0 0 0

f fπροϊόντων αντιδρώντων∆Η =Σ∆Η – Σ∆Η

Να γνωρίζει πως ορίζεται η πρότυπη ενθαλπία καύσης µίας ουσίας ( 0c∆Η ).

Να γνωρίζει πως ορίζεται η πρότυπη ενθαλπία εξουδετέρωσης ( 0n∆Η ).

Να κάνει στοιχειοµετρικούς υπολογισµούς, χρησιµοποιώντας το ποσό θερ-µότητας ή τη µεταβολή της ενθαλπίας µίας θερµοχηµικής εξίσωσης.

Να επιλύει ασκήσεις όπου κάποιο αντιδρών βρίσκεται σε περίσσεια.

Να επιλύει ασκήσεις οι οποίες αναφέρονται σε αντίδραση µίγµατος.

Να γνωρίζει τι είναι το θερµιδόµετρο και την εξίσωση της θερµιδοµε-τρίας (Q = m · c · ∆Τ).

Να γνωρίζει τι είναι η ειδική θερµοχωρητικότητα (c) και η θερµοχωρητικότητα (C).

Να µπορεί να διατυπώσει το νόµο Lavoisier - Laplace,

Να γνωρίζει το νόµο του Hess και το αξίωµα της αρχικής και τελικής κατάστασης.

Να µπορεί να δηµιουργήσει θερµοχηµικούς κύκλους.

Να επιλύει ασκήσεις που αναφέρονται στη θερµιδοµετρία, µε ιδανικά καιµη ιδανικά θερµιδόµετρα.

Να επιλύει ασκήσεις χρησιµοποιώντας το νόµο Lavoisier - Laplace, τονόµο του Hess και το αξίωµα αρχικής και τελικής κατάστασης.

taexeiola.gr

Page 18: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

26. Έπαναλαµβάνουµε τη θεωρία Βήµα 1ο

Θερµοχηµεία

• Θερµοχηµεία, είναι ο κλάδος της χηµείας που µελετά τις µεταβολές ενέργειαςπου συνοδεύουν τις χηµικές αντιδράσεις.

• Ενθαλπία (Η), ονοµάζεται η ολική ενέργεια ενός συστήµατος, το οποίο υφίστα-

ται κάποια χηµική ή φυσική µεταβολή, σε σταθερή πίεση.

→→→→→ Η ενθαλπία ενός συστήµατος δεν προσδιορίζεται, αυτό που µας ενδιαφέρει

και µετράµε είναι η µεταβολή της.

• Η µεταβολή ενθαλπίας (∆Η) ενός συστήµατος είναι ίση µε τη διαφορά τηςτελικής ενθαλπίας από την αρχική: ∆Η = Ητελ. – Ηαρχ.

→→→→→ Όταν η αντίδραση πραγµατοποιείται υπο σταθερή πίεση, η µεταβολή της εν-θαλπίας είναι ίση µε το απορροφούµενο ή εκλυόµενο ποσό θερµότητας (q).

• Ενθαλπία αντίδρασης (∆Η), ορίζεται η µεταβολή ενθαλπίας ∆Η µεταξύ τωναντιδρώντων και προϊόντων, για δεδοµένες συνθήκες πίεσης και θερµοκρασίας:

∆Η = Ηαντιδρώντων – Ηπροϊόντων

• Θερµοχηµικές εξισώσεις, είναι οι εξισώσεις στο δεξιό µέρος των οποίων ανα-γράφεται η µεταβολή της ενθαλπίας (∆Η) ή το ποσό της θερµότητας (q) που

εκλύεται ή απορροφάται κατά την αντίδραση.

• Ενδόθερµες αντιδράσεις:Ονοµάζονται οι αντιδράσεις που απορροφούν ενέργεια υπό µορφή θερµότηταςαπό το περιβάλλον.

Στις ενδόθερµες αντιδράσεις, η ενθαλπία του συστήµατος αυξάνεται, άρα:

Ητελ. > Ηαρχ. και ∆Η = Ητελ. – Ηαρχ. > 0

Στη θερµοχηµική εξίσωση µίας ενδόθερµης αντίδρασης, η µεταβολή της ενθαλ-πίας έχει θετική τιµή, ενώ το ποσό θερµότητας αρνητική, για παράδειγµα:

C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g) ∆Η = + 129,7 KJ

ή

C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g) -129,7 KJ

• Εξώθερµες αντιδράσεις:Ονοµάζονται οι αντιδράσεις που ελευθερώνουν ενέργεια υπό µορφή θερµότηταςστο περιβάλλον.

Στις εξώθερµες αντιδράσεις, η ενθαλπία του συστήµατος µειώνεται, άρα:

Επαναλαµβάνουµε

τη θεωρία

taexeiola.gr

Page 19: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

27.Βήµα 1ο Επαναλαµβάνουµε τη θεωρία

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

Ητελ. < Ηαρχ. και ∆Η = Ητελ. – Ηαρχ. < 0

Στη θερµοχηµική εξίσωση µίας εξώθερµης αντίδρασης, η µεταβολή της ενθαλπίας

έχει αρνητική τιµή, ενώ το ποσό θερµότητας θετική, για παράδειγµα:

H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) ∆Η = - 184,6 ΚJ

ή

H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) +184,6 ΚJ

→→→→→ Η ενθαλπία αντίδρασης και η θερµότητα έχουν διαφορετικό πρόσηµο, γιατί η

∆Η αναφέρεται στο σύστηµα, ενώ η q στο περιβάλλον.

• Η µεταβολή της ενθαλπίας µίας αντίδρασης εξαρτάται από:

α. Τη φύση των αντιδρώντων.

β. Τη φυσική κατάσταση των αντιδρώντων και των προϊόντων.

γ. Τις συνθήκες πίεσης και θερµοκρασίας.

→→→→→ Στις θερµοχηµικές εξισώσεις θα πρέπει να δηλώνεται και η φυσική κατάσταση

των σωµάτων που συµµετέχουν.

→→→→→ Κατά τον υπολογισµό της ενθαλπίας µίας αντίδρασης, αντιδρώντα και προ-

ϊόντα ανάγονται στην ίδια θερµοκρασία.

• Πρότυπη κατάσταση:

• Πίεση: P = 1 atm ή 760 mmHg

• Θερµοκρασία: θ = 25 oC ή Τ = 298 Κ

• Συγκέντρωση: c = 1 M

• Πρότυπη ενθαλπία αντίδρασης (∆Η0), ορίζεται η µεταβολή της ενθαλπίας µίαςαντίδρασης σε πρότυπη κατάσταση.

• Πρότυπη ενθαλπία σχηµατισµού (∆Η0f) µίας ένωσης ορίζεται η µεταβολή της

ενθαλπίας κατά το σχηµατιµό 1 mol της ένωσης από τα συστατικά της στοιχεία,σε πρότυπη κατάσταση. Για παράδειγµα:

C(γραφίτης) + Ο2(g) → CO2(g), 0f∆Η = -393,5KJ

→→→→→ Η ∆Η0f των στοιχείων στη σταθερότερη µορφή τους, θεωρήται µηδέν (0). Για

παράδειγµα: ( ) ( )0 0f fγραφιτης διαµαντι

∆Η 0 ενώ ∆Η 0= ≠

→→→→→ Η ∆Η0 µίας αντίδρασης µπορεί να υπολογιστεί από τη σχέση:

( ) ( )–0 0 0f fπροϊόντων αντιδρώντων

∆Η = Σ∆Η Σ∆Η

Γενικά, για την αντίδραση:

αΑ + βΒ → γΓ + δ∆, ∆Η0

ισχύει: ∆Η0 = γ · 0f ( )Γ∆Η + δ ·

0f ( )∆∆Η - α ·

0f ( )Α∆Η - β ·

0f ( )Β∆Η

taexeiola.gr

Page 20: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

28. Έπαναλαµβάνουµε τη θεωρία Βήµα 1ο

Θερµοχηµεία

• Πρότυπη ενθαλπία καύσης (∆Η0c) µίας ουσίας ορίζεται η µεταβολή της ενθαλπίας

κατά την πλήρη καύση 1 mol της ουσίας, σε πρότυπη κατάσταση. Για παράδειγµα:

( ) ( ) ( ) ( )0

3 2 C8 g 2 g 2 g lC H 5O 3CO 4H O , ∆Η 2220KJ+ → + = −

→→→→→ Οι αντιδράσεις καύσης είναι εξώθερµες, για αυτό η ∆Η0c είναι πάντα αρνητική.

• Πρότυπη ενθαλπία εξουδετέρωσης (∆Η0n) ορίζεται η µεταβολή της ενθαλπίας κατά

την πλήρη εξουδετέρωση 1 mol Η+ ενός οξέος µε µία βάση ή 1 mol ΟΗ– µίας βάσης µε

ένα οξύ, σε αραιό υδατικό διάλυµα, σε πρότυπη κατάσταση. Για παράδειγµα:

( ) ( ) ( ) ( )0

2 naq aq aq lHCl NaOH NaCI H O , 57,1KJ+ → + ∆Η = −

→→→→→ Οι αντιδράσεις εξουδετέρωσης είναι εξώθερµες, για αυτό η ∆Η0n είναι πάντα

αρνητική.

→→→→→ Η ∆Η0n για την εξουδετέρωση ισχυρού οξέος από ισχυρή βάση, είναι περίπου

σταθερή και ανεξάρτητη από το είδος του οξέος και της βάσης.

→→→→→ Η ∆Η0n για την εξουδετέρωση ασθενούς οξέος από ισχυρή βάση, ή και

αντίστροφα είναι µικρότερη κατά απόλυτη τιµή από τη ∆Η0n για την εξου-

δετέρωση ισχυρού οξέος από ισχυρή βάση.

• Θερµιδόµετρο είναι µία συσκευή µε την οποία µετράµε τα ποσά θερµότητας που

εκλύονται ή απορροφώνται σε διάφορες φυσικοχηµικές µεταβολές.

Για να υπολογίσουµε το ποσό θερµότητας, χρησιµοποιούµε τις σχέσεις:

α. Ιδανικό θερµιδόµετρο: Q = mc∆Τ

β. Μη ιδανικό θερµιδόµετρο: Q = (C + mc)∆Τ

Q: το ποσό θερµότητας που εκλύεται ή απορροφάται.

m: η µάζα της ουσίας της οποίας µεταβάλεται η θερµοκρασία.

c: η ειδική θερµοχωρητικότητα της παραπάνω ουσίας.

∆Τ: η µεταβολή της θερµοκρασίας.

C: η θερµοχωρητικότητα του θερµιδοµέτρου.

→→→→→ Ιδανικό ονοµάζεται το θερµιδόµετρο το οποίο έχει θερµοχωρητικότητα µηδέν

και µη ιδανικό αυτό που έχει θερµοχωρητικότητα διάφορη από το µηδέν.

• Η ειδική θερµοχωρητικότητα (c) εκφράζει το ποσό θερµότητας που απαιτείται

για να αυξηθεί η θερµοκρασία 1 g της ουσίας κατά 1 oC.

Οι µονάδες µέτρησής της είναι: cal · g-1 · grad-1 ή J · g-1 · grad-1.

• Η θερµοχωρητικότητα (C) εκφράζει το ποσό θερµότητας που απαιτείται για να

αυξηθεί κατά 1 oC η θερµοκρασία ορισµένης ποσότητας της ουσίας και ισούται µε

το γινόµενο της µάζας επί την ειδική θερµοχωρητικότητα της ουσίας: C = mc.

taexeiola.gr

Page 21: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

29.Βήµα 1ο Επαναλαµβάνουµε τη θεωρία

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

Οι µονάδες µέτρησής της είναι: cal · grad-1 ή J · grad-1.

• Νόµος (ή αρχή) Lavoisier - Laplace:Το ποσό της θερµότητας που εκλύεται ή απορροφάται κατά την σύνθεση 1 molµιας χηµικής ένωσης από τα συστατικά της στοιχεία είναι ίσο µε το ποσό θερµό-τητας που απορροφάται ή εκλύεται κατά την διάσπαση 1 mol της ίδιας χηµικής

ένωσης στα συστατικά της στοιχεία. Για παράδειγµα:

( ) ( ) ( )2 1s 2 g gC O CO , ∆Η 393,5ΚJ+ → = − και ( ) ( ) ( )2 2g s 2 gCO C O ,∆Η 393,5ΚJ→ + = +

→→→→→ Η αρχή Lavoisier - Laplace είναι συνέπεια της αρχής διατήρησης της ενέργειας.

→→→→→ Όταν η ενθαλπία µίας αντίδρασης είναι ∆Η, η τιµή της ενθαλπίας της αντίθε-

της αντίδρασης είναι –∆Η.

• Νόµος του Ηess:To ποσό της θερµότητας που εκλύεται ή απορροφάται σε µια χηµική αντίδραση είναιτο ίδιο είτε η αντίδραση πραγµατοποιείται σε ένα είτε σε περισσότερα στάδια.

• Αξίωµα της αρχικής και της τελικής κατάστασης:Το ποσό θερµότητας που εκλύεται ή απορροφάται κατά την µετάβαση ενόςχηµικού συστήµατος από µια καθορισµένη αρχική σε µια καθορισµένη τελι-κή κατάσταση είναι ανεξάρτητο από τα ενδιάµεσα στάδια, µε τα οποία µπο-ρεί να πραγµατοποιηθεί η µεταβολή.

• Θερµοχηµικοί κύκλοι:Είναι διαγραµµατικές απεικονίσεις του νόµου του Hess. Με τη βοήθειά τους υπο-λογίζουµε τη µεταβολή της ενθαλπίας σε αντιδράσεις όπου ο άµεσος προσδιορι-σµός είναι δύσκολος ή αδύνατος, γιατί είναι πολύ αργές ή δεν πραγµατοποιούνταισε συνήθεις συνθήκες. Για παράδειγµα, έστω η αντίδραση: Α → ∆, ∆Η

η οποία πραγµατοποιείται σε τρία επιµέρους στάδια:

1ο στάδιο:Α → Β, ∆Η1 2ο στάδιο: Β → Γ, ∆Η2. 3ο στάδιο: Γ → ∆, ∆Η3.

Θα ισχύει: ∆Η = ∆Η1 + ∆Η2 + ∆Η3.

Ο θερµοχηµικός κύκλος είναι:

taexeiola.gr

Page 22: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

30. Επαναλαµβάνουµε τις ασκήσεις “κλειδιά” Βήµα 2ο

Θερµοχηµεία

Α. Από το σχολικό βιβλίο

Να λύσω τις ασκήσεις:

σ. 69: Ασκήσεις: 18, 19, 20

σ. 70: Άσκηση 26

σ. 71: Ασκήσεις 28, 30, 32, 33

σ. 72: Ασκήσεις 35, 36, 37, 38

σ. 73: Ασκήσεις 40, 41

Β. Από το 3ο και 4ο Βιλιοµάθηµα

(Βιβλιοµαθήµατα Χηµείας Β’ Λυκείου

θετικής κατεύθυνσης, εκδόσεις “ΟΡΟΣΗΜΟ”)

Να διαβάσω τις λυµένες ασκήσεις:

(3ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 57: Παράδειγµα 1

σ. 58: Παράδειγµα 2

σ. 60: Παράδειγµα 3

σ. 63: Άσκηση 2

σ. 64: Άσκηση 4

σ. 65: Άσκηση 5

σ. 66: Άσκηση 6

(4ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 79: Παράδειγµα 1

σ. 80: Παράδειγµα 2

σ. 82: Ασκήσεις 1, 2

σ. 83: Άσκηση 3

(4ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 89: Ασκήσεις: 1, 3, 5

σ. 90: Ασκήσεις: 9, 11

σ. 91: Το ξεχωριστό θέµα

Να λύσω τις ασκήσεις:

(3ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 71: Ασκήσεις: 1, 3, 4, 6

σ. 72: Ασκήσεις: 7, 10

σ. 73: Ασκήσεις: 12, 13

σ. 74: Το ξεχωριστό θέµα

Επαναλαµβάνουµε

τις ασκήσεις - κλειδιά

taexeiola.gr

Page 23: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

31.Βήµα 3ο Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

1. Σε ένα ιδανικό θερµιδόµετρο αναµιγνύονται 200mL διαλύµατος ΗΝΟ3

0,5Μ µε 300mL διαλύµατος ΚΟΗ 0,5Μ. Αν η αρχική θερµοκρασία των

δύο διαλυµάτων είναι 19 οC, να υπολογιστούν:

α. Oι συγκεντρώσεις όλων των ουσιών στο τελικό διάλυµα.

β. H θερµοκρασία του τελικού διαλύµατος.

∆ίνονται: η ενθαλπία εξουδετέρωσης ισχυρού οξέoς από ισχυρή βάση ∆Ηn

= –57,1 KJ/mol και η ειδική θερµοχωρητικότητα του τελικού διαλύµα-

τος 4 KJ/Kg · oC. Η πυκνότητα των διαλυµάτων είναι 1 g/mL.

Λύση:

α. Υπολογίζουµε τα mol ΗΝΟ3 και ΚΟΗ:

nHNO3 = c1 · V1 = 0,1 mol και nKOH = c2 · V2 = 0,15 mol

Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης έχουµε ότι 1 mol HNO3 αντιδρά µε 1 mol

ΚΟΗ, άρα το HΝΟ3 αντιδρά πλήρως και το ΚΟΗ βρίσκεται σε περίσσεια.

Στον παρακάτω πίνακα, φαίνονται οι ποσότητες των σωµάτων που αντιδρούν

και παράγονται κατά τη διάρκεια της αντίδρασης:

Το τελικό διάλυµα έχει όγκο VT = V1 + V2 = 0,2L + 0,3L = 0,5 L και περιέχει

ΚΟΗ και ΚΝΟ3 µε συγκεντρώσεις:

cKOH = nKOH / VT = 0,05mol / 0,5L = 0,1 M

cKNO3 = nKNO3 / VT = 0,1mol / 0,5L = 0,2 M

Λύνουµε

περισσότερες

ασκήσεις

taexeiola.gr

Page 24: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

32. Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις Βήµα 3ο

Θερµοχηµεία

β. Υπολογίζουµε το ποσό θερµότητας που εκλύεται κατά τη διάρκεια της εξουδε-

τέρωσης, µε βάση το σώµα που αντιδρά πλήρως, δηλαδή το ΗΝΟ3:

Όταν αντιδρά 1 mol ΗΝO3, εκλύονται 57,1 ΚJ θερµότητας.

Όταν αντιδρούν 0,1 mol ΗΝO3, εκλύονται Q ΚJ θερµότητας.

Q = 0,1 · 57,1 = 5,71 ΚJ

Tα διαλύµατα έχουν πυκνότητα 1 g/mL, συνεπώς το τελικό διάλυµα θα έχει µάζα 0,5 Kg.

Από την εξίσωση της θερµιδοµετρίας υπολογίζουµε τη µεταβολή της θερµοκρα-

σίας του τελικού διαλύµατος:

o

Q 5,71KJQ mc∆Τ

mc 0,5Kg 4KJ / Kg C= ⇔ = = =

⋅ ⋅o

∆Τ 2,855 C

Η αρχική θερµοκρασία του διαλύµατος ήταν Ταρχ. = 19 οC.

∆Τ = Ττελ. – Ταρχ. ⇔ Ττελ. = Ταρχ. + ∆Τ = 19 οC + 2,855 oC = 21,855 oC

2. Κατά την καύση 3 g C, 24 g CH4 και 2,24 L H2 σε S.T.P., ελευθερώνονται

αντίστοιχα 23,5 Kcal, 315 Kcal και 6,9 Kcal θερµότητας. Να υπολογιστούν:

α. Οι ενθαλπίες καύσης των C, CH4 και H2.

β. Η ενθαλπία σχηµατισµού του CH4.

γ. Αν κατά την καύση 14 g µίγµατος C και CH4 ελευθερώνονται 152 Κcal

θερµότητας, να βρεθεί η κατά βάρος σύσταση του µίγµατος.

Όλα τα ποσά θερµότητας µετρήθηκαν στην ίδια θερµοκρασία.

∆ίνονται: ArC = 12, ΜrCH4 = 16.

Λύση:

α. Θα πρέπει να υπολογίσουµε το ποσό θερµότητας που ελευθερώνεται κατά την

καύση 1 mol C, 1 mol CH4 και 1 mol H2.

Τα mol του C που κάηκαν είναι: CC

C

m 3gn 0,25mol

Ar 12g / mol= = =

Άρα έχουµε: 0,25 mol C ελευθερώνουν 23,5 Κcal

1 mol C ελευθερώνει x; Kcal άρα: x = 94 Kcal

∆ηλαδή η ενθαλπία καύσης του C στις συγκεκριµένες συνθήκες θερµοκρασίας

και πίεσης είναι ∆Η1 = -94 Kcal/mol.

Τα mol του CΗ4 που κάηκαν είναι: 4

4

4

CH

CHCH

m 24gn 1,5mol

Mr 16g / mol= = =

Άρα έχουµε: 1,5 mol CΗ4 ελευθερώνουν 315 Κcal

1 mol CΗ4 ελευθερώνει y; Kcal

y = 210 Kcal

taexeiola.gr

Page 25: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

33.Βήµα 3ο Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

∆ηλαδή η ενθαλπία καύσης του CH4 στις συγκεκριµένες συνθήκες θερµοκρα-

σίας και πίεσης είναι ∆Η2 = -210 Kcal/mol.

Τα mol του H2 που κάηκαν είναι: 2

2

H

H

V 2,24Ln 0,1mol

Vm 22,4L / mol= = =

Άρα έχουµε: 0,1 mol Η2 ελευθερώνουν 6,9 Κcal

1 mol Η2 ελευθερώνει ω;Kcal

ω = 69 Kcal

∆ηλαδή η ενθαλπία καύσης του H2 στις συγκεκριµένες συνθήκες θερµοκρασίας

και πίεσης είναι ∆Η3 = -69 Kcal/mol.

β. Για να βρούµε την ενθαλπία σχηµατισµού του CH4 (∆Ηf), γράφουµε τη θερµοχη-

µική εξίσωση της αντίδρασης που θέλουµε να υπολογίσουµε την ενθαλπία:

C(s) + 2H2(g) → CH4(g), ∆Ηf = ;

Με βάση το πρώτο ερώτηµα, γράφουµε τις θερµοχηµικές εξισώσεις των αντιδρά-

σεων που γνωρίζουµε την ενθαλπία:

C(s) + O2(g) → CO2(g), ∆Η1 = -94 Kcal (1)

CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l), ∆Η2 = -210 Kcal (2)

H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l), ∆Η3 = -69 Kcal (3)

Για να δηµιουργήσουµε τη χηµική εξίσωση της αντίδρασης της οποίας θέλουµενα υπολογίσουµε την ενθαλπία:

• Γράφουµε την (1) όπως είναι: C(s) + O2(g) → CO2(g), ∆Η1 = -94 Kcal

• Αντιστρέφουµε τη (2): CO2(g) + 2H2O(l) → CH4(g) + 2O2(g), ∆Η΄2 = 210 Kcal

• Πολλαπλασιάζουµε τη (3) επί 2: 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l), ∆Η΄3 = -138 Kcal

Προσθέτουµε κατά µέλη τις παραπάνω χηµικές εξισώσεις:

C(s) + 2H2(g) → CH4(g), ∆Ηf = ∆Η1 + ∆Η΄2 + ∆Η΄3

Άρα ∆Ηf = ∆Η1 + ∆Η΄2 + ∆Η΄3 = (-94 + 210 - 138)Κcal = -22 Kcal

Συνεπώς η ενθαλπία σχηµατισµού του CH4 είναι -22 Κcal/mol.

γ. Έστω ότι το µίγµα αποτελείται από α mol C και β mol CH4. Ισχύει:

mC + mCH4 = mµιγµ. ⇔ nC · ArC + nCH4 · ΜrCH4 = mµιγµ.

∆ηλαδή: 12α + 16β = 14 (4)

1 mol C ελευθερώνει 94 Kcal

α mol C ελευθερώνουν Q1 Κcal

Q1 = 94α Kcal

taexeiola.gr

Page 26: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

34. Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις Βήµα 3ο

Θερµοχηµεία

1 mol CΗ4 ελευθερώνει 210 Kcal

β mol CΗ4 ελευθερώνουν Q2 Κcal

Q2 = 210β Kcal

Η συνολική θερµότητα που ελευθερώνεται είναι Q = 152 Kcal, άρα:

Q1 + Q2 = Q, δηλαδή: 94α + 210β = 152 (5)

Από την επίλυση των (4) και (5) έχουµε: α = 0,5 mol και β = 0,5 mol.

mC = nC · ArC = 0,5mol · 12g/mol = 6 g mCH4 = nCH4 · MrCH4 = 0,5mol · 16g/mol = 8 g

Άρα η κατά βάρος σύσταση του µίγµατος είναι 6 g C και 8 g CH4.

3. Η πρότυπη ενθαλπία καύσης του CO είναι ∆Η0c(CO) = -283 KJ/mol και η

πρότυπη ενθαλπία σχηµατισµού του NO2 είναι ∆Η0f(NO2)

= + 35,375 KJ/mol.

α. Ποια αναλογία όγκων πρέπει να έχει αέριο µίγµα CO και N2 ώστε αν

καεί µε την απαιτούµενη ποσότητα Ο2, να µην παρατηρηθεί καµία θερ-

µική µεταβολή;

Ισοµοριακό µίγµα CO και N2 όγκου 12L που βρίσκεται σε πίεση 0,82 atm

και θερµοκρασία 127 οC, αντιδρά πλήρως µε Ο2.

β. Πόσα L Ο2 µετρηµένα σε S.T.P. απαιτήθηκαν για την αντίδραση;

γ. Ποιο είναι το συνολικό θερµικό αποτέλεσµα της αντίδρασης του µίγµα-

τος µε το Ο2;

∆ίνεται: R = 0,082 L·atm/mol·K.

Λύση:

Η θερµοχηµική εξίσωση της καύσης του CO είναι:

CO(g) + 1/2 O2(g) → CO2(g), ∆Η0c(CO) = -283 KJ (1)

H θερµοχηµική εξίσωση του σχηµατισµού του ΝΟ2 είναι:

1/2 Ν2(g) + O2(g) → ΝΟ2(g), ∆Η0f(NO2)

= + 35,375 KJ (2)

α. Έστω ότι το µίγµα αποτελείται από x mol CO και y mol N2. Θα υπολογίσουµε, σε

συνάρτηση µε τα x και y, τα ποσά θερµότητας που εκλύονται στην αντίδραση

(1) και απορροφούνται στην αντίδραση (2):

Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης (1) έχουµε:

Όταν αντιδρά 1 mol CO, εκλύονται 283 ΚJ.

Όταν αντιδρούν x mol CO, εκλύονται Q1 ΚJ.

Q1 = 283x KJ

Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης (2) έχουµε:

Όταν αντιδρoύν 0,5 mol Ν2, απορροφούνται 35,375 ΚJ.

Όταν αντιδρούν y mol N2, απορροφούνται Q2 ΚJ.

taexeiola.gr

Page 27: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

35.Βήµα 3ο Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

Q2 = 70,75y KJ

Για να µην παρατηρηθεί θερµική µεταβολή πρέπει το ποσό θερµότητας που

εκλύεται στη πρώτη αντίδραση, να απορροφάται πλήρως από τη δεύτερη.

∆ηλαδή: 1 2

x 70,75Q Q 283x KJ 70,75yKJ

y 283= ⇔ = ⇔ = ⇔ x 1

=y 4

Άρα η αναλογία mol του µίγµατος είναι 1/4.

Όµως η αναλογία mol σε ένα αέριο µίγµα είναι και αναλογία όγκων, συνεπώς:

2

CO

N

V 1=

V 4

β. Το µίγµα είναι ισοµοριακό, συνεπώς: nCO = nN2 = ω mol

Eφαρµόζουµε την καταστατική εξίσωση των αερίων για το µίγµα:

2oλ. CO NPV n RT PV (n n )RT= ⇔ = + ⇔0,82atm 12L 2ωmol 0,082Latm / molK (127 273)K⋅ = ⋅ ⋅ + ⇔ ω = 0,15 mol

Άρα: nCO = nN2 = 0,15 mol

Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης (1) έχουµε:

1 mol CO αντιδρά µε 0,5 mol O2.

0,15 mol CO αντιδρούν µε α mol Ο2.

α = 0,075 mol O2

Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης (2) έχουµε:

0,5 mol N2 αντιδρούν µε 1 mol O2.

0,15 mol N2 αντιδρούν µε β mol Ο2.

β = 0,3 mol O2

Άρα τα mol O2 που απαιτήθηκαν είναι: nΟ2 = (0,075 + 0,3)mol = 0,375 mol

VΟ2 = nΟ2 · Vm = 0,375 mol · 22,4 L/mol = 8,4 L

γ. Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης (1) έχουµε:

Όταν αντιδρά 1 mol CO, εκλύονται 283 ΚJ.

Όταν αντιδρούν 0,15 mol CO, εκλύονται Q3 ΚJ.

Q3 = 42,45 KJ

Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης (2) έχουµε:

Όταν αντιδρoύν 0,5 mol Ν2, απορροφούνται 35,375 ΚJ.

Όταν αντιδρούν 0,15 mol N2, απορροφούνται Q4 ΚJ.

Q4 = 10,6125 KJ

Το θερµικό αποτέλεσµα είναι: Q = Q3 – Q4 = (42,45 – 10,6125)KJ = 31,8375 KJ

Άρα εκλύονται 31,8375 KJ θερµότητας.

taexeiola.gr

Page 28: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

36. Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις Βήµα 3ο

Θερµοχηµεία

4. Αέριο µίγµα που περιέχει CH4 και C2H6, έχει πίεση 5 atm, ενώ η µερική

πίεση του CH4 είναι 2 atm. To αέριο µίγµα καίγεται πλήρως και κατά την

καύση υπάρχουν απώλειες θερµότητας 40%. Το ποσό θερµότητας που

ελευθερώνεται τελικά είναι Q = 8076 ΚJ και χρησιµοποιείται για τη

διάσπαση του σώµατος Α, σύµφωνα µε την αντίδραση:

2Α(g) →→→→→ B(g) + Γ(g), ∆Η = + 2692 KJ

α. Ποια είναι η γραµµοµοριακή σύσταση του µίγµατος.

β. Πόσα L του Α, µετρηµένα σε S.T.P. διασπώνται;

∆ίνονται οι ∆Ηc: CH4(g) = –890 KJ/mol και C2H6(g) = –1650 KJ/mol.

Λύση:

α. Έστω ότι το µίγµα αποτελείται από x mol CH4 και y mol C2H6.

Για την πίεση του µίγµατος ισχύει:

Ρ = pCH4 + pC2H6 ⇔ 5atm = 2atm + pC2H6 ⇔ pC2H6 = 3atm

Σε ένα αέριο µίγµα η αναλογία των µερικών πιέσεων των συστατικών του είναι

και αναλογία mol, άρα:

4 4

2 6 2 6

CH CH

C H C H

n p

n p= ⇔ x 2

=y 3

(1)

Η θερµοχηµική εξίσωση της καύσης του CH4 είναι:

( ) ( ) ( ) ( )2 14 g 2 g 2 g lCH 2O CO H O , ∆Η 890KJ+ → + = −

1 mol CH4 ελευθερώνει 890 ΚJ.

x mol CH4 ελευθερώνουν Q1 KJ.

Q1 = 890x KJ

Η θερµοχηµική εξίσωση της καύσης του C2H6 είναι:

( ) ( ) ( ) ( )2 2 26 g 2 g 2 g lC H 7 / 2O 2CO 3H O , ∆Η 1650KJ+ → + = −

1 mol C2H6 ελευθερώνει 1650 ΚJ.

y mol C2H6 ελευθερώνουν Q2 KJ.

Q2 = 1650y KJ

Οι απώλειες θερµότητας είναι 40%, άρα: 0,6(Q1 + Q

2) = Q ⇔ 0,6(890x + 1650y)KJ

= 8076 KJ ⇔ 890x + 1650y = 13460 (2)

Από την επίλυση των εξισώσεων (1) και (2) έχουµε: x = 4 και y = 6

Άρα η γραµµοµοριακή σύσταση του µίγµατος είναι: 4 mol CH4 και 6 mol C2H6.

β. Για να διασπαστούν 2 mol A απαιτούνται 2692 ΚJ.

Για να διασπαστούν ω mol A απαιτούνται 8076 ΚJ.

ω = 6 mol A Άρα, VA = nA · Vm = 6mol · 22,4 L/mol = 134,4 L

taexeiola.gr

Page 29: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

37.Βήµα 4ο Λύνουµε µόνοι µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

1. Κατά την αντίδραση 4 g S µε το O2 προς το σχηµατισµό SO2 εκλύονται 25

ΚJ θερµότητας.

α. Να υπολογισθεί η πρότυπη ενθαλπία σχηµατισµού του SO2.

β. Αναµιγνύονται 25,6 g SO2 µε 8,96 L O2, µετρηµένα σε S.T.P., µε αποτέ-

λεσµα να σχηµατίζεται SO3. Να υπολογιστεί η θερµότητα που εκλύεται

κατά την αντίδραση.

γ. Να γίνει σε δύο στάδια ο θερµοχηµικός κύκλος της καύσης του S σε SO3.

δ. Να βρεθεί πόσα g S και πόσα L O2 (σε S.T.P.) πρέπει να αντιδράσουν πλήρως,

σύµφωνα µε τη χηµική εξίσωση: S + O2 →→→→→ SO2 ώστε να εκλυθεί θερµότητα

που θα προκαλέσει αύξηση της θερµοκρασίας 5 Kg H2O κατά 40 οC.

∆ίνονται: ∆Η0f(SO3)

= -297 KJ/mol, cH2O = 1 cal/g · grad, ΑrS = 32, ArO = 16.

Όλες οι θερµότητες αναφέρονται σε πρότυπες συνθήκες.

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

Λύνουµε

µόνοι µας

taexeiola.gr

Page 30: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

38. Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4ο

Θερµοχηµεία

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

2. H ενθαλπία εξουδετέρωσης του HBr, που είναι ισχυρό οξύ, από το ΚΟΗ

στους θ οC είναι 13,8 Κcal/mol.

α. Σε αραιό υδατικό διάλυµα που περιέχει 16,2 g HBr και 0,2 mol HA

προστίθενται 22,4 g KOH και εκλύονται 5,52 Κcal. To oξύ ΗΑ είναι

ασθενές ή ισχυρό; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

β. Πόσα g HBr πρέπει να αντιδράσουν µε ΚΟΗ ώστε η θερµότητα που θα ελευθε-

ρωθεί να χρησιµοποιηθεί για τη διάσπαση 0,8 mol CaCO3 στα στοιχεία του;

∆ίνονται: ΑrK = 39, ArO = 16, ArBr = 80, ArH = 1, καθώς και η

∆Ηf(CaCO3) = -1207,5 KJ/mol, 1 KJ = 0,24 KCal.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

3. 22,6 g δείγµατος C που περιέχουν πρόσµιξη S, καίγονται πλήρως και το ποσό

θερµότητας που εκλύεται, δαπανάται πλήρως για τη διάσπαση του CaCO3 σε

CaO και CO2. Αν διασπάστηκαν 400 g CaCO3, να βρεθούν:

α. Η ενθαλπία της αντίδρασης: CaCO3(s) →→→→→ CaO(s) + CO2(g).

β. Το ποσό θερµότητας που ελευθερώθηκε κατά την καύση.

γ. Το επι τοις εκατό (%) ποσοστό του δείγµατος σε S.

∆ίνονται: ∆Ηc(C) = –94 Κcal/mol, ∆ΗC(S) = –70 Kcal/mol,

∆Ηf(CaCO3) = –288 Kcal/mol, ∆Ηf(CaO) = –152 Kcal/mol, ArCa = 40, ArC =

taexeiola.gr

Page 31: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

39.Βήµα 4ο Λύνουµε µόνοι µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

12, ArO = 16, ArS = 32.

Όλες οι αντιδράσεις πραγµατοποιήθηκαν στις ίδιες συνθήκες θερµοκρα-

σίας και πίεσης.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

4. Αέριο µίγµα CH4 και C2H6 έχει όγκο 33,6 L µετρηµένο σε S.T.P. Το γραµ-

µοµοριακό κλάσµα του CH4 στο µίγµα είναι 0,4.

α. Ποια είναι η % ν/ν σύσταση του µίγµατος;

β. Το αέριο µίγµα καίγεται πλήρως και το ποσό θερµότητας που εκλύεται

χρησιµοποιείται για την πλήρη διάσπαση 1,2 mol Αl2O3 σε Al και Ο2.

Να βρεθούν το ποσό της θερµότητας που εκλύεται κατά την καύση

καθώς και η ενθαλπία καύσης του C2H6.

∆ίνονται η ενθαλπία καύσης του CH4, ∆ΗC = -890 KJ/mol, η ενθαλπία

σχηµατισµού του Al2O3 ∆Ηf = –1682,5 KJ/mol.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 32: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

40. Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4ο

Θερµοχηµεία

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

5. Στην οβίδα ενός θερµιδόµετρου εισάγονται 6,5 g C2H2 τα οποία καίγο-

νται πλήρως και ελευθερώνονται 325 KJ. Το θερµιδόµετρο περιέχει 2

Kg H2O θερµοκρασίας 18 oC. Να υπολογιστούν:

α. Η ενθαλπία καύσης του C2H2.

β. Ποια θα είναι η θ του H2O µετά την αντίδραση.

γ. Η ενθαλπία σχηµατισµού του C2H2.

∆ίνονται: cH2O = 4,2 J/g·grad, οι ενθαλπίες σχηµατισµού των H2O(l): ∆Ηf1

= –286 KJ/mol και του CO2: ∆Ηf2 = –394 KJ/mol. Η θερµοχωρητικότη-

τα του θερµιδόµετρου θεωρείται αµελητέα.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 33: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

41.Βήµα 4ο Λύνουµε µόνοι µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

.................................................................................................................

6. Στους 27 oC, σε δοχείο όγκου 41 L βρίσκονται σε ισορροπία υγρή και

αέρια αλκοόλη CνΗ2ν+1ΟΗ(g). To µίγµα ισορροπίας έχει 4,6 g υγρής και 9,2

g αέριας αλκοόλης.

α. Να βρεθεί ο µοριακός τύπος της αλκοόλης.

β. Ποιος θα πρέπει να είναι ο ελάχιστος όγκος του δοχείου, ώστε όλη η

ποσότητα της αλκοόλης να βρίσκεται στην αέρια φάση;

γ. Όλη η ποσότητα της αλκοόλης καίγεται σε θερµιδόµετρο. Να βρεθούν:

i. Το ποσό της θερµότητας που ελευθερώνεται.

ii. Αν στο θερµιδόµετρο υπάρχουν 2 Kg H2O θερµοκρασίας 20 οC, να

βρεθεί η τελική θερµοκρασία.

∆ίνονται: R = 0,082 L·atm/mol·K, η τάση ατµών της αλκοόλης P0 = 0,12 atm

στους 27 οC, η ενθαλπία καύσης της αλκοόλης -1400 KJ/mol, cH2O = 4,2 J/

g·grad. H θερµοχωρητικότητα του θερµιδόµετρου θεωρείται αµελητέα.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 34: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

42. Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4ο

Θερµοχηµεία

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

7. Μίγµα αποτελείται από CO και υδρατµούς, µε αναλογία µορίων 3/2. Τα

συστατικά του µίγµατος αντιδρούν, σύµφωνα µε τη χηµική εξίσωση:

CO(g) + H2O(g) →→→→→ CO2(g) + H2(g)

α. Αν για να πραγµατοποιηθεί η αντίδραση, απορροφήθηκαν από το πε-

ριβάλλον 40 KJ και η ενθαλπία της αντίδρασης είναι 100 KJ, να βρεθεί

η κατά βάρος σύσταση του αρχικού µίγµατος.

β. Το τελικό µίγµα των αερίων της αντίδρασης διαβιβάζεται σε δοχείο

που έχει όγκο 20,5 L στους 27 oC. Nα βρεθούν:

i. Η ολική πίεση.

ii. Οι µερικές πιέσεις των συστατικών του µιγµατος.

∆ίνονται: ΑrC = 12, ArO = 16, ArH = 1, R = 0,082 L·atm/mol·K.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 35: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

43.Βήµα 4ο Λύνουµε µόνοι µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

8. ∆ίνονται οι πρότυπες ενθαλπίες σχηµατισµού των: CH4(g) = –76 KJ/mol,

CO2(g) = –395 KJ/mol, H2O(l) = –286 KJ/mol, και η πρότυπη ενθαλπία

καύσης του C2H6(g) = –1650 KJ/mol. Να βρεθούν:

α. Η πρότυπη ενθαλπία καύσης του CH4.

β. H πρότυπη ενθαλπία σχηµατισµού του C2H6.

γ. Ποια από τις δύο ενώσεις CH4 και C2H6 αποδίδει κατά την καύση της

µεγαλύτερο ποσό θερµότητας ανα g;

∆ίνονται: ΑrC = 12, ArH = 1.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 36: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

44. Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4ο

Θερµοχηµεία

............................................................................................................................

............................................................................................................................

9. Kατά την καύση αερίου ισοµοριακού µίγµατος CH4 και ενός αλκανίου,

ελευθερώνονται 254 KJ, σε πρότυπη κατάσταση. Αν η πρότυπη ενθαλπία

σχηµατισµού του αλκανίου είναι +4 ΚJ/mol και η πρότυπη ενθαλπία καύ-

σης του αλκανίου –1650 KJ/mol, να υπολογιστούν:

α. Ο µοριακός τύπος του αλκανίου

β. Ο όγκος του αρχικού µίγµατος που καήκε, σε συνθήκες S.T.P.

γ. Η κατά βάρος σύσταση του αρχικού µίγµατος.

∆ίνονται: ∆Η0c(C) = –394 KJ/mol, ∆Η0

fH2O(l) = –286 KJ/mol, ∆Η0

c(CH4) = –

890 KJ/mol, ArC = 12, ArH = 1.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 37: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

45.Βήµα 5ο Ελέγχουµε τη γνώση µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

Θέµα 1ο

Α. Από ποιους παράγοντες εξαρτάται η µεταβολή της ενθαλπίας µίας αντίδρασης;

(Μονάδες 5)

...........................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Β. Να διατυπώσετε το νόµο του Hess.

(Μονάδες 5)

...........................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Γ. Σε ποια από τις παρακάτω αντιδράσεις έχουµε µεγαλύτερη µεταβολή της

ενθαλπίας κατά απόλυτη τιµή; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

1. Η2(g) + 1/2 O2(g) →→→→→ H2O(l) 2. Η2(g) + 1/2 O2(g) →→→→→ H2O(g)

3. Η2(g) + 1/2 O2(g) →→→→→ H2O(s)

(Μονάδες 15)

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Θέµα 2ο

Α. H ενθαλπία σχηµατισµού του CaCO3 υπολογίζεται από τη µεταβολή της

ενθαλπίας στην αντίδραση που περιγράφεται στη χηµική εξίσωση:

Ελέγχουµε τη

γνώση µας

taexeiola.gr

Page 38: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

46. Ελέγχουµε τη γνώση µας Βήµα 5ο

Θερµοχηµεία

1. 2Ca(s) + 2C(s) + 3O2(g) →→→→→ 2CaCO3(s)

2. Ca(s) + C(s) + 3/2 O2(g) →→→→→ CaCO3(s)

3. CaO(s) + CO2(g) →→→→→ CaCO3(s)

4. Ca(OH)2(aq) + CO2(aq) →→→→→ CaCO3(s) + H2O(l)

(Μονάδες 5)

Β. H θερµοχωρητικότητα µίας ουσίας εκφράζεται συνήθως σε:

1. g·cal·grad–1 2. cal·grad–1 3. J·grad 4. J–1·grad–1

(Μονάδες 5)

Γ. Να συµπληρώσετε τα κενά στην παρακάτω πρόταση:

Πρότυπη ενθαλπία ................... µίας ένωσης ∆Η0f είναι η µεταβολή της

................... κατά το σχηµατισµό ................... της ένωσης από τα ...................

της στοιχεία, σε ................... κατάσταση.

(Μονάδες 5)

∆. Η πρότυπη ενθαλπία σχηµατισµού του CO2(g) είναι –393 ΚJ/mol, ενώ του

CO(g) είναι –110 ΚJ/mol.

1. Ποια από τις δύο ενώσεις θεωρείται σταθερότερη σε σχέση µε τα στοιχεία της;

2. Ποια είναι η πρότυπη ενθαλπία της αντίδρασης: 2CO(g) + O2(g) →→→→→ 2CO2(g)

(Μονάδες 10)

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Θέµα 3ο

Α. H ενθαλπία σχηµατισµού του C2H4 είναι +12 Κcal/mol και του C2H2 είναι

+52 Kcal/mol.

α. Να υπολογίσετε την ενθαλπία της αντίδρασης: C2H2 + Η2 →→→→→ C2H4.

β. 10,4 g C2H2 αναµιγνύονται µε 11,2 L Η2, µετρηµένα σε S.T.P. και αντι-

δρούν, δίνοντας ως προϊόν µόνο C2H4. Να υπολογίσετε το ποσό θερµό-

τητας που εκλύεται ή απορροφάται.

∆ίνονται: ArH = 1, ArC = 12, όλες οι αντιδράσεις αναφέρονται σε ίδιες συν-

θήκες θερµοκρασίας και πίεσης.

(Μονάδες 8+9)

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 39: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

47.Βήµα 5ο Ελέγχουµε τη γνώση µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Β. 9 g C καίγονται πλήρως σε θερµιδόµετρο που περιέχει 2 Κg H2O και παρα-

τηρείται αύξηση της θερµοκρασίας κατά 20 οC. Να υπολογίσετε τη θερµο-

χωρητικότητα του οργάνου.

∆ίνονται: Η ενθαλπία καύσης του άνθρακα –94 Κcal/mol, η ειδική θερµο-

χωρητικότητα του νερού 1 cal/g·grad, ArC = 12.

(Μονάδες 8)

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Θέµα 4ο

22,4 L αερίου µίγµατος Η2 και Cl2 µετρηµένα σε S.T.P. αντιδρούν σε κλειστό

δοχείο. Μετά το τέλος της αντίδρασης, το αέριο µίγµα που προκύπτει διαβι-

βάζεται σε περίσσεια διαλύµατος NaOH και εξουδετερώνεται πλήρως.

Τελικά βρίσκεται ότι αποµένουν 4,48 L αερίου Η2 µετρηµένα σε S.T.P. Να βρεθούν:

α. Τα mol των αερίων στο αρχικό µίγµα.

β. Το ποσό θερµότητας που ελευθερώνεται κατά την αντίδραση του αρχικού

αέριου µίγµατος.

γ. Aν η θερµότητα που ελευθερώθηκε από την εξουδετέρωση απορροφήθηκε

από ορισµένη ποσότητα νερού και η θερµοκρασία του αυξήθηκε κατά 5,6οC, ποια είναι η µάζα του νερού;

∆ίνονται: Η ενθαλπία σχηµατισµού του HCl: –22 Kcal/mol, η ενθαλπία εξου-

δετέρωσης ισχυρού οξέος από ισχυρή βάση: –14 Kcal/mol και η ειδική θερ-

taexeiola.gr

Page 40: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

48. Ελέγχουµε τη γνώση µας Βήµα 5ο

Θερµοχηµεία

µοχωρητικότητα του νερού c = 1 cal/g·K.

Όλα τα ποσά θερµότητας µετρήθηκαν στις ίδιες συνθήκες θερµοκρασίας και πίεσης.

(Μονάδες 5+10+10)

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 41: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

Μετά το τέλος της µελέτης του 3ου κεφαλαίου, ο µαθητής θα πρέπει

να είναι σε θέση:

Να υπολογίζει το ρυθµό µεταβολής της συγκέντρωσης των αντιδρώ-ντων και των προϊόντων µίας αντίδρασης.

Να υπολογίζει τη µέση ταχύτητα µίας αντίδρασης, όταν γνωρίζει τηµεταβολή της συγκέντωσης κάποιου αντιδρώντος ή προϊόντος, σε

συνάρτηση µε το χρόνο.

Να υπολογίζει τη µέση ταχύτητα µίας αντίδρασης µε τη βοήθεια τηςπίεσης, σε αντιδράσεις που παίρνουν µέρος αέρια σώµατα.

Να υπολογίζει τη στιγµιαία ταχύτητα µίας αντίδρασης, µε τη χρήσησχέσεων ή από τη καµπύλη αντίδρασης.

Να γνωρίζει τι είναι ο µηχανισµός της αντίδρασης.

Να µπορεί να αναπτύξει τη θεωρία των συγκρούσεων και τη θεωρίατης µεταβατικής κατάστασης.

Να γνωρίζει ποιοι παράγοντες και πως επηρεάζουν την ταχύτηταµίας αντίδρασης.

Να γνωρίζει τι είναι οι καταλύτες, ποια είδη κατάλυσης υπάρχουνκαι ποιες θεωρίες ερµηνεύουν τη δράση των καταλυτών.

Να γνωρίζει το νόµο της ταχύτητας.

Να γνωρίζει τι είναι, τι εκφράζει και από τι εξαρτάται η σταθεράταχύτητας (k) µίας αντίδρασης.

Να µπορεί να υπολογίσει την ολική τάξη µίας αντίδρασης καθώς καιτην τάξη της αντίδρασης ως προς κάποιο συστατικό.

Να µπορεί να γράψει το νόµο της ταχύτητας µίας πολύπλοκης αντί-δρασης, όταν του δίνεται ο µηχανισµός της.

Να µπορεί να προτείνει ένα πιθανό µηχανισµό µίας αντίδρασης, ότανγνωρίζει το νόµο της ταχύτητας της αντίδρασης.

Να µπορεί να προτείνει ένα πιθανό µηχανισµό µίας αντίδρασης, ότανγνωρίζει πως µεταβάλεται η ταχύτητα της αντίδρασης σε συνάρτη-

ση µε τη συγκέντρωση κάθε αντιδρώντος.

taexeiola.gr

Page 42: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

50. Έπαναλαµβάνουµε τη θεωρία Βήµα 1ο

Χηµική Κινητική

• Χηµική κινητική, είναι ο κλάδος της χηµείας που µελετά την ταχύτητα των

αντιδράσεων, τους παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα και τους µηχανι-

σµούς της αντίδρασης.

• Ρυθµός µεταβολής της συγκέντρωσης:

• Ρυθµός µεταβολής της συγκέντρωσης αντιδρώντος:

Είναι ίσος µε το πηλίκο: (µεταβολή συγκέντρωσης αντιδρώντος)

αντίστοιχο χρονικό διάστηµα

→→→→→ Το αρνητικό πρόσηµο εισάγεται, ώστε ο ρυθµός µεταβολής της συγκέντρω-

σης να έχει θετική τιµή.

• Ρυθµός µεταβολής της συγκέντρωσης προϊόντος:

Είναι ίσος µε το πηλίκο: µεταβολή συγκέντρωσης προϊόντος

αντίστοιχο χρονικό διάστηµα

→→→→→ Οι ρυθµοί µεταβολής των συγκεντρώσεων των ουσιών που συµµετέχουν σε µία αντί-

δραση, είναι ανάλογοι των συντελεστών τους στη χηµική εξίσωση της αντίδρασης.

• Ταχύτητα αντίδρασης:

• Μέση ταχύτητα:

Η µέση ταχύτητα αντίδρασης µε γενική µορφή: αΑ + βΒ →→→→→ γΓ + δ∆, για

χρονικό διάστηµα ∆t, είναι:

⋅ = ⋅ ⋅ ⋅1 ∆[Α] 1 ∆[B] 1 ∆[Γ] 1 ∆[∆]υ = - - = =

α ∆t β ∆t γ ∆t δ ∆t

→→→→→ Η ταχύτητα µίας αντίδρασης στην αρχή είναι µέγιστη και µε την πάροδο του

χρόνου ελαττώνεται, ώσπου τελικά µηδενίζεται.

→→→→→ Η ταχύτητα µίας αντίδρασης είναι ίση µε τον ρυθµό µεταβολής της συγκέ-

ντρωσης των αντιδρώντων ή προϊόντων που έχουν συντελεστή 1 στη χηµι-

κή της εξίσωση.

• Στιγµιαία ταχύτητα:

Η στιγµιαία ταχύτητα αντίδρασης µε γενική µορφή: αΑ + βΒ →→→→→ γΓ + δ∆, για

ορισµένη χρονική στιγµή t, είναι:

⋅ = ⋅ ⋅ ⋅1 d[Α] 1 d[B] 1 d[Γ] 1 d[∆]υ = - - = =

α dt β dt γ dt δ dt

Επαναλαµβάνουµε

τη θεωρία

taexeiola.gr

Page 43: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

51.Βήµα 1ο Επαναλαµβάνουµε τη θεωρία

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

Όπου d[X], η απειροελάχιστη µεταβολή της συγκέντρωσης και dt, η απειρο-

ελάχιστη µεταβολή του χρόνου.

• Καµπύλη αντίδρασης ονοµάζεται η γραφική παράσταση που µας δείχνει πως

µεταβάλλεται η συγκέντρωση ενός αντιδρώντος ή ενός προϊόντος κατά τη διάρ-

κεια της αντίδρασης.

• Υπολογισµός στιγµιαίας ταχύτητας από την καµπύλη αντίδρασης:

Για να υπολογίσουµε τη στιγµιαία ταχύτητα της αντίδρασης εργαζόµαστε ως εξής:

• Σχεδιάζουµε την καµπύλη της αντίδρασης.

• Φέρνουµε την εφαπτοµένη της καµπύλης στο σηµείο που θέλουµε να υπολογί-

σουµε τη στιγµιαία ταχύτητα.

• Υπολογίζουµε την κλίση της εφαπτοµένης, η οποία είναι ίση µε το ρυθµό µεταβολής

της συγκέντρωσης του αντιδρώντος ή του προϊόντος της καµπύλης.

• Με τη βοήθεια του ρυθµού µεταβολής υπολογίζουµε τη στιγµιαία ταχύτητα.

• Μηχανισµός αντίδρασης είναι µία λεπτοµερής περιγραφή των επιµέρους αντι-

δράσεων που πραγµατοποιούνται κατά τη διάρκεια µίας αντίδρασης.

• Απλές ή στοιχειώδεις χαρακτηρίζονται οι αντιδράσεις που πραγµατοποιούνται

σε ένα στάδιο.

• Πολύπλοκες χαρακτηρίζονται οι αντιδράσεις που πραγµατοποιούνται σε δύο ή

περισσότερα στάδια.

• Θεωρία συγκρούσεων:

Σύµφωνα µε τη θεωρία αυτή, για να πραγµατοποιηθεί η αντίδραση πρέπει:

• Τα σωµατίδια των αντιδρώντων να συγκρουστούν αποτελεσµατικά.

• Μία σύγκρουση είναι αποτελεσµατική όταν:

α. Τα σωµατίδια έχουν τον κατάλληλο προσανατολισµό.

β. Τα σωµατίδια έχουν µία ελάχιστη τιµή ενέργειας, η οποία ονοµάζεται ενέρ-

γεια ενεργοποίησης (Εα).

→→→→→ Όσο µεγαλύτερος είναι ο αριθµός των αποτελεσµατικών συγκρούσεων, τόσο

µεγαλύτερη είναι και η ταχύτητα µίας αντίδρασης.

• Θεωρία µεταβατικής κατάστασης:

Σύµφωνα µε τη θεωρία αυτή, κατά τη σύγκρουση των σωµατιδίων των αντιδρώντων:

• ∆ηµιουργείται ένα ασταθές ενδιάµεσο προϊόν, το ενεργοποιηµένο σύµπλοκο.

• Το ενεργοποιηµένο σύµπλοκο απορροφά την ενέργεια ενεργοποίησης.

→→→→→ Σε όλες τις αντιδράσεις, ενδόθερµες και εξώθερµες, το ενεργοποιηµένο σύ-

µπλοκο έχει µεγαλύτερη ενέργεια από τα προϊόντα και τα αντιδρώντα.

• Παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα µίας αντίδρασης:

α. Συγκέντρωση των αντιδρώντων: Αύξηση της προκαλεί αυξηση της ταχύτητας.

β. Πίεση: Όταν ένα τουλάχιστον από τα αντιδρώντα είναι αέριο, αύξηση της

πίεσης προκαλεί αύξηση της ταχύτητας.

γ. Επιφάνεια επαφής των στερεών: Αύξηση της, προκαλεί αύξηση της ταχύτητας.

δ. Θερµοκρασία: Αύξηση της θερµοκρασίας προκαλεί αύξηση της ταχύτητας.

taexeiola.gr

Page 44: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

52. Έπαναλαµβάνουµε τη θεωρία Βήµα 1ο

Χηµική Κινητική

ε. Ακτινοβολίες: Σε ορισµένες αντιδράσεις οι ακτινοβολίες προκαλούν µοριακές

µεταβολές στα αντιδρώντα µε αποτέλεσµα να αλλάζει ο µηχανισµός της αντί-

δρασης και να αυξάνει η ταχύτητά της.

ζ. Καταλύτες: Ονοµάζονται τα σώµατα που µε την παρουσία τους σε µικρά

ποσά, αυξάνουν την ταχύτητα µίας αντίδρασης, ενώ στο τέλος της παραµέ-

νουν ουσιαστικά αµετάβλητα, τόσο ποιοτικά όσο και ποσοτικά.

• Είδη κατάλυσης:

α. Οµογενής κατάλυση: Ο καταλύτης και τα αντιδρώντα σώµατα βρίσκονται

στην ίδια φάση.

β. Ετερογενής κατάλυση: Ο καταλύτης και τα αντιδρώντα σώµατα βρίσκονται

σε διαφορετικές φάσεις.

γ. Αυτοκατάλυση: Κάποιο από τα προϊόντα της αντίδρασης δρά ως καταλύτης.

→→→→→ Στην περίπτωση της αυτοκατάλυσης, είναι πιθανό η ταχύτητα της αντίδρασης

να αυξάνεται µε την πάροδο του χρόνου.

• Ένζυµα ή βιοκαταλύτες ή βιοχηµικοί καταλύτες, είναι ουσίες που δρουν κα-

ταλυτικά σε βιοχηµικές αντιδράσεις.

• Ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των ενζύµων:

α. Πολύπλοκη δοµή, συνήθως είναι µόρια πρωτεϊνικής φύσης µε µεγάλες σχετι-

κές µοριακές µάζες που κυµαίνονται από 105 έως 106 .

β. Πολύ εξειδικευµένη δράση, συνήθως καταλύουν µία µόνο αντίδραση.

γ. Επηρεάζονται από το pH και τη θερµοκρασία, τα περισσότερα ένζυµα αδρα-

νοποιούνται σε θερµοκρασίες µεγαλύτερες των 50 οC.

δ. Είναι πολύ πιο αποτελεσµατικά από τους µη βιοχηµικούς καταλύτες.

• Ερµηνεία της δράσης των καταλυτών:

Οι καταλύτες αυξάνουν την ταχύτητα µίας αντίδρασης γιατί επεµβαίνουν στο

µηχανισµό της µε τέτοιο τρόπο ώστε να δηµιουργηθεί µία νέα πορεία, µε µικρό-

τερη ενέργεια ενεργοποίησης.

• Θεωρία των ενδιάµεσων προϊόντων:

Σύµφωνα µε τη θεωρία αυτή, η αργή αντίδραση της µορφής: Α + Β →→→→→ ΑΒ

παρουσία καταλύτη ακολουθεί ένα άλλο µηχανισµό δύο σταδίων. Στο πρώτο

στάδιο ο καταλύτης (Κ) δηµιουργεί ένα ενδιάµεσο προϊόν ΑΚ, ενώ στο δεύτερο

δηµιουργήται το τελικό προϊόν ΑΒ και ο καταλύτητης αναγεννάται. ∆ηλαδή:

Απουσία καταλύτη:

Α + Β →→→→→ ΑΒ (αργή αντίδραση)

Παρουσία καταλύτη:

Α + Κ →→→→→ ΑΚ (γρήγορη αντίδραση) 1ο στάδιο

ΑΚ + Β →→→→→ ΑΒ + Κ (γρήγορη αντίδραση) 2ο στάδιο

Συνολική αντίδραση: Α + Β →→→→→ ΑΒ

Παρατηρούµε ότι ούτε ο καταλύτης, ούτε το ενδιάµεσο προϊόν ΑΚ εµφανίζο-

νται στη χηµική εξίσωση της συνολικής αντίδρασης.

taexeiola.gr

Page 45: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

53.Βήµα 1ο Επαναλαµβάνουµε τη θεωρία

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

• Θεωρία προσρόφησης:

Η θεωρία αυτή ερµηνεύει το φαινόµενο της κατάλυσης όταν ο καταλύτης είναι

στερεός και σε λεπτό διαµερισµό, ενώ τα αντιδρώντα στην αέρια ή στην υγρή φάση.

Σύµφωνα µε τη θεωρία αυτή, τα µόρια των αντιδρώντων προσροφώνται στην

επιφάνεια του καταλύτη, µε αποτέλεσµα οι δεσµοί µεταξύ των µορίων των

αντιδρώντων να εξασθενούν και να αυξάνεται η συγκέντρωση των αντιδρώ-

ντων στο χώρο, γύρω από την επιφάνεια του καταλύτη. Αποτέλεσµα των πα-

ραπάνω είναι η αύξηση της ταχύτητας της αντίδρασης.

• Νόµος ταχύτητας:

Είναι µία µαθηµατική έκφραση που προσδιορίζεται πειραµατικά η οποία συσχετί-

ζει τις συγκεντρώσεις των αντιδρώντων σωµάτων µε τη ταχύτητα της αντίδρασης.

Έστω µία αντίδραση της γενικής µορφής: αΑ + βΒ →→→→→ γΓ + δ∆.

Ο νόµος της ταχύτητας για την αντίδραση αυτή είναι: υ = k[A]x[B]ψ

k: Η σταθερά της ταχύτητας.

[Α], [Β]:Οι συγκεντρώσεις των Α, Β σε Μ ή mol/L.

x, ψ: Αριθµοί οι οποίοι προσδιορίζονται πειραµατικά.

→→→→→ Οι τιµές των x, ψ, ισχύουν µόνο για τις πειραµατικές συνθήκες κάτω από τις

οποίες έγινε ο προσδιορισµός τους.

→→→→→ Τα x, ψ, έχουν συνήθως τιµές 0, 1, 2, ..., χωρίς όµως να αποκλείονται οι

κλάσµατικοί και οι αρνητικοί αριθµοί.

→→→→→ Στις ετερογενείς αντιδράσεις, τα στερεά και τα καθαρά υγρά παραλείπονται

από την έκφραση του νόµου της ταχύτητας.

• Σταθερά ταχύτητας (k):

Προσδιορίζεται πειραµατικά και εξαρτάται από τη θερµοκρασία και τη φύση

των αντιδρώντων. Εκφράζει την ταχύτητα της αντίδρασης όταν κάθε µία από τις

συγκεντρώσεις των αντιδρώντων είναι 1Μ. Οι µονάδες µέτρησης είναι:

Μ1–(x + ψ) · s–1, δηλαδή εξαρτώνται από τις τιµές των x, ψ.

• Τάξη αντίδρασης:

• Ολική τάξη αντίδρασης: Είναι το άθροισµα x + ψ.

• Τάξη της αντίδρασης ως προς το Α: Είναι το x.

• Τάξη της αντίδρασης ως προς το B: Είναι το ψ.

→→→→→ Στις απλές αντιδράσεις οι τιµές των x, ψ ταυτίζονται µε τους συντελεστές των

Α και Β, στη χηµική εξίσωση της αντίδρασης. ∆ηλαδή: x = a, ψ = β.

→→→→→ Στις πολύπλοκες αντιδράσεις οι τιµές των x, ψ είναι δεν ταυτίζονται απαραί-

τητα µε τους συντελεστές των Α και Β, στη χηµική εξίσωση της αντίδρασης.

∆ηλαδή: x ≠≠≠≠≠ a ή ψ ≠≠≠≠≠ β.

→→→→→ Στις πολύπλοκες αντιδράσεις το στάδιο που καθορίζει το νόµο της ταχύτη-

τας είναι το βραδύτερο, δηλαδή αυτό µε τη µικρότερη ταχύτητα.

taexeiola.gr

Page 46: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

54. Έπαναλαµβάνουµε τις ασκήσεις “κλειδιά” Βήµα 2ο

Χηµική Κινητική

Α. Από το σχολικό βιβλίο

Να λύσω τις ασκήσεις:

σ. 97: Άσκηση 27

σ. 98: Ασκήσεις 29, 30

σ. 99: Ασκήσεις 33, 35, 36

σ. 100: Ασκήσεις 40, 42

Β. Από το 5ο και 6ο Βιλιοµάθηµα

(Βιβλιοµαθήµατα Χηµείας Β’ Λυκείου

θετικής κατεύθυνσης, εκδόσεις “ΟΡΟΣΗΜΟ”)

Να διαβάσω τις λυµένες ασκήσεις:

(5ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 100: Παράδειγµα 1

σ. 101: Παράδειγµα 2

σ. 103: Παράδειγµα 3

σ. 104: Άσκηση 1

σ. 106: Άσκηση 3

(6ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 122: Παράδειγµα 1

σ. 123: Παράδειγµα 2

σ. 124: Παράδειγµα 3

σ. 125: Παράδειγµα 4

σ. 128: Άσκηση 4

σ. 129: Άσκηση 5

σ. 130: Άσκηση 7

(6ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 135: Ασκήσεις 1, 2

σ. 136: Ασκήσεις 4, 5, 7

σ. 137: Ασκήσεις 8, 9, 11, 12

σ. 138: Ασκήσεις 13, 14

σ. 138: Το ξεχωριστό θέµα

Να λύσω τις ασκήσεις:

(5ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 112: Ασκήσεις 3, 4

σ. 113: Ασκήσεις 5, 6, 8

σ. 114: Το ξεχωριστό θέµα

σ. 101: Ασκήσεις 43, 45, 46

σ. 102: Ασκήσεις 49, 50, 52

σ. 103: Άσκηση 53

σ. 104: Ασκήσεις 54, 55, 56

Επαναλαµβάνουµε

τις ασκήσεις - κλειδιά

taexeiola.gr

Page 47: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

55.Βήµα 3ο Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

1. Σε δοχείο 2 L εισάγονται 10 mol αερίου Α και 4 mol αερίου Β, τα οποία

αντιδρούν σύµφωνα µε τη χηµική εξίσωση: 4Α(g) + B2(g) →→→→→ 2A2B(g).

Μετά από 10 s στο δοχείο υπάρχουν 2 mol του Α.

α. Ποιες είναι οι ποσότητες των Α, Β2 και Α2Β στο δοχείο, 10 s µετά την

έναρξη της αντίδρασης;

β. Ποιος είναι ο ρυθµός κατανάλωσης του Α για τα πρώτα 10 s;

γ. Ποια είναι η µέση ταχύτητα της αντίδρασης για τα πρώτα 10 s;

δ. Να κατασκευάσετε την “καµπύλη αντίδρασης” και για τα 3 σώµατα που

συµµετέχουν στην αντίδραση, από την αρχή µέχρι τη χρονική στιγµή

tν που µηδενίζεται η ταχύτητά της.

Λύση:

α. Έστω ότι µετά από 10 s έχουν αντιδράσει x mol του Β. Στον παρακάτω πίνακα

φαίνονται οι ποσότητες των σωµάτων που αντιδρούν και παράγονται, τα πρώτα

10 s της αντίδρασης:

Γνωρίζουµε ότι, µετά από 10 s, στο δοχείο υπάρχουν 2 mol του Α, άρα:

(10 – 4x)mol = 2 mol ⇔ x = 2 mol

Συνεπώς, οι ποσότητες των Α, Β, A2B στο δοχείο, 10 s µετά την έναρξη της

αντίδρασης, είναι:

nΑ = 2 mol, nB = (4 – x)mol = 2 mol, nA2B = 2x mol = 4 mol

β. Υπολογίζουµε την αρχική συγκέντρωση και τη συγκέντρωση µετά από 10 s για το Α:

Λύνουµε

περισσότερες

ασκήσεις

taexeiola.gr

Page 48: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

56. Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις Βήµα 3ο

Χηµική Κινητική

Aαρχ.

αρχ.

n 10mol[A] 5mol / L ή 5Μ

V 2L= = =

A1010

n 2mol[A] 1mol / L ή 1Μ

V 2L= = =

Ο ρυθµός κατανάλωσης του Α, για τα πρώτα 10 s, είναι:

10 αρχ.([A] [A] )∆[A] 1Μ 5Μ

ή∆t ∆t 10s

− −− = − = − = ⋅Aυ = 0,4M/s 0,4mol/L s

γ. Χρησιµοποιώντας το ρυθµό κατανάλωσης του Α που υπολογίσαµε βρίσκουµε τη

µέση ταχύτητα της αντίδρασης, για τα πρώτα 10 s:

Α

1 ∆[Α] 1 1υ 0,4M / s ή

4 ∆t 4 4− = = = ⋅υ = 0,1M/s 0,1mol/L s

δ. Η ταχύτητα της αντίδρασης µηδενίζεται όταν εξαντληθεί η ποσότητα ενός από

τα αντιδρώντα.

Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης έχουµε:

4 mol A αντιδρούν µε 1 mol B2.

10 mol A αντιδρούν µε x; mol B2.

x = 2,5 mol B.

H αρχική ποσότητα του Β στο δοχείο είναι 4 mol, συνεπώς το Α αντιδρά πλήρως

και το Β είναι σε περίσσεια.

Στον παρακάτω πίνακα φαίνονται οι ποσότητες των σωµάτων που αντιδρούν και

παράγονται κατά τη διάρκεια της αντίδρασης:

Άρα µετά το τέλος της αντίδρασης υπάρχουν στο δοχείο 1,5 mol Β2 και 5 mol A2B.

Θα υπολογίσουµε τις αρχικές και τις τελικές συγκεντρώσεις για τα σώµατα που

συµµετέχουν στην αντίδραση. Από τη σχέση c = n/V έχουµε:

taexeiola.gr

Page 49: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

57.Βήµα 3ο Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

για το Α: [Α]αρχ. = 5Μ, [Α]τελ. = 0

για το Β2: [Β2]αρχ. = 2Μ, [Β2]τελ. = 0,75Μ

για το Α2Β: [Α2Β]αρχ. = 0, [Α2Β]τελ. = 2,5Μ

Το διπλανό διάγραµµα παριστάνει τις καµπύλες

της αντίδρασης για τα Α, Β2, Α2Β.

2. Στον παρακάτω πίνακα δίνονται τα πειραµατικά δεδοµένα για την αντίδρα-

ση 3 στοιχείων προς σχηµατισµό µίας ένωσης, σύµφωνα µε την χηµική

εξίσωση: 3Α2 + 2Β2 + Γ2 →→→→→ 2Α3Β2Γ, σε θερµοκρασία θ οC.

α. Ποιος είναι ο νόµος της ταχύτητας της αντίδρασης;

β. Ποια είναι η τάξη της αντίδρασης;

γ. Να εξετάσετε αν η αντίδραση είναι απλή ή πολύπλοκη.

δ. Να υπολογίσετε την τιµή της σταθεράς ταχύτητας της αντίδρασης, στους θ οC.

Λύση:

α. Ο νόµος της ταχύτητας για τη συγκεκριµένη αντίδραση θα έχει τη µορφή:

υ = k[A2]x[B2]

ψ[Γ2]ω

Αντικαθιστούµε τα πειραµατικά αποτελέσµατα του πίνακα στο νόµο της

ταχύτητας και προκύπτουν οι παρακάτω εξισώσεις:

Πείραµα 1: 2 · 10–6 = k · 0,1x · 0,2ψ · 0,1ω (1)

Πείραµα 2: 1,6 · 10–5 = k · 0,1x · 0,4ψ · 0,2ω (2)

Πείραµα 3: 1,62 · 10–4 = k · 0,3x · 0,2ψ · 0,3ω (3)

Πείραµα 4: 10–6/16 = k · 0,05x · 0,1ψ · 0,1ω (4)

∆ιαιρώντας κατά µέλη τις (1) και (2) έχουµε:

ψ ω 3 ψ ωψ ω

ψ ω

2 0,2 0,1 1 1 1 1 1

16 0,4 0,2 8 2 2 2 2

+⋅ = ⇔ = ⋅ ⇔ = ⇔ ⋅ ψ + ω = 3 (5)

taexeiola.gr

Page 50: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

58. Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις Βήµα 3ο

Χηµική Κινητική

∆ιαιρώντας κατά µέλη τις (1) και (4) έχουµε:x ψ6 x ψ

5 x ψ

6 x ψ

2 10 0,1 0,2 0,1 0,232 2 2

10 0,05 0,1 0,05 0,116

−+

−⋅ ⋅ = ⇔ = ⋅ ⇔ = ⇔ ⋅

x + ψ = 5 (6)

∆ιαιρώντας κατά µέλη τις (1) και (3) έχουµε:

x ω 4 x ωx ω

x ω

2 0,1 0,1 1 1 1 1 1

162 0,3 0,3 81 3 3 3 3

+⋅ = ⇔ = ⋅ ⇔ = ⇔ ⋅ x + ω = 4 (7)

Από τις (5), (6) και (7) προκύπτει: x = 3, ψ = 2, ω = 1

Άρα, ο νόµος της ταχύτητας για την αντίδραση είναι: υ = k[Α2]3[Β

2]2[Γ

2]

β. Η τάξη της αντίδρασης είναι: 3 + 2 + 1 = 6

γ. Παρατηρούµε ότι η τάξη της αντίδρασης ως προς κάθε αντιδρών ταυτίζεται µε τοσυντελεστή του αντιδρώντος, στη χηµική της εξίσωση. Συνεπώς η αντίδρασηείναι απλή.

δ. Ο νόµος της ταχύτητας για το πείραµα 1 θα είναι:

2 · 10–6 M/s = k(0,1M)3 · (0,2M)2 · 0,1M ⇔ k = 0,5M–5s–1

3. Τα αέρια Α και Β αντιδρούν µεταξύ τους σύµφωνα µε την αντίδραση µε

χηµική εξίσωση: 2A(g) + 3B(g) →→→→→ Γ(g).

Πειραµατικά, βρέθηκε ότι:

• Η ταχύτητα της αντίδρασης γίνεται 9 φορές µεγαλύτερη αν τριπλασιά-

σουµε την [Β], διατηρώντας σταθερή την [Α].

• Η ταχύτητα της αντίδρασης γίνεται 3 φορές µεγαλύτερη αν τριπλασιά-

σουµε την [Α], διατηρώντας σταθερή την [Β].

α. Ποιος είναι ο νόµος της ταχύτητας και ποια η τάξη της αντίδρασης;

β. Αν γνωρίζετε ότι η αντίδραση πραγµατοποιείται σε δύο στάδια, να προ-

τείνετε ένα πιθανό µηχανισµό.

Λύση:

α. Έστω ότι πραγµατοποιείται η αντίδραση µεταξύ των Α και Β, µε αρχικές συγκε-

ντρώσεις [Α] και [Β].

Ο νόµος της ταχύτητας για την αντίδραση είναι: υ = k[A]x[B]ψ. (1)

Από τα δεδοµένα της άσκησης έχουµε ότι:

Όταν [Β]΄= 3[Β] και [Α]΄= [Α], τότε υ΄= 9υ. Άρα: 9υ = k[A]x(3[B])ψ (2)

Όταν [Β]΄΄= [Β] και [Α]΄΄= 3[Α], τότε υ΄΄= 3υ. Άρα: 3υ = k(3[A])x[B]ψ (3)

taexeiola.gr

Page 51: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

59.Βήµα 3ο Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

∆ιαιρώντας κατά µέλη τις (1) και (2) έχουµε: ψ

ψ

1 13 9

9 3= ⇔ = άρα ψ = 2

∆ιαιρώντας κατά µέλη τις (1) και (3) έχουµε: xx

1 13 3

3 3= ⇔ = άρα x = 1

Συνεπώς ο νόµος της ταχύτητας είναι: υ = k[Α][B]2

Η τάξη της αντίδρασης είναι: x + ψ = 1 + 2 = 3, άρα η αντίδραση είναι 3ης τάξης.

β. Ο µηχανισµός της αντίδρασης θα πρέπει να επαληθεύει τη συνολική αντίδραση

και να υπακούει στο νόµο της ταχύτητας. ∆ηλαδή, στο βραδύτερο στάδιο το Α να

έχει συντελεστή 1 και το Β να έχει συντελεστή 2.

Ένας πιθανός µηχανισµός της αντίδρασης είναι:

1ο στάδιο: Α(g) + 2Β(g) → AB2(g) (αργή αντίδραση)

2ο στάδιο: A2B(g) + A(g) + B(g) → Γ(g) (γρήγορη αντίδραση)

2Α(g) + 3B(g) → Γ(g) (συνολική αντίδραση)

taexeiola.gr

Page 52: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

60. Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4ο

Χηµική Κινητική

1. Η κινητική µελέτη της αντίδρασης: 2NO(g) + Cl2(g) →→→→→ 2NOCl(g), έδωσε τον

παρακάτω πίνακα:

α. Να υπολογίσετε τη µέση ταχύτητα της αντίδρασης για τα πρώτα 20 min

και από τα 5 min µέχρι τα 10 min.

β. Να υπολογίσετε το ρυθµό της µεταβολής της συγκέντρωσης του NOCl

για τα πρώτα 10 min της αντίδρασης.

γ. Αν η αρχική συγκέντρωση του ΝΟ ήταν 1,2 Μ, να σχεδιάσετε την κα-

µπύλη αντίδρασης του ΝΟ για τα πρώτα 20 min της αντίδρασης.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Λύνουµε

µόνοι µας

taexeiola.gr

Page 53: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

61.Βήµα 4ο Λύνουµε µόνοι µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

2. Μίγµα Η2 και Ι2 που περιέχει 50% κατά όγκο Η2, εισάγεται σε δοχείο θερµο-

κρασίας 400 οC και πραγµατοποιείται η απλή αντίδραση:

Η2(g) + I2(g) →→→→→ 2HΙ(g). Να αποδείξετε ότι αν η ταχύτητα της αντίδρασης είναι

ίση µε τα 4/9 της αρχικής, τότε το µίγµα στο δοχείο είναι ισοµοριακό.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

3. Σε δοχείο εισάγονται στοιχειοµετρικές ποσότητες SO2 και Ο2, για την πραγ-

µατοποίηση της απλής αντίδρασης: 2SO2 + O2 →→→→→ 2SO3. Να αποδείξετε ότιόταν η µάζα του SO

3 στο δοχείο γίνει πενταπλάσια της µάζας του Ο

2, τότε

η ταχύτητα της αντίδρασης γίνεται 8 φορές µικρότερη της αρχικής.

∆ίνονται:ΑrS = 32, Ar

O = 16.

taexeiola.gr

Page 54: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

62. Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4ο

Χηµική Κινητική

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

4. Σε δοχείο εισάγονται ορισµένες ποσότητες των αερίων Α και Β στους 300οC, που αντιδρούν σύµφωνα µε την απλή αντίδραση: 2Α(g) + 3Β(g) →→→→→ Α2Β3(g).

Κάτω όµως από αυτές τις συνθήκες, η ταχύτητα της αντίδρασης είναι

σχετικά µικρή. Για αυτό το λόγο υποτετραπλασιάζουµε τον όγκο του δο-

χείου και διπλασιάζουµε τη θερµοκρασία του. Να βρείτε πόσο µεταβάλλε-

ται η ταχύτητα της αντίδρασης αν γνωρίζουµε ότι αύξηση της θερµοκρα-

σίας κατά 10 οC διπλασιάζει την ταχύτητα.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 55: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

63.Βήµα 4ο Λύνουµε µόνοι µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

5. Σε δοχείο όγκου V (L) εισάγεται µίγµα Ν2 και Ο2 για την πραγµατοποίηση της

απλής αντίδρασης: Ν2 + 2Ο2 →→→→→ 2ΝΟ2. Σε ένα άλλο δοχείο όγκου 2 V (L) και

ίδιας θερµοκρασίας εισάγεται µίγµα Ν2 και Ο2 που περιέχει διπλάσια ποσότητα

από Ν2 από το προηγούµενο µίγµα και µε αναλογία µορίων Ν2 και Ο2 2:3 για

την πραγµατοποίηση της ίδιας αντίδρασης. Αν η ταχύτητα στο δεύτερο δοχείο

είναι 9 φορές µεγαλύτερη από την αρχική ταχύτητα στο πρώτο δοχείο, να βρε-

θεί ο λόγος µορίων Ν2 και Ο2 του µίγµατος που εισάγουµε στο πρώτο δοχείο.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 56: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

64. Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4ο

Χηµική Κινητική

6. Σε δοχείο σταθερού όγκου 4L και σε θερµοκρασία θ oC εισάγεται µία ποσό-

τητα από το αέριο Α που διασπάται σύµφωνα µε τη χηµική εξίσωση:

2Α(g) →→→→→ 2B(g) + Γ(g), ∆Η = –40 ΚJ.

To διπλανό διάγραµµα παριστάνει την καµπύ-

λη της αντίδρασης για µία από τις ουσίες που

συµµετέχουν στην αντίδραση. Η ταχύτητα έναρ-

ξης της αντίδρασης είναι 4 · 10–4 M/s, ενώ τη

χρονική στιγµή t1 η ταχύτητα της αντίδρασης

είναι 10–4 Μ/s και έχουν ελευθερωθεί 12 ΚJ.

α. Να βρεθεί ο νόµος της ταχύτητας και η τιµή

της σταθεράς Κ της αντίδρασης.

β. Να γίνει η καµπύλη αντίδρασης και για τις

άλλες ουσίες που συµµετέχουν στην αντίδραση.

γ. Να υπολογιστεί η ταχύτητα σχηµατισµού του Γ τη χρονική στιγµή t1.

δ. Να υπολογίσετε το ποσό θερµότητας που ελευθερώνεται από τη χρονική

στιγµή t1 µέχρι τη χρονική στιγµή t2.

ε. Ποια είναι η ταχύτητα της αντίδρασης τη χρονική στιγµή t2;

ζ. Πως µεταβάλλεται η πίεση κατά τη διάρκεια της αντίδρασης, αν ο όγκος

και η θερµοκρασία είναι σταθερά;

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 57: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

65.Βήµα 4ο Λύνουµε µόνοι µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

7. ∆ύο αέρια Α και Β εισάγονται σε δοχείο µε αναλογία µορίων 1:2 αντίστοιχα

και αντιδρούν σύµφωνα µε την απλή αντίδραση: 2Α + Β →→→→→ Α2Β. Να βρεθεί

πόσο θα µεταβληθεί θα είναι η ταχύτητα της αντίδρασης σε σχέση µε την

αρχική, όταν στο δοχείο θα έχει αποµείνει το 1/3 της ποσότητας του αερίου Α.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 58: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

66. Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4ο

Χηµική Κινητική

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

8. Βρέθηκε ότι το Ν2Ο3 διασπάται σύµφωνα µε την αντίδραση:

Ν2Ο3(g) →→→→→ NO2(g) + NO(g)

Σε δοχείο αντίδρασης τοποθετείται Ν2Ο3 σε πίεση 100 mmHg και η διά-

σπαση παρακολουθείται µε µέτρηση της ολικής πίεσης. Η θερµοκρασία

διάσπασης διατηρείται στους 120 οC. Μετά από 75 s, η πίεση µετρήθηκε

150 mmHg και µετά από 150s 175 mmHg. Να υπολογίσετε τη µέση ταχύ-

τητα διάσπασης του Ν2Ο3 στη διάρκεια των δύο αυτών χρονικών περιόδων

των 75 s και για όλο το διάστηµα των 150 s.

∆ίνεται: R = 0,082 L·atm/mol·K.

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 59: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

67.Βήµα 4ο Λύνουµε µόνοι µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

9. Σε κενό κλειστό δοχείο σταθερού όγκου 10 L που περιέχει περίσσεια στερε-

ού A(s), εισάγονται 6,72 L αερίου Β µετρηµένα σε S.T.P., οπότε πραγµα-

τοποιείται η αντίδραση σύµφωνα µε τη χηµική εξίσωση:

Α(s) + 3B(g) →→→→→ 2Γ(g), ∆Η = –10 KJ

Μέχρι το τέλος 5 s έχουν εκλυθεί 120 J και παρατηρήθηκε µείωση της

πίεσης στο δοχείο κατά 0,6 atm.

α. Ποιος είναι ο µέσος ρυθµός µεταβολής της συγκέντρωσης του Β για τα

πρώτα 5 s;

β. Ποια η µέση ταχύτητα της αντίδρασης για το ίδιο χρονικό διάστηµα;

γ. Ποια η µερική πίεση του Γ στο τέλος των 5 s και ποια η ολική πίεση

στο δοχείο την ίδια χρονική στιγµή;

δ. Πόση θερµότητα θα εκλυθεί συνολικά µέχρι την ολοκλήρωση της αντίδρασης;

Κατά τη διάρκεια της αντίδρασης η θερµοκρασία παραµένει σταθερή.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 60: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

68. Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4ο

Χηµική Κινητική

10. 4 mol συνολικά, ισοµοριακού µίγµατος ΝΟ(g) και Ο2(g) εισάγονται σε κενό

δοχείο σταθερού όγκου 20 L και µε σταθερή θερµοκρασία αντιδρούν

πλήρως, σύµφωνα µε τη χηµική εξίσωση:

2ΝΟ(g) + O2(g) →→→→→ 2NO2(g)

Παρατηρείται βαθµιαία µείωση της πίεσης και στο τέλος ακριβώς των

40 s σταθεροποιείται.

α. Που οφείλεται η ελάττωση της πίεσης που παρατηρείται στο δοχείο;

β. Σε κοινό διάγραµµα (c - t) να γίνουν οι γραφικές παραστάσεις για τις

συγκεντρώσεις όλων των συστατικών του συστήµατος (όπου είναι

δυνατό, το διάγραµµα να έχει και ποσοστικό χαρακτήρα).

γ. Ποια η στιγµιαία ταχύτητα της αντίδρασης τη χρονική στιγµή 40 s;

δ. Ποια η µέση ταχύτητα της αντίδρασης για όλη τη διάρκειά της.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 61: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

69.Βήµα 5ο Ελέγχουµε τη γνώση µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

Θέµα 1ο

Α. Ποιο στάδιο καθορίζει το νόµο της ταχύτητας σε µία πολύπλοκη αντίδραση;

(Μονάδες 5)

...........................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Β. Πότε ο ρυθµός µεταβολής της συγκέντρωσης ενός αντιδρώντος ή προϊό-

ντος ταυτίζεται µε την ταχύτητα της αντίδρασης;

(Μονάδες 5)

...........................................................................................................................

............................................................................................................................

Γ. Ποιες είναι ο µονάδες µέτρησης της σταθεράς της ταχύτητας σε µία αντί-

δραση 2ης τάξης;

(Μονάδες 5)

...........................................................................................................................

............................................................................................................................

∆. Συµπληρώστε τα κενά στην παρακάτω πρόταση:

Σύµφωνα µε τη θεωρία των συγκρούσεων, για να αντιδράσουν δύο µόρια

πρέπει να συγκρουστούν .................... Να έχουν δηλαδή την κατάλληλη

.................... και το σωστό ....................

(Μονάδες 5)

...........................................................................................................................

Ε. Ισοµοριακό µίγµα ΝΟ και Cl2 αντιδρά σύµφωνα µε τη χηµική εξίσωση:

2NO(g) + Cl2(g) →→→→→ 2NOCl(g)Ποιο από τα παρακάτω διαγράµµατα παριστάνει τις συγκεντρώσεις των

NO, Cl2 και NOCl σε συνάρτηση µε το χρόνο;

Ελέγχουµε τη

γνώση µας

taexeiola.gr

Page 62: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

70. Ελέγχουµε τη γνώση µας Βήµα 5ο

Χηµική Κινητική

(Μονάδες 5)

................................................................................................................

Θέµα 2ο

Α. Ποιές από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασµένες;

Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

α. Η σταθερά ταχύτητας µίας αντίδρασης είναι αριθµητικά ίση µε την τα-

χύτητα της αντίδρασης όταν κάθε µία από τις συγκεντρώσεις των αντι-

δρώντων είναι 1 mol · L–1.

β. Η απλή αντίδραση 2Α(g) + B(s) →→→→→ Γ(g) είναι 3ης τάξης.

γ. Η ταχύτητα µίας αντίδρασης είναι σταθερή καθ’ όλη τη διάρκειά της.

δ. Στην αντίδραση Ν2(g) + 3H2(g) →Fe 2NH3(g) έχουµε ετερογενή κατάλυση.

(Μονάδες 10)

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

Β. Σε δοχείο όγκου 2 L βάζουµε 2 mol σώµατος Α που δίνει σε µία απλή

αντίδραση σώµα Β, σύµφωνα µε τη χηµική εξίσωση: 2Α(g) →→→→→ B(g). Μετά

από 100 s στο δοχείο περιέχονται 0,8 mol του Β. Να υπολογίσετε τη µέση

ταχύτητα της αντίδρασης.

(Μονάδες 10)

.................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 63: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

71.Βήµα 5ο Ελέγχουµε τη γνώση µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

Γ. Ο νόµος της ταχύτητας για µία αντίδραση µηδενικής τάξης είναι:

α. υ = [Α] β. υ = k[Α][Β] γ. υ = k δ. υ = k[A]x[B]ψ

(Μονάδες 5)

.................................................................................................................

Θέµα 3ο

Α. Ένα κοµµάτι Μg αντιδρά µε 200 mL µε διάλυµα ΗCl 2M, σύµφωνα µε

την αντίδραση: Μg(s) + 2HCl(aq) →→→→→ MgCl2(aq) + H2(g).

Nα προβλέψετε την επίδραση που θα έχουν στην αρχική ταχύτητα οι

παρακάτω µεταβολές:

α. Την ίδια ποσότητα Μg την προσθέτουµε µε µορφή σκόνης.

β. Αραιώνουµε το διάλυµα ΗCl πριν προσθέσουµε το Μg.

γ. Αντί για 200 mL χρησιµοποιούµε 400 mL διαλύµατος ΗCl 2 M.

δ. Χρησιµοποιούµε 200 mL διαλύµατος ΗCl 2,5 M.

ε. Στο διάλυµα HCl προσθέτουµε 0,2 mol KOH πριν προσθέσουµε το Μg.

(Μονάδες 10)

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

Β. Για την αντίδραση Α(g) + 2B(g) →→→→→ AB2(g), έχουν προκύψει από πειραµατικά

δεδοµένα σε ορισµένη θερµοκρασία τα παρακάτω διαγράµµατα:

taexeiola.gr

Page 64: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

72. Ελέγχουµε τη γνώση µας Βήµα 5ο

Χηµική Κινητική

α. Να γράψετε το νόµο της ταχύτητας της αντίδρασης.

β. Να προτείνετε ένα πιθανό µηχανισµό για την αντίδραση.

(Μονάδες 10)

...........................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Γ. Η ταχύτητα µίας αντίδρασης διπλασιάζεται κάθε φορά που η θερµοκρασία

αυξάνεται κατά 10 οC. Πόσο θα πρέπει να αυξηθεί η θερµοκρασία για να

γίνει η ταχύτητα της αντίδρασης 16 φορές µεγαλύτερη;

(Μονάδες 5)

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 65: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

73.Βήµα 5ο Ελέγχουµε τη γνώση µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

Θέµα 4ο

Κατά τη µελέτη της αντίδρασης 2SO2(g) + O2(g) →→→→→ 2SO3(g), σε ορισµένη θερµο-

κρασία θ oC βρέθηκαν τα παρακάτω πειράµατα:

α. Να βρείτε το νόµο της ταχύτητας της αντίδρασης.

β. Αν ισοµοριακό µίγµα SO2 και O2 θερµοκρασίας θ oC τοποθετείται σε δοχείο

όγκου 5 L και η αρχική ταχύτητα της αντίδρασης είναι 16 · 10–2 M/s:

1. Nα υπολογίσετε τη µάζα του ισοµοριακού µίγµατος.

2. Να σχεδιάσετε τις “καµπύλες αντίδρασης για όλα τα σώµατα που συµµετέ-

χουν στην αντίδραση, µέχρι τη χρονική στιγµή που µηδενίζεται η ταχύτητα.

∆ίνονται: ΑrS = 32, ArO = 16.

...........................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 66: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

74. Ελέγχουµε τη γνώση µας Βήµα 5ο

Χηµική Κινητική

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 67: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

Μετά το τέλος της µελέτης του 4ου κεφαλαίου, ο µαθητής θα πρέπει

να είναι σε θέση:

Να γνωρίζει ποιες αντιδράσεις ονοµάζονται µονόδροµες και ποιες αµφίδροµες.

Να γνωρίζει πότε ένα σύστηµα βρίσκεται σε κατάσταση χηµικής ισορροπίας.

Να διακρίνει αν µία ισορροπία είναι οµογενής ή ετερογενής.

Να υπολογίζει την απόδοση µίας αντίδρασης και το ποσοστό µετα-τροπής ενός αντιδρώντος.

Να διατυπώνει την αρχή Le Chatelier.

Nα γνωρίζει ποιοι παράγοντες και πως επηρεάζουν τη θέση τηςχηµικής ισορροπίας ενός συστήµατος.

Να γνωρίζει το νόµο της χηµικής ισορροπίας.

Να γνωρίζει από τι εξαρτάται η σταθερά χηµικής ισορροπίας Kc.

Nα είναι σε θέση να αποδεικνύει τη σχέση 1c

2

kK =

k για την απλή

αµφίδροµη αντίδραση: →←k1

(g) (g) 2 (g)k22A +B A Β .

Nα είναι σε θέση να αποδεικνύει τη σχέση ⋅

΄

1 1c ΄

2 2

k kK =

k k για την αµφίδροµη

αντίδραση: →←k1

(g) (g) 2 (g)k22A +B A Β που πραγµατοποιείται σε δύο στάδια:

1o στάδιο: →←k1

(g) 2 (g)k22A A 2o στάδιο: →+ ←

k΄12(g) (g) 2 (g)k΄2

A Β A Β

Να γνωρίζει και να µπορεί να υπολογίσει την σταθερά χηµικής ισορροπίας Κp.

Nα γνωρίζει και να µπορεί να αποδείξει τη σχέση: Κp = Kc(RT)∆n

Nα γνωρίζει τι είναι το πηλίκο αντίδρασης Qc και το πηλίκο αντίδρασης Q

p.

Nα µπορεί συγκρίνοντας την τιµή του Qc ή του Q

p µε αυτή της Κ

c ή

Kp αντίστοιχα, να ελέγχει:

α. Αν το σύστηµα βρίσκεται σε ισορροπία.

β. Όταν το σύστηµα δεν βρίσκεται σε ισορροπία, προς ποια κατεύ-

θυνση θα κινηθεί.

taexeiola.gr

Page 68: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

76. Έπαναλαµβάνουµε τη θεωρία Βήµα 1ο

Χηµική Ισορροπία

• Μονόδροµες αντιδράσεις:

• Πραγµατοποιούνται προς µία µόνο κατεύθυνση.

• Μετά το τέλος τους, ένα τουλάχιστον από τα αντιδρώντα έχει αντιδράσει πλήρως.

• Αµφίδροµες αντιδράσεις:

• Πραγµατοποιούνται και προς τις δύο κατευθύνσεις.

• Όταν το σύστηµα είναι κλειστό, µε σταθερή πίεση και θερµοκρασία, τότε µπο-

ρεί να καταλήξει σε κατάσταση χηµικής ισορροπίας.

• Χηµική ισορροπία:

• Είναι µία κατάσταση δυναµικής ισορροπίας, στην οποία υπάρχουν όλα τα

αντιδρώντα και προϊόντα.

• Η ποιοτική και ποσοτική σύσταση του συστήµατος παραµένει σταθερή.

• Η ταχύτητες των δύο αντίθετων αντιδράσεων είναι ίσες.

• Είδη χηµικής ισορροπίας:

• Οµογενής ισορροπία: Όλα τα αντιδρώντα και προϊόντα βρίσκονται στην ίδια φάση.

• Ετερογενής ισορροπία: Τα σώµατα που συµµετέχουν στην ισορροπία βρί-

σκονται σε περισσότερες από µία φάσεις.

• Απόδοση αντίδρασης (α), ονοµάζεται ο λόγος της ποσότητας της ουσίας που

παράγεται πρακτικά προς την ποσότητα της ουσίας που θα παραγόταν θεωρητι-

κά, αν η αντίδραση ήταν µονόδροµη.

ποσότητα ουσίας που σχηµατίζεται πρακτικάα =

ποσότητα ουσίας που θα σχηµατιζόταν θεωρητικά

⋅ποσότητα ουσίας που σχηµατίζεται πρακτικά% απόδοση = 100

ποσότητα ουσίας που θα σχηµατιζόταν θεωρητικά

• Ποσοστό µετατροπής αντιδρώντος σώµατος: Είναι ίσο µε το πηλίκο της ποσότη-

τας του σώµατος που αντέδρασε προς την αρχική ποσότητα του σώµατος επί εκατό:

. ⋅ποσότητα του σώµατος που αντέδρασεποσοστό µετ αντιδρώντος = 100

αρχική ποσότητα του σώµατος

→→→→→ Όταν το αντιδρών σώµα δεν είναι σε περίσσεια, το ποσοστό µετατροπής του

ταυτίζεται µε την απόδοση της αντίδρασης.

• Ποσοστό διάσπασης: Είναι ίσο µε το πηλίκο της ποσότητας της ένωσης που

Επαναλαµβάνουµε

τη θεωρία

taexeiola.gr

Page 69: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

77.Βήµα 1ο Επαναλαµβάνουµε τη θεωρία

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

διασπάστηκε προς την αρχική ποσότητα της ένωσης επί εκατό:

⋅ποσότητα της ένωσης που διασπάστηκεποσοστό διάσπασης = 100

αρχική ποσότητα της ένωσης

→→→→→ Στις αντιδράσεις διάσπασης, το ποσοστό διάσπασης ταυτίζεται µε την απόδο-

ση της αντίδρασης.

• Αρχή Le Chatelier: Όταν µεταβάλλουµε έναν από τους συντελεστές ισορροπίας

(συγκέντρωση, θερµοκρασία, πίεση), η θέση της ισορροπίας µετατοπίζεται προς

την κατεύθυνση εκείνη που τείνει να αναιρέσει την επιφερόµενη µεταβολή.

→→→→→ Σε όλες τις περιπτώσεις που εφαρµόζεται η αρχή Le Chatelier, το σύστηµα

τείνει να αναιρέσει τη µεταβολή, αλλά δεν την αναιρεί πλήρως.

→→→→→ Η προσθήκη καταλύτη δεν επηρεάζει τη θέση της χηµικής ισορροπίας, απλά

µειώνει το χρόνο που χρειάζεται το σύστηµα για να οδηγηθεί σε αυτή.

• Mεταβολή της συγκέντρωσης: Αν µεταβάλουµε τη συγκέντρωση κάποιου ή

κάποιων σωµάτων που συµµετέχουν στην ισορροπία, η ισορροπία µετατοπίζε-

ται προς τη κατεύθυνση που τείνει να αναιρέσει τη µεταβολή της συγκέντρω-

σης. Για παράδειγµα, Αν σε δοχείο, µε σταθερό όγκο και θερµοκρασία, έχει

αποκατασταθεί η ισορροπία: SO2(g) + NO2(g) ����� SO3(g) + NO(g)

Μετατοπίζεται προς τα δεξιά όταν προσθέσουµε SO2 ή ΝΟ2 ή αφαιρέ-

σουµε SO3 ή ΝΟ.

Μετατοπίζεται προς τα αριστερά όταν αφαιρέσουµε SO2 ή ΝΟ2 ή προ-

σθέσουµε SO3 ή ΝΟ.

• Μεταβολή θερµοκρασίας: Αύξηση της θερµοκρασίας ευνοεί την ενδόθερµη

αντίδραση, ενώ µείωση της θερµοκρασίας ευνοεί την εξώθερµη αντίδραση.

Για παράδειγµα, αν σε κλειστό δοχείο σταθερού όγκου έχουµε σε ισορροπία

Ν2, Η2 και ΝΗ3, Ν2(g) + 3Η2(g) ����� 2ΝΗ3(g), ∆Η = –22 Kcal

Η ισορροπία µετατοπίζεται προς τα δεξιά όταν ελαττώσουµε τη θερµοκρασία

γιατί προς τα δεξιά η αντίδραση είναι εξώθερµη.

Η ισορροπία µετατοπίζεται προς τα αριστερά όταν αυξήσουµε τη θερµοκρασία

γιατί προς τα αριστερά η αντίδραση είναι ενδόθερµη.

• Μεταβολή της πίεσης: Προκαλείται µε µεταβολή του όγκου του δοχείου και

επηρεάζει τη θέση της χηµικής ισορροπίας µόνο όταν:

α. Στη χηµική ισορροπία µετέχει τουλάχιστον ένα αέριο.

β. Κατά τη διάρκεια της αντίδρασης µεταβάλεται ο συνολικός αριθµός των

mol των αερίων του συστήµατος.

Αύξηση της πίεσης µετατοπίζει την ισορροπία προς την κατεύθυνση που έχο-

υµε λιγότερα mol αερίων, ενώ ελάττωση της πίεσης µετατοπίζει την ισορροπία

προς την κατεύθυνση που έχουµε περισσότερα mol αερίων. Για παράδειγµα,

σε δοχείο σταθερής θερµοκρασίας, έχει αποκατασταθεί η ισορροπία:

taexeiola.gr

Page 70: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

78. Έπαναλαµβάνουµε τη θεωρία Βήµα 1ο

Χηµική Ισορροπία

Ν2(g) + 3Η2(g) ����� 2ΝΗ3(g)

Η ισορροπία µετατοπίζεται προς τα δεξιά όταν αυξήσουµε τη πίεση, ελαττώ-

νοντας τον όγκο του δοχείου.

Η ισορροπία µετατοπίζεται προς τα αριστερά όταν ελαττώσουµε τη πίεση, αυξά-

νοντας τον όγκο του δοχείου.

→→→→→ Η προσθήκη ευγενούς ή αδρανούς αερίου υπο σταθερό όγκο, δεν επηρεά-

ζει τη θέση της χηµικής ισορροπίας.

• Σταθερά χηµικής ισορροπίας Kc:

Για την αµφίδροµη χηµική αντίδραση: Α(g) + B(g) ����� Γ(g) + ∆(g), η σταθερά χηµι-

κής ισορροπίας Kc δίνεται από τη σχέση:

γ δ

c α β

[Γ] [∆]K =

[Α] [Β]

Η σταθερά χηµικής ισορροπίας Kc εκφράζει το νόµο χηµικής ισορροπίας.

→→→→→ Η τιµή της Kc για µία αντίδραση εξαρτάται µόνο από την θερµοκρασία.

Πιο συγκεκριµένα:

• Στις ενδόθερµες αντιδράσεις, αύξηση της θερµοκρασίας συνεπάγεται αύξηση της Κc.

• Στις εξώθερµες αντιδράσεις, αύξηση της θερµοκρασίας συνεπάγεται µείωση της Κc.

Για παράδειγµα, για την ισορροπία που περιγράφεται από τη χηµική εξίσωση:

Α(g) + B(g) � Γ(g) + ∆(g), ∆Η > 0

Αύξηση της θερµοκρασίας, µετατοπίζει την ισορροπία προς τα δεξιά και η Kc

αυξάνεται.

→→→→→ Η Κc αναφέρεται σε συγκεκριµένη χηµική εξίσωση που περιγράφει µία χηµική

ισορροπία. Κατά συνέπεια, αν αλλάξει η µορφή της χηµικής εξίσωσης, αλλά-

ζει και η τιµή της Κc. Για παράδειγµα:

Η τιµή της Κc για τη χηµική ισορροπία Ν

2, H

2 και NH

3 υπολογίζεται από τη σχέση:

3c 1/ 2 3/ 2

2 2

[NH ]K

[N ] [H ]= για την χηµ. εξίσωση: 1/2 Ν2(g) + 3/2 H2(g) � NH3(g)

23 2

c 32 2

[NH ]K ΄ Κc

[N ][H ]= = για την χηµ. εξίσωση: Ν2(g) + 3H2(g) � 2NH3(g)

→→→→→ Από την έκφραση της Κc παραλείπονται οι συγκεντρώσεις των καθαρών

στερεών και των καθαρών υγρών που µετέχουν σε ετερογενείς ισορροπίες.

Για παράδειγµα:

C(s) + H2O(g) � CO(g) + H2(g) 2

c2

[CO][H ]K

[H O]=

PCl3(l) + Cl2(g) � PCl5(l) c2

1K

[Cl ]=

taexeiola.gr

Page 71: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

79.Βήµα 1ο Επαναλαµβάνουµε τη θεωρία

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

→→→→→ Οι µονάδες της Kc εξαρτώνται από την αντίδραση στην οποία αναφέρονται και

ειδικότερα από τους συντελεστές της. Γενικά, οι µονάδες της είναι:

(mol/L)(γ + δ) - (α + β). Συνήθως αναφέρεται χωρίς µονάδες.

→→→→→ Η τιµή της Kc αποτελεί µέτρο για την απόδοση µίας αµφίδροµης αντίδρασης.

Όσο πιο µεγάλη είναι η τιµή της Kc, τόσο πιο µεγάλη η απόδοση της αντίδρασης.

• Σταθερά χηµικής ισορροπίας Kp:

Όταν στο σύστηµα ισορροπίας συµµετέχουν και αέρια σώµατα, ο νόµος χηµικής

ισορροπίας µπορεί να εκφραστεί και σαν συνάρτηση των µερικών πιέσεων. Για τη

χηµική ισορροπία που περιγράφεται από την εξίσωση: αΑ(g) + βB(g) � γΓ(g) + δ∆(g)⋅⋅

γ δΓ ∆

p βαΑ Β

p pK =

p p

→→→→→ Η τιµή της Kp εξαρτάται µόνο από την θερµοκρασία, αντίστοιχα µε τη Κ

c.

• Σχέση µεταξύ των Κc και Κp µίας αντίδρασης:

Έστω η ισορροπία: Α(g) + B(g) � Γ(g) + ∆(g).

Η σταθερά χηµικής ισορροπίας Κp δίνεται από τη σχέση:γ δΓ ∆

p βαΑ Β

p pK =

p pΟι µερικές πιέσεις των αερίων που συµµετέχουν στην ισορροπία µε βάση τη

καταστατική εξίσωση των αερίων είναι:

A Ap V n RT= ⇔ A Ap = c RT Όµοια: pB = cBRT, pΓ = cΓRT, p∆ = c∆RT

Αντικαθιστώντας τις παραπάνω σχέσεις στη Κp έχουµε:

γ δ γ δ γ δΓ ∆ Γ ∆ Γ ∆ [(γ δ) (α β)]

p β α β α βαΑ Β Α ΒΑ Β

p p (c RT) (c RT) c cK = (RΤ)

(c RT) (c RT) c cp p+ − += =

Όµως γ δ

Γ ∆

cα βΑ Β

c cK

c c= άρα: Κp = Κc ·(RT)∆n όπου ∆n = γ + δ - (α + β)

→→→→→ Όταν ∆n = 0, ισχύει Κp = K

c.

• Πηλίκο αντίδρασης Qc ή Qp:

Για την αντίδραση µε χηµική εξίσωση: Α(g) + B(g) � Γ(g) + ∆(g),

,γ δγ δΓ ∆

c p βα β αΑ Β

p p[Γ] [∆]Q = Q =

[Α] [Β] p p

α. Αν Qc = Kc ή Qp = Kp, το σύστηµα βρίσκεται σε κατάσταση ισορροπίας.

β. Αν Qc ≠≠≠≠≠ Kc ή Qp ≠≠≠≠≠ Kp, το σύστηµα δεν βρίσκεται σε κατάσταση ισορροπίας.

Στη περίπτωση αυτή διακρίνουµε δύο περιπτώσεις:

Ι. Αν Qc < Kc ή Qp < Kp, η αντίδραση κατευθύνεται προς τα δεξιά.

ΙΙ. Αν Qc > Kc ή Qp > Kp, η αντίδραση κατευθύνεται προς τα αριστερά.

taexeiola.gr

Page 72: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

80. Επαναλαµβάνουµε τις ασκήσεις “κλειδιά” Βήµα 2ο

Χηµική Ισορροπία

Α. Από το σχολικό βιβλίο

Να λύσω τις ασκήσεις:

σ. 133: Άσκηση 16

σ. 134: Ασκήσεις 18, 19

σ. 135: Ασκήσεις 23, 24, 25, 26

σ. 136: Ασκήσεις 29, 31, 33, 34

Β. Από το 7ο και 8ο Βιλιοµάθηµα

(Βιβλιοµαθήµατα Χηµείας Β’ Λυκείου

θετικής κατεύθυνσης, εκδόσεις “ΟΡΟΣΗΜΟ”)

Να διαβάσω τις λυµένες ασκήσεις:

(7ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 148: Παράδειγµα 2

σ. 149: Παράδειγµα 3

σ. 151: Παράδειγµα 4

σ. 154: Άσκηση 1

σ. 156: Ασκήσεις 3, 4

(8ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 173: Παράδειγµα 2

σ. 175: Παράδειγµα 3

σ. 177: Παράδειγµα 4

σ. 179: Παράδειγµα 5

σ. 181: Παράδειγµα 6

σ. 184: Άσκηση 1

σ. 187: Άσκηση 3

σ. 190: Άσκηση 5

σ. 192: Άσκηση 7

(8ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 198: Ασκήσεις 1, 2, 3, 4, 6

σ. 199: Ασκήσεις 7, 10

σ. 200: Ασκήσεις 13, 14, 15, 16

σ. 201: Ασκήσεις 18, 19

σ. 102: Το ξεχωριστό θέµα

Να λύσω τις ασκήσεις:

(7ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 162: Ασκήσεις 1, 3, 5

σ. 163: Ασκήσεις 7, 8, 9

σ. 164: Ασκήσεις 10, 11

σ. 165: Το ξεχωριστό θέµα

σ. 137: Ασκήσεις 36, 38, 39, 41

σ. 138: Ασκήσεις 42, 44, 45, 47, 49

σ. 139: Ασκήσεις 50, 52, 53

σ. 140: Ασκήσεις 54, 55, 56, 58

Επαναλαµβάνουµε

τις ασκήσεις - κλειδιά

taexeiola.gr

Page 73: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

81.Βήµα 3ο Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

1. Μείγµα αποτελείται από 5,6 gr CO και 1,2 gr Η2. To µείγµα διοχετεύεται

σε δοχείο σταθερού όγκου οπότε η πίεση του αρχικά είναι 5 atm. Eξαιτίας

µερικής µετατροπής του µείγµατος σε µεθάνιο και υδρατµούς σύµφωνα

µε τη χηµική εξίσωση: CO(g) + 3H2(g) ����� CH4(g) + H2O(g), η συνολική

πίεση γίνεται 4 atm, ενώ η θερµοκρασία διατηρείται σταθερή. Να υπολο-

γισθούν α) η απόδοση µετατροπής του µείγµατος σε µεθάνιο β) η σύσταση

του µείγµατος στην τελική κατάσταση ισορροπίας γ) η µερική πίεση του

H2

στην κατάσταση ισορροπίας. δ) Η Kp της ισορροπίας.

∆ίνονται: MrCO = 28, MrH2 = 2.

Λύση:

Yπολογίζουµε τα mol CO και Η2 στο αρχικό µίγµα:

nCO = mCO / MrCO = 5,6/28 = 0,2 mol nH2 = mH2/ MrH2 = 1,2/2 = 0,6 mol

Στον παρακάτω πίνακα φαίνονται τα mol των σωµάτων µέχρι το σύστηµα να φτά-

σει σε κατάσταση χηµικής ισορροπίας:

Τα συνολικά mol του αερίου µίγµατος είναι:

Αρχικά: nA = 0,2 mol + 0,6 mol = 0,8 mol

Κατ. χηµ. ισορ.: nT = (0,2 - x)mol + (0,6 - 3x)mol + xmol + xmol = (0,8 - 2x) mol

Στα αέρια µίγµατα η αναλογία mol είναι και αναλογία πιέσεων, άρα:

A A

T T

n p 0,8mol 5atm

n p (0,8 2x)mol 4atm= ⇔ = ⇔

−x = 0,08mol

Λύνουµε

περισσότερες

ασκήσεις

taexeiola.gr

Page 74: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

82. Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις Βήµα 3ο

Χηµική Ισορροπία

α. Η σύσταση του µίγµατος στη κ.Χ.Ι. είναι:

nCO = (0,2 - x)mol = (0,2 - 0,08)mol = 0,12 mol

nH2 = (0,6 - 3x)mol = (0,6 - 3 · 0,08)mol = 0,36 mol

nCH4 = x mol = 0,08 mol

nH2O = x mol = 0,08 mol

β. Aπό τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης παρατηρούµε ότι οι ποσότητες CO και H2αρχικά είναι στοιχειοµετρικές, άρα αν η αντίδραση ήταν µονόδροµη, θα αντιδρού-

σαν πλήρως και θα παράγονταν 0,2 mol CH4. H απόδοση της αντίδρασης είναι:

4

4

molCH πουσχηµατ.πρακτ. 0,08molα 0,4 ή 0,4%

molCH πουσχηµατ.θεωρ. 0,2mol= = =

γ. Τα συνολικά mol στην K.Χ.Ι. είναι: nT = (0,8 - 2x)mol = (0,8 - 2 · 0,08)mol = 0,64 mol

Για τη µερική πίεση του Η2 στην κ.Χ.Ι. ισχύει:

H2H T2

T

n 0,36molp p 4atm 2,25atm

n 0,64mol= = =

δ. Οι µερικές πιέσεις των υπολοίπων αερίων στην K.Χ.Ι. είναι:

COCO T

T

n 0,12molp p 4atm 0,75atm

n 0,64mol= = =

CH4CH T4

T

n 0,08molp p 4atm 0,5atm

n 0,64mol= = =

H O2H O T2

T

n 0,08molp p 4atm 0,5atm

n 0,64mol= = =

Η έκφραση της Κp για την ισορροπία είναι:

CH H O4 2

3CO H 2

p pKp

p p

⋅=

⋅ Άρα:

3

0,5 0,5Kp 0,029

0,75 (2,25)

⋅= =

2. Για την αντίδραση CO(g) + H2O(g) ����� CO2(g) + H2(g), η σταθερά ισορροπίας

Kc είναι 4 σε ορισµένη θερµοκρασία θ οC. Σε δοχείο σταθερού όγκου, στους

θ οC, περιέχονται σε κατάσταση ισορροπίας 2 mol CO, 2 mol H2O, 4 mol

CO2 και ορισµένη ποσότητα H2.

α. Στην κατάσταση ισορροπίας προσθέτουµε 2 mol CO και αφαιρούµε 2,6

mol H2. Να βρεθεί η ποσότητα του CO2 όταν αποκατασταθεί νέα χηµι-

κή ισορροπία.

β. Στην αρχική κατάσταση ισορροπίας προσθέτουµε 1 mol H2O, 2 mol CO

taexeiola.gr

Page 75: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

83.Βήµα 3ο Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

και 2 mol Η2. Να βρεθεί η ποσότητα του CO2 όταν αποκατασταθεί χη-

µική ισορροπία.

Λύση:

Έστω ότι στην αρχική ισορροπία περιέχονται x mol Η2 και ο όγκος του δοχείου είναι V L.

Η έκφραση της Kc για την ισορροπία CO(g) + H2O(g) � CO2(g) + H2(g) είναι:

2 2c

2

[CO ][H ]K

[CO][H O]= όµως Κc = 4, άρα:

4 xM M

4xV V4 42 2 4M MV V

⋅= ⇔ = ⇔

⋅x = 4

∆ηλαδή στην αρχική ισορροπία υπάρχουν 4 mol H2.

α. Στο σύστηµα προσθέτουµε CO (αντιδρών) και αφαιρούµε Η2 (προϊόν), άρα η

ισορροπία θα µετατοπιστεί δεξιά. Στον παρακάτω πίνακα φαίνονται οι µεταβο-λές στις ποσότητες των ουσιών, µέχρι το σύστηµα να φτάσει σε νέα κ.Χ.Ι.:

Οι ποσότητες των ουσιών στη νέα X.I. πρέπει να επαληθεύουν την Κc, άρα:

4 ψ 1,4 ψM M

(4 ψ)(1,4 ψ)V V 4 4 ή2 ψ 2 ψ (4 ψ)(2 ψ)M M

V V

+ +⋅ + += ⇔ = ⇔− − − −⋅

ψ = 8,8 ψ = 1

Η τιµή ψ = 8,8 mol απορρίπτεται γιατί πρέπει ψ < 2, άρα ψ = 1.

Συνεπώς τα mol του CO2 στη νέα κατάσταση Χ.Ι. είναι:

nCO2 = (4 + ψ)mol = (4 + 1) mol = 5 mol.

β. Μετά την προσθήκη Η2Ο, CO και H

2, οι ποσότητες των σωµάτων στο αέριο

µίγµα είναι:

n΄CO = 2 mol + 2 mol = 4 mol

n΄Η2Ο = 2 mol + 1 mol = 3 mol

taexeiola.gr

Page 76: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

84. Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις Βήµα 3ο

Χηµική Ισορροπία

n΄Η2 = 4 mol + 2 mol = 6 mol

Yπολογίζουµε το Qc του συστήµατος τη στιγµή της ανάµιξης:

2 2

2

4 6M M[CO ]́ [Η ]́ V V

4 3[CO]́ [Η Ο]́ M MV V

⋅= =

⋅cQ = 2

Παρατηρούµε ότι Qc < Kc, άρα η ισορροπία θα µετατοπιστεί προς τα δεξιά. Στο

παρακάτω πίνακα φαίνονται οι µεταβολές στις ποσότητες των αερίων, µέχρι το

σύστηµα να βρεθεί σε νέα κατάσταση Χ.Ι.:

Οι ποσότητες των αερίων στη νέα κατάσταση Χ.Ι. πρέπει να επαληθεύουν την

Κc, δηλαδή:

4 ω 6 ωM M

(4 ω)(6 ω)V V 4 4 ή2 ω 3 ω (4 ω)(3 ω)M M

V V

+ +⋅ + += ⇔ = ⇔− − − −⋅

ω = 12 ω = 2/3

Η τιµή ω = 12 mol απορρίπτεται γιατί πρέπει ω < 3, άρα: ω = 2/3 mol.

Συνεπώς στην κατάσταση χηµικής ισορροπίας, τα mol του CO2 είναι:

n΄CO2 = (4 +ω)mol = (4 + 2/3) mol = 14/3 mol

3. Σε κενό δοχείο εισάγεται ισοµοριακό αέριο µίγµα H2 και I2. Το µίγµα θερ-

µαίνεται στους θ οC οπότε έχουµε την απλή αντίδραση:

Η2(g) + Ι2(g) ����� 2HI(g)

Μετά την αποκατάσταση της χηµικής ισορροπίας παραµένει στο δοχείο

το 40% της αρχικής ποσότητας του H2 .

α. Να υπολογιστούν η Kc και Kp στη θερµοκρασία θ οC.

taexeiola.gr

Page 77: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

85.Βήµα 3ο Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

β. Αν υ1 είναι η ταχύτητα της χηµικής αντίδρασης προς τα δεξιά και υ2 η

ταχύτητα της χηµικής αντίδρασης προς τα αριστερά, να βρεθεί ο λόγος

υ1/υ2 στην ίδια θερµοκρασία όταν στο δοχείο υπάρχει το 80% της αρχι-

κής ποσότητας του H2.

Λύση:

α. Έστω ότι το ισοµοριακό µίγµα αποτελείται από x mol H2 και x mol Ι2. Μετά την

αποκατάσταση της Χ.Ι. στο δοχείο, υπάρχει το 40% της ποσότητας του Η2 άρα

έχει αντιδράσει το 60%, δηλαδή 0,6x mol.

Στον παρακάτω πίνακα φαίνονται οι ποσότητες των σωµάτων µέχρι το σύστηµα

να φτάσει σε κατάσταση Χ.Ι.:

Αν V L ο όγκος του δοχείου, οι συγκεντρώσεις των αερίων στην Χ.Ι. είναι:

2 20,4x 0,4x 1,2x

[Η ] M, [I ] M, [HI] MV V V

= = =

Η έκφραση της Κc για τη Χ.Ι. είναι:

2

c2 2

[HI]K

[H ][I ]= Άρα:

2

2

2

1,2x

1,2V0,4x 0,4x 0,4

V V

=cK = = 9 Για την Χ.Ι. ∆n = 2 – (1 + 1) = 0, άρα Kp = Kc = 9

β. Ο νόµος της ταχύτητας για την προς τα δεξιά αντίδραση είναι: υ1 = k1[H2][I2]

ενώ για την προς τα αριστερά αντίδραση: υ2 = k2[ΗΙ]2

Όταν το σύστηµα βρίσκεται σε ισορροπία ισχύει:

υ1 = υ2 ⇔ k1[Η2][Ι2] = k2[ΗΙ]2 ⇔

2 21

1 2 1 222

k0,4x 0,4x 1,2 x 1,44k k 0,16k 1,44k

V V k 0,16V= ⇔ = ⇔ = ⇔ 1

2

k= 9

k

Όταν στο δοχείο υπάρχει το 80% της αρχικής ποσότητας του Η2, έχει αντιδράσει

το 20%, δηλαδή 0,2x mol H2. Στον παρακάτω πίνακα φαίνονται οι ποσότητες των

taexeiola.gr

Page 78: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

86. Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις Βήµα 3ο

Χηµική Ισορροπία

σωµάτων µέχρι στο δοχείο να υπάρχει το 80% της αρχικής ποσότητας του Η2:

Η ταχύτητα της αντίδρασης προς τα δεξιά είναι:

1 1 2 2 1 10,8x 0,8x

υ k [H ][I ] υ kV V

⋅= ⇔ = ⇔

21

1 2

k 0,64xυ =

V (1)

Η ταχύτητα της αντίδρασης προς τα αριστερά είναι είναι:

22

2 2 2 20,4x

υ k [HI] υ kV

⋅ = ⇔ = ⇔

22

2 2

k 0,16xυ =

V (2)

∆ιαιρώντας κατά µέλη τις (1) και (2) έχουµε:

2

1 21 1 1

22 2 2

2 2

0,64xk

υ υ kV 4υ υ k0,16x

kV

= ⇔ = , όµως 1 1

2 2

k υ9, άρα 9 4

k υ= = ⋅ ⇔ 1

2

υ= 36

υ

4. Σε δοχείο σταθερού όγκου 10 Lπεριέχονται σε κατάσταση ισορροπίας 0,8

mol SO3, 0,8 mol SO2 και 0,2 mol O2 θερµοκρασίας 327 oC, σύµφωνα µε

τη χηµική εξίσωση: 2SO3(g) ����� 2SO2(g) + O2(g). Θερµαίνουµε το µίγµα στους

527 oC, οπότε µετά την αποκατάσταση της νέας ισορροπίας διαπιστώσαµε

ότι περιέχονται στο δοχείο συνολικά 2 mol αερίων.

α. Να υπολογίσετε τη σταθερά Kc της ισορροπίας στους 327 oC.

β. Εξηγήστε αν η αντίδραση 2SO3(g) ����� 2SO2(g) + O2(g) είναι εξώθερµη ή

ενδόθερµη.

γ. Να υπολογίσετε την ολική πίεση των αερίων στους 527 oC.

δ. Να υπολογίσετε τη σταθερά Kc της ισορροπίας στους 527 oC.

taexeiola.gr

Page 79: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

87.Βήµα 3ο Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

Λύση:

Η έκφραση της Kc για την ισορροπία είναι:2

2 2c 2

3

[SO ] [O ]Κ

[SO ]=

α. Υπολογίζουµε τις συγκεντρώσεις των αερίων στην ισορροπία στους 327 οC.

SO33

n 0,8mol[SO ] 0,08M

V 10L= = = SO2

2

n 0,8mol[SO ] 0,08M

V 10L= = =

O22

n 0,2mol[O ] 0,02M

V 10L= = =

Συνεπώς: 2

c 2

0,08 0,02Κ 0,02

0,08

⋅= =

β. Τα συνολικά mol στους 327 οC είναι: nολ. = (0,8 + 0,8 + 0,2)mol = 1,8 mol

Παρατηρούµε ότι στους 527 οC έχουµε περισσότερα συνολικά mol, άρα µε την αύξη-

ση της θερµοκρασίας η ισορροπία µετατοπίστηκε προς τα δεξιά, όπου έχουµε περισ-

σότερα mol. Συνεπώς η αντίδραση: 2SO3(g) � 2SO2(g) + O2(g) είναι ενδόθερµη.

γ. Για να υπολογίσουµε την ολική πίεση στους 527 οC εφαρµόζουµε την καταστατι-

κή εξίσωση των αερίων:

PV = nολRT ⇔

ολ.n RT 2mol 0,082L atm / mol K (527 273)K

PV 10L

⋅ ⋅ ⋅ ⋅ += = = 13,12atm

δ. Στον παρακάτω πίνακα φαίνονται οι µεταβολές στις ποσότητες των σωµάτων κατά

τη µετάβαση του από την ισορροπία στους 327 οC στην ισορροπία στους 527 οC:

Τα συνολικά mol στους 527 οC είναι 2 mol, άρα:

(0,8 - 2x + 0,8 + 2x + 0,2 + x)mol = 2 mol ⇔ 1,8 + x = 2 ⇔ x = 0,2

taexeiola.gr

Page 80: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

88. Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις Βήµα 3ο

Χηµική Ισορροπία

Συνεπώς στην νέα κατάσταση Χ.Ι. υπάρχουν:

n΄SO3 = (0,8 – 2x)mol = (0,8 – 2 · 0,2)mol = 0,4 mol

n΄SO2 = (0,8 + 2x)mol = (0,8 + 2 · 0,2)mol = 1,2 mol

n΄O2 = (0,2 + x)mol = (0,2 + 0,2)mol = 0,4 mol

Οι συγκεντρώσεις των αερίων στη νέα Χ.Ι. είναι:

SO33

n΄ 0,4mol[SO ]́ 0,04M

V 10L= = = SO2

2

n΄ 1,2mol[SO ]́ 0,12M

V 10L= = =

O22

n΄ 0,4mol[O ]́ 0,04M

V 10L= = =

Αντικαθιστούµε τις συγκεντρώσεις στην έκφραση της K΄c και έχουµε:

2

c 2

0,12 0,04Κ΄ 0,36

0,04

⋅= =

5. Σε κενό δοχείο στους 127 οC που περιέχει περίσσεια γραφίτη, εισάγεται

ποσότητα CO2 το οποίο ασκεί πίεση 2 atm. Όταν αυξηθεί η θερµοκρασία

στους 527 οC, το CO2 ανάγεται σε CO και αποκαθίσταται η ισορροπία:

C(s) + CO2(g) ����� 2CO(g)

Αν η ολική πίεση στην κατάσταση Χ.Ι. είναι 5 atm, να υπολογίσετε:

α. Την Κp της ισορροπίας.

β. Την απόδοση της αντίδρασης.

γ. Ποια θα έπρεπε να είναι η συνολική πίεση ώστε το µίγµα ισορροπίας να

περιέχει 60% v/v CO στους 527 οC;

Λύση:

Έστω ότι Κ είναι τα αρχικά mol του C και x τα αρχικά mol του CO2. Στον παρακάτω

πίνακα φαίνονται οι ποσότητες των σωµάτων µέχρι το σύστηµα να φτάσει σε Χ.Ι.:

Στους 127 οC το µόνο αέριο είναι το CO2, δηλαδή nαερ. = x mol.

taexeiola.gr

Page 81: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

89.Βήµα 3ο Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

Εφαρµόζουµε την καταστατική εξίσωση των αερίων και έχουµε:

PV = nRT ⇔ 2V = xR(127 + 273) ⇔ 2V = 400Rx (1)

Στους 527 οC έχουµε µίγµα των αερίων CO2 και CO. Tα συνολικά mol των αερίων

είναι: nαερ. = (x – ψ + 2ψ)mol = (x + ψ)mol

Εφαρµόζουµε την καταστατική εξίσωση των αερίων και έχουµε:

PV = nRT ⇔ 5V = (x + ψ)R(527 + 273) ⇔ 5V = 800R(x + ψ) (2)

∆ιαιρώντας κατά µέλη τις (1) και (2) έχουµε:

2V 400Rx 2 xx 4ψ

5V 800R(x ψ) 5 2(x ψ)= ⇔ = ⇔ =

+ +

Συνεπώς οι ποσότητες των αερίων στην ισορροπία είναι:

nCO2 = (x – ψ)mol = (4ψ –ψ)mol = 3ψ mol και nCO = 2ψ mol

Tα συνολικά mol των αερίων είναι: nολ.

= nCO2 + nCO = (3ψ + 2ψ)mol = 5ψ mol

α. Θα υπολογίσουµε τις µερικές πιέσεις των CO2 και CO στην ισορροπία:

CO2CO2

ολ.

n 3ψmolP P 5atm 3atm

n 5ψmol= = = CO

COολ.

n 2ψmolP P 5atm 2atm

n 5ψmol= = =

Η έκφραση της Kp για την ισορροπία είναι: 2 2

COp p

CO2

P 2 4K , άρα : Κ

P 3 3= = =

β. Αν η αντίδραση ήταν µονόδροµη, το CO θα αναγόταν πλήρως και θα σχηµατίζο-

νταν 2x mol = 8ψ mol CO.

H απόδοση της αντίδρασης είναι:

mol CO που σχηµατίζονται πρακτικά 2ψmolα 0,25 ή 25%

mol CO που θα σχηµατίζονταν θεωρητικά 8ψmol= = =

γ. Έστω P΄ η ολική πίεση, ώστε το µίγµα ισορροπίας να περιέχει 60% v/v CO. Στα

αέρια µίγµατα, η αναλογία mol είναι και αναλογία όγκων, άρα τα γραµµοµορια-

κά κλάσµατα των αερίων είναι: XCO = nCO/nολ. = 0,6 και ΧCO2 = nCO2/nολ. = 0,4

Οι µερικές πιέσεις στο µίγµα ισορροπίας είναι:

pCO = XCOP΄ = 0,6P΄ και pCO2 = XCO2P΄ = 0,4P΄

Η έκφραση της Κp είναι: 2

COp

CO2

PK

P= . Η θερµοκρασία δεν αλλάζει, άρα: p

3=

Συνεπώς:

2 24 0,6 P΄ 4 0,36P΄ ,

3 0,4P΄ 3 0,4= ⇔ = ⇔ 1 6

Ρ΄ = atm1,08

taexeiola.gr

Page 82: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

90. Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4ο

Χηµική Ισορροπία

1. Σε δοχείο σταθερού όγκου και σταθερής θερµοκρασίας εισάγονται x mol

αερίου Α και ψ mol αερίου Β. Τα δύο αέρια αντιδρούν σύµφωνα µε τη

χηµική εξίσωση: Α(g) + 3B(g) ����� Γ(g), ∆Η = –20 KJ.

Μετά την αποκατάσταση της ισορροπίας το αέριο µίγµα είναι ισοµορια-

κό και έχουν ελευθερωθεί 100 KJ. Να υπολογίσετε:

α. Τις τιµές των x, ψ.

β. Tην Kc της αντίδρασης, αν ο όγκος του δοχείου είναι 10 L.

γ. Την απόδοση της αντίδρασης.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Λύνουµε

µόνοι µας

taexeiola.gr

Page 83: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

91.Βήµα 4ο Λύνουµε µόνοι µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

2. Σε δοχείο όγκου V εισάγονται µία ποσότητα PCl5.η οποία στους θ1 οC

διασπάται σύµφωνα µε την αντίδραση: PCl5(g) ����� PCl3(g) + Cl2(g).

H πίεση στο δοχείο στη χηµική ισορροπία είναι 3 atm και η Κp της ισορρο-

πίας στους θ1 οC είναι ίση µε 1.

α. Να βρεθεί το ποσοστό διάσπασης του PCl5.

β. Αν αυξήσουµε την πίεση στις 5,25 atm µειώνοντας τον όγκο του δοχείου,

υπό σταθερή θερµοκρασία, να βρεθεί το νέο ποσοστό διάσπασης του PCl5.

γ. Αν την αρχική ποσότητα του PCl5 την εισάγουµε σε δοχείο όγκου V και

θερµοκρασίας θ2 οC, όπου θ2 > θ1, τότε το ποσοστό διάσπασης του PCl5 είναι

60%. Να εξετάσετε αν η αντίδραση διάσπασης είναι εξώθερµη ή ενδόθερµη.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

3. H σταθερά ισορροπίας για την αντίδραση: SO2(g) + NO2(g) ����� SO3(g) + NO(g)

είναι Kc = 3 σε µια ορισµένη θερµοκρασία. Σε κλειστό δοχείο εισάγονται 3

mol SO2, 3 mol NO2 και 11 mol SO3 στην παραπάνω θερµοκρασία.

α. Να βρεθούν τα mol των αερίων που θα υπάρχουν στο δοχείο µετά την

αποκατάσταση της ισορροπίας.

β. Στην ισορροπία προσθέτουµε 1mol SO2 και αφαιρούµε 3 mol SO3 σε

σταθερή θερµοκρασία. Να βρεθεί η σύσταση του µίγµατος σε mol στη

νέα χηµική ισορροπία.

taexeiola.gr

Page 84: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

92. Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4ο

Χηµική Ισορροπία

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

4. Μείγµα από ισοµοριακές ποσότητες Ν2 και Η2 εισάγεται σε δοχείο όγκου

24,6 L θερµαίνεται στους 227 oC, οπότε αποκαθιστάται η ισορροπία:

Ν2(g) + 3H2(g) ����� NH3(g), κατά την οποία η συγκέντρωση του N2 είναι δι-

πλάσια από τη συγκέντρωση του H2 και η πίεση του µείγµατος είναι 5

atm. Να βρεθούν η απόδοση και η Κp της αντίδρασης.

∆ίνονται: R = 0,082 L·atm/mol·K

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 85: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

93.Βήµα 4ο Λύνουµε µόνοι µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

5. Στους 1300 οC πραγµατοποιούνται οι αντιδράσεις:

CO(g) + H2O(g) ����� CO2(g) + H2(g), µε Kp = 4 · 10–2

CO(g) + 1/2 O2(g) ����� CO2(g), µε Kp = 10–6

Χρησιµοποιώντας τα παραπάνω δεδοµένα να υπολογίσετε την τιµή της

Kp για την ισορροπία: H2O(g) ����� Η2(g) + 1/2 Ο2(g)

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

6. Σε δοχείο όγκου 1 L περιέχονται 4 mol ισοµοριακού µίγµατος N2O4 και

NO2 θερµοκρασίας θ oC, σε κατάσταση ισορροπίας, σύµφωνα µε τη χηµι-

κή εξίσωση: N2O4(g) ����� 2NO2(g).

α. Να υπολογιστεί η σταθερά Kc της ισορροπίας.

β. Τη χρονική στιγµή t1 τριπλασιάζουµε τον όγκο του δοχείου διατηρώντας

σταθερή τη θερµοκρασία, οπότε µετά από ορισµένο χρόνο και τη χρονική

στιγµή t2 αποκαθίσταται ξανά ισορροπία. Υπολογίστε τα mol κάθε αερίου

που περιέχονται στο δοχείο µετά την αποκατάσταση της νέας ισορροπίας.

γ. Σχεδιάστε σε κοινό διάγραµµα τις γραφικές παραστάσεις των συγκε-

ντρώσεων των δύο αερίων σε συνάρτηση µε το χρόνο, για το χρονικό

διάστηµα 0 έως tν, όπου tν > t2.

taexeiola.gr

Page 86: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

94. Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4ο

Χηµική Ισορροπία

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

7. Σε ορισµένη θερµοκρασία ο άνθρακας αντιδρά µε το CO2 σύµφωνα µε την

αντίδραση: C(s) + CO2(g) ����� 2CO(g), µε Kp = 4/3 atm. Στο δοχείο προσθέ-

τουµε περίσσεια C και 1 mol CO2. Μετά τη κατάσταση ισορροπίας η ολι-

κή πίεση είναι 5 atm. Nα βρεθεί:

α. Η σύσταση του µείγµατος στην ισορροπία.

β. Ποια πρέπει να είναι η ολική πίεση του µείγµατος ισορροπίας ώστε να

περιέχει 50% v/v CO2 στην ίδια θερµοκρασία;

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 87: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

95.Βήµα 4ο Λύνουµε µόνοι µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

8. Σε κενό δοχείο όγκου 10 L εισάγονται 0,5 mol H2 και 0,5 mol Ι2, τα οποία

θερµαίνονται στους 448 oC. Στη θερµοκρασία αυτή για την αντίδραση:

H2(g) + I2(g) ����� 2HI(g), η Kc είναι 64.

α. Να υπολογιστεί η Κp στην ίδια θερµοκρασία.

β. Να βρεθεί η γραµµοµοριακή σύσταση του µείγµατος στην ισορροπία.

γ. Να αποδοθεί γραφικά η συγκέντρωση του HI σε συνάρτηση µε το χρό-

νο, αν για την αποκατάσταση της ισορροπίας χρειάστηκαν 0,2 min.

δ. Ποια η ολική πίεση που ασκείται στο δοχείο, αν η θερµοκρασία αυξη-

θεί στους 727 οC.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 88: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

96. Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4ο

Χηµική Ισορροπία

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

9. Σε κενό δοχείο όγκου 2L διαβιβάζεται ισοµοριακό µίγµα NO και O2 και

θερµαίνεται στους 227 oC, οπότε αποκαθίσταται ισορροπία που περιγρά-

φεται από τη χηµική εξίσωση: 2NO(g) + O2(g) ����� 2NO2(g). ∆ιαπιστώθηκε

ότι το µίγµα ισορροπίας έχει πυκνότητα 9,3 g/L και ασκεί πίεση 10,25

atm. Να υπολογιστούν:

α. H µάζα του ισοµοριακού µίγµατος που διαβιβάστηκε αρχικά στο δοχείο.

β. η τιµή της Kc για την παραπάνω χηµικήισορροπία, στους 227 oC.

γ. Σχεδιάστε τη γραφική παράσταση της συγκέντρωσης των τριών αερί-

ων σε συνάρτηση µε το χρόνο.

∆ίνονται: ArN = 14, ArO = 16, R = 0,082 L·atm/mol·K.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 89: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

97.Βήµα 4ο Λύνουµε µόνοι µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

10. Σε κλειστό δοχείο σταθερού όγκου το φωσγένειο (COCl2) διασπάται µερικά

στους 327 oC σύµφωνα µε την αντίδραση: COCl2(g) ����� CO(g) + Cl2(g).

Η Pολ. του µίγµατος ισορροπίας είναι 5 atm στους 327 oC και η περιεκτι-

κότητα του Cl2 στο αέριο µίγµα της ισορροπίας είναι 40% κατά όγκο.

Να βρεθούν:

α. Η απόδοση της αντίδρασης. β. Οι µερικές πιέσεις.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 90: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

98. Ελέγχουµε τη γνώση µας Βήµα 5ο

Χηµική Ισορροπία

Θέµα 1ο

Α. Πως ορίζεται η απόδοση µίας αντίδρασης;

(Μονάδες 5)

...........................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Β. Να διατυπώσετε την αρχή Le Chatelier.

(Μονάδες 5)

...........................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Γ. Ποια σχέση συνδέει την Κc και την Κp για την ισορροπία:

A(g) + B(g) ����� 2Γ(g) + ∆(g);

(Μονάδες 5)

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

∆. Να συµπληρώσετε τα κενά στην παρακάτω πρόταση:

Αν Qc .................... Κc το σύστηµα βρίσκεται σε κατάσταση ισορροπίας. Αν

Qc < Κc, η αντίδραση µετατοπίζεται προς τα .................... ενώ αν Qc > Κc,

η αντίδραση µετατοπίζεται προς τα ....................

(Μονάδες 5)

Ελέγχουµε τη

γνώση µας

taexeiola.gr

Page 91: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

99.Βήµα 5ο Ελέγχουµε τη γνώση µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

Ε. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασµένες;

Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

α. Η εισαγωγή καταλύτη δεν επηρεάζει τη θέση της χηµικής ισορροπίας.

β. Η αύξηση της θερµοκρασίας αυξάνει πάντα την τιµή της Kc.

γ. Για την ισορροπία: SΟ2(g) + NO2(g) � SO3(g) + NO(g), ισχύει: Kc = Kp.

δ. Η χηµική ισορροπία είναι µία δυναµική ισορροπία.

ε. Η θέση της ισορροπίας CuO(s) + H2(g) � Cu(s) + H2O(g), δεν επηρεάζεται από

τη µεταβολή του όγκου του δοχείου στο οποίο πραγµατοποιείται η αντίδραση.

(Μονάδες 5)

...........................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Θέµα 2ο

Α.Αν η τιµή της Kc για την ισορροπία: A(g) + 2B(g) ����� 4Γ(g) είναι 0,125, η τιµή

της Κc για την ισορροπία:4Γ(g) ����� Α(g) + 2Β(g) είναι:

α. 0,125 β. –0,125 γ. 8 δ. Καµία από αυτές.

(Μονάδες 5)

................................................................................................................

Β. ∆ίνεται η ισορροπία: 2SO2(g) + O2(g) ����� 2SO3(g), ∆Η = –45 Kcal. O αριθµός

των mol του SO3 στην ισορροπία, θα αυξηθεί όταν:

α. Αυξηθεί η θερµοκρασία του συστήµατος υπό σταθερό όγκο.

β. Μειωθεί ο όγκος του δοχείου υπό σταθερή θερµοκρασία.

γ. Αφαιρεθεί από το δοχείο ποσότητα Ο2 υπό σταθερό όγκο και θερµοκρασία.

δ. Στο δοχείο προστεθεί ποσότητα Ηe υπό σταθερό όγκο και θερµοκρασία.

(Μονάδες 5)

................................................................................................................

Γ. Να εξηγήσετε προς ποια κατεύθυνση θα µετατοπιστεί η χηµική ισορροπία:

CH4(g) + H2O(g) ����� CO(g) + 3H2(g), ∆Η > Ο αν:

α. Αυξηθεί η θερµοκρασία. β. Μειωθεί ο όγκος του δοχείου.

γ. Προστεθεί αέριο Νe (V, θ, σταθερά). δ. Προστεθεί CO.

(Μονάδες 5)

taexeiola.gr

Page 92: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

100. Ελέγχουµε τη γνώση µας Βήµα 5ο

Χηµική Ισορροπία

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

∆. ∆ίνεται η ισορροπία: 2A(g) + B(g) ����� 3Γ(g) + ∆(g). Αν µέσα σε άδειο δοχείο

τοποθετηθεί ισοµοριακό µίγµα των αερίων Α και Β, ποια από τις παρακάτω

σχέσεις πρέπει να ισχύει µετά την αποκατάσταση της χηµικής ισορροπίας;

α. [∆] = [Β] β. [Β] = [Α] γ. [Β] < [Α] δ. [Α] < [Β]

(Μονάδες 5)

.................................................................................................................

Θέµα 3ο

Α.∆ίνεται η χηµική ισορροπία: COCl2(g) ����� CO(g) + Cl2(g), ∆Η > 0, µε Κc = 5

σε θερµοκρασία θ1, όταν η ολική πίεση του συστήµατος είναι P1.

α. Σε θερµοκρασία θ1 και πίεση P1, η K΄c της ισορροπίας:

CO(g) + Cl2(g) � COCl2(g) είναι ίση µε .....................

β. Σε θερµοκρασία θ2 > θ1 και πίεση P1, η K΄΄c της ισορροπίας:

CO(g) + Cl2(g) � COCl2(g) είναι ..................... της K΄c.

γ. Σε θερµοκρασία θ1 και πίεση P2 > P1, η K΄΄΄c της ισορροπίας:

CO(g) + Cl2(g) � COCl2(g) είναι ..................... της K΄c.

(Μονάδες 15)

Β. Σε δοχείο όγκου V σε θερµοκρασία θ περιέχονται

x mol Ν2Ο4 και ψ mol NO2, µε x > ψ, σε κατά-

σταση ισορροπίας σύµφωνα µε την απλή χηµική

εξίσωση: Ν2Ο4(g) ����� 2ΝΟ2(g), ∆Η > 0.

Τη χρονική στιγµή t1 µεταβάλλεται ένας από τους

συντελεστές χηµικής ισοροπίας σε συνάρτηση µε

το χρόνο, σύµφωνα µε το διπλανό διάγραµµα.

α. Να εξηγήσετε ποιον από τους συντελεστές της χηµικής ισορροπίας µε-

ταβάλλαµε και µε ποιο τροπο.

β. Να εξετάσετε αν στο χρονικό διάστηµα από t1 µέχρι t2 ο λόγος 2

2

2 4

[NO ]

[N O ]µεταβάλλεται ή παραµένει σταθερός.

(Μονάδες 10)

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 93: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

101.Βήµα 5ο Ελέγχουµε τη γνώση µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

Θέµα 4ο

Σε δοχείο όγκου V εισάγονται 3 mol N2 και x mol H2 στους 127 oC και αντιδρούν

παρουσία καταλύτη. Μετά την αποκατάσταση της ισορροπίας: Ν2(g) + 3Η2(g) ����� 2NH3(g)

βρέθηκε ότι τα mol όλων των σωµάτων είναι ίσα µεταξύ τους. Να βρεθούν:

α. Τα x mol του Η2

β. Η απόδοση της αντίδρασης.

γ. Αν ο όγκος του δοχείου είναι 4 L να βρείτε την Κc και την Κp της ισορροπίας.

δ. Αν θερµάνουµε το αρχικό µίγµα Ν2 και Η2 στους 200 οC, µε σταθερό όγκο,

τότε µετά την αποκατάσταση της νέας Χ.Ι. βρέθηκε ότι τα συνολικά mol

όλων των σωµάτων είναι ίσα µε 7.

1. Ποια η απόδοση της αντίδρασης στους 200 οC;

2. Να εξετάσετε αν η αντίδραση παρασκευής της αµµωνίας είναι εξώθερ-

µη ή ενδόθερµη.

(Μονάδες 25)

taexeiola.gr

Page 94: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

102. Ελέγχουµε τη γνώση µας Βήµα 5ο

Χηµική Ισορροπία

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 95: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

Μετά το τέλος της µελέτης του 5ου κεφαλαίου, ο µαθητής θα πρέπει

να είναι σε θέση:

Να γνωρίζει τι είναι ο αριθµός οξείδωσης και να µπορεί να τονυπολογίσει µε βάση το συντακτικό τύπο ή µε τη βοήθεια των πρακ-

τικών κανόνων.

Να γνωρίζει τους διάφορους ορισµούς που έχουν δοθεί κατά και-ρούς για την οξείδωση και την αναγωγή.

Να διακρίνει αν µία αντίδραση είναι οξειδοαναγωγική ή µεταθετική.

Να γνωρίζει ποιες ουσίες χαρακτηρίζονται οξειδωτικές και ποιεςαναγωγικές.

Να βρίσκει το οξειδωτικό και το αναγωγικό σώµα, σε µία αντίδρασηοξειδοαναγωγής.

Να βρίσκει τους συντελεστές σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγής.

Να γνωρίζει τις κυριότερες κατηγορίες οξειδοαναγωγικών αντιδράσεων.

Να επιλύει ασκήσεις που αναφέρονται σε οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις.

taexeiola.gr

Page 96: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

104. Έπαναλαµβάνουµε τη θεωρία Βήµα 1ο

Οξειδοαναγωγή

• Αριθµός οξείδωσης ονοµάζεται:

• Το πραγµατικό φορτίο ενός ιόντος σε µία ιοντική (ετεροπολική) ένωση.

• Το φαινοµενικό φορτίο που θα αποκτήσει ένα άτοµο, µοριακής (οµοιοπολικής) ένω-

σης, αν τα κοινά ζεύγη ηλεκτρονίων αποδοθούν στο ηλεκτραρνητικότερο άτοµο.

• Υπολογισµός αριθµού οξείδωσης:

α. Με βάση τον συντακτικό τύπο:

• Γράφουµε το συντακτικό τύπο της οµοιοπολικής ένωσης.

• ∆ηµιουργούµε τη φαινοµενική ιοντική δοµή αποδίδοντας τα κοινά ζεύγη

ηλεκτρονίων κάθε δεσµού στο ηλεκτραρνητικότερο άτοµο.

• Το φορτίο των ατόµων στη φαινοµενική ιοντική δοµή, δηλώνει τον αριθµό

οξείδωσης των ατόµων στο µόριο.

Για παράδειγµα, θα υπολογίσουµε τον αριθµό

οξείδωσης των ατόµων στο µόριο του χλωροφόρ-

µιου (CHCl3):

Ο άνθρακας είναι ηλεκτραρνητικότερος του υδρο-

γόνου, µε αποτέλεσµα το κοινό ζεύγος ηλεκτρο-

νίων του δεσµου C - H να αποδίδεται σε αυτόν.

Το χλώριο είναι ηλεκτραρνητικότερο του άνθρα-

κα, µε αποτέλεσµα το κοινό ζεύγος ηλεκτρονίων

του δεσµου C - Cl να αποδίδεται σε αυτό.

Συνεπώς, το άτοµο του Η έχει φαινοµενικό φορ-

τίο 1+, κάθε άτοµο Cl έχει φαινοµενικό φορτίο 1-

και το άτοµο του C έχει φαινοµενικό φορτίο 1 · (-

1) + 3 · (+1) = +2.

Άρα, στο µόριο του CHCl3: Α.Ο.(Η) = +1, Α.Ο.(Cl) = -1, Α.Ο.(C) = +2.

β. Με τη βοήθεια των πρακτικών κανόνων:

Οι πρακτικοί κανόνες που χρησιµοποιούµε είναι:

1. Στα ελεύθερα στοιχεία τα άτοµα έχουν αριθµό οξείδωσης µηδέν.

2. Ο αριθµός οξείδωσης ενός µονοατοµικού ιόντος είναι ίσος µε το φορτίο του ιόντος.

3. Όλα τα µέταλλα στις ενώσεις τους έχουν θετικό Α.Ο.

• Τα αλκάλια Νa, Κ... έχουν Α.Ο. +1

• Οι αλκαλικές γαίες Mg, Ca, Ba .. έχουν Α.Ο. +2

Επαναλαµβάνουµε

τη θεωρία

taexeiola.gr

Page 97: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

105.Βήµα 1ο Επαναλαµβάνουµε τη θεωρία

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

4. To φθόριο (F) στις ενώσεις του έχει πάντα Α.Ο. –1.

5. Το οξυγόνο (Ο) στις ενώσεις του έχει Α.Ο. –2. εκτός από την ένωση ΟF2

που έχει Α.Ο. +2 και τα υπεροξείδια, στα οποία έχει Α.Ο. –1

6. Το υδρογόνο (Η) έχει Α.Ο. +1, εκτός αν πρόκειται για ένωση του υδρογό-

νου µε µέταλλο (υδρίδιο) όπου έχει Α.Ο. –1.

7. Το αλγεβρικό άθροισµα των Α.Ο. όλων των ατόµων µια ένωσης είναι µηδέν.

8. Το αλγεβρικό άθροισµα όλων των ατόµων ενός πολυατοµικού ιόντος είναι

ίσο µε το φορτίο του ιόντος.

• Τι είναι οξείδωση και αναγωγή:

Ορισµοί που δόθηκαν πριν γίνει γνωστή η ηλεκτρονιακή δοµή των ατόµων:

Οξείδωση χαρακτηρίστηκε κάθε αντίδραση στην οποία γίνεται πρόσληψη οξυ-

γόνου από ένα στοιχείο ή αφαίρεση υδρογόνου από µία χηµική ένωση.

Αναγωγή χαρακτηρίστηκε κάθε αντίδραση που γίνεται πρόσληψη υδρογόνου

από ένα στοιχείο ή χηµική ένωση, ή αφαίρεση οξυγόνου από µία ένωση.

→→→→→ Το βασικό µειονέκτηµα του ορισµού αυτού είναι ότι για να χαρακτηριστεί µία

αντίδραση ως οξείδωση ή αναγωγή, πρέπει να έχουµε προσθήκη ή αφαίρεση

υδρογόνου ή οξυγόνου.

Ορισµοί που δόθηκαν όταν έγινε γνωστή η ηλεκτρονιακή θεωρία για τη

δοµή των ατόµων:

Οξείδωση είναι η αποβολή ηλεκτρονίων από ένα άτοµο ή ιόν.

Αναγωγή είναι η πρόσληψη ηλεκτρονίων από ένα άτοµο ή ιόν.

→→→→→ Το βασικό µειονέκτηµα του ορισµού αυτού είναι ότι για να χαρακτηριστεί µία

αντίδραση ως οξείδωση ή αναγωγή, πρέπει να έχουµε αποβολή ή πρόσληψη

ηλεκτρονίων από κάποιο άτοµο µε αποτέλεσµα να µην καλύπτει τις περιπ-

τώσεις σχηµατισµού οµοιοπολικων ενώσεων, που δεν έχουµε µεταφορά αλλά

αµοιβαία συνεισφορά ηλεκτρονίων.

Ορισµοί που δόθηκαν µε βάση τη µεταβολή του αριθµού οξείδωσης:

Οξείδωση είναι η αύξηση του αριθµού οξείδωσης, ατόµου ή ιόντος.

Αναγωγή είναι η ελάττωση του αριθµού οξείδωσης, ατόµου ή ιόντος.

Για παράδειγµα, θα εξετάσουµε αν οι παρακάτω αντιδράσεις είναι οξειδοαναγω-

γικές, σύµφωνα µε τους τρείς ορισµούς για την οξείδωση και την αναγωγή:

α. Η2 + S → H

2S β. 2K + Br

2 → 2KBr

Με βάση τον αρχικό ορισµό:

α. Το S ενώνεται µε το Η2, δηλαδή ανάγεται. Άρα είναι αντίδραση αναγωγής.

β. Στην αντίδραση δε συµµετέχει υδρογόνο ή οξυγόνο, άρα δεν χαρακτηρίζεται

ως αντίδραση οξείδωσης ή αναγωγής.

Με βάση την ηλεκτρονιακή θεωρία:

α. Το Η2S είναι οµοιοπολική ένωση άρα και στην αντίδραση αυτή δεν υπάρχει µεταφορά

ηλεκτρονίων, οπότε δεν µπορεί να χαρακτηριστεί ως οξειδοαναγωγική αντίδραση.

taexeiola.gr

Page 98: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

106. Έπαναλαµβάνουµε τη θεωρία Βήµα 1ο

Οξειδοαναγωγή

β. Είναι αντίδραση οξειδοαναγωγής γιατί το Κ αποβάλλει ηλεκτρόνια (οξειδών-

εται) ενώ το Βr προσλαµβάνει ηλεκτρόνια (ανάγεται).

Με βάση τον αριθµό οξείδωσης:

α. Παρατηρούµε ότι ο Α.Ο. του Η αυξάνεται από 0 σε +1 (οξείδωση) ενώ ο Α.Ο. του S ελαττώ-

νεται από 0 σε -2 (αναγωγή). Άρα η αντίδραση χαρακτηρίζεται ως οξειδοαναγωγική.0 0 1 -2

2 2H S H S+

+ →β. Παρατηρούµε ότι ο Α.Ο. του Νa αυξάνεται από 0 σε +1 (οξείδωση) ενώ ο Α.Ο. του Βr

ελαττώνεται από 0 σε -1 (αναγωγή). Άρα η αντίδραση χαρακτηρίζεται ως οξειδοαναγωγική.0 0 1 1

22Na Cl 2Na Cl+ −

+ →• Οξειδοαναγωγή:

Κάθε αντίδραση οξείδωσης ενός ατόµου ή ιόντος, συνοδεύεται απαραίτητα από

την αναγωγή ενός άλλου ατόµου ή ιόντος. Για αυτό οι αντιδράσεις αυτές ονοµάζο-

νται οξειδοαναγωγικές. ∆ηλαδή, αν σε µία αντίδραση αυξάνεται ο Α.Ο. ενός

ατόµου ή ιόντος, πρέπει να ελαττώνεται ο Α.Ο. κάποιου άλλου ατόµου ή ιόντος.

• Οξειδωτικές ουσίες ή οξειδωτικά, ονοµάζονται οι ουσίες που προκαλούν οξείδωσ-

η. Τα οξειδωτικά προκαλούν οξείδωση γιατί περιέχουν άτοµα που µπορούν να αναχ-

θούν, δηλαδή να ελαττώσουν τον Α.Ο. τους. Στις οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις που

συνοδεύται από µεταφορά ηλεκτρονίων, τα οξειδωτικά προσλαµβάνουν ηλεκτρόνια.

• Αναγωγικές ουσίες ή αναγωγικά, ονοµάζονται οι ουσίες που προκαλούν αναγωγή.

Τα αναγωγικά προκαλούν αναγωγή γιατί περιέχουν άτοµα που µπορούν να οξειδωθ-

ούν, δηλαδή να αυξήσουν τον Α.Ο. τους. Στις οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις που

συνοδεύται από µεταφορά ηλεκτρονίων, τα αναγωγικά αποβάλλουν ηλεκτρόνια.

Για παράδειγµα, στην αντίδραση: το Cl2 είναι οξειδωτικό,γιατί προκαλεί την οξείδωση του υδρογόνου και το Η2 είναι αναγωγικό γιατίπροκαλεί την αναγωγή του Cl2.

• Πως βρίσκουµε τους συντελεστές σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγής:

Θα συµπληρώσουµε την αντίδραση: ΜnO2 + HCl → ...

Το οξειδωτικό σώµα είναι το ΜnO2 ενώ το αναγωγικό είναι το HCl. Με βάση τον

πίνακα γράφουµε τα προϊόντα:

ΜnO2 + HCl → ΜnCl2 + Cl2οξειδωτικό αναγωγικό προϊόν αναγωγής προϊόν οξείδωσης

Το στοιχείο που οξειδώνεται είναι το Cl και η µεταβολή στον αριθµό οξείδωσής

του είναι 1 (από -1 σε 0) ενώ το στοιχείο που ανάγεται είναι το Μn και η µεταβο-

λή στον αριθµό οξείδωσής του είναι 2 (από +4 σε +2).

taexeiola.gr

Page 99: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

107.Βήµα 1ο Επαναλαµβάνουµε τη θεωρία

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

Στο ΜnCl2 τοποθετούµε ως συντελεστή τη µεταβολή στον αριθµό οξείδωσης του

Cl, ενώ στο Cl2 τοποθετούµε ως συντελεστή τη µεταβολή στον αριθµό οξείδωσης

του Mn, διαιρεµένη µε το δύο, γιατί το Cl στο µόριο του Cl2 έχει δείκτη 2.

ΜnO2 + HCl → 1ΜnCl2 + 1Cl2Με βάση τους συντελεστές που τοποθετήσαµε στα προϊόντα τοποθετούµε τους

κατάλληλους συντελεστές στα αντιδρώντα. ∆ηλαδή, 4 στο HCl για να ισοσταθµι-

στούν τα άτοµα του Cl:

ΜnO2 + 4HCl → 1ΜnCl2 + 1Cl2

Για να ισοσταθµίσουµε τα άτοµα του Η προσθέτουµε δύο µόρια νερού στα προϊόντα:

ΜnO2 + 4HCl → 1ΜnCl2 + 1Cl2 + 2Η2Ο

Άρα η χηµική εξίσωση της αντίδρασης είναι:

ΜnO2 + 4HCl →→→→→ ΜnCl2 + Cl2 + 2Η2Ο

• Κατηγορίες οξειδοαναγωγικών αντιδράσεων:

Αντιδράσεις σύνθεσης:

Είναι οι αντιδράσεις στις οποίες δύο ή περισσότερα χηµικά στοιχεία ενώνονται

και σχηµατίζουν µία χηµική ένωση.

Για παράδειγµα: →0 0 +1 -1

2 2H + Cl 2HCl

Αντιδράσεις αποσύνθεσης και διάσπασης:

Κατά τις αντιδράσεις αυτές µια ένωση διασπάται στα στοιχεία της (αποσύνθεση)

ή σε απλούστερες ενώσεις (διάσπαση).

Για παράδειγµα: →+2 -2 0 0

22HgO 2Hg + O (αποσύνθεση)

→+5 -2 -1 0

232KClO 2KCl + 3O (διάσπαση)

Αντιδράσεις απλής αντικατάστασης:

α. Αντικατάσταση µετάλλου από µέταλλο:

Ένα µέταλλο µπορεί να αντικαταστήσει ένα άλλο σε µια ένωση αρκεί να

είναι αναγωγικότερο από αυτό.

Η αναγωγική ικανότητα των µετάλλων παρέχεται από τη σειρά αναγωγικής ισχύος:

Li, K, Bα, Cα, Να, Μg, Αl, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb, H2, Bi, Cu, Hg, Ag, Pt, Au

Για παράδειγµα: →0 +2 +2 0

4 4Fe+ CuSO FeSO + Cu

→→→→→ Στις αντιδράσεις αυτές, το µέταλλο έχει στα προϊόντα τον µικρότερο από

του αριθµούς οξείδωσής του. Εξαίρεση είναι ο χαλκός που στα προϊόντα

έχει αριθµό οξείδωσης +2.

Για παράδειγµα: →0 +1 +2 0

3 3 2Cu+ Ag NO Cu(NO ) + 2Ag

taexeiola.gr

Page 100: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

108. Έπαναλαµβάνουµε τη θεωρία Βήµα 1ο

Οξειδοαναγωγή

β. Αντικατάσταση του υδρογόνου των οξέων από µέταλλο:

Η αντίδραση αυτή πραγµατοποιείται όταν το µέταλλο είναι αναγωγικότερο

του υδρογόνου. Και στη περίπτωση αυτή, το µέταλλο στα προϊόντα έχει το

µικρότερο από τους αριθµούς οξείδωσής του.

Το γενικό σχήµα της αντίδρασης είναι: Μέταλλο + οξύ →→→→→ αλάτι + υδρογόνο

Για παράδειγµα: →0 +1 +2 0

2 2Zn+ 2HCl ZnCl + H

→→→→→ Όταν έχουµε διάλυµα ΗΝΟ3 ή πυκνό διάλυµα Η

2SΟ

4, δεν πραγµατοποιεί-

ται αντίδραση απλής αντικατάστασης, αλλά πολύπλοκης µορφής.

γ. Αντικατάσταση του υδρογόνου του νερού:

Τα πολύ δραστικά µέταλλα Κ, Νa, Ca, Βa αντικαθιστούν το Η του νερού σε

κοινή θερµοκρασία και δίνουν τις αντίστοιχες ευδιάλυτες βάσεις και αέριο Η2.

Για παράδειγµα: 2Κ + 2Η2Ο → 2ΚΟΗ + Η2

→→→→→ Τα υπόλοιπα µέταλλα, που είναι δραστικότερα του υδρογόνου, αντιδρούν

µε υδρατµούς υψηλής θερµοκρασίας και δίνουν οξείδια και αέριο υδρογόνο.

δ. Αντικατάσταση αµετάλλου από αµέταλλο:

Η οξειδωτική ικανότητα των αµετάλλων παρέχεται από την σειρά οξειδωτικής ισχύος:

F2, O3, Cl2, Br2, O2, I2, S ...

Στη σειρά αυτή η οξειδωτική ισχύς ελαττώνεται από αριστερά προς τα δεξιά. Συνεπώς

κάθε αµέταλλο αντικαθιστά τα επόµενά του στις ενώσεις τους µε αρνητικό αριθµό

οξείδωσης και τα προηγούµενά του στις ενώσεις τους µε θετικό αριθµό οξείδωσης.

Για παράδειγµα: 0 1 1 0

2 2Cl 2K Br 2KCl Br− −

+ → +

• Πολύπλοκες αντιδράσεις:

Οι αντιδράσεις αυτές περιγράφονται αναλυτικά στα ΒΙΒΛΙΟΜΑΘΗΜΑΤΑ

Χηµείας Β΄ Λυκείου θετικής κατεύθυνσης (ΕΚ∆ΟΣΕΙΣ ΟΡΟΣΗΜΟ), στο

10ο Βιβλιοµάθηµα, σελίδες 229 έως 237.

taexeiola.gr

Page 101: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

109.Βήµα 2ο Επαναλαµβάνουµε τις ασκήσεις “κλειδιά”

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

Α. Από το σχολικό βιβλίο

Να λύσω τις ασκήσεις:

σ. 168: Άσκηση 15

σ. 169: Ασκήσεις 18, 19, 20

σ. 170: Ασκήσεις 24, 25, 26

σ. 171: Ασκήσεις 27, 28, 30, 31, 32

Β. Από το 9ο, 10ο και 11ο Βιλιοµάθηµα

(Βιβλιοµαθήµατα Χηµείας Β’ Λυκείου

θετικής κατεύθυνσης, εκδόσεις “ΟΡΟΣΗΜΟ”)

Να διαβάσω τις λυµένες ασκήσεις:

(9ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 215: Ασκήσεις 1, 2

σ. 216: Άσκηση 4

σ. 217: Άσκηση 5

(10ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 238: Ασκήσεις 1, 2

(11ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 243: Παράδειγµα 1

σ. 244: Παράδειγµα 2

σ. 245: Παράδειγµα 3

σ. 246: Παράδειγµα 4

σ. 247: Παράδειγµα 5

σ. 250: Άσκηση 2

σ. 252: Άσκηση 4

σ. 172: Ασκήσεις 33, 34, 35, 36, 38

σ. 173: Ασκήσεις 40, 41, 42, 44

Επαναλαµβάνουµε

τις ασκήσεις - κλειδιά

(11ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 254: Ασκήσεις 3, 5, 6

σ. 255: Ασκήσεις 10, 12, 13

σ. 256: Το ξεχωριστό θέµα

Να λύσω τις ασκήσεις:

(9ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 224: Ασκήσεις 1, 3, 5, 6

σ. 225: Το ξεχωριστό θέµα

(10ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 240: Ασκήσεις 2, 3, 4, 5

σ. 241: Ασκήσεις 6, 7, 8

taexeiola.gr

Page 102: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

110. Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις Βήµα 3ο

Οξειδοαναγωγή

1. Σε 400 mL διαλύµατος KMnO4 1M προστίθενται 2 L διαλύµατος HCl 2 M,

οπότε ελευθερώνεται Cl2.

α. Να εξετάσετε αν θα αποχρωµατιστεί πλήρως το διάλυµα KMnO4.

β. Η ποσότητα του Cl2 που ελευθερώθηκε διαβιβάζεται σε δοχείο στα-

θερού όγκου 3,6 L που περιέχει PCl3. ∆ιατηρώντας σταθερή τη θερ-

µοκρασία στους 227 oC αποκαθίσταται η χηµική ισορροπία:

PCl3(g) + Cl2(g) ����� PCl5(g), ∆Η = –28 Κcal

Το ποσό της θερµότητας που εκλύεται µέχρι να αποκατασταθεί η

χηµική ισορροπία είναι 16,8 Kcal ενώ το µίγµα της χηµικής ισορ-

ροπίας ασκεί πίεση 20,5 atm.

1. Να υπολογιστεί η Kc.

2. Πως µεταβάλλεται Kc όταν αυξηθεί η θερµοκρασία.

Λύση:

α. Αρχικά θα υπολογίσουµε τα mol του KMnO4 και του HCl:

4KMnO 1 1n c V 1M 0,4L 0,4mol= = ⋅ = HCl 2 2n c V 2M 2L 4mol= = ⋅ =

Η χηµική εξίσωση της οξειδοαναγωγικής αντίδρασης είναι:

16HCl + 2KMnO4 → 5Cl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O

Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης έχουµε:

16 mol HCl αντιδρούν µε 2 mol KMnO4.

4 mol HCl αντιδρούν µε x; mol KMnO4.

x = 0,5 mol KMnO4.

H ποσότητα του KMnO4 είναι 0,4 mol, συνεπώς το KMnO4 αντιδρά πλήρως και

το HCl βρίσκεται σε περίσσεια. Εφόσον όλη η ποσότητα του KMnO4 ανάγεται,

το διάλυµα αποχρωµατίζεται.

β. Με βάση το KMnO4 που αντέδρασε πλήρως, υπολογίζουµε την ποσότητα του Cl2που παράχθηκε:

Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης έχουµε:

2 mol KMnO4 παράγουν 5 mol Cl2.

0,4 mol KMnO4 παράγουν ψ; mol Cl2.

Λύνουµε

περισσότερες

ασκήσεις

taexeiola.gr

Page 103: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

111.Βήµα 3ο Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

ψ = 1 mol Cl2.

Έστω ότι στο δοχείο υπάρχουν ω mol PCl3. Στον παρακάτω πίνακα φαίνονται οι

µεταβολές στις ποσότητες των αερίων του µίγµατος, µέχρι το σύστηµα να φτάσει

σε κατάσταση χηµικής ισορροπίας:

Η ενθαλπία της αντίδρασης είναι –28 Κcal, συνεπώς από τη στοιχειοµετρία της

αντίδρασης έχουµε:Όταν αντιδρά 1 mol PCl3, ελευθερώνονται 28 Κcal θερµότητας.Όταν αντιδρούν z; mol PCl3, ελευθερώνονται 16,8 Κcal θερµότητας.z = 0,6 mol PCl3.

Συνεπώς στην κατάσταση Χ.Ι. υπάρχουν:

3PCln (ω z)mol (ω 0,6)mol= − = −

2Cln (1 z)mol (1 0,6)mol 0,4mol= − = − =

5PCln zmol 0,6mol= =

Τα συνολικά mol στην ισορροπία είναι:

3 2 5ολ. PCl Cl PCln n n n (ω 0,6)mol 0,4mol 0,6mol (ω 0,4)mol= + + = − + + = +

Εφαρµόζουµε την καταστατική εξίσωση των αερίων, για το µίγµα των αερίων

στην ισορροπία:

oλ. oλ.

PV 20,5atm 3,6LPV n RΤ n 1,8mol

RT 0,082L atm / mol K 500K

⋅= ⇔ = = =

⋅ ⋅ ⋅

Όµως nολ. = (ω + 0,4)mol ⇔ 1,8 mol = (ω + 0,4)mol ⇔ ω = 1,4 mol

Άρα: 3PCln (ω 0,6)mol (1,4 0,6)mol 0,8mol= − = − =

1. Η έκφραση της Κc για την ισορροπία είναι:

5c

3 2

0,6M

[PCl ] 3,6K 6,75

0,8 0,4[PCl ][Cl ] M M3,6 3,6

= = =⋅

2. Η αντίδραση είναι εξώθερµη, συνεπώς αν αυξηθεί η θερµοκρασία, η ισορρο-πία µετατοπίζεται προς τα αριστερά και η Κc µειώνεται.

taexeiola.gr

Page 104: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

112. Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις Βήµα 3ο

Οξειδοαναγωγή

3. 59 g κράµατος Fe και Cu κατεργάζεται µε πυκνό και θερµό διάλυµα Η2SO4,

οπότε και εκλύονται 29,12 L αερίου σε συνθήκες S.T.P.

α. Να υπολογίσετε την κατά βάρος σύσταση του κράµατος.

β. Αν ίδια ποσότητα από το κράµα αντιδράσει πλήρως µε αραιό διάλυµα

HNO3 1/3 M, ποιος ο όγκος του διαλύµατος που αντέδρασε;

∆ίνονται: ΑrFe = 56, ArCu = 63,5.

Λύση:

α. Έστω ότι το κράµα αποτελείται από x mol Fe και ψ mol Cu.

mFe + mCu = mκραµ. ⇔ nFe · ArFe + nCu · ArCu = mκραµ. ⇔ 56x + 63,5ψ = 59 (1)

Οι χηµικές εξισώσεων που πραγµατοποιούνται είναι:

2Fe + 6H2SO4(πυκνό - θερµό) → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Cu + 2H2SO4(πυκνό - θερµό) → CuSO4 + SO2 + 2H2O

Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης οξείδωσης του Fe έχουµε:

2 mol Fe δίνουν 3 mol SO2.

x mol Fe δίνουν α; mol SO2.

α = 3x/2 mol SO2.

Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης οξείδωσης του Cu έχουµε:

1 mol Cu δίνει 1 mol SO2.

ψ mol Cu δίνουν β; mol SO2.

β = ψ mol SO2.

O όγκος του SO2 που ελευθερώνεται σε συνθήκες S.T.P. είναι 29,12 L. Άρα:

22

SOSO

m

V 29,12Ln 1,3mol

V 22,4L / mol= = = , συνεπώς: α + β = 1,3 ⇔ 3x/2 + ψ = 1,3 (2)

Επιλύοντας το σύστηµα των εξισώσεων (1) και (2) βρίσκουµε x = 0,6 και ψ = 0,4.

Άρα στο κράµα υπάρχουν 0,6 mol Fe και 0,4 mol Cu.

mFe = nFe · ArFe = 0,6mol · 56g/mol = 33,6 g

mCu = nCu · ArCu = 0,4mol · 63,5g/mol = 25,4 g

β. Οι χηµικές εξισώσεις των αντιδράσεων που πραγµατοποιούνται είναι:

Fe + 4HΝO3(αραιό) → Fe(ΝO3)3 + ΝO + 2H2O

3Cu + 8HΝO3(αραιό) → 3Cu(ΝO3)2 + 2ΝO + 4H2O

taexeiola.gr

Page 105: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

113.Βήµα 3ο Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης οξείδωσης του Fe έχουµε:

1 mol Fe αντιδρά µε 4 mol HNO3.

0,6 mol Fe αντιδρoύν µε z; mol HNO3.

z = 2,4 mol HNO3.

Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης οξείδωσης του Cu έχουµε:

3 mol Cu αντιδρούν µε 8 mol HNO3.

0,4 mol Cu αντιδρoύν µε ω; mol HNO3.

ω = 3,2/3 mol HNO3.

∆ηλαδή συνολικά καταναλώθηκαν 2,4mol + 3,2/3mol = 10,4/3 mol HNO3.

Υπολογίζουµε τον όγκο του διαλύµατος ΗΝΟ3:

3 3HNO HNOn n 10,4 / 3molc V 10,4L

V c 1/3M= ⇔ = = =

Άρα αντέδρασαν 10,4 L διαλύµατος ΗΝΟ3.

4. Μέταλλο Μ εµφανίζεται στις ενώσεις του µε δύο αριθµούς οξείδωσης x

και ψ, µε x < ψ. 0,3 mol από το µέταλλο M διαλύονται πλήρως σε περίσ-

σεια αραιού ,διαλύµατος Η2SO4, οπότε παράγονται 6,72 L αερίου σε συν-

θήκες S.T.P. Το διάλυµα που προκύπτει απαιτεί για πλήρη οξείδωση 500

mL διαλύµατος KMnO4, παρουσία H2SO4.

Ποσότητα από το ίδιο µέταλλο ίση µε 0,1 mol, διαλύεται πλήρως σε περίσσει-

α πυκνού διαλύµατος H2SO4 και ελευθερώνει αέριο το οποίο αντιδρά πλήρως

µε διάλυµα H2S και σχηµατίζονται 14,4 g κίτρινου στερεού. Να υπολογιστούν

οι τιµές των x και ψ και η συγκέντρωση του διαλύµατος KMnO4.

∆ίνεται: ΑrS = 32.

Λύση:

Όταν το µέταλλο αντιδρά µε αραιό Η2SO4 έχουµε αντίδραση απλής αντικατάστα-

σης και σχηµατίζεται Μ2(SO4)x. Άρα η χηµική εξίσωση της αντίδρασης είναι:

2Μ + xH2SO4 → Μ2(SO4)x + xH2↑

Υπολογίζουµε τα mol του Η2 που εκλύονται στην αντίδραση απλής αντικατάστασης:

2

2

HH

m

V 6,72Ln 0,3mol

V 22,4L / mol= = =

Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης έχουµε:

2 mol M δίνουν x mol H2.

0,3 mol M δίνουν 0,3 mol H2.

x = 2 Συνεπώς, ο µικρότερος Α.Ο. του Μ είναι +2.

taexeiola.gr

Page 106: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

114. Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις Βήµα 3ο

Οξειδοαναγωγή

Με γνωστό το x η αντίδραση του Μ µε το αραιό Η2SO4 γίνεται:

Μ + Η2SO4 → ΜSO4 + Η2

Θα υπολογίσουµε τα mol του ΜSO4 που παράχθηκαν στη παραπάνω αντίδραση:

1 mol Μ δίνει 1 mol ΜSO4.

0,3 mol Μ δίνουν ω; mol ΜSO4.

ω = 0,3 άρα: ω = 0,3 mol ΜSO4.

Με γνωστή τη τιµή του x, η χηµική εξίσωση της οξείδωσης του ΜSO4 από KMnO4 είναι:

Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης έχουµε:

10 mol ΜSO4 αντιδρούν µε 2(ψ - 2) mol KMnO4.

0,3 mol ΜSO4 αντιδρούν µε κ; mol KMnO4.

κ = 0,06(ψ - 2), άρα: 4KMNOn 0,06(ψ 2)mol= − (1)

Η αντίδραση του µετάλλου µε το πυκνό Η2SO4 περιγράφεται από τη χηµική εξίσωση:

2Μ + 2ψΗ2SO4(πυκνό) → Μ2(SO4)ψ + ψSO2↑ + 2ψH2O

Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης έχουµε:

2 mol Μ δίνουν ψ mol SO2.

0,1 mol Μ δίνουν λ mol SO2.

λ = 0,05ψ άρα: 2SOn 0,05ψmol=

Η χηµική εξίσωση της αντίδρασης του Η2S µε το SO2 είναι:

SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O

To κίτρινο στερεό που παράγεται είναι το θείο.

Τα mol του S που παράχθηκαν είναι: S

SS

m 14,4gn 0,45mol

Ar 32g / mol= = =

Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης έχουµε:

1 mol SO2 δίνουν 3 mol S.

0,05ψ mol SO2 δίνουν 0,45 mol S.

ψ = 3, συνεπώς ο µεγαλύτερος αριθµός οξείδωσης του Μ είναι +3.

Τοποθετώντας την τιµή του ψ που υπολογίσαµε στην (1) έχουµε:

4KMNOn 0,06(ψ 2)mol= − = 0,06(3 – 2)mol = 0,06 mol

Άρα η συγκέντρωση του διαλύµατος ΚMnΟ4 είναι: 4KMnOn 0,06molc 0,12M

V 0,5L= = =

taexeiola.gr

Page 107: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

115.Βήµα 4ο Λύνουµε µόνοι µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

1. Ορισµένη ποσότητα ΜnO2 κατεργάζεται µε περίσσεια διαλύµατος υδροχλω-

ρίου και η ποσότητα του αερίου που προκύπτει χωρίζεται σε δύο ίσα µέρη.

Το ένα µέρος διοχετεύεται σε περίσσεια πυκνού διαλύµατος αµµωνίας,

οπότε ελευθερώνονται 6,72 L ενός νέου αερίου, µετρηµένα σε S.T.P.

To δεύτερο µέρος του αρχικού µίγµατος διοχετεύεται σε ένα δοχείο που

περιέχει 1 g H2. Nα βρεθούν:

α. Η αρχική ποσότητα του διοξειδίου του µαγγανίου.

β. Το βάρος του προϊόντος της αντίδρασης στο δοχείο που περιέχει το υδρογόνο.

∆ίνονται οι σχετικές ατοµικές µάζες: Mn=55, O=16, H=1, Cl=35,5.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Λύνουµε

µόνοι µας

taexeiola.gr

Page 108: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

116. Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4ο

Οξειδοαναγωγή

2. Ένα κράµα χαλκού και ψευδάργυρου ζυγίζει 19,2 g. Όλη η ποσότητα του

κράµατος αντιδρά µε την απαιτούµενη ποσότητα αραιού διαλύµατος νι-

τρικού οξέος 10% w/w και ελευθερώνονται 4,48 L αερίου σε συνθήκες

STP. Nα υπολογίσετε:

α. Πόσα γραµµάρια διαλύµατος νιτρικού οξέος καταναλώθηκαν

β. Ποιά η κατά βάρος σύσταση του κράµατος.

∆ίνονται οι σχετικές ατοµικές µάζες: Ν=14, O=16, H=1, Cu=63,5, Zn=65.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

3. Ένα µέταλλο Α εµφανίζεται στις διάφορες ενώσεις µε αριθµούς οξείδωσης

+2 και +4. Μία ποσότητα του µετάλλου Α ίση µε 1,19 g διαλύεται πλήρως

σε περίσσεια διαλύµατος υδροχλωρίου. Το διάλυµα που προκύπτει απο-

χρωµατίζει 200 mL διαλύµατος υπερµαγγανικού καλίου 0,02 Μ. Να υπο-

λογιστει η σχετική ατοµική µάζα του µετάλλου.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 109: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

117.Βήµα 4ο Λύνουµε µόνοι µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

4. Ένα κράµα που αποτελείται από 0,2 mol Ag και 0,2 mol µετάλλου Μ διαλύ-

εται πλήρως σε πυκνό διάλυµα ΗΝΟ3. Η ποσότητα του αερίου που ελευθε-

ρώνεται από την αντίδραση εισάγεται σε κενό δοχείο σταθερού όγκου, το

οποίο περιέχει 0,2 mol N2O4. Το µίγµα των δύο αερίων ασκεί πίεση 4 atm.

∆ιατηρώντας σταθερή τη θερµοκρασία αποκαθίσταται η ισορροπία:

2ΝΟ2(g) ����� N2O4(g)

για την οποία Κp = 2. Το αέριο µίγµα ισορροπίας ασκεί πίεση 3 atm.

α. Να υπολογιστούν οι µερικές πιέσεις των αερίων του µίγµατος ισορροπίας.

β. Ο αριθµός οξείδωσης του µετάλλου Μ στο αλάτι που σχηµατίζεται.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 110: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

118. Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4ο

Οξειδοαναγωγή

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

5. Κράµα Fe - Ζn µάζας 18,6 g διαλύεται πλήρως σε 600 mL διαλύµατος ΗCl

2M. To διάλυµα που προκύπτει έχει επίσης όγκο 600 mL και συγκέντρω-

ση σε ΗCl 1M (διάλυµα Α).

α. Να υπολογιστεί η σύσταση του κράµατος.

β. Για να οξειδωθούν πλήρως τα 600 mL του διαλύµατος Α απαιτούν 100

mL διαλύµατος K2Cr2O7. Να υπολογιστεί η µοριακότητα κατ’ όγκο του

διαλύµατος K2Cr2O7.

∆ίνονται οι σχετικές ατοµικές µάζες: Fe=56, Zn=65.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 111: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

119.Βήµα 4ο Λύνουµε µόνοι µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

6. ∆ιαθέτουµε 26 g αερίου µίγµατος µε περιεκτικότητα 60% v/v SO2 και

40% v/v H2S. Κάτω από κατάλληλες συνθήκες τα συστατικά του µίγµα-

τος αντιδρούν µεταξύ τους.

α. Ποια ποσότητα κίτρινου στερεού (S) θα σχηµατιστεί;

β. Ποιο ποσό θερµότητας ελευθερώνεται κατά την αντίδραση;

γ. Μετά την αντίδραση, το αέριο διαβιβάζεται σε διάλυµα ΚΜnO4 0,2 M.

Ποιον όγκο διαλύµατος µπορεί να αποχρωµατίσει πλήρως;

∆ίνονται: Οι ενθαλπίες σχηµατισµού των Η2Ο και Η2S: -60 Kcal/mol και -5

Kcal/mol αντίστοιχα, καθώς και η ενθαλπία καύσης του θείου: -70 Κcal/mol,

ArS=32, ArO=16, ArH=1

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 112: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

120. Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4ο

Οξειδοαναγωγή

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

7. 6,2 g φωσφόρου προστίθενται σε 100 mL πυκνού διαλύµατος HNO3 12 M,

οπότε προκύπτει ένα αέριο Α.

α. Ποιος ο όγκος του αερίου σε S.T.P. που παράγεται;

β. Ποιο ποσό θερµότητας θα ελευθερωθεί ταυτόχρονα;

γ. Αν η ίδια ποσότητα φωσφόρου αντιδρούσε µε αραιό διάλυµα HNO3 2 M,

ποιος όγκος του διαλύµατος θα καταναλωνόταν και ποιος όγκος αερίου

Β θα εκλυόταν; Η ατοµικότητα του φωσφόρου να θεωρηθεί 1.

∆ίνονται οι ενθαλπίες σχηµατισµού για τα: ΗΝΟ3 = -40 Κcal/mol,

Η3PΟ4 = -300 Κcal/mol, ΝΟ2 = +8 Κcal/mol, Η2Ο = -70 Κcal/mol, ArP=31.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 113: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

121.Βήµα 4ο Λύνουµε µόνοι µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

8. 35,1 g NaCl θερµαίνονται µε διάλυµα K2Cr2O7 0,2 Μ, οξινισµένo µε H2SO4.

Το αέριο που εκλύεται διαβιβάζεται σε δοχείο όγκου 2 L, όπου περιέχεται

ορισµένη ποσότητα COCl2. Tο µίγµα θερµαίνεται στους 1000 oC οπότε

αποκαθίσταται η ισορροπία: COCl2(g) ����� CO(g) + Cl2(g), για την οποία η Kc

= 0,05. Αν στη θέση χηµικής ισορροπίας υπάρχουν στο δοχείο 0,1 mol CO,

να βρεθούν:

α. Ο όγκος του διαλύµατος K2Cr2O7 που καταναλώθηκε.

β. Η ποσότητα του COCl2 που υπήρχε αρχικά στο δοχείο.

∆ίνονται: ArNa=23, ArCl=35,5.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

9. x g στερεού S κατεργάζονται πλήρως µε την απαιτούµενη ποσότητα

πυκνού διαλύµατος ΗΝΟ3. Το αέριο που σχηµατίστηκε αποµακρύνε-

ται και το διάλυµα που προέκυψε αραιώνεται. Το αραιωµένο διάλυ-

µα κατεργάζεται µε περίσσεια Ζn µε αποτέλεσµα να εκλύονται 4,48 L

αερίου H2 σε S.T.P. Το αέριο υδρογόνο αντιδρά πλήρως µε Cl2 και

σχηµατίζεται ποσοτικά HCl. Η ποσότητα του HCl αντιδρά πλήρως µε

taexeiola.gr

Page 114: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

122. Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4ο

Οξειδοαναγωγή

400 mL διαλύµατος KMnO4. Να βρεθούν:

α. Tα x g του θείου.

β. H συγκέντρωση του διαλύµατος του KMnO4.

γ. O όγκος του αερίου που εκλύεται σε S.T.P. κατά την τελευταία αντίδραση.

∆ίνεται: ArS=32.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 115: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

123.Βήµα 5ο Ελέγχουµε τη γνώση µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

Θέµα 1ο

Α. Ποιες ουσίες χαρακτηρίζονται ως οξειδωτικές και ποιες ως αναγωγικές;

∆ώστε ένα παράδειγµα.

(Μονάδες 5)

................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

Β. Να αντιστοιχίσετε τα στοιχεία της στήλης Α µε τους αριθµούς οξείδωσης

στη στήλη Β.

(Μονάδες 5)

................................................................................................................

Στήλη Α

1. Na

2. Ca

3. H

4. F

5. O

Στήλη Β

α. 0, -1

β. 0, -1, +1

γ. 0, -2, -1, +2

δ. 0, +2

ε. 0, +1

Ελέγχουµε τη

γνώση µας

taexeiola.gr

Page 116: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

124. Ελέγχουµε τη γνώση µας Βήµα 5ο

Οξειδοαναγωγή

Γ. Στην αντίδραση Η2S + H2O2 →→→→→ S + 2H2O, το Η2Ο2 δρά ως .................... γιατί το

θείο .................... από Α.Ο. = ..... σε Α.Ο. = .....

Στην αντίδραση ΜnO2 + H2O2 + H2SO4 →→→→→ MnSO4 + O2 + 2H2O, το Η2Ο2 δρα

ως .................... γιατί το µαγγάνιο .................... από Α.Ο. = ..... σε Α.Ο. = .....

(Μονάδες 10)

∆. Να καθορίσετε το οξειδωτικό και το αναγωγικό σώµα στις παρακάτω αντιδράσεις:

Fe + CuSO4 →→→→→ FeSO4 + Cu

3Ag + 4HNO3(αραιό) →→→→→ 3AgNO3 + NO + 2H2O

SO2 + 2H2S →→→→→ 3S + 2H2O

(Μονάδες 5)

................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

Θέµα 2ο

Α. Να συµπληρώσετε τις χηµικές εξισώσεις των παρακάτω αντιδράσεων:

α. ...Νa + ...H2SO4(αραιό) →→→→→

β. ...ΗΝΟ3(αραιό) + ...P →→→→→

γ. ...Αl + ...H2SO4(πυκνό - θερµό) →→→→→

δ. ...ΚΜnΟ4 + ...CO + ...H2SO4 →→→→→

ε. ...Η2Ο2 + ...ΗΙ →→→→→

ζ. ...SΟ2 + ...Η2Ο2 →→→→→(Μονάδες 12)

Β. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασµένες;

Στην αντίδραση Η2 + Cl2 →→→→→ 2HCl

α. Το υδρογόνο οξειδώνεται.

β. Το χλώριο προσλαµβάνει ηλεκτρόνια.

γ. Το υδρογόνο δρα ως οξειδωτικό.

δ. Μεταβάλλεται ο αριθµός οξείδωσης όλων των στοιχείων που συµµετέχουν.

(Μονάδες 5)

................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 117: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

125.Βήµα 5ο Ελέγχουµε τη γνώση µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

Γ. Να εξηγήσετε για ποιο λόγο η χηµική εξίσωση: 4Η2Ο2 + 2Ο3 →→→→→ 4H2Ο + 5O2,

δεν είναι σωστή.

(Μονάδες 5)

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

Θέµα 3ο

Α. Να υπολογίσετε τον αριθµό οξείδωσης των ατόµων του άνθρακα στο µό-

ριο του 1,2 δίφθορο - προπανίου:

α. Με βάση το συντακτικό τύπο.

β. Με τη βοήθεια των πρακτικών κανόνων.

Η σειρά ηλεκτραρνητικότητας είναι F>C>H.

(Μονάδες 10)

Β. 20 g ακάθαρτου Al διαλύονται σε περίσσεια αραιού διαλύµατος HNO3. Αν

η καθαρότητα του Αl είναι 81% w/w και οι προσµίξεις δεν αντιδρούν µε το

HNO3, να υπολογίσετε τον όγκο του αερίου που εκλύεται από την αντίδρα-

ση σε συνθήκες S.T.P.

∆ίνεται: ΑrAl = 27.

(Μονάδες 15)

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 118: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

126. Ελέγχουµε τη γνώση µας Βήµα 5ο

Οξειδοαναγωγή

Θέµα 4ο

32,5 g Zn αντιδρούν µε πυκνό διάλυµα Η2SO4. Το αέριο SO2 που παράγεται

από την αντίδραση διαχετεύεται σε δοχείο σταθερού όγκου 8,2 L που περιέχει

Ο2 και αποκαθίσταται η χηµική ισορροπία: 2SO2(g) + O2(g) ����� 2SO3(g)

Το ποσό θερµότητας που ελευθερώνεται κατά τη µετάβαση του συστήµατος

στην ισορροπία είναι 10 Κcal. Το αέριο µίγµα της ισορροπίας ασκεί πίεση 3

atm στους 227 oC. Να υπολογιστούν:

α. Η απόδοση της αντίδρασης. β. Η Κp.

∆ίνονται: οι ενθαλπίες σχηµατισµού SO2 = –70 Kcal/mol, SO

3 = –95 Kcal/mol

και ΑrZn = 65.

(Μονάδες 10)

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

taexeiola.gr

Page 119: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

taexeiola.gr

Page 120: B Lukeiou Ximeia Kateuthinsis Theoria Askiseis

taexeiola.gr