Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς...

22
Ασκήσεις διερεύνησης ... χωρίς διερεύνηση!!! Λυμένα παραδείγματα 1 Να υπολογίσετε την ποσότητα στερεού NaOH ó mol å ^ h που πρέπει να προστεθεί σε mL 300 δια- λύματος του ασθενούς οξέος HA συγκέντρωση ∩呪 , M 01 , χωρίς μεταβολή όγκου, ώστε να προκύψει διά- λυμα με pH 9 = . Δίνονται: HA K 10 a 5 = - ^ h , K 10 w 14 = - και C 25 c q = . Λύση Έστω ότι πρέπει να προστεθούν L mol NaOH x . Παρακάτω, στα πινακάκια, οι συγκεντρώσεις θα υπολογίζονται σε / mol L και θα αναγράφονται χωρίς μονάδες για ευκολία. NaOH Na OH + + - x x HA HO 2 + HO A 3 + + - αρχικά , 01 - - μεταβολές y - y y HO OH 3 + + - HO 2 2 μεταβολές w - w - Η παραπάνω αντίδραση είναι πρακτικά η αντίδραση εξουδετέρωσης μεταξύ των HA και NaOH . Οι συγκεντρώσεις των ουσιών στην ιοντική ισορροπία είναι: , , , , HA M A M HO M OH M y y y x 01 3 w w = - = = - = - - + - _ ` _ i j i 6 7 7 7 @ A A A pH 9 = άρα HO M 10 3 9 = + - 7 A HO OH OH M K 10 10 w 3 14 5 $ = = = + - - - - 7 7 7 A A A Από τον νόμο της ισορροπίας για το HA έχουμε: , , , HA HA HO A K y y y y y 01 10 10 01 10 1 10 10 01 a 3 9 5 4 4 3 $ $ . = = - = - = = + + - - - ^ h 7 6 7 A @ A , , HO M M y y 10 10 01 10 01 3 9 9 9 . w w = - = = - = - + - - - ` j 7 A , , OH M M x x 10 10 01 10 01 5 5 5 . w w = - = = + = + - - - - _ i 7 A

Transcript of Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς...

Page 1: Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς διερεύνηση!!!chemistrytopics.xyz/assets/λυμένα-παραδείγματα.pdf · Μονόδρομη αντίδραση

Ασκήσεις διερεύνησης ... χωρίς διερεύνηση!!!

Λυμένα παραδείγματα

1  Να υπολογίσετε την ποσότητα στερεού NaOH ó molå^ h που πρέπει να προστεθεί σε  mL300  δια-λύματος του ασθενούς οξέος HA συγκέντρωσης  , M0 1 , χωρίς μεταβολή όγκου, ώστε να προκύψει διά-λυμα με pH 9= .Δίνονται:   HAK 10a

5= -^ h , K 10w14= -   και  C25 cq = .

ΛύσηΈστω ότι πρέπει να προστεθούν   L

mol NaOHx .

Παρακάτω, στα πινακάκια, οι συγκεντρώσεις θα υπολογίζονται σε  /mol L  και θα αναγράφονται χωρίς μονάδες για ευκολία.

NaOH

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

Na OH++ -

x x

HA H O2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O A3 ++ -

  αρχικά  ,0 1 - -  μεταβολές  y- y y

H O OH3 ++ -

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O2 2

  μεταβολές  w - w -

Η παραπάνω αντίδραση είναι πρακτικά η αντίδραση εξουδετέρωσης μεταξύ των HA και  NaOH.

Οι συγκεντρώσεις των ουσιών στην ιοντική ισορροπία είναι: , , , ,HA M A M H O M OH My y y x0 1 3 w w= - = = - = -

- + -_ ` _i j i6 7 7 7@ A A A pH 9=   άρα   H O M103

9=+ -7 A

H O OH

OH M

K 10

10w 3

14

5

$= =

=

+ - -

- -77 7

AA A

Από τον νόμο της ισορροπίας για το HA έχουμε:

,

,

,

HAHA

H O AK y

y

yy

y

0 110

10

0 1 10

1 1010 0 1

a3

95

4

4

3

$ $

.

= = - =

- =

=+

+ - --^ h 7

67A@A

, ,

H O M My

y

10

10 0 1 10 0 1

39

9 9 .

w

w

= - =

= - = -

+ -

- -

` j7 A

, ,

OH M Mx

x

10

10 0 1 10 0 1

5

5 5 .

ww

= - =

= + = +

- -

- -

_ i7 A

Page 2: Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς διερεύνηση!!!chemistrytopics.xyz/assets/λυμένα-παραδείγματα.pdf · Μονόδρομη αντίδραση

Επομένως πρέπει να προστεθούν  , Lmol NaOH0 1

και επειδή ο όγκος του διαλύματος είναι  ,mL L300 0 3=  για την ποσότητα του NaOH έχουμε:

, , ,NaOH Lmol L moln 0 1 0 3 0 03$= =^ h

Μερικές παρατηρήσεις για τις προσεγγίσεις που χρησιμοποιήσαμε.Είναι προφανές ότι πολύ εύκολα θα μπορούσαμε να υπολογίσουμε όλες τις συγκεντρώσεις με απόλυτη ακρίβεια αλλά σπάνια θα μας χρησιμεύσει. Τα σφάλματα των προσεγγίσεων συνήθως είναι αμελητέα σε σχέση με τα πειραματικά σφάλματα οπότε δεν επηρεάζουν τα αποτελέσματα. Παρόλα αυτά η ευθεία μέθοδος έχει το πλεονέκτημα να γίνονται οι προσεγγίσεις αφού επιλυθεί η άσκηση και όχι εκ των προ-τέρων όπου υπάρχει ο κίνδυνος να οδηγηθούμε σε λάθος συμπεράσματα. Για παράδειγμα το pH ενός ρυθμιστικού διαλύματος δίνεται από εξίσωση Henderson-Hasselbalch η οποία προκύπτει με προσέγγι-ση άρα ούτε θα δώσει σωστή τιμή για το pH μετά από μεγάλη αραίωση αλλά ούτε και θα μας δείξει ότι κάτι δεν πάει καλά.Η προσέγγιση που χρησιμοποιήσαμε για την εύρεση της  A-7 A:

, ,y1 1010 0 099990 0 14

3

.=+

=

όπως φαίνεται είναι απολύτως επιτυχής αφού το σφάλμα δεν είναι καν ανιχνεύσιμο, δεν μπορεί όμως να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό της  HA6 @, αφού  , , ,y0 1 0 1 0 1 0- = - = , ο οποίος μπορεί να γίνει είτε μέσω της  HAKa ^ h:

,

HAHA

H O A

HAHA

H O AM

K

K 1010 0 1

10

a

a

3

35

95

$

$ $

=

= = =

+ -

+ -

-

--

^

^

h

h6

7

767

7@

A

A@A

A

είτε με χρήση της τιμής του y  χωρίς προσέγγιση:

, ,, ,

HA My0 1 0 11 1010

1 100 1 10 10

1 100 1

104

3

4

3 3

45

.= - = -+

=+

+ -=

+-6 @

Page 3: Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς διερεύνηση!!!chemistrytopics.xyz/assets/λυμένα-παραδείγματα.pdf · Μονόδρομη αντίδραση

2  Να υπολογιστεί η αναλογία όγκων με την οποία πρέπει να αναμείξουμε διάλυμα HCl με pH 1= και διάλυμα NaOH με pH 12=  ώστε να προκύψει διάλυμα με pH 2= .Δίνονται:  K 10w

14= -   και  C25 cq = .

ΛύσηΓια το διάλυμα του HCl έχουμε pH 1=  άρα  ,H O M0 13 =+7 A .

HCl H O2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O Cl3 ++ -

, M0 1 , M0 1

Επομένως η συγκέντρωση του HCl είναι  , M0 1 .

Για το διάλυμα του NaOH έχουμε pH 12=  άρα  ,OH M0 01=-7 A .

NaOH

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

Na OH++ -

, M0 01 , M0 01

Επομένως η συγκέντρωση του NaOH είναι  , M0 01 .Έστω ότι πρέπει να αναμιχθούν  LV1  διαλύματος HCl και  LV2  διαλύματος NaOH. Μετά την ανάμιξη οι αρχικές συγκεντρώσεις είναι:

,HCl MV V

Vc

0 11 2

11

$= + =6 @     και     ,

NaOH MV VV

c0 011 2

22

$= + =6 @

HCl H O2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O Cl3 ++ -

c1 c1

NaOH

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

Na OH++ -

c2 c2

H O OH3 ++ -

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O2 2

  μεταβολές  x- x-

Οι συγκεντρώσεις των  H O3+7 A  και   OH-7 A στην ιοντική ισορροπία είναι:

,H O OHc x c x3 1 2= - = -+ -7 7A A

Στο τελικό διάλυμα ισχύει: pH 2=   άρα   H O M103

2=+ -7 A

H O OH

OH M

K 10

10w 3

14

12

$= =

=

+ - -

- -77 7

AA A

Επομένως:

H O Mc x 10 13 12= - =+ - ^ h7 A

OH Mc x 10 2212= - =- - ^ h7 A

αφαιρούμε κατά μέλη τις  1^ h και  2^ h οπότε προκύπτει:

, ,

M Mc c

V VV

V VV

V V V V

VV

10 100 1 0 01

10 10 10

10

92

1 22 12

1 2

1

1 2

2 2 12 2

1 2 1 2

2

1

$ $

$

.

- = -

+ - + = -

- = +

=

- -

- - -

Page 4: Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς διερεύνηση!!!chemistrytopics.xyz/assets/λυμένα-παραδείγματα.pdf · Μονόδρομη αντίδραση

3  Δίνονται τα δύο παρακάτω υδατικά διαλύματα  1D  και  2D .

:,,

HCl MHBr M0 30 41D ) 3 , :

,,

NaOH MKOH M

0 30 42D ) 3

Να υπολογιστεί η αναλογία όγκων με την οποία πρέπει να αναμείξουμε τα  διαλύματα  1D  και  2D  ώστε να προκύψει διάλυμα με pH 1= .Δίνονται:  K 10w

14= -   και  C25 cq = .

ΛύσηΈστω ότι πρέπει να αναμιχθούν  LV1  διαλύματος  1D  και  LV2  διαλύματος  2D . Μετά την ανάμιξη οι αρ-χικές συγκεντρώσεις είναι:

,HCl MV V

Vc

0 31 2

11

$= + =6 @ , ,

HBr MV VV

c0 41 2

12

$= + =6 @

,NaOH MV V

Vc

0 31 2

23

$= + =6 @ , ,

KOH MV VV

c0 41 2

24

$= + =6 @

HCl H O2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O Cl3 ++ -

c1 c1

HBr H O2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O Br3 ++ -

c2 c2

NaOH

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

Na OH++ -

c3 c3

KOH

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

K OH++ -

c4 c4

H O OH3 ++ -

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O2 2

  μεταβολές  x- x-

Στην ιοντική ισορροπία έχουμε:   H O c c x3 1 2= + -+7 A   και   OH c c x3 4= + -

-7 AΣτο τελικό διάλυμα ισχύει: pH 1=   άρα   ,H O M0 13 =+7 A

H O OH

OH M

K 10

10w 3

14

13

$= =

=

+ - -

- -77 7

AA A

Επομένως:

,H O Mc c x 0 1 13 1 2= + - =+ ^ h7 A OH Mc c x 10 23 4

13= + - =- - ^ h7 Aαφαιρούμε κατά μέλη τις  1^ h και  2^ h οπότε προκύπτει:

,, , , ,

, ,

, , ,

M Mc c c c

V VV

V VV

V VV

V VV

V V V V

VV

0 1 100 3 0 4 0 3 0 4

0 1 10 0 1

0 7 0 7 0 1

34

1 2 3 413

1 2

1

1 2

1

1 2

2

1 2

2 13

1 2 1 2

2

1

$ $ $ $

$ $ $

.

+ - - = -

+ + + - + - + = -

- = +

=

-

-

_ i

Page 5: Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς διερεύνηση!!!chemistrytopics.xyz/assets/λυμένα-παραδείγματα.pdf · Μονόδρομη αντίδραση

4  Σε διάλυμα  ,CH COOH M0 13  όγκου  mL100  προσθέτουμε άγνωστη ποσότητα NaOH s^ h, χωρίς μεταβολή όγκου του διαλύματος. Αν γνωρίζουμε ότι το διάλυμα που προκύπτει έχει pH 5= , να υπολο-γίσετε την ποσότητα του NaOH s^ h που προσθέσαμε.Δίνονται:   CH COOHK 10a 3

5= -_ i , K 10w14= -   και  C25 cq = .

ΛύσηΈστω ότι πρέπει να προστεθούν   L

mol NaOHx .

Παρακάτω, στα πινακάκια, οι συγκεντρώσεις θα υπολογίζονται σε  /mol L  και θα αναγράφονται χωρίς μονάδες για ευκολία.

NaOH

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

Na OH++ -

x x

CH COOH H O3 2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O CH COO3 3++ -

  αρχικά  ,0 1 - -  μεταβολές  y- y y

H O OH3 ++ -

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O2 2

  μεταβολές  w - w -

Η παραπάνω αντίδραση είναι πρακτικά η αντίδραση εξουδετέρωσης μεταξύ των HA και  NaOH.Οι συγκεντρώσεις των ουσιών στην ιοντική ισορροπία είναι:

, , , ,CH COOH M CH COO M H O M OH My y y x0 13 3 3 w w= - = = - = -- + -_ ` _i j i7 8 7 7A B A A

pH 5=   άρα   H O M1035=+ -7 A

H O OH

OH M

K 10

10w 3

14

9

$= =

=

+ - -

- -77 7

AA A

Από τον νόμο της ισορροπίας για το CH COOH3  έχουμε:

,

,

CH COOHCH COOH

H O CH COOK y

y

yy

y

0 110

10

0 1 1

201

a 33

3 35

5$ $

= = - =

- =

=

+ - --_ i 7

78A

AB

H O My

y

10

10 201 10 20

13

5

5 5 .

w

w

= - =

= - = -

+ -

- -

7 A

,

OH Mx

x

10

10 201 10 0 05

9

9 9 .

w

w

= - =

= + = +

- -

- -

7 A

Επομένως πρέπει να προστεθούν   , Lmol NaOH0 05   και επειδή ο όγκος του διαλύματος είναι  , L0 1  η 

ποσότητα του NaOH που πρέπει να προστεθεί είναι:

, , ,NaOH Lmol L moln 0 05 0 1 0 005$= =^ h

Page 6: Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς διερεύνηση!!!chemistrytopics.xyz/assets/λυμένα-παραδείγματα.pdf · Μονόδρομη αντίδραση

5  Σε διάλυμα  ,CH COOH M0 13  όγκου  mL110  προσθέτουμε άγνωστη ποσότητα NaOH s^ h, χωρίς μεταβολή όγκου του διαλύματος. Αν γνωρίζουμε ότι το διάλυμα που προκύπτει έχει pH 6= , να υπολο-γίσετε την ποσότητα του NaOH s^ h (σε mol) που προσθέσαμε.Δίνονται:   CH COOHK 10a 3

5= -_ i , K 10w14= -   και  C25 cq = .

ΛύσηΈστω ότι πρέπει να προστεθούν   L

mol NaOHx .

Παρακάτω, στα πινακάκια, οι συγκεντρώσεις θα υπολογίζονται σε  /mol L  και θα αναγράφονται χωρίς μονάδες για ευκολία.

NaOH

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

Na OH++ -

x x

CH COOH H O3 2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O CH COO3 3++ -

  αρχικά  ,0 1 - -  μεταβολές  y- y y

H O OH3 ++ -

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O2 2

  μεταβολές  w - w -

Η παραπάνω αντίδραση είναι πρακτικά η αντίδραση εξουδετέρωσης μεταξύ των HA και  NaOH.

Οι συγκεντρώσεις των ουσιών στην ιοντική ισορροπία είναι:, , , ,CH COOH M CH COO M H O M OH My y y x0 13 3 3 w w= - = = - = -

- + -_ ` _i j i7 8 7 7A B A A pH 6=   άρα   H O M103

6=+ -7 A

H O OH

OH M

K 10

10w 3

14

8

$= =

=

+ - -

- -77 7

AA A

Από τον νόμο της ισορροπίας για το CH COOH3  έχουμε:

,

,

CH COOHCH COOH

H O CH COOK y

y

yy

y

0 110

10

0 1 10

111

a 33

3 36

5$ $

= = - =

- =

=

+ - --_ i 7

78A

AB

H O My

y

10

10 111 10 11

13

6

6 6 .

w

w

= - =

= - = -

+ -

- -

7 A

OH Mx

x

10

10 111 10 11

1

8

8 8 .

w

w

= - =

= + = +

- -

- -

7 A

Επομένως πρέπει να προστεθούν   Lmol NaOH11

1   και επειδή ο όγκος του διαλύματος είναι  , L0 11  η ποσότητα του NaOH που πρέπει να προστεθεί είναι:

, ,NaOH Lmol L moln 11

1 0 11 0 01$= =^ h

Page 7: Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς διερεύνηση!!!chemistrytopics.xyz/assets/λυμένα-παραδείγματα.pdf · Μονόδρομη αντίδραση

6  Με  ποια  αναλογία  όγκων  πρέπει  να  αναμίξουμε  ένα  διάλυμα  ,NH M0 23   με  ένα  άλλο  διάλυμα ,HCl M0 2 , ώστε να προκύψει διάλυμα με pH ίσο με:

i. 9 ii. 5 iii. 1Δίνονται:   NHK 10b 3

5= -_ i , K 10w14= -   και  C25 cq = .

ΛύσηΈστω ότι πρέπει να αναμιχθούν  LV1  διαλύματος NH3  και   LV2  διαλύματος HCl. Μετά την ανάμιξη οι αρχικές συγκεντρώσεις είναι:

,NH MV V

Vc

0 23

1 2

11

$= + =7 A     και     ,

HCl MV VV

c0 21 2

22

$= + =6 @

HCl H O2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O Cl3 ++ -

c2 c2

NH H O3 2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

NH OH4 ++ -

  αρχικά  c1 - -  μεταβολές  x- x x

H O OH3 ++ -

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O2 2

  μεταβολές  y- y-

Η παραπάνω αντίδραση είναι πρακτικά η αντίδραση εξουδετέρωσης μεταξύ των HCl και  NH3 .

Οι συγκεντρώσεις των ουσιών στην ιοντική ισορροπία είναι: , , ,NH NH H O OHc x x c y x y3 1 4 3 2= - = = - = -

+ + -7 7 7 7A A A A

i. pH 9=   άρα   H O M1039=+ -7 A

H O OH

OH M

K 10

10w 3

14

5

$= =

=

+ - -

- -77 7

AA A

Από τον νόμο της ισορροπίας για την NH3  έχουμε:

NHNH

NH OHK c x

x

c xx

x c

10 10

1

21

b 33

4

1

55

1

1

$ $= = - =

- =

=

+ - --_ i 7

77AAA

H O M

M

c y

y c c

10

103 2

9

29

2.

= - =

= -

+ -

-

7 A

, ,

OH M

M

M

x y

c c

c c c

V VV

V VV

VV

10

21 10

21 10

21 0 2 0 2

2

5

1 25

1 25

2

1 2

1

1 2

2

2

1

$ $

.

= - =

- =

= +

+ = +

=

- -

-

-

7 A

Page 8: Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς διερεύνηση!!!chemistrytopics.xyz/assets/λυμένα-παραδείγματα.pdf · Μονόδρομη αντίδραση

ii. pH 5=   άρα   H O M1035=+ -7 A

H O OH

OH M

K 10

10w 3

14

9

$= =

=

+ - -

- -77 7

AA A

Από τον νόμο της ισορροπίας για την NH3  έχουμε:

NHNH

NH OHK c x

x

c xx

x c c

10 10

10

1 1010

b 33

4

1

95

1

4

4

4

1 1

$ $

.

= = - =

- =

=+

+ - --_ i 7

77AAA

H O M

M

c y

y c c

10

103 2

5

25

2.

= - =

= -

+ -

-

7 A

, ,

OH M

M

M

x y

c c

c c c

V VV

V VV

VV

10

10

100 2 0 2

1

9

1 29

1 29

2

1 2

1

1 2

2

2

1

$ $

.

= - =

- =

= +

+ = +

=

- -

-

-

7 A

iii. pH 1=   άρα   ,H O M0 13 =+7 A

H O OH

OH M

K 10

10w 3

14

13

$= =

=

+ - -

- -77 7

AA A

Από τον νόμο της ισορροπίας για την NH3  έχουμε:

NHNH

NH OHK c x

x

c xx

x c c

10 10

10

1 1010

b 33

4

1

135

1

8

8

8

1 1

$ $

.

= = - =

- =

=+

+ - --_ i 7

77AAA

,

,

H O M

M

c y

y c

0 1

0 13 2

2

= - =

= -

+7 A

,

, ,, ,

,

, , ,

OH M

M M

M M M

x y

c c

c c c

V VV

V VV

V V V V

VV

10

0 1 10

0 1 10 0 10 2 0 2

0 1

0 2 0 2 0 1

31

13

1 213

1 213

2

1 2

1

1 2

2

1 2 1 2

2

1

$ $

$ $ $

.

= - =

- - =

= - + -

+ = + -

= - +

=

- -

-

-

_

_

i

i

7 A

Page 9: Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς διερεύνηση!!!chemistrytopics.xyz/assets/λυμένα-παραδείγματα.pdf · Μονόδρομη αντίδραση

7  Σε  mL200   διαλύματος  άλατος  ,NaA M0 02 ,  του  ασθενούς  οξέος  HA,  προσθέτουμε  διάλυμα ,HCl M0 02 . Πόσα mL  διαλύματος  ,HCl M0 02  πρέπει να προσθέσουμε για να προκύψει διάλυμα με 

pH 4= ;Δίνονται:   HAK 10a

6= -^ h , K 10w14= -   και  C25 cq = .

ΛύσηΈστω ότι πρέπει να προστεθούν  mLV  διαλύματος HCl. Μετά την ανάμιξη οι αρχικές συγκεντρώσεις είναι:

,NaA MV c200

0 02 2001

$= + =6 @     και     ,

HCl MVV

c2000 02

2

$= + =6 @

HCl H O2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O Cl3 ++ -

c2 c2

NaA

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

Na A++ -

c1 c1

A H O2+-

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

HA OH+-

  αρχικά  c1 - -  μεταβολές  x- x x

H O OH3 ++ -

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O2 2

  μεταβολές  y- y-

Οι συγκεντρώσεις των ουσιών στην ιοντική ισορροπία είναι: , , ,HA A H O OHx c x c y x y1 3 2= = - = - = -

- + -6 7 7 7@ A A A pH 4=   άρα   H O M103

4=+ -7 A

H O OH

OH M

K 10

10w 3

14

10

$= =

=

+ - -

- -77 7

AA A

Από τον νόμο της ισορροπίας για το HA έχουμε:

HAHA

H O AK x

c x

xc x

1010

10

a3

41 6

1 2

$ $= =

-=

-=

+ - -

-

-

^ `h j767A@A

x c c1 101

2 1 1.=+

-

H O M

M

c y

y c c

10

103 2

4

24

2.

= - =

= -

+ -

-

7 A

, ,

OH M

M

M

x y

c c

c c c

V VV

V

10

10

10

2000 02 200

2000 02

200

10

1 210

1 210

2

$ $

.

= - =

- =

= +

+ = +

=

- -

-

-

7 A

Page 10: Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς διερεύνηση!!!chemistrytopics.xyz/assets/λυμένα-παραδείγματα.pdf · Μονόδρομη αντίδραση

8  Να υπολογιστεί η αναλογία όγκων με την οποία πρέπει να αναμείξουμε διάλυμα  ,NaOH M0 1  με διάλυμα  ,NH Cl M0 14  ώστε να προκύψει διάλυμα με pH 9= .Δίνονται:   NHK 10b 3

5= -_ i , K 10w14= -   και  C25 cq = .

ΛύσηΈστω ότι πρέπει να αναμιχθούν  LV1  διαλύματος NaOH και  LV2  διαλύματος NH Cl4 . Μετά την ανάμι-ξη οι αρχικές συγκεντρώσεις είναι:

,NaOH V V

Vc

0 11 2

11

$= + =6 @     και     ,

NH Cl V VV

c0 1

41 2

22

$= + =7 A

NaOH

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

Na OH++ -

c1 c1

NH Cl4

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

NH Cl4 ++ -

c2 c2

NH H O4 2++

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O NH3 3++

  αρχικά  c2 - -  μεταβολές  x- x x

H O OH3 ++ -

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O2 2

  μεταβολές  y- y-

Οι συγκεντρώσεις των ουσιών στην ιοντική ισορροπία είναι: , , ,NH NH H O OHx c x x y c y3 4 2 3 1= = - = - = -

+ + -7 7 7 7A A A A

pH 9=   άρα   H O M1039=+ -7 A

H O OH

OH M

K 10

10w 3

14

5

$= =

=

+ - -

- -77 7

AA A

Από τον νόμο της ισορροπίας για το NH4+  έχουμε:

NHNH NH

H O NHK

K

K

c xx

c xx

x c

101010

1

21

ab

w4

3 4

3 3

2

9

5

14

2

2

$

$

= =

= - =

- =

=

+

+

+

-

-

-

_ _i i777AAA

H O M

M M

x y

y x c c

10

10 21 10 2

13

9

92

92.

= - =

= - = -

+ -

- -

7 A

, ,

OH M

M

c y

c c c

V VV

V VV

VV

10

21 10 2

1

0 121 0 1

21

15

1 25

2

1 2

1

1 2

2

2

1

$ $

.

= - =

= +

+ = +

=

- -

-

7 A

Page 11: Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς διερεύνηση!!!chemistrytopics.xyz/assets/λυμένα-παραδείγματα.pdf · Μονόδρομη αντίδραση

9  Να υπολογίσετε την ποσότητα στερεού NaOH ó molå^ h που πρέπει να προστεθεί σε  mL250  ρυθ-μιστικού διαλύματος  ,HA M0 1  και  ,NaA M0 1 , χωρίς μεταβολή όγκου, ώστε να έχουμε μεταβολή pH κατά μία μονάδα.Δίνονται:   HAK 10a

5= -^ h , K 10w14= -   και  C25 cq = .

ΛύσηΕφαρμόζουμε την εξίσωσης Ηenderson - Hasselbalch και υπολογίζουμε το pH του αρχικού διαλύματος:

logpH pHANaA

K 5a= + =66 @@

Η προσθήκη του στερεού NaOH αυξάνει το pH του διαλύματος γιατί λόγω της διάστασής του: NaOH

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

Na OH++ -

η συγκέντρωση των OH-  του διαλύματος αυξάνεται, οι ισορροπίες μετατοπίζονται προς την κατεύθυν-ση που τείνει να αναιρέσει τη μεταβολή (αρχή Le Chatelier), αλλά η μεταβολή δεν αναιρείται πλήρως και επομένως έχουμε αύξηση του pH του διαλύματος. Η μεταβολή του pH είναι μία μονάδα άρα το τε-λικό pH πρέπει να είναι 6.Έστω ότι πρέπει να προστεθούν   L

mol NaOHx .

Παρακάτω, στα πινακάκια, οι συγκεντρώσεις θα υπολογίζονται σε  /mol L  και θα αναγράφονται χωρίς μονάδες για ευκολία.

NaOH

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

Na OH++ -

x x

NaA

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

Na A++ -

,0 1 ,0 1

HA H O2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O A3 ++ -

  αρχικά  ,0 1 - -  μεταβολές  y- y y

H O OH3 ++ -

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O2 2

  μεταβολές  w - w -

Η παραπάνω αντίδραση είναι πρακτικά η αντίδραση εξουδετέρωσης μεταξύ των HA και  NaOH.

Οι συγκεντρώσεις των ουσιών στην ιοντική ισορροπία είναι:, , , , ,HA M A M H O M OH My y y x0 1 0 1 3 w w= - = + = - = -

- + -_ _ ` _i i j i6 7 7 7@ A A A

pH 6=   άρα   H O M1036=+ -7 A

H O OH

OH M

K 10

10w 3

14

8

$= =

=

+ - -

- -77 7

AA A

Από τον νόμο της ισορροπίας για το HA έχουμε:

,,

,,

,

HAHA

H O A

MM

M M

K yy

yy

y

0 110 0 1

10

0 10 1

10

110 9

1109

a3

65$ $

= = -+

=

-+

=

= =

+ - --^ _h i7

67A@A

Page 12: Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς διερεύνηση!!!chemistrytopics.xyz/assets/λυμένα-παραδείγματα.pdf · Μονόδρομη αντίδραση

H O M

M M M

y

y

10

10 1109 10 110

93

6

6 6 .

w

w

= - =

= - = -

+ -

- -c m7 A

OH M

M M M

x

x

10

10 1109 10 110

9

8

8 8 .

w

w

= - =

= + = +

- -

- -c m7 A

Επομένως πρέπει να προστεθούν  Lmol NaOH110

9  και επειδή ο όγκος του διαλύματος είναι  mL250 η ποσότητα NaOH που πρέπει να προστεθεί είναι ίση με:

, ,NaOH Lmol L moln 110

9 0 25 0 02$ .=^ h

10  Με ποια αναλογία όγκων πρέπει να αναμίξουμε ένα ρυθμιστικό διάλυμα  ,HA M0 1  και  ,NaA M0 1 με διάλυμα  ,NaOH M0 1 , ώστε να προκύψει διάλυμα με pH 6= .Δίνονται:   HAK 10a

5= -^ h , K 10w14= -   και  C25 cq = .

ΛύσηΈστω ότι πρέπει να αναμιχθούν  LV1   ρυθμιστικού διαλύματος και  LV2  διαλύματος NaOH. Μετά την ανάμιξη οι αρχικές συγκεντρώσεις είναι:

,HA MV V

Vc

0 11 2

11

$= + =6 @ , ,

NaA MV VV

c0 11 2

12

$= + =6 @ , ,

NaOH MV VV

c0 11 2

23

$= + =6 @

NaOH

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

Na OH++ -

c3 c3

NaA

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

Na A++ -

c2 c2

HA H O2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O A3 ++ -

  αρχικά  c1 - -  μεταβολές  x- x x

H O OH3 ++ -

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O2 2

  μεταβολές  y- y-

Οι συγκεντρώσεις των ουσιών στην ιοντική ισορροπία είναι: , , ,HA A H O OHc x c x x y c y1 2 3 3= - = + = - = -

- + -6 7 7 7@ A A A pH 6=   άρα   H O M103

6=+ -7 A

H O OH

OH M

K 10

10w 3

14

8

$= =

=

+ - -

- -77 7

AA A

Από τον νόμο της ισορροπίας για το HA έχουμε:

HAHA

H O AK c x

c x

c xc x

xc c

1010

10

1110

a3

1

62 5

1

2

1 2

$ $

$

= = -+

=

-+

=

=-

+ - --^ _h i7

67A@A

Page 13: Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς διερεύνηση!!!chemistrytopics.xyz/assets/λυμένα-παραδείγματα.pdf · Μονόδρομη αντίδραση

H O M

M M

x y

y xc c c c

10

10 1110

10 1110

36

6 1 2 6 1 2$ $.

= - =

= - =-

--

+ -

- -

7 A

, , ,

OH M

M

c y

cc c c c

c c c

V VV

V VV

V VV

VV

10

1110

10 1110

11 10

110 1

100 1 0 1

911

38

31 2 8 1 2

3 1 2

1 2

2

1 2

1

1 2

1

2

1

$ $

$ $

$ $ $

.

= - =

=-

+-

= -

+ = + - +

=

- -

-

7 A

11  Η ένωση M OH x^ h  είναι υδροξείδιο ενός μετάλλου M  με αριθμό οξείδωσης  , ,x x x 1Z! $_ i και λειτουργεί ως ισχυρή βάση κατά Αrrhenius. Διαθέτουμε  mL100  διαλύματος M OH x^ h , σε συγκέντρωση , M0 02  και το αναμειγνύουμε με  mL100  διαλύματος NH Cl4  συγκέντρωσης  , M0 02 , οπότε προκύπτει διάλυμα όγκου  mL200  με pH 12= . Να προσδιοριστεί η τιμή του x .Δίνονται:  C25 cq = , NHK 10b 3

5= -_ i   και  K 10w14= - .

ΛύσηΟι αρχικές συγκεντρώσεις στο διάλυμα που προκύπτει μετά την ανάμιξη είναι:

, ,, ,

,

, ,, ,

,

M OH Lmol M

NH Cl Lmol M

Vn

Vn

0 1 0 10 01 0 1

0 01

0 1 0 10 01 0 1

0 01

x

4

$

$

= = + =

= = + =

^ h6

7

@

AΠαρακάτω, στα πινακάκια, οι συγκεντρώσεις θα υπολογίζονται σε  /mol L  και θα αναγράφονται χωρίς μονάδες για ευκολία.

M OH x^ h

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

M OHxx+

+ -

,0 01 , x0 01

NH Cl4

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

NH Cl4 ++ -

,0 01 ,0 01

NH H O4 2++

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O NH3 3++

  αρχικά  ,0 01 - -  μεταβολές  y- y y

H O OH3 ++ -

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O2 2

  μεταβολές  z- z-

Οι συγκεντρώσεις των ουσιών στην ιοντική ισορροπία είναι:, , , , ,NH M NH M H O M OH My y y z x z0 01 0 013 4 3= = - = - = -

+ + -_ ` _i j i7 7 7 7A A A A

pH 12=   άρα   H O M10312=+ -7 A

H O OH

OH M

K 10

10w 3

14

2

$= =

=

+ - -

- -77 7

AA A

Page 14: Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς διερεύνηση!!!chemistrytopics.xyz/assets/λυμένα-παραδείγματα.pdf · Μονόδρομη αντίδραση

Από τον νόμο της ισορροπίας για το NH4+  έχουμε:

NHNH NH

H O NHK

K

Ka

b

w4

3 4

3 3$= =

+

+

+

_ _i i777AAA     άρα

,

,

,

yy

yy

y

0 0110

1010

0 01 1000

100110 0 01

12

5

14$

.

- =

- =

=

-

-

-

, ,

H O M My z

z y

10

10 0 01 10 0 01

312

12 12.

= - =

= - = -

+ -

- -

` j7 A

,

, ,,

OH M Mx z

x z

0 01 10

0 0110

0 010 01 10

2

2

2 2

= - =

=+

=+

=

- -

- -

_ i7 A

12  Να υπολογίσετε την ποσότητα αέριου HCl (σε mol) που πρέπει να προστεθεί σε  mL600  διαλύ-ματος που περιέχει  ,Ca OH M0 022^ h  και  ,NH M03 1  ώστε να προκύψει διάλυμα με pH 9= .Δίνονται:  C25 cq = , K 10w

14= -   και   NHK 10b 35= -_ i .

ΛύσηΈστω ότι πρέπει να προστεθούν   L

mol HClx .

Παρακάτω, στα πινακάκια, οι συγκεντρώσεις θα υπολογίζονται σε  /mol L  και θα αναγράφονται χωρίς μονάδες για ευκολία.

HCl H O2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O Cl3 ++ -

x x

Ca OH 2^ h

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

Ca OH22+

+ -

,0 02 ,0 04

NH H O3 2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

NH OH4 ++ -

  αρχικά  ,0 1 - -  μεταβολές  y- y y

H O OH3 ++ -

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O2 2

  μεταβολές  z- z-

Οι συγκεντρώσεις των ουσιών στην ιοντική ισορροπία είναι:, , , , ,NH M NH M H O M OH My y x z y z0 1 0 043 4 3= - = = - = + -

+ + -_ _ _i i i7 7 7 7A A A A pH 9=   άρα   H O M103

9=+ -7 A

H O OH

OH M

K 10

10w 3

14

5

$= =

=

+ - -

- -77 7

AA A

Page 15: Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς διερεύνηση!!!chemistrytopics.xyz/assets/λυμένα-παραδείγματα.pdf · Μονόδρομη αντίδραση

Από τον νόμο της ισορροπίας για την NH3  έχουμε:

,

,,

NHNH

NH OHK y

y

yy

y

0 110

10

0 1 1

0 05

b 33

45

5$ $= = - =

- =

=

+ - --_ i 7

77AAA

,

, , , ,

OH M My z

z y

0 04 10

0 04 10 0 04 0 05 10 0 09

5

5 5 .

= + - =

= + - = + -

- -

- -

_ i7 A

, ,

H O M Mx z

x z

10

10 0 09 10 0 093

9

9 9 .

= - =

= + = +

+ -

- -

_ i7 A

Επομένως η ποσότητα του HCl που πρέπει να προστεθεί είναι:

, , ,Lmol L moln c V 0 09 0 6 0 054$ $= = =

13  Πόσα mL  ισομοριακού αέριου μίγματος αμμωνίας  NH3_ i και μεθυλαμίνης  CH NH3 2_ i σε STP πρέπει να προσθέσουμε σε  mL200  διαλύματος  ,HA M0 1  και  ,HB M0 1 (HA και HB ασθενή οξέα) χωρίς μεταβολή όγκου, ώστε να προκύψει διάλυμα με pH 6= ;Δίνονται:  HAK 2 10a

6$= -^ h , HBK 5 10a6$= -^ h , NHK 2 10b 3

5$= -_ i , CH NHK 4 10b 3 24$= -_ i ,

K 10w14= -   και  C25 cq = .

ΛύσηΈστω ότι πρέπει να προστεθούν   L

mol NHx 3   και   Lmol CH NHx 3 2   (ισομοριακό μίγμα).

Παρακάτω, στα πινακάκια, οι συγκεντρώσεις θα υπολογίζονται σε  /mol L  και θα αναγράφονται χωρίς μονάδες για ευκολία.

NH H O3 2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

NH OH4 ++ -

  αρχικά  x - -  μεταβολές  y- y y

CH NH H O3 2 2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

CH NH OH3 3 ++ -

  αρχικά  x - -  μεταβολές  z- z z

HA H O2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O A3 ++ -

  αρχικά  ,0 1 - -  μεταβολές  q - q q

HB H O2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O B3 ++ -

  αρχικά  ,0 1 - -  μεταβολές  f - f f

H O OH3 ++ -

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O2 2

  μεταβολές  w - w -

Page 16: Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς διερεύνηση!!!chemistrytopics.xyz/assets/λυμένα-παραδείγματα.pdf · Μονόδρομη αντίδραση

Οι συγκεντρώσεις των ουσιών στην ιοντική ισορροπία είναι:

, , ,NH M NH M CH NH M CH NH Mx y y x z z3 4 3 2 3 3= - = = - =+ +` _j i7 7 7 7A A A A, , , , ,HA M A M HB M B M0 1 0 1q q f f= - = = - =- -_ _i i6 7 6 7@ A @ A

,H O M OH My z3 q f w w= + - = + -+ -_ _i i7 7A A

pH 6=   άρα   H O M1036=+ -7 A

H O OH

OH M

K 10

10w 3

14

8

$= =

=

+ - -

- -77 7

AA A

Από τον νόμο της ισορροπίας για την NH3  έχουμε:

NHNH

NH OHK x y

y

x yy

y x x

102 10

2 10

1 2 102 10

b 33

48

5

3

3

3

$ $$

$

$$

.

= = - =

- =

=+

+ - --_ i 7

77AAA

Από τον νόμο της ισορροπίας για το CH NH3 2  έχουμε:

CH NHCH NH

CH NH OHK x z

z

x zz

z x x

10 4 10

4 10

1 4 104 10

b 3 23 2

3 38

4

4

4

4

$ $$

$

$$

.

= = - =

- =

=+

+ - --_ i 7

77AAA

Από τον νόμο της ισορροπίας για το HA έχουμε:

,

,

HAHA

H O AK 0 1

10 2 10

0 1 2

151

a3

66$ $

$qq

qq

q

= = - =

- =

=

+ - --^ h 7

67A@A

Από τον νόμο της ισορροπίας για το HB έχουμε:

,

,

HBHB

H O BK

y

0 110

5 10

0 1 5

121

a3

66$ $

$ff

ff

= = - =

- =

=

+ - --^ h 7

67A@A

,

H O M M10

10 151

121 10 0 15

36

6 9 .

q f w

w q f

= + - =

= + - = + -

+ -

- -

_ i7 A

, ,

OH M My z

x

10

2 10 0 15 10 0 15

8

8 5 .

ww

= + - =

= + = +

- -

- -

_ i7 A

Page 17: Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς διερεύνηση!!!chemistrytopics.xyz/assets/λυμένα-παραδείγματα.pdf · Μονόδρομη αντίδραση

Επομένως ποσότητα του αέριου μίγματος είναι:

, ,Lmol L moln x2 0 2 0 03$= =

και άρα ο όγκος του μίγματος είναι:

, , ,mol molL L mLV n V 0 03 22 4 0 672 672m$ $= = = =

14  Με ποια αναλογία όγκων πρέπει να αναμίξουμε τα παρακάτω ρυθμιστικά διαλύματα  1D  και  2D ώστε να προκύψει διάλυμα με pH 5= ;

:,,

HA MNaA M0 30 91D ) 3 , :

,,

HB MNaB M0 450 152D ) 3

Δίνονται:   HAK 5 10a6$= -^ h , HBK 2 10a

5$= -^ h , K 10w14= -   και  C25 cq = .

ΛύσηΈστω ότι πρέπει να αναμιχθούν  LV1  διαλύματος  1D  και  LV2  διαλύματος  2D . Μετά την ανά μιξη οι αρ-χικές συγκεντρώσεις είναι:

,HA MV V

Vc

0 31 2

11

$= + =6 @ , ,

NaA MV VV

c0 91 2

12

$= + =6 @

,HB MV V

Vc

0 451 2

23

$= + =6 @ , ,

NaB MV VV

c0 151 2

24

$= + =6 @

NaA

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

Na A++ -

c2 c2

HA H O2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O A3 ++ -

  αρχικά  c1 - -  μεταβολές  x- x x

NaB

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

Na B++ -

c4 c4

HB H O2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O B3 ++ -

  αρχικά  c3 - -  μεταβολές  y- y y

H O2 2

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O OH3 ++ -

  μεταβολές  w w

Οι συγκεντρώσεις των ουσιών στην ιοντική ισορροπία είναι:, , ,HA A HB Bc x c x c y c y1 2 3 4= - = + = - = +

- -6 7 6 7@ A @ A,H O OHx y3 w w= + + =+ -7 7A A

Από τον νόμο της ισορροπίας για το HA έχουμε:

HAHA

H O AK c x

c x105 10a

3

1

52 6$ $

$= = -+

=

+ - --^ _h i7

67A@A

c xc x

xc c21

32

1

1

2

1 2

-+

=

=- ^ h

Page 18: Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς διερεύνηση!!!chemistrytopics.xyz/assets/λυμένα-παραδείγματα.pdf · Μονόδρομη αντίδραση

Από τον νόμο της ισορροπίας για το HB έχουμε:

HBHB

H O BK c y

c y

c yc y

yc c

102 10

2

32

2

a3

3

54 5

3

4

3 4

$ $$= = -

+=

-+

=

=-

+ - -

-^

^

_h

h

i767A@A

pH 5=   άρα   H O M1035=+ -7 A

H O OH

OH M

K 10

10w 3

14

9

$= =

=

+ - -

- -77 7

AA A

H O Mx y 10 335w = + + =+ - ^ h7 A

OH M10 49w = =- - ^ h7 AΜε αντικατάσταση στην  3^ h των  ,x y  και w  από τις  ,1 2^ ^h h και  4^ h προκύπτει:

, , , ,

, ,

, ,

M M

M M

c c c c

c c c c

V VV

V VV

V VV

V VV

V V V V

V V

VV

32

32

10 10

2 2 3 10 10 3 10

0 320 9

20 45 0 15

3 10

1 5 0 75 3 10

1 5 3 10 0 75 3 10

21

1 2 3 4 9 5

1 2 3 45 9 5

1 2

1

1 2

1

1 2

2

1 2

2 5

1 25

1 2

51

52

2

1

$

$ $ $ $$

$ $ $ $

$ $ $ $

.

-+

-+ =

- + - = -

+ - + + + - + =

- + = +

- + =- -

=

- -

- - -

-

-

- -_

^

__

i

h

ii

15  Να υπολογίσετε τον μέγιστο όγκο διαλύματος με pH 4=  που μπορούμε να παρασκευάσουμε αν διαθέτουμε μόνο τα παρακάτω τέσσερα υδατικά διαλύματα. : ,mL HA M55 0 11D , : ,mL HB M45 0 12D : ,mL HCl M220 0 013D , : ,mL NaOH M200 0 014D

Δίνονται:   HAK 10a5= -^ h , HBK 10a

7= -^ h , K 10w14= -   και  C25 cq = .

ΛύσηΈστω ότι πρέπει να αναμιχθούν  LV1  διαλύματος  1D , LV2  διαλύματος  2D , LV3  διαλύματος  3D  και  LV4 διαλύματος  4D . Μετά την ανά μιξη οι αρχικές συγκεντρώσεις είναι:

,HA MV V V V

Vc

0 11 2 3 4

11

$= + + + =6 @ , ,

HB MV V V VV

c0 1

1 2 3 4

22

$= + + + =6 @

,HCl MV V V V

Vc

0 011 2 3 4

33

$= + + + =6 @ , ,

NaOH MV V V VV

c0 01

1 2 3 4

44

$= + + + =6 @

HCl H O2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O Cl3 ++ -

c3 c3

Page 19: Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς διερεύνηση!!!chemistrytopics.xyz/assets/λυμένα-παραδείγματα.pdf · Μονόδρομη αντίδραση

NaOH

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

Na OH++ -

c4 c4

HA H O2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O A3 ++ -

  αρχικά  c1 - -  μεταβολές  x- x x

HB H O2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O B3 ++ -

  αρχικά  c2 - -  μεταβολές  y- y y

H O OH3 ++ -

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O2 2

  μεταβολές  w - w -

Οι συγκεντρώσεις των ουσιών στην ιοντική ισορροπία είναι:, , ,HA A HB Bc x x c y y1 2= - = = - =- -6 7 6 7@ A @ A

,H O OHc x y c3 3 4w w= + + - = -+ -7 7A A

pH 4=   άρα   H O M1034=+ -7 A

H O OH

OH M

K 10

10w 3

14

10

$= =

=

+ - -

- -77 7

AA A

Από τον νόμο της ισορροπίας για το HA έχουμε:

HA

HA

H O AK c x

x

c xx

10 10

101

a3

1

45

1

$ $= = - =

- =

+ - --^ h 7

67A@A

x c111 11= ^ h

Από τον νόμο της ισορροπίας για το HB έχουμε:

HBHB

H O BK c y

y

c yy

y c c

1010

10001

1 10001

10001 2

a3

2

47

2

2 2

$ $

.

= = - =

- =

=+

+ - --^

^

h

h

767A@A

H O Mx y c 10 33 34w = + + - =+ - ^ h7 A

OH M

M

c

c

10

10 44

10

410

ww= - =

= -

- -

- ^ h7 A

Με αντικατάσταση στην  3^ h των  ,x y  και w  από τις  ,1 2^ ^h h και  4^ h προκύπτει:

M Mc c c c111

10001 10 101 2 3 4

10 4+ + - + =- -

, ,, ,

V VV V V V V V

V VV V V V V V

VV V

110 1

10000 1

0 01 0 01 10 10

1110

100010

10

1110

5

1 23 4

4 101 2 3 4

1 23 4

21 2 3 4

13 4

$ $$ $ $

$ $$

$

.

+ + = + - + + +

+ + + + + +

+ =

- -

-

^

_

^ _

h

hi

i

Page 20: Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς διερεύνηση!!!chemistrytopics.xyz/assets/λυμένα-παραδείγματα.pdf · Μονόδρομη αντίδραση

Από τη σχέση  5^ h είναι προφανές ότι δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ολόκληρη η ποσότητα του διαλύ-ματος  3D  και εφόσον θέλουμε μέγιστο όγκο θα χρησιμοποιήσουμε ολόκληρη την ποσότητα του διαλύ-ματος  4D . Το διάλυμα  2D  δεν επηρεάζει το pH τελικού διαλύματος άρα θα χρησιμοποιήσουμε επίσης ολόκληρη την ποσότητά του. Επειδή ο συντελεστής του V3  είναι μεγαλύτερος από τον συντελεστή του V1  και η ποσότητα του  1D  είναι μικρότερη από την ποσότητα του  4D  θα χρησιμοποιήσουμε ολόκληρη την ποσότητα του διαλύματος  1D . Από την σχέση  5^ h υπολογίζεται η ποσότητα του διαλύματος  3D  που πρέπει να χρησιμοποιηθεί και είναι  mL150 . Άρα ο μέγιστος όγκος είναι:

mL mL mL mL mLV 55 45 150 200 450max= + + + =

16  Διάλυμα ασθενούς μονοπρωτικού οξέος HA συγκέντρωσης c, έχει όγκο  mL40 . Το διάλυμα αυτό ογκομετρείται με πρότυπο διάλυμα  ,NaOH M0 2 . Όταν προστέθηκαν  mL20  του πρότυπου διαλύματος βρέθηκε ότι  H O M103

5=+ -6 @  ενώ όταν προστέθηκαν επιπλέον  mL40  του πρότυπου διαλύματος βρέ-θηκε ότι  ,OH M0 04=-6 @ . Να υπολογίσετε την τιμή της σταθεράς ιοντισμού Ka  του οξέος HA.Δίνονται:  C25 cq =   και  K 10w

14= - .

ΛύσηΜετά την ανά μιξη  mL HA c40  και  ,mL NaOH M20 0 2  οι αρχικές συγκεντρώσεις είναι:

HA c c6040

32

= =6 @    και    ,NaOH M M6020 0 2 15

1= =6 @

NaOH

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

Na OH++ -

M151 M15

1

HA H O2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O A3 ++ -

  αρχικά  c32 - -

  μεταβολές  x- x x

H O OH3 ++ -

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O2 2

  μεταβολές  y- y-

Οι συγκεντρώσεις των ουσιών στην ιοντική ισορροπία είναι:

, , ,HA A H O OH Mc x x x y y32

151

3= - = = - = -- + -6 7 7 7@ A A A

H O M1035=+ -7 A

H O OH

OH M

K 10

10w 3

14

9

$= =

=

+ - -

- -77 7

AA A

Από τον νόμο της ισορροπίας για το HA έχουμε:

HAHA

H O AK

c x

x

3210

a3

5$ $= =

-

+ - -

^ h 767A@A

OH M M

M M M

y

y

151 10

151 10 15

1

9

9 .

= - =

= -

- -

-

7 A

Page 21: Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς διερεύνηση!!!chemistrytopics.xyz/assets/λυμένα-παραδείγματα.pdf · Μονόδρομη αντίδραση

H O M

M M M M

x y

x y

10

10 151 10 15

13

5

5 5 .

= - =

= + = +

+ -

- -

7 A

Επομένως 

HAKc x

x

c c3210

32

151

10 151

10 110

a

55

5$ $=

-=

-= -

--

-

^ h 1^ h

Μετά την ανά μιξη  mL HA c40  και  ,mL NaOH M60 0 2  οι αρχικές συγκεντρώσεις είναι:

,HA c c10040 0 4= =6 @    και    , ,NaOH M M100

60 0 2 0 12= =6 @

NaOH

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

Na OH++ -

, M0 12 , M0 12

HA H O2+

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O A3 ++ -

  αρχικά  , c0 4 - -

  μεταβολές  z- z z

H O OH3 ++ -

m ? $ *

Μονόδρομη αντίδραση

Αμφίδρομη αντίδραση

Χημική ισορροπία

Μονός δεσμός Διπλός δεσμός Τριπλός δεσμός

Συντονισμός

£ ¤ ¥ 11£ ¤ ¥ 12

£ ¤ ¥ 10

CH CH2Στυρόλιο :

Γνησίως αύξουσα :

CH CΝCH2και ακρυλονιτρίλιο :

Γνησίως φθίνουσα :

H O2 2

  μεταβολές  w - w -

Οι συγκεντρώσεις των ουσιών στην ιοντική ισορροπία είναι: , , , , ,HA A H O OH Mc z z z0 4 0 123 w w= - = = - = -

- + -6 7 7 7@ A A A ,OH M0 04=-7 A

,

H O OH

H O M

K 10

0 0410

w 314

3

14

$= =

=

+ - -

+-

77 7

AA A

Από τον νόμο της ισορροπίας για το HA έχουμε:

,,

HAHA

H O AK c z

z

0 40 0410

a3

14

$ $= = -

+ -

-

^ h 767A@A

, ,

,

OH M M

M

0 12 0 04

0 08

ww= - =

=

-7 A

,

, , , ,

H O M

M M M M

z

z

0 0410

0 0410 0 08 0 04

10 0 08

3

14

14 14

.

w

w

= - =

= + = +

+-

- -

7 A

Επομένως 

,,

, ,, ,

, ,HAK c z

z

c c0 40 0410

0 4 0 080 0410 0 08

0 4 0 082 10

a

14 14

14$ $$

= - = - = -

- -

-

^ h 2^ h

Page 22: Ασκήσεις διερεύνησης χωρίς διερεύνηση!!!chemistrytopics.xyz/assets/λυμένα-παραδείγματα.pdf · Μονόδρομη αντίδραση

Από τις  1^ h και  2^ h προκύπτει:

, ,

, ,

, ,

, ,

, M

c c

c c

c

c

c

10 110

0 4 0 082 10

0 4 0 08 2 10 2 10

0 4 2 10 0 08 2 10

0 4 0 08

0 2

5 14

8 9

8 9

$

$ $

$ $

- = -

- = -

- = -

=

=

- -

- -

- -_ i

Επομένως 

,HAK c10 110

10 0 2 110 10a

5 55

$= - = - =- -

-^ h

Κονδύλης Παναγιώτης Λατζώνης Πολυνίκης Χημικός Χημικός [email protected] [email protected]

http://chemistrytopics.96.lt