[386.]
reakcia: KCl + AgNO3 → KNO3 + AgCl↓
m(AgCl) = 0,26 g
m(Cl-)=?
n(Cl-)=?
Z reakcie vyplýva, že látkové množstvo chloridových aniónov v roztoku bolo pred zrážaním
rovnaké ako látkové množstvo AgCl po vyzrážaní (za predpokladu, že reakcia prebieha až do
úplného vyzrážania AgCl):
n(Cl - ) = n(AgCl) =
0,26
m(AgCl)
m(AgCl)
=
=
= 1,8 ⋅10 −3 mol
M (AgCl) Ar (Cl) + Ar (Ag) 35,5 + 107,9
m(Cl - ) = n(Cl) ⋅ Ar (Cl) = 1,8 ⋅10 −3 ⋅ 35,5 = 64 mg
[387.]
objem vylúčenej žalúdkovej šťavy za 30 min bol 45 mL
objem odobratej žalúdkovej šťavy na analýzu = 5 mL (z tých 45 mL)
roztok NaOH na neutralizáciu: V = 4 mL = 0,004 L, c = 0,5 mol/L
reakcia neutralizácie: NaOH + HCl → NaCl + H2O
Aby sa roztok zneutralizoval, musí byť látkové množstvo (jednosýtnej) kyseliny rovnaké ako
látkové množstvo (jednosýtnej) zásady, čiže:
n(HCl) = n( NaOH) = c ⋅V = 0,5 ⋅ 0,004 = 2 ⋅10 −3 mol - toto látkové množstvo je v 5 mL
žalúdkovej šťavy odobratej na analýzu, teda v 45 mL je 9-násobne väčšie látkové množstvo,
18 ⋅10 −3 mol , čo bola sekrécia za 30 min, tým pádom za hodinu to bolo
36 ⋅10 −3 mol/hod = 0,036 mol/hod
hmotnosť čistej HCl by potom bola:
m(HCl) = n(HCl) ⋅ M r (HCl) = 36 ⋅10 −3 ⋅ 36,5 = 1,31 g (za hodinu)
-1-
[388.]
zmiešavacia rovnica:
m1 = 15 kg
w1 = 18,6 % = 0,186
m2 = 3 kg
w2 = 7 % = 0,07
m3 = 2 kg
w3 = 0 %
m4 = m1 + m2 + m3
w4 = ?
m1w1 + m2 w2 + m3 w3 = m4 w4
w4 =
=
m1w1 + m2 w2 + m3 w3
=
m4
15 ⋅ 0,186 + 3 ⋅ 0,07 + 2 ⋅ 0
= 0,15 = 15%
15 + 3 + 2
[389.]
V1(HCl) = 50 mL = 0,05 L
V(NaOH) = 20 mL = 0,02 L
c(NaOH) = 0,25 mol/L
V2(HCl) = 100 mL = 0,1 L
Vro = 250 mL = 0,25 L
reakcia neutralizácie: NaOH + HCl → NaCl + H2O
aby sa roztok zneutralizoval musí byť látkové množstvo (jednosýtnej) kyseliny rovnaké ako
látkové množstvo zásady (jednosýtnej) zásady, čiže:
c(HCl) =
n(HCl) n( NaOH) c( NaOH) ⋅ V ( NaOH) 0,25 ⋅ 0,02
=
=
=
= 0,1 mol/L
V1 (HCl)
V1 (HCl)
V1 (HCl)
0,05
100 mL tejto kyseliny predstavuje látkové množstvo
n2 (HCl) = c(HCl) ⋅ V2 (HCl) = 0,1 ⋅ 0,1 = 0,01 mol
kyselina reaguje s AgNO3 podľa rovnice:
HCl + AgNO3 → HNO3 + AgCl↓
AgNO3 je v nadbytku, pretože 3,4 g predstavuje látkové množstvo
m(AgNO3 )
3,4
n(AgNO3 ) =
=
= 0,02 mol
M r (AgNO3 ) 170
HCl a AgNO3 reagujú v pomere 1:1, čiže po skončení reakcie ostane 0,02 - 0,01 = 0,01 mol
nezreagovaného AgNO3. Keďže celkový objem roztoku je 250 mL jeho koncentrácia
n (AgNO3 ) 0,01
látkového množstva bude: c(AgNO3 ) = ro
=
= 0,04 mol/L
Vro
0,25
hmotnostná koncentrácia:
ρ (AgNO3 ) =
mro (AgNO3 ) nro (AgNO3 ) ⋅ M r (AgNO3 )
=
=
Vro
Vro
= c( AgNO3 ) ⋅ M r (AgNO3 ) = 0,04 ⋅ 170 = 6,8 g/L
-2-
[390.]
3,5 % hm. v 600 g roztoku(1) predstavuje hmotnosť:
m1 ( NaCl) = mro1 ⋅ w1 ( NaCl) = 600 ⋅ 0,035 = 21 g
toto množstvo predstavuje v roztoku(2), teda po odparení neznámeho množstva vody 12 %
hm.
trojčlenkou získame celkovú hmotnosť roztoku(2), x:
21 g....................12 %
x.......................100 %
x = 175 g
hmotnosť odparenej vody = hmotnosť roztoku(1) – hmotnosť roztoku(2) = 600 – 175 = 425 g
jej látkové množstvo je: n(H 2O) =
425
m( H 2 O)
=
= 23,6 mol
M r (H 2 O) 18
[391.]
Vro1(H2SO4) = 25 L
ρro1(H2SO4) = 1,7 kg/L
w1(H2SO4) = 80 % = 0,8
w2(H2SO4) = 16 % = 0,16
ρ(H2O) = 1,0 kg/L
Vprid(H2O) = ?
m( H 2SO 4 ) = w1 (H 2SO 4 ) ⋅ mro1 =
= w1 (H 2SO 4 ) ⋅ ρ ro1 ⋅ Vro1 = 0,8 ⋅1,7 ⋅ 25 = 34 kg
trojčlenkou získame celkovú hmotnosť roztoku po zriedení vodou, x:
34 kg....................16 %
x.........................100 %
x = 212,5 kg
hmotnosť pridanej vody = x – mro1 = 212,5 – 1,7⋅25 =
= 170 kg a to zodpovedá 170 L vody
(pri hustote vody ρ(H2O) = 1,0 kg/L)
-3-
[392.]
hmotnostný zlomok KCl nasýteného roztoku pri 75 °C je:
m(KCl)
50
w1 =
=
= 0,333
z 900 g je to 900⋅0,333 = 300 g KCl
m(KCl) + m(H 2O) 50 + 100
z toho vyplýva, že hmotnosť vody je 900 – 300 = 600 g
ak máme teda nasýtený roztok KCl aj pri 0 °C, a rozpustnosť KCl 26 g na 100 g vody, tak na
600 g vody to bude (600/100)⋅26, čiže 156 g KCl. Pred kryštalizáciou sme mali 300 g, teda
vykryštalizovalo 300 – 156 = 144 g KCl
[393.]
mro1 = 500 g
w1(BaCl2) = 24 % = 0,24
modp(H2O) = 210 g
mzr(BaCl2) = 40 g
množstvo BaCl2 pred zrážaním: m1 (BaCl2 ) = mro1 ⋅ w1 = 500 ⋅ 0,24 = 120 g
množstvo BaCl2 v roztoku po zrážaní: m2 (BaCl2 ) = m1 − mzr = 120 − 40 = 80 g
hmotnosť roztoku po odparení vody a vyzrážaní BaCl2 je:
mro 2 = mro1 − modp (H 2O) − mzr = 500 − 210 − 40 = 250 g
z toho vyplýva, že hmotnostný zlomok BaCl2 v roztoku po odparení vody a vyzrážaní časti
BaCl2 je:
w2 (BaCl2 ) =
m2 (BaCl2 ) 80
=
= 0,32 = 32%
mro 2
250
[394.]
mro1 = 200 g
w1(NH4Cl) = 25 % = 0,25
m90°C(NH4Cl) = 65 g/100 g vody
modp/prid(H2O) = ?
množstvo NH4Cl: m1 ( NH 4Cl) = mro1 ⋅ w1 = 200 ⋅ 0,25 = 50 g
z toho vyplýva, že hmotnosť vody je na začiatku 200 – 50 = 150 g
množstvo vody potrebnej na vytvorenie nasýteného roztoku z 50 g NH4Cl pri 90 °C získame
z trojčlenky:
-4-
na 65 g NH4Cl potrebujeme...................100 g vody
na 50 g NH4Cl potrebujeme.......................x g vody
x = 76,92 g
mnžstvo vody, ktoré treba odpariť je: 150 – 76,92 = 73,08 g
[395.]
v zadaní sa jedná o reakciu:
VI
IV
III VI
K2Cr2O7 + 3SO2 + H2SO4 → 2KCr(SO4)2 + H2O
U tejto reakcie ide o redoxnú reakciu – síra s oxidačným stupňom IV v oxide siričitom
prechádza na síru s oxidačným stupňom VI v sírane chromito-draselnom a chróm
v dichrómane draselnom s oxidačným stupňom VI na chróm s oxidačným stupňom III
v sírane chromito-draselnom. Stechiometrické koeficienty by sme mali vyčísliť na základe
prijatých/odovzdaných elektrónov, ale pre výpočet sú dôležité len stechiometrické koeficienty
pred dichrómanom draselným (1) a pred síranom chromito-draselným (2) a tie sú jasné
z bilancie počtu atómov chrómu a draslíka na ľavej a pravej strane chemickej rovnice.
c(KCr(SO4)2) = 0,15 mol/L
Vro = 200 mL = 0,2 L
Pre výpočet budeme ešte potrebovať aj relatívnu molekulovú hmotnosť dichrómanu
draselného:
M r (K 2Cr2O 7 ) = 2 ⋅ Ar (K ) + 2 ⋅ Ar (Cr ) + 7 ⋅ Ar (O) = 2 ⋅ 39 + 2 ⋅ 52 + 7 ⋅16 = 294
kamenec vzniká z dichrómanu v pomere:
n(K 2Cr2 O7 )
1
=
n(KCr(SO 4 ) 2 ) 2
z toho vyplýva: n(K 2Cr2O 7 ) =
c(KCr(SO 4 ) 2 ) ⋅ Vro 0,15 ⋅ 0,2
=
= 0,015 mol
2
2
m(K 2 Cr2O 7 ) = n(K 2Cr2O 7 ) ⋅ M r (K 2Cr2O 7 ) = 0,015 ⋅ 294 = 4,41 g
-5-
[396.]
Síran hexaakvachromitý má nasledovný vzorec:
[Cr(H2O)6]2(SO4)3 Pozor! Nie, [Cr2(H2O)6](SO4)3
(pretože jeden katión chrómu je koordinovaný šiestimi a nie tromi molekulami vody)
c([Cr(H2O)6]2(SO4)3) = 0,8 mol/L
Vro = 250 mL = 0,25 L
Relatívna molekulová hmotnosť síranu hexaakvachromitého je:
M r ([Cr(H 2O) 6 ]2 (SO 4 )3 ) = 2 ⋅ Ar (Cr ) + 24 ⋅ Ar (H) + 24 ⋅ Ar (O) + 3 ⋅ Ar (S) =
= 2 ⋅ 52 + 24 ⋅1 + 24 ⋅16 + 3 ⋅ 32 = 608
m = n ⋅ M r = c ⋅ Vro ⋅ M r = 0,8 ⋅ 0,25 ⋅ 608 = 121,6 g
[397.]
mro1 = 1 kg = 1000 g
w1(ZnSO4) = 35 % = 0,35
m40°C(ZnSO4) = 70 g/100 g vody
m10°C(ZnSO4) = 47 g/100 g vody
modp(H2O) = ?
mkr(ZnSO4) = ?
množstvo ZnSO4 na začiatku: m1 ( ZnSO 4 ) = mro1 ⋅ w1 = 1000 ⋅ 0,35 = 350 g
z toho vyplýva, že hmotnosť vody je na začiatku 1000 – 350 = 650 g
množstvo vody potrebnej na vytvorenie nasýteného roztoku z 350 g ZnSO4 pri 40 °C získame
z trojčlenky:
na 70 g ZnSO4 potrebujeme...................100 g vody
na 350 g ZnSO4 potrebujeme.......................x g vody
x = 500 g
mnžstvo vody, ktoré treba odpariť je: 650 – 500 = 150 g
-6-
po ochladení roztoku na 10 °C bude v ostávajúcich 500 g vody rozpustených:
v 100 g vody………47 g ZnSO4
v 500 g vody………x g ZnSO4
x = 235 g
na začiatku sme mali rozpustených 350 g ZnSO4, po ochladení už len 235 g, čiže
vykryštalizovalo 350 – 235 = 115 g ZnSO4
[398.]
Dekahydrát uhličitanu sodného má vzorec: Na2CO3⋅10H2O
M r ( Na 2CO 3 ) = 2 ⋅ Ar ( Na ) + 1⋅ Ar (C) + 3 ⋅ Ar (O) = 2 ⋅ 23 + 1⋅12 + 3 ⋅16 = 106
M r (H 2O) = 2 ⋅ Ar (H) + 1⋅ Ar (O) = 2 ⋅1 + 1⋅16 = 18
M r ( Na 2CO 3 ⋅10H 2O) = M r ( Na 2CO 3 ) + 10 ⋅ M r (H 2O) = 106 + 180 = 286
z toho vyplýva, že zo 100 g Na2CO3⋅10H2O je 37,06 g Na2CO3 a 62,94 g vody
rozpustnosť Na2CO3 pri 20 °C je 18 g na 100 g roztoku, čiže 18 g na 100 – 18 = 82 g vody
množstvo vody potrebné na rozpustenie 37,06 g Na2CO3 získame z trojčlenky:
na 18 g Na2CO3 potrebujeme...................82 g vody
na 37,06 g Na2CO3 potrebujeme..................x g vody
x = 168,83 g
z týchto 168,83 g už je prítomných 62,94 g v dekahydráte, čiže potrebujeme doplniť ešte
168,83 - 62,94 = 105,9 g vody.
-7-
[399.]
w(HCl) = 20 % = 0,2
ρ(HCl) = 1,095 g/mL
m(BiCl3) = 6,3 g
Mr(BiCl3) = 315
Mr(HCl) = 36,5
Vro(HCl) = ?
na vyzrážanie bizmutu ako Bi2S3 potrebujeme H2S a na prípravu H2S potrebujeme FeS + HCl
(pozn.: neuvažuje sa recyklácia HCl z reakcie 2)
1)
2)
FeS + 2HCl → H2S + FeCl2
2BiCl3 + 3H2S → Bi2S3↓ + 6HCl
n(BiCl3 ) =
m(BiCl3 )
6,3
=
= 0,02 mol
M r (BiCl3 ) 315
látky reagujú v stechiometrických pomeroch (rovnica 2):
n(BiCl3 ) 2
=
n(H 2S)
3
teda n(H2S) = 0,03 mol
zo stechiometrických koeficientov rovnice 1 vyplýva, že na 1 mol H2S potrebujeme 2 mol
HCl, čiže na 0,03 mol H2S potrebujeme 0,06 mol HCl
m(HCl) = n ⋅ M r = 0,06 ⋅ 36,5 = 2,19 g
týchto 2,19 g je 20 % v roztoku HCl, teda 100 % (hmotnosť roztoku) je
objem roztoku HCl je potom: Vro =
mro
ρ ro
=
2,19
= 10,95 g
0,2
10,95
= 10 mL
1,095
[400.]
w(NaCl) = 88 % = 0,88
mro(NaOH) = 50 kg = 50 000 g
w(NaOH) = 60 % = 0,60
Mr(NaOH) = 40
Mr(NaCl) = 58,5
straty Na = 0,3 %
(výťažok je 99,7 % = 0,997)
m(NaCl) = ?
mro(NaCl) = ?
disociácia NaCl pred elektrolýzou – vznik
roztoku NaCl:
NaCl(s) → Na+(aq) + Cl-(aq)
reakcie počas elektrolýzy:
na katóde: Na+(aq) + e- → Na(s)
v roztoku: Na(s) + 2H2O → H2 + NaOH
-8-
látkové množstvo vzniknutého NaOH:
n( NaOH) =
m( NaOH)
m ( NaOH) ⋅ w( NaOH) 50000 ⋅ 0,6
= ro
=
= 750 mol
M r ( NaOH)
M r ( NaOH)
40
podľa stechiometrických koeficientov reakcie v roztoku je látkové množstvo reagujúceho
sodíka a vznikajúceho NaOH rovnaké teda 750 mol, musíme však zohľadniť straty 0,3 %,
750
= 752,26 mol sodíka
čiže na to aby vzniklo 750 mol NaOH potrebujeme
0,997
z rovnice disociácie NaCl vyplýva, že látkové množstvá sodíka a NaCl sú rovnaké:
m( NaCl) = n( NaCl) ⋅ M r ( NaCl) = 752,26 ⋅ 58,5 = 44007 g ≅ 44 kg
hmotnosť roztoku je potom:
mro ( NaCl) =
m( NaCl)
44
=
= 50 kg
w( NaCl) 0,88
[401.]
jednotky koncentrácie látkového množstva sa udávajú ako látkové množstvo na objem
roztoku
[402.]
predpona
exapetateragigamegakilohektodekadecicentimilimikronanopikofemtoato-
skratka predpony
E
P
T
G
M
k
h
da
d
c
m
µ
n
p
f
a
-9-
násobok
1018
1015
1012
109
106
103
102
101
10-1
10-2
10-3
10-6
10-9
10-12
10-15
10-18
[403.]
A = NaNO3
B = H2O
mA = 35 g
mB = 250 g
wA =
mA
m
35
= A =
= 0,1228 = 12,28 %
mA + mB mro 35 + 250
0,1 g je 100 mg, čiže taký istý hm. zlomok má aj 12,28 mg v 0,1 g roztoku
v rovnakej relácií je aj 368,4 g na 3 kg roztoku
[404.]
A = CH3CH2OH
B = H2O
ϕA = 0,16
ϕA =
16
VA
V
= A =
= 0,16 = 16 %
VA + VB Vro 16 + 84
to je 16 mL etanolu na 100 mL roztoku alebo na 84 mL vody
v rovnakej relácií je aj 0,16 mL etanolu na 1 mL roztoku
a keďže 40 je 2,5-krát viac ako 16 aj 40 mL etanolu na 250 mL
roztoku
[405.]
A = KCl
B = H2O
wA = 0,03
wA =
mA
m
3
= A =
= 0,03
mA + mB mro 3 + 97
to sú 3 g na 100 g roztoku alebo 6 g na 200 g (0,2 kg) roztoku
alebo 3 g na 97 g vody
v rovnakej relácií je aj 368,4 g na 3 kg roztoku
- 10 -
[406.]
celobióza je disacharid skladajúci sa z dvoch glukózových jednotiek spojených β(1→4)
glykozidovou väzbou
každý jednoduchý monosacharid má všeobecný sumárny vzorec Cn(H2O)n, glukóza je hexóza,
čiže n=6
disacharid vzniká kondenzáciou dvoch monosacharidových jednotiek – odštiepuje (eliminuje)
sa pri tom jedna molekula vody
všeobecný vzorec disacharidu je potom C2n(H2O)2n-1
sumárny vzorec celobiózy je tým pádom C12H22O11
w(C) =
12 ⋅ Ar (C)
12 ⋅12
=
= 0,421
12 ⋅ Ar (C) + 22 ⋅ Ar (H) + 11 ⋅ Ar (O) 12 ⋅12 + 22 ⋅1 + 11 ⋅16
w(H) =
22 ⋅ Ar (H)
22 ⋅1
=
= 0,064
12 ⋅ Ar (C) + 22 ⋅ Ar (H) + 11 ⋅ Ar (O) 12 ⋅12 + 22 ⋅1 + 11 ⋅16
w(O) =
11 ⋅ Ar (O)
11 ⋅16
=
= 0,515
12 ⋅ Ar (C) + 22 ⋅ Ar (H) + 11 ⋅ Ar (O) 12 ⋅12 + 22 ⋅1 + 11 ⋅16
alebo dopočítame tento zlomok tak, že odpočítame predchádzajúce dva od jednotky:
w(O) = 1 − 0,421 − 0,064 = 0,515
[407.]
tiomočovina má vzorec (NH2)2CS
w(C) =
Ar (C)
12
=
= 0,1579 = 15,79%
Ar (C) + 4 ⋅ Ar (H) + 2 ⋅ Ar ( N) + Ar (S) 12 + 4 ⋅1 + 2 ⋅14 + 32
w(H) =
4 ⋅ Ar (H)
4 ⋅1
=
= 0,0526 = 5,26%
Ar (C) + 4 ⋅ Ar (H) + 2 ⋅ Ar ( N) + Ar (S) 12 + 4 ⋅1 + 2 ⋅14 + 32
w( N) =
2 ⋅ Ar ( N)
2 ⋅14
=
= 0,3684 = 36,84%
Ar (C) + 4 ⋅ Ar (H) + 2 ⋅ Ar ( N) + Ar (S) 12 + 4 ⋅1 + 2 ⋅14 + 32
w(S) =
Ar (S)
32
=
= 0,4211 = 42,11%
Ar (C) + 4 ⋅ Ar (H) + 2 ⋅ Ar ( N) + Ar (S) 12 + 4 ⋅1 + 2 ⋅14 + 32
- 11 -
[408.]
A = AgIO3
Vro = 250 cm3
mA = 0,011 g
MrA = 282
KS = ?
[Ag+] = ?
[IO3-] = ?
disociácia iodičnanu striborného: AgIO3 → Ag+ + IO3keďže vznikne nasýtený roztok považujeme disociáciu za 100 %-nú
stechiometrické koeficienty oboch iónov sú 1, čiže ich koncentrácie v roztoku sa rovnajú
c0A = [Ag+] = [IO3-] =
mA
0,011
=
= 1,56 ⋅10 −4 mol/L
M rA ⋅ Vro 282 ⋅ 0,25
K S = [Ag + ] ⋅ [IO3- ] = 1,56 ⋅10 −4 ⋅1,56 ⋅10 −4 = 2,43 ⋅10 −8
[409.]
A = AgBr
KS(A) = 3,6⋅10-13
Vro = 1 L
Ar(Ag) = 108
Ar(Br) = 80
[Ag+] = ?
[Br-] = ?
ρ(Ag) = ?
ρ(Br) = ?
disociácia bromidu strieborného: AgBr → Ag+ + Brstechiometrické koeficienty oboch iónov sú 1, čiže ich koncentrácie v roztoku sa rovnajú
K S = [Ag + ] ⋅ [Br - ] = 3,6 ⋅10 −13
⇒ [Ag+] = [Br-] =
K S = 3,6 ⋅10−13 = 6 ⋅10 −7 mol/L
ρ(Ag) =
=
m(Ag) n(Ag) ⋅ Ar (Ag)
=
= c(Ag) ⋅ Ar (Ag) = [Ag + ] ⋅ Ar (Ag) = 6 ⋅10 −7 ⋅108 = 6,48 ⋅10 −5 g
Vro
Vro
ρ(Br) = [Br − ] ⋅ Ar (Br) = 6 ⋅10−7 ⋅ 80 = 4,8 ⋅10−5 g
- 12 -
[410.]
pH = 9,5
c(Ag+) = ?
c(OH-) = ?
KS = ?
rozpúšťanie oxidu strieborného vo vode nie je dôležité pre výpočet, ale dá sa zapísať
nasledovnou rovnicou: Ag 2O + H 2O → 2AgOH
disociácia hydroxidu striborného: AgOH → Ag+ + OHkoncentrácia iónov OH- sa dá vypočítať z pH, pre vodné roztoky platí:
pH = -log[H+]; pOH = -log[OH-]
KV = [H+]⋅[OH-] = 10-14 ⇒ pKV = 14 = pH + pOH
pOH = 14 – pH = 14 – 9,5 = 4,5 ⇒ c(OH-) = c(Ag+) = 10-4,5 = 3,16⋅10-5 mol/L
K S = [Ag + ] ⋅ [OH - ] = (3,16 ⋅10 −5 ) 2 = 9,99 ⋅10 −10
[411.]
KS(AgBr) = 3,6⋅10-13
c(KBr) = 2⋅10-1 mol⋅dm-3 = 0,2 mol/L
c(AgBr) = ?
c(Ag+) = ?
c(Br-) = ?
disociácia bromidu draselného: KBr → K+ + BrKBr je látka veľmi dobre rozpustná vo vode, z toho vyplýva, že rozpúšťaním 0,2 mol KBr
v litri roztoku vznikne koncentrácia Br- c(Br-) = [Br-] = 0,2 mol/L
disociácia bromidu strieborného: AgBr → Ag+ + BrK S (A) = [Ag + ] ⋅ [Br - ] = 3,6 ⋅10 −13 ⇒ [Ag + ] =
KS
3,6 ⋅10−13
=
= 1,8 ⋅10 −12 mol/L
[Br − ]
0,2
Také isté množstvo, čiže 1,8⋅10-12 mol/L iónov Br- vznikne rozpúšťaním AgBr. Vidíme, že
oproti 0,2 mol/L je to veľmi malé číslo, a preto tento príspevok môžeme pri výpočte
zanedbať.
Sumarizácia výsledkov:
c(Ag+) = 1,8⋅10-12 mol/L; c(AgBr) = 1,8⋅10-12 mol/L; c(Br-) = 0,2 mol/L
- 13 -
[412.]
c(Na2SO4) = 0,01 mol⋅dm-3
m(CaSO4) = 34 mg = 0,034 g
Mr(CaSO4) = 136
Vro = 250 cm3 = 0,25 L
KS(CaSO4) = ?
c(SO42-) = ?
c(Ca2+) = ?
disociácia síranu sodného: Na2SO4 → 2Na+ + SO42Na2SO4 je látka veľmi dobre rozpustná vo vode, z toho vyplýva, že rozpúšťaním 0,01 mol
Na2SO4 v litri roztoku vznikne koncentrácia SO42- c1(SO42-) = 0,01 mol/L
c(CaSO 4 ) =
0,034
m(CaSO 4 )
=
= 0,001 mol/L
M r (CaSO 4 ) ⋅ Vro 136 ⋅ 0,25
Koncentrácia iónov Ca2+: c(Ca2+) = 0,001 mol/L
Celkovú koncentráciu iónov SO42- dostaneme spočítaním koncentrácií, ktoré vzniknú
rozpúšťaním Na2SO4 a CaSO4 ⇒ c(SO42-) = 0,01 + 0,001 = 0,011 mol/L
K S = [Ca 2+ ] ⋅ [SO 24− ] = 0,001 ⋅ 0,011 = 1,1 ⋅10 −5
[413.]
c1(CaCl2) = 0,01 mol/L
c1(Na2SO4) = 0,01 mol/L
KS(CaSO4) = 2,3⋅10-4
c(SO42-) = ?
c(Ca2+) = ?
disociácia síranu sodného: Na2SO4 → 2Na+ + SO42disociácia chloridu vápenatého: CaCl2 → Ca2+ + 2Clvznik zrazeniny CaSO4: Ca2+ + SO42- → CaSO4↓
Zmiešaním dvoch roztokov s rovnakým objemom vznikne roztok s dvojnásobným objemom
a polovičnou koncentráciou oboch rozpustených látok.
Z toho vyplýva: c2(CaCl2) = 0,005 mol/L; c2(Na2SO4) = 0,005 mol/L
Ak je súčin koncentrácií Ca2+ a SO42- väčší ako KS(CaSO4) vznikne zrazenina.
Ak je súčin koncentrácií Ca2+ a SO42- menší ako KS(CaSO4) nevznikne zrazenina.
c(CaCl2)⋅c(Na2SO4) = c(Ca2+)⋅c(SO42-) = 0,005⋅0,005= 2,5⋅10-5 < 2,3⋅10-4 ⇒ zrazenina
nevznikne
c(Ca2+) = c(SO42-) = 0,005 mol/L = 5⋅10-3 mol/L = 5 mmol/L
- 14 -
[414.]
rozpustnosť vyjadrená ako hmotnostná koncentrácia: ρ(Ag2CrO4) = 3,32⋅10-2 g⋅dm-3
Mr(Ag2CrO4) = 332
KS(Ag2CrO4) = ?
c(CrO42-) = ?
c(Ag +) = ?
c(Ag 2CrO 4 ) =
ρ (Ag 2CrO 4 )
M r (Ag 2CrO 4 )
=
3,32 ⋅10−2
= 10−4 mol/L
332
disociácia chrómanu strieborného: Ag2CrO4 → 2Ag+ + CrO42Zo stechiometrických koeficientov disociácie chrómanu strieborného vyplýva, že
koncentrácia chrómanových aniónov bude rovnaká ako c(Ag2CrO4), teda c(CrO42-) = 10-4
mol/L
a
koncentrácia strieborných katiónov bude dvojnásobná, teda: c(Ag +) = 2⋅10-4 mol/L
KS(Ag2CrO4) = [Ag+]2⋅[CrO42-] = (2⋅10-4)2⋅10-4 = 4⋅10-12
[415.]
A = Ag2SO4
KS(A) = 7⋅10-5
Mr(A) = 312
rozpustnosť(A) = ? g/L; mol/L; mol/mL
disociácia síranu strieborného: Ag2SO4 → 2Ag+ + SO42Zo stechiometrických koeficientov disociácie síranu strieborného vyplýva, že koncentrácia
síranových aniónov bude rovnaká ako cA a koncentrácia strieborných katiónov bude
dvojnásobná, teda: c(Ag +) = 2⋅cA
KS(A) = [Ag+]2⋅[SO42-] = 7⋅10-5 = (2⋅cA)2⋅cA = 4⋅cA3
cA = 3
7 ⋅10−5
= 0,026 mol/L = 2,6 ⋅10-2 mol ⋅ dm -3 = 2,6 ⋅10-5 mol ⋅ cm-3
4
ρA = cA⋅Mr(A) = 0,026⋅312 = 8,11 g/L
- 15 -
[416.]
A = PbI2
mA = 1 g
Vro = 1470 mL = 1,47 L
cA = ?
c(Pb2+) = ?
c(I-) = ?
KS(A) = ?
Ar(Pb) = 207
Ar(I) = 127
disociácia jodidu olovnatého: PbI2 → Pb2+ + 2IZo stechiometrických koeficientov disociácie jodidu olovnatého vyplýva, že koncentrácia
olovnatých katiónov bude rovnaká ako cA a koncentrácia jodidových aniónov bude
dvojnásobná, teda: c(I-) = 2⋅cA
cA =
mA
mA
1
=
=
= 1,476 ⋅10 −3 mol/L
M r (A) ⋅ Vro ( Ar (Pb) + 2 ⋅ Ar (I)) ⋅ Vro (207 + 2 ⋅127) ⋅1,47
c(Pb2+) = cA = 1,476 ⋅10−3 mol/L
c(I-) = 2⋅cA = 2⋅1,4756⋅10-3 = 2,951⋅10-3 mol/L
KS(A) = [Pb2+]⋅[I-]2 = 1,476⋅10-3⋅(2,951⋅10-3)2 = 1,285⋅10-8
[417.]
A = PbI2
KS(A) = 1,4⋅10-8
cA = ?
c(Pb2+) = ?
c(I-) = ?
disociácia jodidu olovnatého: PbI2 → Pb2+ + 2IZo stechiometrických koeficientov disociácie jodidu olovnatého vyplýva, že koncentrácia
olovnatých katiónov bude rovnaká ako cA a koncentrácia jodidových aniónov bude
dvojnásobná, teda: c(I-) = 2⋅cA
KS(A) = [Pb2+]⋅[I-]2 = cA⋅(2⋅cA)2 = 4⋅cA3
cA = 3
1,4 ⋅10−8
= 1,52 ⋅10−3 mol/L = 1,52 mmol/L
4
c(Pb2+) = [Pb2+] = cA = 1,52⋅10-3 mol/L;
c(I-) = [I-] = 2⋅cA = 2⋅1,52⋅10-3 = 3,04⋅10-3 mol/L
- 16 -
[418.]
w1(H2SO4) = 96 % = 0,96
ρ1(H2SO4) = 1,84 g/cm3 = 1840 g/L
Vro2 = 2 L
c2(H2SO4) = 0,25 mol/L
Mr(H2SO4) = 98
mro1 = ?
Vro1 = ?
m(H 2SO 4 ) = n ⋅ M r = c2 ⋅ Vro 2 ⋅ M r = 0,25 ⋅ 2 ⋅ 98 = 49 g
(to by bola hmotnosť 100 %-nej H2SO4)
49
m(H 2SO 4 )
z toho vyplýva, že hmotnosť 96 %-nej bude: mro1 =
=
= 51,04 g ≅ 0,051 kg
w1 (H 2SO 4 ) 0,96
a jej objem: Vro1 =
mro1
ρ1
=
51,04
= 0,02774 L = 2,774 ⋅10-2 L = 27,74 mL
1840
[419.]
c(KMnO4) = 2⋅10-3 mol/L
Vro = 250 mL = 0,25 L
n=?
n = c(KMnO 4 ) ⋅Vro = 2 ⋅10−3 ⋅ 0,25 = 5 ⋅10 −4 mol = 0,5 mmol = 500 µmol
[420.]
w(HCl) = 18 % = 0,18
ρro(HCl) = 1,1 g/cm3 = 1100 g/L
Mr(HCl) = 36,5
c(HCl) = ?
c(HCl) =
n(HCl)
m(HCl)
m ⋅ w(HCl)
w(HCl)
0,18
=
= ro
= ρ ro ⋅
= 1100 ⋅
= 5,42 mol/L
Vro
M r (HCl) ⋅ Vro M r (HCl) ⋅ Vro
M r (HCl)
36,5
- 17 -
[421.]
Vro1 = 600 mL = 0,6 L
c1(HCl) = 800 mmol/L = 0,8 mol/L
c2(HCl) = 0,25 mol/L
Vprid(H2O) = ?
n1(HCl) = n2(HCl)
c1(HCl)Vro1 = c2(HCl)Vro2
c (HCl) ⋅ Vro1 0,8 ⋅ 0,6
Vro2 = 1
=
= 1,92 L
c2 (HCl)
0,25
Vprid(H2O) = Vro2 - Vro1 = 1,92 – 0,6 = 1,32 L = 1320 mL
[422.]
c(FeCl3) = 0,2 mol/L
m(FeCl3) = 48,6 g
Mr(FeCl3) = 162
Vro = ?
Vro =
n(FeCl3 )
m(FeCl3 )
48,6
=
=
= 1,5 L = 1500 cm3 = 1,5 ⋅106 µL
c(FeCl3 ) M r (FeCl3 ) ⋅ c(FeCl3 ) 162 ⋅ 0,2
[423.]
A = NaOH
cA = 2 mol/L
ρro = 1,08 g/cm3 = 1080 g/L
MrA = 40
wA =
mA nA ⋅ M r A cA ⋅ M r A 2 ⋅ 40
=
=
=
= 0,0741 = 7,41 %
mro
ρ ro ⋅ Vro
ρ ro
1080
roztok môže obsahovať 7,41 g NaOH a 92,59 g H2O alebo aj 14,82 g NaOH a 185,18 g H2O
[424.]
A = HNO3
cA = 5,62 mol/L
ρro = 1,18 g/cm3 = 1180 g/L
MrA = 63
wA =
cA ⋅ M r A
ρ ro
=
5,62 ⋅ 63
= 0,3 = 30 %
1180
- 18 -
[425.]
A = H2SO4
Vro = 2500 cm3 = 2,5 L
cA = 0,6 mol/L
MrA = 98
nA = ?
mA = ?
nA = cA ⋅ Vro = 0,6 ⋅ 2,5 = 1,5 mol
mA = nA ⋅ M rA = 1,5 ⋅ 98 = 147 g = 0,147 kg
[426.]
m(Ba(OH)2) = 3,42 g
Mr(Ba(OH)2) = 171
Mr(HCl) = 36,5
V⋅c(HCl) = ?
m(HCl) = ?
reakcia neutralizácie: Ba(OH)2 + 2HCl → BaCl2 + 2H2O
n(HCl)
2
=
n(Ba(OH) 2 ) 1
⇒ n(HCl) = 2 ⋅ n(Ba(OH) 2 ) = 2 ⋅
m(Ba(OH) 2 )
3,42
= 2⋅
= 0,04 mol
M r (Ba(OH) 2 )
171
objem kyseliny (v litroch) a jej koncentrácia (v moloch na liter) musia byť také, aby ich súčin
bol 0,04 mol (napr. V = 0,08 L a c = 0,5 mol/L, V⋅c(HCl) = 0,04 mol)
m(HCl) = n(HCl) ⋅ M r (HCl) = 0,04 ⋅ 36,5 = 1,46 g
[427.]
A = HNO3
nA = 3,5⋅10-3 mol
Vro = 400 mL = 0,4 L
MrA = 63
cA = ?
mA = ?
cA =
nA 3,5 ⋅10−3
=
= 8,75 ⋅10 −3 mol/L = 8,75 mmol/L
0,4
Vro
mA = nA ⋅ M A = 3,5 ⋅10 −3 ⋅ 63 = 0,22 g = 220 mg
- 19 -
[428.]
A = HClO3
nA = 3⋅10-4 mol
Vro = 25 cm3 = 0,025 L
cA = ?
cA =
nA 3 ⋅10−4
=
= 0,012 mol/L = 1,2 ⋅10−2 mol/L = 12 mmol/L
Vro
0,025
[429.]
A = HCl
wA = 25 % = 0,25
ρro = 1,1 g/cm3 = 1100 g/L
MrA = 36,5
cA = ?
cA =
wA ⋅ ρ ro 0,25 ⋅1100
=
= 7,53 mol/L = 7,53 ⋅103 mmol/L
M rA
36,5
[430.]
A = NaCl
B = H2O
mA = 30 g
mB = 420 g
ρro = 1,1 g/cm3 = 1100 g/L
MrA = 58
cA = ?
wA = ?
wA =
mA
30
=
= 0,0667 = 6,67 %
mA + mB 30 + 420
cA =
wA ⋅ ρ ro 0,0667 ⋅1100
=
= 1,26 mol/L = 1,26 ⋅103 mmol/L
M rA
58
- 20 -
[431.]
A = Na2SO4
B = H2O
Vro = 5 L
wA = 8 % = 0,08
ρro = 1,075 g/cm3 = 1075 g/L
MrA = 142
nA = ?
mA = ?
mA = wA ⋅ ρ ro ⋅ Vro = 0,08 ⋅1075 ⋅ 5 = 430 g = 0,43 kg
nA =
mA
430
=
= 3,028 mol
M rA 142
[432.]
A = H2SO4
B = H2O
Vro1 = 400 mL = 0,4 L
wA1 = 85 % = 0,85
ρro1 = 1,8 g/cm3 = 1800 g/L
VB2 = 800 mL = 0,8 L
MrA = 98
cA1 = ?
cA2 = ?
cA1 =
wA1 ⋅ ρ ro1 0,85 ⋅1800
=
= 15,6 mol/L = 1,56 ⋅10 4 mmol/L
M rA
98
Vro 2 = Vro1 + VB2 = 0,4 + 0,8 = 1,2 L
nA1 = nA2
cA1Vro1 = cA2Vro2
c ⋅V
15,6 ⋅ 0,4
cA2 = A1 ro1 =
= 5,2 mol/L = 5,2 ⋅103 mmol/L
Vro 2
1,2
- 21 -
[433.]
A = LiCl
B = H2O
Vro = 750 mL = 0,75 L
wA = 6,5 % = 0,065
ρro = 1,12 g/cm3 = 1120 g/L
mA = ?
mB = ?
m A = w A ⋅ ρ ro ⋅ V ro = 0 ,065 ⋅ 1120 ⋅ 0 , 75 = 54 , 6 g = 0,0546 kg
mB = mro ⋅ wB = ρ ro ⋅ Vro ⋅ (1 − wA ) = 1120 ⋅ 0,75 ⋅ 0,935 = 785,4 g
[434.]
A = CuSO4
B = H2O
mro = 1,5 kg = 1500 g
wA = 6 % = 0,06
Mr(CuSO4⋅5H2O) = 250
MrB = 18
M r A = M r (CuSO 4 ⋅ 5H 2O) − 5 ⋅ M r B = 250 − 90 = 160
mA = wA ⋅ mro = 0,06 ⋅1500 = 90 g
týchto 90 g zodpovedá látkovému množstvu nA =
mA
90
=
= 0,5625 mol
M rA 160
také isté látkové množstvo musí mať aj rozpustená modrá skalica, CuSO4⋅5H2O
m(CuSO 4 ⋅ 5H 2O) = nA ⋅ M r (CuSO 4 ⋅ 5H 2O) = 0,5625 ⋅ 250 = 140,6 g = 0,1406 kg
- 22 -
[435.]
A = etanol
B = H2O
ϕA1 = 95 % = 0,95
Vro2 = 600 mL = 0,6 L
ϕA2 = 40 % = 0,4
Vro1 = ?
VpridB = ?
VA1 = VA2
ϕ A1 ⋅Vro1 = ϕ A2 ⋅ Vro 2
Vro1 =
ϕ A2 ⋅Vro 2 0,4 ⋅ 0,6
=
= 0,25263 L = 252,63 mL
ϕ A1
0,95
VB1 = Vro1 − VA1 = Vro1 − Vro1 ⋅ ϕ A1 = Vro1 ⋅ (1 − ϕ A2 ) = 0,25263 ⋅ (1 − 0,95) = 0,01263 L
VB2 = Vro 2 ⋅ (1 − ϕ A2 ) = 0,6 ⋅ (1 − 0,4) = 0,36 L
V pridB = VB2 − VB1 = 0,36 − 0,0126 = 0,34737 L = 347,37 mL
[436.]
m(HNO3) = 18,9 g
m(NaOH) = 3,2 g
VA1 = VB1 = 1 L
Mr(HNO3) = 63
Mr(NaOH) = 40
VB 2
=?
VA 2
reakcia neutralizácie: NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O
roztoky musíme zmiešať v takom objemovom pomere, aby sa ich látkové množstvá rovnali:
nA2 = nB2
cAVA2 = cBVB2
VB 2 cA nA1
=
=
VA2 cB nB1
- keďže objemy východiskových roztokov (1) sú 1 L, tak látkové množstvá sa číselne rovnajú
koncetrácii týchto roztokov
- 23 -
- objemy roztokov (2) musia byť v opačnom pomere ako koncentrácie (látkové množstvá na
začiatku):
nA1 =
m(HNO3 ) 18,9
=
= 0,3 mol
M r (HNO3 )
63
nB1 =
m( NaOH) 3,2
=
= 0,08 mol
M r ( NaOH) 40
VB 2 nA1
0,3
=
=
= 3,75
VA2 nB1 0,08
na 3,75 L roztoku B potrebujeme 1 L roztoku A
alebo na 18,75 L roztoku B potrebujeme 5 L roztoku A atď.
[437.]
A = Na2CO3
B = H2O
wtech(A) = 95 % = 0,95
mro = 350 g
wA = 8 % = 0,08
mtech(A) = ?
m(B) = ?
mtech (A) =
mro ⋅ wA 350 ⋅ 0,08
=
= 29,47 g
wtech (A)
0,95
m(B) = mro − mtech (A) = 350 − 29,47 = 320,53 g
[438.]
A = KCl
B = H2O
Vro = 3 L
wA = 12 % = 0,12
ρro = 1,07 g/cm3 = 1070 g/L
mA = ?
mB = ?
mA = mro ⋅ wA = ρ ro ⋅ Vro ⋅ wA = 1070 ⋅ 3 ⋅ 0,12 = 385,2 g
mB = mro − mA = ρ ro ⋅ Vro − mA = 1070 ⋅ 3 − 385,2 = 2824,8 g
- 24 -
[439.]
A = metanol
B = H2O
ϕA1 = 75 % = 0,75
Vro2 = 2400 cm3 = 2,4 L
ϕA2 = 40 % = 0,4
Vro1 = ?
VpridB = ?
VA1 = VA2
ϕ A1 ⋅Vro1 = ϕ A2 ⋅Vro 2
Vro1 =
ϕ A2 ⋅Vro 2 0,4 ⋅ 2,4
=
= 1,28 L
0,75
ϕ A1
VB1 = Vro1 − VA1 = Vro1 − Vro1 ⋅ ϕ A1 = Vro1 ⋅ (1 − ϕ A2 ) = 1,28 ⋅ (1 − 0,75) = 0,32 L
VB2 = Vro 2 ⋅ (1 − ϕ A2 ) = 2,4 ⋅ (1 − 0,4) = 1,44 L
V pridB = VB2 − VB1 = 1,44 − 0,32 = 1,12 L
[440.]
A = HCl
cA = 60 µmol⋅dm-3 = 6⋅10-5 mol/L
pH = ?
pOH = ?
disociáciu kyseliny chlorovodíkovej: HCl → H+ + Cl- považujeme za 100 %-nú
tak potom [H+] = cA
pH = -log[H+] = -logcA = -log6⋅10-5 = -log6 – log10-5 = -0,778 + 5 = 4,222
pOH = pKV – pH = 14 – 4,222 = 9,778
- 25 -
[441.]
A = LiOH
cA = 4⋅10-3 mol/L
pH = ?
pOH = ?
disociáciu hydroxidu lítneho: LiOH → Li+ + OH- považujeme za 100 %-nú
tak potom [OH-] = cA
pOH = -log[OH-] = -logcA = -log4⋅10-3 = -log4 – log10-3 = -0,602 + 3 = 2,398
pH = pKV – pOH = 14 – 2,398 = 11,602
[442.]
A = HNO3
pOH = 9,602
pH = ?
cA = ?
disociáciu kyseliny dusičnej: HNO3 → H+ + NO3- považujeme za 100 %-nú
pH = pKV – pOH = 14 – 9,602 = 4,398
cA = 10-4,398 = 4⋅10-5 mol/L
[443.]
A = HCl
B = KOH
cA = 3 mmol/L = 3⋅10-3 mol/L
VroA = 500 mL = 0,5 L
VroB = 1 L
pH(B) = ?
pOH(B) = ?
cB(OH-) = ?
cB(H3O+) = ?
disociáciu kyseliny chlorovodíkovej: HCl → H+ + Cl- a hydroxidu draselného:
KOH → K+ + OH- považujeme za 100 %-nú
na to, aby prebehla neutralizácia, musia sa rovnať ich látkové množstvá:
nA = nB
cAVroA = cBVroB
- 26 -
cB =
cA ⋅VroA 3 ⋅10 −3 ⋅ 0,5
=
= 1,5 ⋅10 −3 mol/L
VroB
1
keďže disociácia je úplná rovnakú koncentráciu budú mať aj ióny OH-,
cB(OH-) = 1,5⋅10-3 mol/L
pOH(B) = -log[OH-]B = -logcB = -log1,5⋅10-3 = -log1,5 – log10-3 = -0,176 + 3 = 2,824
pH(B) = pKV – pOH(B) = 14 – 2,824 = 11,176
cB(H3O+) = 10-11,176 = 6,67⋅10-12 mol/L
[444.]
A = HNO3
cA = 6 mmol⋅dm-3 = 6⋅10-3 mol/L
pH = ?
pOH = ?
cA(OH-) = ?
disociáciu kyseliny dusičnej: HNO3 → H+ + NO3- považujeme za 100 %-nú
pH = -log[H+] = -logcA = -log6⋅10-3 = -log6 – log10-3 = -0,778 + 3 = 2,222
pOH = pKV – pH = 14 – 2,222 = 11,778
cA(OH-) = 10-11,778 = 1,667⋅10-12 mol/L
[445.]
A = HCl
mA = 0,33 g
Vro = 600 mL = 0,6 L
MrA = 36,5
pH = ?
pOH = ?
disociáciu kyseliny chlorovodíkovej: HCl → H+ + Cl- považujeme za 100 %-nú
cA =
nA
mA
0,33
=
=
= 0,015 mol/L = 1,5 ⋅10 −2 mol/L
Vro M rA ⋅ Vro 36,5 ⋅ 0,6
pH = -log[H+] = -logcA = -log1,5⋅10-2 = -log1,5 – log10-2 = -0,176 + 2 = 1,824
pOH = pKV – pH = 14 – 1,824 = 12,176
- 27 -
[446.]
pOH = 12
c(OH-) = ?
c(H3O+) = ?
pH = pKV – pOH = 14 – 12 = 2
c(OH-) = 10-pOH = 10-12 mol/L
c(H3O+) = 10-pH = 10-2 mol/L
[447.]
A = NaOH
pH = 12
Vro = 5 L
MrA = 40
mA = ?
nA = ?
pOH = pKV – pH = 14 – 12 = 2
cA = 10-pOH = 10-2 mol/L
nA = cA ⋅ Vro = 10 −2 ⋅ 5 = 0,05 mol
mA = nA ⋅ M rA = 0,05 ⋅ 40 = 2 g
[448.]
A = H2SO4
cA = 0,3 mmol⋅dm-3 = 3⋅10-4 mol/L
pH = ?
pOH = ?
disociácia kyseliny sírovej: H2SO4 → 2H+ + SO42Zo stechiometrických koeficientov disociácie kyseliny sírovej vyplýva, že koncentrácia
vodíkových katiónov bude dva krát väčšia ako koncentrácia kyseliny
[H+] = 2⋅cA = 2⋅3⋅10-4 = 6⋅10-4 mol/L
pH = -log[H+] = -log6⋅10-4 = -log6 – log10-4 = -0,778 + 4 = 3,222
pOH = pKV – pH = 14 – 3,222 = 10,778
- 28 -
[449.]
A = H2SO4
pH = 1,097
cA = ?
disociácia kyseliny sírovej: H2SO4 → 2H+ + SO42Zo stechiometrických koeficientov disociácie kyseliny sírovej vyplýva, že koncentrácia
vodíkových katiónov bude dva krát väčšia ako koncentrácia kyseliny
1
1
10−1, 097 0,07998
+
−pH
cA = ⋅ [H ] = ⋅10 =
=
= 0,04 mol/L
2
2
2
2
[450.]
A = NaOH
mA = 1,5 g
Vro = 0,5 L
MrA = 40
pH = ?
pOH = ?
c(H3O+) = ?
disociáciu hydroxidu sodného: NaOH → Na+ + OH- považujeme za 100 %-nú
[OH-] = cA =
1,5
nA
mA
=
=
= 0,075 mol/L = 7,5 ⋅10 −2 mol/L
Vro M rA ⋅ Vro 40 ⋅ 0,5
pOH = -log[OH-] = -logcA = -log7,5⋅10-2 = -log7,5 – log10-2 = -0,875 + 2 = 1,125
pH = pKV – pOH = 14 – 1,125 = 12,875
c(H3O+) = 10-pH = 10-12,875 = 1,33⋅10-13 mol/L
[451.]
m(OH-) = 0,17 g
Vro = 5 L
Mr(OH-) = 17
pH = ?
pOH = ?
c(H3O+) = ?
c(OH-) = ?
[OH-] = c(OH - ) =
m(OH - )
0,17
=
= 2 ⋅10−3 mol/L
M r (OH ) ⋅Vro 17 ⋅ 5
- 29 -
pOH = -log[OH-] = -log2⋅10-3 = -log2 – log10-3 = -0,301 + 3 = 2,699
pH = pKV – pOH = 14 – 2,699 = 11,301
c(H3O+) = 10-11,301 = 5⋅10-12 mol/L
[452.]
roztok A
pOH = 10 ⇒ c(OH-) = 10-pOH = 10-10 mol/L
súčasne pre tento roztok platí pH = 14 – 10 = 4 ⇒ c(H3O+) =10-4 mol/L
roztok B
pOH = 12 ⇒ c(OH-) = 10-pOH = 10-12 mol/L
súčasne pre tento roztok platí pH = 14 – 12 = 2 ⇒ c(H3O+) =10-2 mol/L
pH(A) > pH(B) roztok B je kyslejší ako roztok A
c(H 3O + ) roztokB 10−2
=
= 100
c(H 3O + ) roztokA 10−4
⇒ v roztoku B je sto krát viac H3O+ iónov ako v roztoku A
[453.]
m(Zn) = 16,35 g
Ar(Zn) = 65,4
Ar(S) = 32
Ar(O) = 16
Ar(H) = 1
m, n (H2) = ?
m, n (ZnSO4) = ?
Mr(H2) = 2 ⋅ Ar (H) = 2 ⋅1 = 2
Mr(ZnSO4) = Ar ( Zn) + Ar (S) + 4 ⋅ Ar (O) = 65,4 + 32 + 4 ⋅16 = 161,4
reakcia: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
Zo stechiometrických koeficientov vyplýva, že v reakcii vzniknú rovnaké látkové množstvá
vodíka a síranu zinočnatého a tieto sú rovnaké, ako látkové množstvo zinku na začiatku
reakcie.
n( ZnSO 4 ) = n(H 2 ) = n( Zn) =
m( Zn) 16,35
=
= 0,25 mol
Ar ( Zn) 65,4
m( ZnSO 4 ) = n ⋅ M r = 0,25 ⋅161,4 = 40,35 g
m(H 2 ) = n ⋅ M r = 0,25 ⋅ 2 = 0,5 g
- 30 -
[454.]
m(Mg) = 7,2 g
Ar(Mg) = 24
Ar(S) = 32
Ar(O) = 16
Ar(H) = 1
m, n, V (H2) = ?
m, n (MgSO4) = ?
mólový objem ideálneho plynu za normálnych podmienok: Vm = 22,41 L
Mr(H2) = 2 ⋅ Ar (H) = 2 ⋅1 = 2
Mr(MgSO4) = Ar (Mg) + Ar (S) + 4 ⋅ Ar (O) = 24 + 32 + 4 ⋅16 = 120
reakcia: Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2
Zo stechiometrických koeficientov vyplýva, že v reakcii vzniknú rovnaké látkové množstvá
vodíka a síranu horečnatého a tieto sú rovnaké, ako látkové množstvo horčíka na začiatku
reakcie.
n(MgSO 4 ) = n(H 2 ) = n(Mg ) =
m(Mg ) 7,2
=
= 0,3 mol
Ar (Mg ) 24
m(MgSO 4 ) = n ⋅ M r = 0,3 ⋅120 = 36 g
m(H 2 ) = n ⋅ M r = 0,3 ⋅ 2 = 0,6 g
Vodík považujeme za ideálny plyn, tak potom jeho mólový objem je Vm = 22,41 L:
V (H 2 ) = n ⋅ Vm = 0,3 ⋅ 22,41 = 6,72 L
[455.]
m(CaC2) = 25,6 g
Ar(Ca) = 40
Ar(C) = 12
Ar(O) = 16
Ar(H) = 1
m, n, V (produktov) = ?
mólový objem ideálneho plynu za normálnych podmienok: Vm = 22,41 L
reakcia:
CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2
- 31 -
Zo stechiometrických koeficientov vyplýva, že v reakcii vzniknú rovnaké látkové množstvá
acetylénu a hydroxydu vápenatého a tieto sú rovnaké, ako látkové množstvo karbidu
vápenatého na začiatku reakcie.
Mr(CaC2) = Ar (Ca ) + 2 ⋅ Ar (C) = 40 + 2 ⋅12 = 64
Mr(Ca(OH)2) = Ar (Ca ) + 2 ⋅ Ar (O) + 2 ⋅ Ar (H) = 40 + 2 ⋅16 + 2 ⋅1 = 74
Mr(C2H2) = 2 ⋅ Ar (C) + 2 ⋅ Ar (H) = 2 ⋅12 + 2 ⋅1 = 26
n(C 2 H 2 ) = n(Ca (OH) 2 ) = n(CaC 2 ) =
25,6
m(CaC 2 )
=
= 0,4 mol
M r (CaC 2 )
64
m(Ca(OH)2 ) = n ⋅ M r = 0,4 ⋅ 74 = 29,6 g
m(C 2 H 2 ) = n ⋅ M r = 0,4 ⋅ 26 = 10,4 g
Acetylén považujeme za ideálny plyn, tak potom jeho mólový objem je Vm = 22,41 L:
V (C 2 H 2 ) = n ⋅ Vm = 0,4 ⋅ 22,41 = 8,96 L
[456.]
n(H2) = 4,5 mol
Ar(N) = 14
Ar(H) = 1
m, n, V (NH3) = ?
reakcia: N2 + 3H2 → 2NH3
Z toho vyplýva, že z troch mólov vodíka (a 1 mólu dusíka) vzniknú 2 móly amoniaku.
Z trojčlenky získame látkové množstvo amoniaku:
z 3 mol H2....................2 mol NH3
z 4,5 mol H2.................x
x = 3 mol NH3
Mr(NH3) = Ar ( N) + 3 ⋅ Ar (H) = 14 + 3 ⋅1 = 17
m( NH 3 ) = n ⋅ M r = 3 ⋅17 = 51 g
V ( NH 3 ) = n ⋅ Vm = 3 ⋅ 22,41 = 67,2 L
- 32 -
[457.]
m(N2) = 70 g
Ar(N) = 14
Ar(H) = 1
m, n(H2) = ?
m, n, V (NH3) = ?
reakcia: N2 + 3H2 → 2NH3
Mr(N2) = 2 ⋅ Ar ( N) = 2 ⋅14 = 28
Mr(NH3) = Ar ( N) + 3 ⋅ Ar (H) = 14 + 3 ⋅1 = 17
n( N 2 ) =
70
m( N 2 )
=
= 2,5 mol
M r ( N 2 ) 28
Z reakcie vyplýva, že sa spotrebuje trojnásobne väčšie látkové množstvo vodíka ako dusíka,
teda 7,5 mol, čo predstavuje 15 g vodíka ( m(H 2 ) = n ⋅ M r = 7,5 ⋅ 2 = 15 g )
Z reakcie tiež vyplýva, že vznikne dvojnásobne väčšie látkové množstvo amoniaku ako
zreagovalo dusíka, teda 5 mol, čo predstavuje 85 g alebo 112 litrov amoniaku, keďže
m( NH 3 ) = n ⋅ M r = 5 ⋅17 = 85 g
a
V ( NH 3 ) = n ⋅ Vm = 5 ⋅ 22,41 = 112 L
[458.]
V(O2) = 33,6 dm3
m, n, V (CO) = ?
m, n, V (CO2) = ?
Ar(C) = 12
Ar(O) = 16
reakcia: 2CO + O2 → 2CO2
Mr(O2) = 2 ⋅ Ar (O) = 2 ⋅16 = 32
Mr(CO) = Ar (C) + Ar (O) = 12 + 16 = 28
Mr(CO2) = Ar (C) + 2 ⋅ Ar (O) = 12 + 2 ⋅16 = 44
V (O 2 ) 33,6
=
= 1,5 mol
Vm
22,41
Na reakciu je potrebné dvojnásobné látkové množstvo oxidu uhoľnatého, teda 3 mol, potom
jeho hmotnosť je:
= n (O 2 ) =
m(CO) = n ⋅ M r = 3 ⋅ 28 = 84 g
- 33 -
a objem:
V (CO) = n ⋅ Vm = 3 ⋅ 22,41 = 67,2 L
Z rovnice vyplýva, že látkové množstvo vzniknutého CO2 je rovnaké ako látkové množstvo
zreagovaného CO, teda n(CO2) = 3 mol, a teda aj jeho objem bude rovnaký: V(CO2) = 67,2 L
Hmotnosť CO2 bude:
m(CO) = n ⋅ M r = 3 ⋅ 44 = 132 g
[459.]
A = glukóza
m1A = 75 g
V1roA = 250 mL = 0,25 L
m(dieťa) = 20 kg
dávka A = 1,75 g/kg
V2roA = ?
m2A = ?
hmotnostná koncentrácia glukózy v 1. roztoku: ρ A =
75
m1A
=
= 300 g / L
Vro1A 0,25
Dieťaťu sa má podať 20 kg⋅1,75 g/kg, čiže 35 g glukózy
m
35
Toto množstvo sa nachádza v V2 roA = 2A =
= 0,1167 L
ρ A 300
[460.]
m(CaCO3) = 7,5 g
Ar(C) = 12
Ar(O) = 16
Ar(Ca) = 40
m, n(CaO) = ?
m, n, V (CO2) = ?
(Vm = 22,41 L)
∆T
tepelný rozklad uhličitanu vápenatého: CaCO 3 →
CaO + CO 2
Mr(CO2) = Ar (C) + 2 ⋅ Ar (O) = 12 + 2 ⋅16 = 44
Mr(CaO) = Ar (Ca ) + Ar (O) = 40 + 16 = 56
Mr(CaCO3) = Ar (Ca ) + Ar (C) + 3 ⋅ Ar (O) = 40 + 12 + 3 ⋅16 = 100
Oba produkty aj reaktant sú podľa chemickej rovnice v pomere 1:1 (látkové množstvá)
- 34 -
n(CO 2 ) = n(CaO) = n(CaCO3 ) =
m(CaCO3 )
7,5
=
= 0,075 mol = 75 mmol
M r (CaCO3 ) 100
m(CO 2 ) = n ⋅ M r = 0,075 ⋅ 44 = 3,3 g
m(CaO) = n ⋅ M r = 0,075 ⋅ 56 = 4,2 g
V (CO 2 ) = n ⋅ Vm = 0,075 ⋅ 22,41 = 1,68 L
[461.]
c1(NaCl) = 120 mmol⋅L-1 = 0,12 mol⋅L-1
c2(NaCl) = 140 mmol⋅L-1= 0,14 mol⋅L-1
cfyz = 150 mmol⋅L-1
Mr(NaCl) = 58
Vkrv = 5 L
m,n(NaCl) = ?
Vfyz = ?
látkové množstvo NaCl pred podaním fyziologického roztoku: n1
látkové množstvo NaCl po podaní fyziologického roztoku: n2
n2 - n1 = c2(NaCl)⋅Vkrv - c1(NaCl)⋅Vkrv = (c2 - c1)⋅Vkrv = (0,14 – 0,12)⋅5 = 0,1 mol
toto látkové množstvo NaCl zodpovedá hmotnosti: m = n⋅Mr =0,1⋅58 = 5,8 g
Objem fyziologického roztoku, v ktorom sa má nachádzať 0,1 mol NaCl bude:
Vfyz =
n
0,1
=
= 0,6667 L = 666,7 mL
c fyz 0,15
[462.]
nprim(NaCl) = 26 mol
nmoč(NaCl) = 0,156 mol
Mr(NaCl) = 58
mmoč(NaCl) = ?
xkrv(NaCl) = ? %
xmoč =
nmoč 0,156
=
= 6 ⋅10 −3 = 0,6%
n prim
26
Z toho vyplýva, že do krvi sa vrátilo 100-0,6 = 99,4% NaCl
mmoč(NaCl) = nmoč ⋅ M r ( NaCl) = 0,156 ⋅ 58 = 9,05 g
- 35 -
[463.]
A = KCl
c1A = 2,9 mmol⋅L-1
c2A = 4,5 mmol⋅L-1
Vkrv = 5 L
Mr(A) = 75
ndodať(A) = ?
mdodať(A) = ?
ndodať(A) = (c2A - c1A)⋅Vkrv = (4,5 – 2,9)⋅5 = 8 mmol = 8⋅10-3 mol
mdodať(A) = ndodať ⋅ M r (A) = 8 ⋅10−3 ⋅ 75 = 0,6 g = 600 mg
[464.]
A = NaCl
m(A) = 0,0234 kg = 23,4 g
Ar(Na) = 23
Ar(Cl) = 35,5
m, n, V(Cl2) = ?
(Vm = 22,41 L)
reakcia: 2NaCl + 2H2SO4 + MnO2 → MnSO4 + Na2SO4 + Cl2 + 2H2O
Mr(A) = Ar(Na) + Ar(Cl) = 23 + 35,5 = 58,5
n( A) =
m( A )
23,4
=
= 0,4 mol
M r (A) 58,5
Z chemickej rovnice vyplýva, že chlóru (Cl2) vzniká polovičné látkové množstvo oproti NaCl
nasadenému do reakcie, čiže n(Cl2) = 0,2 mol.
Toto látkové množstvo predstavuje hmotnosť m(Cl2) = n(Cl2)⋅Mr(Cl2) = 0,2⋅71 = 14,2 g
a objem V(Cl2) = n(Cl2)⋅Vm = 0,2⋅22,41 = 4,48 L
- 36 -
[465.]
A = CuSO4
B = NaOH
C = Cu(OH)2
n(A) = 1,75 mol
Ar(Na) = 23
Ar(O) = 16
Ar(H) = 1
Ar(S) = 32
Ar(Cu) = 64
m, n(B,C) = ?
Mr(B) = Ar(Na) + Ar(O) + Ar(H) = 40
Mr(C) = Ar(Cu) + 2⋅Ar(O) + 2⋅Ar(H) = 98
reakcia: 2NaOH + CuSO4 → Na2SO4 + Cu(OH)2
Z chemickej rovnice vyplýva, že z CuSO4 vznikne rovnaké látkové množstvo Cu(OH)2, čiže
n(C) = 1,75 mol a do reakcie musí vstúpiť dvojnásobné látkové množstvo NaOH, čiže n(B) =
3,5 mol.
m(B) = n(B)⋅Mr(B) = 3,5⋅40 = 140 g
m(C) = n(C)⋅Mr(C) = 1,75⋅98 = 171,5 g
[466.]
m(S) = 112 g
Ar(O) = 16
Ar(S) = 32
m, n, V(O2, SO2) = ?
reakcia: S + O2 → SO2
n(O 2 ) = n(SO 2 ) = n(S) =
m(S) 112
=
= 3,5 mol
Ar (S) 32
V(O2) = V(SO2) = n⋅Vm = 3,5⋅22,41 = 78,4 L
m(SO2) = n⋅Mr(SO2) = 3,5⋅64 = 224 g
m(O2) = n⋅Mr(O2) = 3,5⋅32 = 112 g
- 37 -
[467.]
m(HgO) = 86,4 g
Ar(O) = 16
Ar(Hg) = 200
m, n, V(O2) = ?
m, n(Hg) = ?
reakcia rozkladu oxidu ortuťnatého: 2HgO → 2Hg + O2
Mr(HgO) = Ar(Hg) + Ar(O) = 216
n(Hg) = n(HgO) =
n (O 2 ) =
m(HgO) 86,4
=
= 0,4 mol
M r (HgO) 216
1
n(HgO) = 0,2 mol
2
m(O2) = n⋅Mr(O2) = 0,2⋅32 = 6,4 g
V(O2) = n⋅Vm = 0,2⋅22,41 = 4,48 L
m(Hg) = n⋅Mr(Hg) = 0,4⋅200 = 80 g
[468.]
n(Fe) = 0,5 mol
Ar(Fe) = 56
Ar(Cl) = 35,5
m, n, V(Cl2) = ?
m, n(FeCl3) = ?
reakcia: : 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
Z chemickej rovnice vyplýva, že z Fe vznikne rovnaké látkové množstvo FeCl3, čiže
n(FeCl3) = 0,5 mol a do reakcie musí vstúpiť 1,5-násobné látkové množstvo Cl2, čiže
n(Cl2) = 0,75 mol.
Mr(Cl2) = 2⋅Ar(Cl) = 71
Mr(FeCl3) = Ar(Fe) + 3⋅Ar(Cl) = 162,5
m(Cl2) = n⋅Mr(Cl2) = 0,75⋅71 = 53,25 g
V(Cl2) = n⋅Vm = 0,75⋅22,41 = 16,8 L
m(FeCl3) = n⋅Mr(FeCl3) = 0,5⋅162,5 = 81,25 g
- 38 -
[469.]
m(ZnS) = 24,25 g
Ar(Zn) = 65
Ar(S) = 32
m, n(Zn, S) = ?
reakcia: : Zn + S → ZnS
Zo stechiometrických koeficientov chemickej rovnice vyplýva, že do reakcie vsupujú rovnaké
látkové množstvá Zn a S a tieto sú rovnaké ako látkové množstvo ZnS
Mr(ZnS) = Ar(Zn) + Ar(S) = 97
n( Zn) = n(S) = n( ZnS) =
m( ZnS)
24,25
=
= 0,25 mol
M r ( ZnS)
97
m(Zn) = n⋅Ar(Zn) = 0,25⋅65 = 16,25 g
m(S) = n⋅Ar(S) = 0,25⋅32 = 8 g
[470.]
m(Ca) = 100 g
Ar(Ca) = 40
Ar(H) = 1
Ar(O) = 16
m, n, V(H2, H2O) = ?
reakcia: : Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
Zo stechiometrických koeficientov chemickej rovnice vyplýva, že do reakcie vsupuje rovnaké
látkové množstvo Ca ako je látkové množstvo vytvoreného vodíka a látkové množstvo vody
je dvojnásobné.
n(H 2 ) = n(Ca ) =
m(Ca ) 100
=
= 2,5 mol
M r (Ca ) 40
n(H2O) = 5 mol
m(H2) = n⋅Mr(H2) = 2,5⋅2 = 5 g
V(H2) = n⋅Vm = 2,5⋅22,41 = 56 L
m(H2O) = n⋅Mr(H2O) = 5⋅18 = 90 g
Ak by voda bola kvapalná a pri 20 °C, jej objem by bol 90 mL
- 39 -
[471.]
m(K) = 23,4 g
Ar(K) = 39
Ar(H) = 1
Ar(O) = 16
m, n(H2, KOH) = ?
reakcia: : 2K + 2H2O → 2KOH + H2
Zo stechiometrických koeficientov chemickej rovnice vyplýva, že do reakcie vsupuje rovnaké
látkové množstvo K ako je látkové množstvo vytvoreného KOH a látkové množstvo vodíka je
polovičné.
n(KOH) = n(K ) =
m(K ) 23,4
=
= 0,6 mol
Ar (K )
39
m(H2) = n⋅Mr(H2) = 0,3⋅2 = 0,6 g
Mr(KOH) = Ar(K) + Ar(O) + Ar(H) = 56
m(KOH) = n⋅Mr(KOH) = 0,6⋅56 = 33,6 g
[472.]
A = AgNO3
B = NaCl
C = AgCl
D = NaNO3
m(A) = 34 g
m(B) = 34 g
Ar(Ag) = 108
Ar(N) = 14
Ar(O) = 16
Ar(Cl) = 35,5
Ar(Na) = 23
m, n(C, D) = ?
mnezreag(B) = ?
reakcia: : AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3
Mr(A) = Ar(Ag) + Ar(N) + 3⋅Ar(O) = 170
Mr(B) = Ar(Na) + Ar(Cl) = 58,5
Mr(C) = Ar(Ag) + Ar(Cl) = 143,5
Mr(D) = Ar(Na) + Ar(N) + 3⋅Ar(O) = 85
Látky A, B, C a D reagujú v pomere 1:1:1:1, teda:
- 40 -
n(H2) = 0,3 mol
n ( A ) = n ( C) = n ( D ) =
n(B) =
m( A )
34
=
= 0,2 mol
M r (A) 170
34
m(B)
=
= 0,5812 mol
M r (B) 58,5
nnezreag(B) = n(B) - n(A) = 0,5812 – 0,2 = 0,3812 mol
mnezreag(B) = nnezreag(B)⋅Mr(B) = 0,3812⋅58,5 = 22,3 g
m(C) = n(C)⋅Mr(C) = 0, 2⋅143,5 = 28,7 g
m(D) = n(D)⋅Mr(D) = 0, 2⋅85 = 17 g
[473.]
A = HCl
B = NH3
C = NH4Cl
m(A) = 7,3 g
m(B) = 4 g
Ar(H) = 1
Ar(N) = 14
Ar(Cl) = 35,5
m, n(C) = ?
mnezreag, nnezreag(A/B) = ?
reakcia: : NH3 + HCl → NH4Cl
Mr(A) = Ar(H) + Ar(Cl) = 36,5
Mr(B) = Ar(N) + 3⋅Ar(H) = 17
Mr(C) = Ar(N) + 4⋅Ar(H) + Ar(Cl) = 53,5
Aby sme vedeli určiť, ktorý plyn je v nadbytku, musíme vypočítať ich látkové množstvá:
n( A) =
m( A)
7,3
=
= 0,2 mol
M r (A) 36,5
n(B) =
m(B)
4
=
= 0,2353 mol
M r (B) 17
Z toho vyplýva, že amoniak je v nadbytku, a teda:
nnezreag(B) = n(B) – n(A) = 0,2353 – 0,2 = 0,0353 mol
mnezreag(B) = nnezreag(B)⋅Mr(B) = 0,0353⋅17 = 0,6 g
- 41 -
Látky A, B a C reagujú v pomere 1:1:1, teda:
n(C) = 0,2 mol
m(C) = n(C)⋅Mr(C) = 0,2⋅53,5 = 10,7 g
[474.]
A = FeCl3
B = NaOH
C = NaCl
D = Fe(OH)3
n(A) = 1,8 mol
n(B) = 6 mol
Mr(B) = 40
Mr(C) = 58,5
Mr(D) = 107
m, n(C, D) = ?
mnezreag, nnezreag(B) = ?
reakcia: : FeCl3 + 3NaOH → 3NaCl + Fe(OH)3
Do reakcie potrebujeme 3-násobné látkové množstvo NaOH oproti FeCl3, z toho vyplýva, že:
nnezreag(B) = n(B) - 3⋅n(A) = 6 – 3⋅1,8 = 0,6 mol
mnezreag(B) = nnezreag(B)⋅Mr(B) = 0,6⋅40 = 24 g
Látkové množstvo vzniknutého D bude podľa chemickej rovnice rovnaké ako látkové
množstvo A: n(D) = 1,8 mol
a
látkové množstvo C bude trojnásobné: n(C) = 3⋅1,8 = 5,4 mol
Hmotnosti látok C a D:
m(C) = n(C)⋅Mr(C) = 5,4⋅58,5 = 315,9 g
m(D) = n(D)⋅Mr(D) = 1,8⋅107 = 192,6 g
- 42 -
[475.]
A = MgSO4
B = H2SO4
mA = 36 g
wB = 80 % = 0,8
m, n(Mg, H2SO4) = ?
m, V(H2) = ?
Ar(Mg) = 24
Mr(A) = 120
Mr(B) = 98
reakcia: Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2
Produkty aj reaktanty sú podľa chemickej rovnice v pomere 1:1 (látkové množstvá)
n(Mg) = n(H 2 ) = nB = nA =
mA
36
=
= 0,3 mol
M r (A) 120
m(Mg) = n(Mg)⋅Ar(Mg) = 0,3⋅24 = 7,2 g
mB = nB⋅Mr(B) = 0,3⋅98 = 29,4 g
...to by však bola čistá (100 % - ná) kyselina
m
29,4
sírová a v zadaní je 80 % - ná, čiže 80 % - nej potrebujeme B =
= 36,75 g
wB
0,8
m(H2) = n⋅Mr(H2) = 0,3⋅2 = 0,6 g
V(H2) = n⋅Vm = 0,3⋅22,41 = 6,72 L
[476.]
n((COOH)2) = 0,4 mol
neutralizácia kys. šťavelovej jednosýtnou zásadou:
(COOH)2 + 2NaOH → (COONa)2 + 2H2O
kyselina šťavelová je dvojsýtna kyselina, čiže na neutralizáciu jedného molu tejto kyeliny
potrebujeme 2 moly jednosýtnej zásady alebo 1 mol dvojsýtnej alebo 0,67 mol trojsýtnej atď.
Na neutralizáciu 0,4 mol tejto kyseliny potom potrebujeme 0,8 mol jednosýtnej zásady (napr.
LiOH) alebo 0,4 mol dvojsýtnej zásady (napr. Ba(OH)2).
- 43 -
[477.]
n(k. citr.) = 0,4 mol
neutralizácia kys. šťavelovej jednosýtnou zásadou:
HOOC-CH2C(OH)COOHCH2COOH + 3NaOH
→ NaOOC-CH2C(OH)COONaCH2COONa + 3H2O
kyselina šťavelová je trojsýtna kyselina, čiže na neutralizáciu jedného molu tejto kyeliny
potrebujeme 3 moly jednosýtnej zásady alebo 1 mol trojsýtnej alebo 1,5 mol dvojsýtnej atď.
Na neutralizáciu 0,4 mol tejto kyseliny potom potrebujeme 1,2 mol jednosýtnej zásady (napr.
RbOH) alebo 0,6 mol dvojsýtnej zásady (napr. Ca(OH)2) alebo 0,4 mol trojsýtnej (napr.
Bi(OH)3) alebo 0,3 mol štvorsýtnej zásady (napr. Si(OH)4)
[478.]
A = LiOH
B = HCl
VroA = 30 cm3 = 0,030 L
VroB = 21 cm3 = 0,021 L
cB = 0,1 mol/L
neutralizácia LiOH kyselinou chlorovodíkovou:
LiOH + HCl → LiCl + H2O
Aby prebehla neutralizácia úplne, potrebujeme rovnaké látkové množstvá kyseliny a zásady:
nA = nB
cAVroA = cBVroB
c ⋅V
0,1 ⋅ 0,021
cA = B roB =
= 0,07 mol/L
Vro A
0,03
[479.]
A = NaOH
B = H2SO4
VroB = 30 cm3 = 0,030 L
cB = 0,4 mol/L
cA = 0,2 mol/L
VroA = ?
neutralizácia NaOH kyselinou sírovou:
2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O
- 44 -
Aby prebehla neutralizácia úplne, potrebujeme dvojnásobné látkové množstvo zásady oproti
látkovému množstvu kyseliny:
nA = 2nB
cAVroA = 2⋅cBVroB
2 ⋅ cB ⋅ VroB 2 ⋅ 0,4 ⋅ 0,03
=
= 0,12 L = 120 mL
VroA =
cA
0,2
[480.]
A = LiOH
B = HNO3
VroB = 30 mL = 0,030 L
VroA = 36 mL = 0,036 L
cA = 0,1 mol/L
Mr(A) = 24
cB = ?
mA = ?
neutralizácia LiOH kyselinou dusičnou:
LiOH + HNO3 → LiNO3 + H2O
Aby prebehla neutralizácia úplne, potrebujeme rovnaké látkové množstvá kyseliny a zásady:
nA = nB
cAVroA = cBVroB
c ⋅V
0,1 ⋅ 0,036
cB = A roA =
= 0,12 mol/L
Vro B
0,03
mA = nA ⋅ M r (A) = cA ⋅ VroA ⋅ M r (A) = 0,1 ⋅ 0,036 ⋅ 24 = 0,0864 g = 86,4 mg
[481.]
A = CsOH
B = H2SO4
VroA = 10 cm3 = 0,010 L
VroB = 25 cm3 = 0,025 L
cB = 0,3 mol/L
Mr(A) = 150
cA = ?
mA = ?
neutralizácia CsOH kyselinou sírovou:
2CsOH + H2SO4 → Cs2SO4 + 2H2O
- 45 -
Aby prebehla neutralizácia úplne, potrebujeme dvojnásobné látkové množstvo zásady oproti
látkovému množstvu kyseliny:
nA = 2nB
cAVroA = 2⋅cBVroB
2 ⋅ cB ⋅ VroB 2 ⋅ 0,3 ⋅ 0,025
=
= 1,5 mol/L
cA =
Vro A
0,01
mA = nA ⋅ M r (A) = cA ⋅ VroA ⋅ M r (A) = 1,5 ⋅ 0,010 ⋅150 = 2,25 g
[482.]
A = Ba(OH)2
B = H2SO4
VroB = 100 mL
nB = 0,1 mol
cA = 0,2 mol/L
Mr(A) = 171
mA =? (g)
VroA = ? (mL)
neutralizácia Ba(OH)2 kyselinou sírovou:
Ba(OH)2 + H2SO4 → Ba2SO4 + 2H2O
Objem kyseliny v tomto prípade nie je podstatný, keďže máme zadané rovno jej látkové
množstvo.
Aby prebehla neutralizácia úplne, potrebujeme rovnaké látkové množstvo zásady ako
kyseliny:
nA = nB
cAVroA = nB
n
0,1
VroA = B =
= 0,5 L
cA 0,2
mA = nA ⋅ M r (A) = nB ⋅ M r (A) = 0,1 ⋅171 = 17,1 g
- 46 -
[483.]
A = NaOH
B = H2SO4
VroB = 50 mL
nB = 1,5 mol
Mr(A) = 40
mA, nA =? (g, mol)
neutralizácia NaOH kyselinou sírovou:
2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O
Objem kyseliny v tomto prípade nie je podstatný, keďže máme zadané rovno jej látkové
množstvo.
Aby prebehla neutralizácia úplne, potrebujeme dvojnásobné látkové množstvo zásady oproti
látkovému množstvu kyseliny:
nA = 2⋅nB = 2⋅1,5 = 3 mol
mA = nA ⋅ M r (A) = 3 ⋅ 40 = 120 g
[484.]
A = KOH
B = H2SO4
VroB = 30 mL = 0,030 L
cB = 0,5 mol/L
cA = 2 mol/L
Mr(A) = 56
VroA, mA, nA =? (mL, g, mol)
neutralizácia KOH kyselinou sírovou:
2KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2H2O
Aby prebehla neutralizácia úplne, potrebujeme dvojnásobné látkové množstvo zásady oproti
látkovému množstvu kyseliny:
nA = 2nB
cAVroA = 2⋅cBVroB
2 ⋅ cB ⋅ VroB 2 ⋅ 0,5 ⋅ 0,03
VroA =
=
= 0,015 L = 15 mL
cA
2
nA = cAVroA = 2⋅0,015 = 0,03 mol
mA = nA ⋅ M r (A) = 0,03 ⋅ 56 = 1,68 g
- 47 -
[485.]
Vratná reakcia má chemickú rovnicu:
A + 2B
C
Rovnovážne koncentrácie reagujúcich látok
majú hodnoty:
[A] = 0,5 mol/L
[B] = 1,6 mol/L
[C] = 2,56 mol/L
K=?
c0A, c0B = ?
rovnovážna konštanta:
K=
[C ]
2,56
=
=2
2
[A] ⋅ [B]
0,5 ⋅ (1,6) 2
Látky v reakčnej sústave reagujú/vznikajú v nasledovných pomeroch látkových množstiev:
n(A) : n(B) : n(C) = 1 : 2 : 1
Hoci nie je v zadaní explicitne udané, že reakcia prebieha za konštantného objemu, budeme
ho za taký považovať. Môžme si zvoliť objem sústavy napríklad 1 L, na pomeroch látkových
množstiev to nič nezmení a koncentrácie látok budú číselne rovné ich látkovým množstvám.
Počiatočné koncentrácie reagujúcich látok potom vypočítame na základe nasledovnej úvahy:
Na to, aby vznikol 1 mol látky C, musí zaniknúť (zreagovať) 1 mol látky A a 2 mol látky B.
Inými slovami, počiatočné množstvo látky A je v stave chemickej rovnováhy zmenšené
o množstvo látky C, ktoré reakciou vzniklo a počiatočné množstvo látky B je v rovnováhe
zmenšené o dvojnásobné množstvo látky C, ktoré reakciou vzniklo. Pre počiatočné
koncentrácie potom platí:
c0A = [A] + [C] = 0,5 + 2,56 = 3,06 mol/L
c0B = [B] + 2⋅[C] = 1,6 + 2⋅2,56 = 6,72 mol/L
- 48 -
[486.]
K=1
c0(CO2) = 0,5 mol/L
c0(H2) = 0,7 mol/L
[CO2] = ? (mol/L)
[H2] = ? (mol/L)
[CO] = ? (mol/L)
[H2O] = ? (mol/L)
CO2 + H2
K=
CO + H2O
[CO] ⋅ [H 2 O]
=1
[CO 2 ] ⋅ [H 2 ]
Pomery látkových množstiev reagujúcich/vznikajúcich látok v reakčnej sústave sú podľa
chemickej rovnice: n(CO2) : n(H2) : n(CO) : n(H2O) = 1 : 1 : 1 : 1
Hoci nie je v zadaní explicitne udané, že reakcia prebieha za konštantného objemu, budeme
ho za taký považovať. Môžme si zvoliť objem sústavy napríklad 1 L, na pomeroch látkových
množstiev to nič nezmení a koncentrácie látok budú číselne rovné ich látkovým množstvám.
Rovnovážne koncentrácie reagujúcich/vznikajúcich látok potom vypočítame na základe
nasledovnej úvahy:
Na to, aby vznikol 1 mol CO, musí zaniknúť (zreagovať) 1 mol CO2 a 1 mol H2. Rovnako, na
to, aby vznikol 1 mol H2O, musí zaniknúť (zreagovať) 1 mol CO2 a 1 mol H2.
Zreagované/vzniknuté množstvo látok označíme x, potom platí, že:
[CO] = x
[H2O] = x
[CO2] = c0(CO2) - x
[H2] = c0(H2) - x
Rovnovážna konštanta K je rovná 1, z toho vyplýva:
[CO]⋅[H2O] = [CO2]⋅[H2]
Po dosadení x a číselných hodnôt počiatočných koncentrácií c0(CO2) a c0(H2), dostávame:*
x⋅x = (0,5 - x)⋅(0,7 - x)
x2 = 0,5⋅0,7 – 0,5x – 0,7x + x2
1,2⋅x = 0,35
x = 0,2917
/- x2
[CO] = 0,2917 mol/L
[H2O] = 0,2917 mol/L
[CO2] = 0,5 - 0,2917 = 0,2083 mol/L
[H2] = 0,7 - 0,2917 = 0,4083 mol/L
* – správne by sme mali počítať s všeobecnými výrazmi, ale z časových dôvodov je lepšie dosadiť rovno číselné
hodnoty
- 49 -
[487.]
K = 1/49
c0(HI) = 12 mol/L
[HI] = ? (mol/L)
[H2] = ? (mol/L)
[I2] = ? (mol/L)
2HI
K=
I2 + H2
[I 2 ] ⋅ [H 2 ] 1
=
[HI]2
49
Pomery látkových množstiev reagujúcich/vznikajúcich látok v reakčnej sústave sú podľa
chemickej rovnice: n(HI) : n(I2) : n(H2) = 2 : 1 : 1
Hoci nie je v zadaní explicitne udané, že reakcia prebieha za konštantného objemu, budeme
ho za taký považovať. Môžme si zvoliť objem sústavy napríklad 1 L, na pomeroch látkových
množstiev to nič nezmení a koncentrácie látok budú číselne rovné ich látkovým množstvám.
Rovnovážne koncentrácie reagujúcich/vznikajúcich látok potom vypočítame na základe
nasledovnej úvahy:
Na to, aby vznikol 1 mol I2 (alebo H2), musia zaniknúť (zreagovať) 2 mol HI.
Zreagované/vzniknuté množstvo látok označíme x, potom platí, že:
[I2] = x
[H2] = x
[HI] = c0(HI) - 2x
Rovnovážna konštanta K je rovná 1/49, z toho vyplýva:
49⋅[I2]⋅[H2] = [HI]2
Po dosadení x a číselnej hodnoty počiatočnej koncentrácie c0(HI) dostávame:*
49⋅x⋅x = (12 - 2x)2
49x2 = 12⋅12 – 2⋅12⋅2x + 4x2
45x2 + 48x - 144 = 0
Korene kvadratickej rovnice vypočítame ako: x1, 2
− 48 ± 482 − 4 ⋅ 45 ⋅ (−144)
=
2 ⋅ 45
Iba nezáporné x má fyzikálny zmysel, čiže x = 1,3333
[I2] = x = 1,33 mol/L
[H2] = x = 1,33 mol/L
[HI] = c0(HI) - 2x = 12 - 2⋅1,3333 = 9,33 mol/L
* – správne by sme mali počítať s všeobecnými výrazmi, ale z časových dôvodov je lepšie dosadiť rovno číselné
hodnoty
- 50 -
[488.]
N2 + 3H2
[N2] = 4,5 mol/L
[H2] = 7 mol/L
[NH3] = 8 mol/L
c0(N2) = ?
c0(H2) = ?
K=?
2NH3
[ NH 3 ]2
82
K=
=
= 4,15 ⋅ 10 − 2
3
3
[ N 2 ] ⋅ [H 2 ]
4,5 ⋅ 7
Pomery látkových množstiev reagujúcich/vznikajúcich látok v reakčnej sústave sú podľa
chemickej rovnice: n(N2) : n(H2) : n(NH3) = 1 : 3 : 2
Hoci nie je v zadaní explicitne udané, že reakcia prebieha za konštantného objemu, budeme
ho za taký považovať. Môžme si zvoliť objem sústavy napríklad 1 L, na pomeroch látkových
množstiev to nič nezmení a koncentrácie látok budú číselne rovné ich látkovým množstvám.
Počiatočné koncentrácie reagujúcich látok (c0(N2) a c0(H2)) potom vypočítame na základe
nasledovnej úvahy:
Podľa chemickej rovnice, na to, aby vznikli 2 mol NH3, musia zaniknúť (zreagovať) 3 mol H2
a 1 mol N2.
Potom proporcionálne, aby vzniklo 8 mol NH3, musí zaniknúť (zreagovať) 12 mol H2 a 4 mol
N2.
Počiatočné množstvá látok sú rovné súčtu zreagovaných množstiev a množstiev v stave
chemickej rovnováhy:
c0(N2) = c(zreag. N2) + [N2] = 4 + 4,5 = 8,5 mol/L
c0(H2) = c(zreag. H2) + [H2] = 12 + 7 = 19 mol/L
[489.]
n0(PCl5) = 8 mol
nzreag(PCl5) = 2 mol
V = 10 L
K=?
[PCl5] = ? (mol/L)
[PCl3] = ? (mol/L)
[Cl2] = ? (mol/L)
[PCl5] =
n0 (PCl5 ) − nzreag (PCl5 )
V
PCl5
=
PCl3 + Cl2
8−2
= 0,6 mol/L
10
Podľa chemickej rovnice z 1 mol PCl5 vznikne 1 mol PCl3 a 1 mol Cl2
Keďže podľa zadania zreagovali 2 mol PCl5, tak vzniklo tiež 2 mol PCl3 a 2 mol Cl2.
Rovnovážne koncentrácie potom budú:
n (PCl5 ) 2
[PCl3] = [Cl2] = zreag
=
= 0,2 mol/L
V
10
- 51 -
Z toho vyplýva rovnovážna konštanta reakcie:
K=
[PCl 3 ] ⋅ [Cl 2 ] 0,2 ⋅ 0,2
=
= 0,067
[PCl 5 ]
0,6
[490.]
c0(SO2) = 0,4 mol/L
c0(O2) = 0,2 mol/L
[SO2] = 0,1 mol/L
[SO3] = ? (mol/L)
[O2] = ? (mol/L)
K=?
2SO2 + O2
2SO3
Pomery látkových množstiev reagujúcich/vznikajúcich látok v reakčnej sústave sú podľa
chemickej rovnice: n(SO2) : n(O2) : n(SO3) = 2 : 1 : 2
Hoci nie je v zadaní explicitne udané, že reakcia prebieha za konštantného objemu, budeme
ho za taký považovať. Môžme si zvoliť objem sústavy napríklad 1 L, na pomeroch látkových
množstiev to nič nezmení a koncentrácie látok budú číselne rovné ich látkovým množstvám.
Množstvo zreagovaného SO2 vypočítame ako:
czreag(SO2) = c0(SO2) - [SO2] = 0,4 – 0,1 = 0,3 mol/L
1
czreag(SO2) = czreag(O2)) a
2
množstvo vzniknutého oxidu sírového je rovné množstvu zreagovaného oxidu siričitého:
Polovičné množstvo kyslíka zreagovalo podľa chemickej rovnice (
[O2] = c0(O2) - czreag(O2) = 0,2 –
1
⋅0,3 = 0,05 mol/L
2
[SO3] = czreag(SO2) = 0,3 mol/L
Rovnovážna konštanta:
K=
[SO 3 ]2
0,32
=
= 180
[SO 2 ]2 ⋅ [O 2 ] 0,12 ⋅ 0,05
- 52 -
[491.]
CH3COOH + CH3OH
A = CH3COOH
B = CH3OH
C = CH3COOH
D = H2O
K=
K=1
n0A = 8 mol
n0B = 5 mol
[CH3COOH] = ? (mol/L)
[CH3OH] = ? (mol/L)
[CH3COOCH3] = ? (mol/L)
[H2O] = ? (mol/L)
CH3COOCH3 + H2O
[CH 3COOCH 3 ] ⋅ [H 2O]
=1
[CH 3COOH ] ⋅ [CH 3OH ]
Pomery látkových množstiev reagujúcich/vznikajúcich látok v reakčnej sústave sú podľa
chemickej rovnice: nA : nB : nC : nD = 1 : 1 : 1 : 1
Hoci nie je v zadaní explicitne udané, že reakcia prebieha za konštantného objemu, budeme
ho za taký považovať. Môžme si zvoliť objem sústavy napríklad 1 L, na pomeroch látkových
množstiev to nič nezmení a koncentrácie látok budú číselne rovné ich látkovým množstvám.
Rovnovážne koncentrácie reagujúcich/vznikajúcich látok potom vypočítame na základe
nasledovnej úvahy:
Na to, aby vznikol 1 mol CH3COOCH3, musí zaniknúť (zreagovať) 1 mol CH3COOH a 1 mol
CH3OH. Rovnako, na to, aby vznikol 1 mol H2O, musí zaniknúť (zreagovať) 1 mol
CH3COOH a 1 mol CH3OH.
Zreagované/vzniknuté množstvo látok označíme x, potom platí, že:
[C] = x
[D] = x
[A] = c0A - x
[B] = c0B - x
Rovnovážna konštanta K je rovná 1, z toho vyplýva: [C]⋅[D] = [A]⋅[B]
Po dosadení x a číselných hodnôt počiatočných koncentrácií c0A a c0B, dostávame:*
x⋅x = (8 - x)⋅(5 - x)
x2 = 8⋅5 – 8x – 5x + x2
13⋅x = 40
x = 3,0769
/- x2
[CH3COOCH3] = 3,08 mol/L
[H2O] = 3,08 mol/L
[CH3COOH] = 8 - 3,0769 = 4,92 mol/L
[CH3OH] = 5 - 3,0769 = 1,92 mol/L
⇒
⇒
⇒
⇒
n(ester) = 3,08 mol
n(voda) = 3,08 mol
n(k. octová) = 4,92 mol
n(metanol) = 1,92 mol
* – správne by sme mali počítať s všeobecnými výrazmi, ale z časových dôvodov je lepšie dosadiť rovno číselné
hodnoty
- 53 -
[492.]
[H2] = 0,5 mol/L
[I2] = 0,3 mol/L
[HI] = 1,6 mol/L
c0(I2) = ? mol/L
c0(H2) = ? mol/L
K=?
I2 + H2
2HI
[HI]2
1,62
=
= 17,067
[I 2 ] ⋅ [H 2 ] 0,3 ⋅ 0,5
K=
Pomery látkových množstiev reagujúcich/vznikajúcich látok v reakčnej sústave sú podľa
chemickej rovnice: n(I2) : n(H2) : n(HI) = 1 : 1 : 2
Hoci nie je v zadaní explicitne udané, že reakcia prebieha za konštantného objemu, budeme
ho za taký považovať. Môžme si zvoliť objem sústavy napríklad 1 L, na pomeroch látkových
množstiev to nič nezmení a koncentrácie látok budú číselne rovné ich látkovým množstvám.
Počiatočné koncentrácie reagujúcich látok (c0(I2) a c0(H2)) potom vypočítame na základe
nasledovnej úvahy:
Podľa chemickej rovnice, na to, aby vznikli 2 mol HI, musia zaniknúť (zreagovať) 1 mol I2
a 1 mol H2.
Potom proporcionálne, aby vzniklo 1,6 mol HI, musí zaniknúť (zreagovať) 0,8 mol I2 a 0,8
mol H2.
Počiatočné množstvá látok sú rovné súčtu zreagovaných množstiev a množstiev v stave
chemickej rovnováhy:
c0(I2) = c(zreag. I2) + [I2] = 0,8 + 0,3 = 1,1 mol/L
c0(H2) = c(zreag. H2) + [H2] = 0,8 + 0,5 = 1,3 mol/L
[493.]
V = 20 L
nrovn(NO2) = 4 mol
nrovn(NO) = 12 mol
nrovn(O2) = 6 mol
c0(NO2) = ? mol/L
K=?
n0(NO2) = ? mol
2NO2
2NO + O2
Z látkových množstiev v rovnováhe a objemu sústavy vypočítame rovnovážne koncentrácie:
nrovn ( NO 2 ) 4
=
= 0,2 mol/L
V
20
n ( NO) 12
[NO] = rovn
=
= 0,6 mol/L
V
20
n (O ) 6
[O2] = rovn 2 =
= 0,3 mol/L
V
20
[NO2] =
K=
- 54 -
[ NO]2 ⋅ [O 2 ] 0,62 ⋅ 0,3
=
= 2,7
[ NO 2 ]2
0,22
Pomery látkových množstiev reagujúcich/vznikajúcich látok v reakčnej sústave sú podľa
chemickej rovnice: n(NO2) : n(NO) : n(O2) = 2 : 2 : 1
Počiatočné látkové množstvo reaktantu (n0(NO2)) vypočítame na základe nasledovnej úvahy:
Podľa chemickej rovnice, na to, aby vznikli 2 mol NO a 1 mol O2, musia zaniknúť
(zreagovať) 2 mol NO2.
Potom proporcionálne, aby vzniklo 12 mol NO a 6 mol O2, musí zaniknúť (zreagovať) 12 mol
NO2.
Počiatočné látkové množstvo reaktantu je rovné súčtu zreagovaného množstva a množstva
v stave chemickej rovnováhy:
n0(NO2) = n(zreag. NO2) + nrovn(NO2) = 12 + 4 = 16 mol
c0(NO2) =
n0 ( NO 2 ) 16
=
= 0,8 mol/L
V
20
[494.]
K=1
V=1L
n0(CO2) = 5 mol ⇒ c0(CO2) = 5 mol/L
n0(H2) = 15 mol ⇒ c0(H2) = 15 mol/L
[CO2] = ? (mol/L)
[H2] = ? (mol/L)
[CO] = ? (mol/L)
[H2O] = ? (mol/L)
CO2 + H2
K=
CO + H2O
[CO] ⋅ [H 2 O]
=1
[CO 2 ] ⋅ [H 2 ]
Pomery látkových množstiev reagujúcich/vznikajúcich látok v reakčnej sústave sú podľa
chemickej rovnice: n(CO2) : n(H2) : n(CO) : n(H2O) = 1 : 1 : 1 : 1
Rovnovážne koncentrácie reagujúcich/vznikajúcich látok vypočítame na základe nasledovnej
úvahy:
Na to, aby vznikol 1 mol CO, musí zaniknúť (zreagovať) 1 mol CO2 a 1 mol H2. Rovnako, na
to, aby vznikol 1 mol H2O, musí zaniknúť (zreagovať) 1 mol CO2 a 1 mol H2.
Zreagované/vzniknuté množstvo látok označíme x, potom platí, že:
[CO] = x
[H2O] = x
[CO2] = c0(CO2) - x
[H2] = c0(H2) - x
Rovnovážna konštanta K je rovná 1, z toho vyplýva:
[CO]⋅[H2O] = [CO2]⋅[H2]
- 55 -
Po dosadení x a číselných hodnôt počiatočných koncentrácií c0(CO2) a c0(H2), dostávame:*
x⋅x = (5 - x)⋅(15 - x)
x2 = 5⋅15 – 5x – 15x + x2
20⋅x = 75
x = 3,75
[CO] = 3,75 mol/L
[H2O] = 3,75 mol/L
/- x2
⇒ vzniklo 3,75 mol CO
⇒ vzniklo 3,75 mol H2O
1,25
= 0,25 = 25%
5
11,25
[H2] = 15 - 3,75 = 11,25 mol/L ⇒ zostalo 11,25 mol H2 ⇒ v % z n0(H2):
= 0,75 = 75%
15
[CO2] = 5 - 3,75 = 1,25 mol/L ⇒ zostalo 1,25 mol CO2 ⇒ v % z n0(CO2):
[495.]
t = 30 °C (T = 303,15 K)
V = 0,5 L = 5⋅10-4 m3
m(KCl) = 3 g = 3⋅10-3 kg
Mr(KCl) = 75 (M(KCl) = 0,075 kg/mol)
R = 8,32 J⋅K-1⋅mol-1
π=?
i⋅c = ?
disociácia KCl: KCl → K+ + Cl- ⇒ i = 2 (binárny elektrolyt)
i⋅c =
i⋅m
2⋅3
=
= 0,16 mol/L = 160 mol/m3
M ⋅ V 75 ⋅ 0,5
π = i ⋅ c ⋅ R ⋅ T = 160⋅ 8,32 ⋅ 303,15 = 403553,3 Pa ≅ 403,6 kPa
Ak by sme dosadili koncentráciu v jednotkách mol/L, dostali by sme výsledok priamo v kPa.
[496.]
A = glukóza
B = močovina
t = 37 °C (T = 310,15 K)
VA = 6 „jednotiek“
πA = 770 kPa
VB = 4 „jednotky“
πB = 250 kPa
π(výsl.) = ?
glukóza aj močovina sú neelektrolyty, čiže pre obe platí: i = 1
* – správne by sme mali počítať s všeobecnými výrazmi, ale z časových dôvodov je lepšie dosadiť rovno číselné
hodnoty
- 56 -
Výsledný osmotický tlak bude rovný váženému priemeru osmotických tlakov podľa ich
objemových príspevkov
π(výsl.) =
π A ⋅VA + π B ⋅ VB
VA + VB
=
770 ⋅ 6 + 250 ⋅ 4
= 562 kPa
6+4
K tomuto vzťahu by sme sa dopracovali aj keby sme počítali s látkovými množstvami:
n(výsl.) = nA + nB
c(výsl.)⋅V(výsl.) = cA⋅VA + cB⋅VB
za c by sme dosadili: c =
π
R ⋅T
...
Po vynásobení rovnice R⋅T a vydelení V(výsl.) = VA + VB by sme dostali vyššie uvedený
vzorec.
Pôvodný roztok glukózy je izotonický s fyziologickým roztokom (∼770 kPa pri 37 °C).
Výsledný roztok s osmotickým tlakom 562 kPa je hypotonický voči pôvodnému roztoku
glukózy aj voči fyziologickému roztoku a hypertonický voči pôvodnému roztoku močoviny.
[497.]
t = 37 °C (T = 310,15 K)
V = 250 mL = 0,25 L
n = 75 mmol = 0,075 mol
i = 1 (neelektrolyt)
R = 8,32 J⋅K-1⋅mol-1
π=?
i⋅c = ?
koncentrácia osmoticky účiných látok:
i⋅c = i⋅
n
0,075
= 1⋅
= 0,3 mol/L = 300 mol/m3
V
0,25
π = i ⋅ c ⋅ R ⋅ T = 300⋅ 8,32 ⋅ 310,15 = 774134,4 Pa ≅ 774,13 kPa
Ak by sme dosadili koncentráciu v jednotkách mol/L, dostali by sme výsledok priamo v kPa.
Roztok neelektrolytu je izotonický s fyziologickým roztokom (∼770 kPa pri 37 °C).
- 57 -
[498.]
t = 25 °C (T = 298,15 K)
V = 1 L = 1⋅10-3 m3
m(neelektrolyt) = 7,256 g = 7,256⋅10-3 kg
i = 1 (neelektrolyt)
R = 8,32 J⋅K-1⋅mol-1
π = 100 kPa = 100000 Pa
M=?
m ⋅ R ⋅ T 7,256 ⋅ 10−3 ⋅ 8,32 ⋅ 298,15
=
= 0,180 kg/mol = 180 g/mol
M=
π ⋅V
100000 ⋅ 1 ⋅ 10−3
Ak by sme dosadili hmotnosť v gramoch, objem v litroch a osmotický tlak v kPa, dostali by
sme výsledok – mólovú hmotnosť priamo v jednotkách g/mol (číselne sa rovná relatívnej
molekulovej hmotnosti).
Keďže všeobecný vzorec monosacharidu je Cn(H2O)n (n – je celé kladnéné číslo), vieme aj
pomerne rýchlo vypočítať, či sa jedná o hexózu (n = 6) alebo pentózu (n = 5). Disacharid má
všeobecný vzorec Cn(H2O)n-1 (pre sacharózu n = 12)
Mr(monosacharid) = n⋅Ar(C) + n⋅Mr(H2O) = 6⋅12 + 6⋅18 = 180
(n = 6)
[499.]
t = 25 °C (T = 298,15 K)
V = 250 mL = 0,25 L = 2,5⋅10-4 m3
m(sacharid) = 3 g = 3⋅10-3 kg
i = 1 (neelektrolyt)
R = 8,32 J⋅K-1⋅mol-1
π = 200 kPa = 200000 Pa
M=?
c=?
M=
m ⋅ R ⋅ T 3 ⋅ 10−3 ⋅ 8,32 ⋅ 298,15
=
= 0,1488 kg/mol ≅ 150 g/mol
π ⋅V
200000 ⋅ 2,5 ⋅ 10− 4
Ak by sme dosadili hmotnosť v gramoch, objem v litroch a osmotický tlak v kPa, dostali by
sme výsledok – mólovú hmotnosť, priamo v jednotkách g/mol (číselne sa rovná relatívnej
molekulovej hmotnosti- Mr).
Keďže všeobecný vzorec monosacharidu je Cn(H2O)n (n – je celé kladnéné číslo), vieme aj
pomerne rýchlo vypočítať, o aký monosacharid sa jedná. Disacharid má všeobecný vzorec
Cn(H2O)n-1 (pre sacharózu n = 12)
Mr(monosacharid) = n⋅Ar(C) + n⋅Mr(H2O) = 5⋅12 + 5⋅18 = 150
Napr. arabinóza a xylulóza sú pentózy.
- 58 -
(n = 5)
c=
π
i ⋅ R ⋅T
=
200
= 0,08 mol/L
1⋅ 8,32 ⋅ 298,15
Alternatívne sa koncentrácia dá vypočítať z hmotnosti, mólovej hmotnosti (už vypočítanej)
a objemu roztoku.
[500.]
t = 27 °C (T = 300,15 K)
V = 100 mL = 0,1 L = 1,0⋅10-4 m3
m((CH3COO)3Al) = 1,02 g = 1,02⋅10-3 kg
R = 8,32 J⋅K-1⋅mol-1
Mr((CH3COO)3Al) = 204
π=?
c=?
i⋅c = ? (koncentrácia osmoticky účinných častíc)
i = 4 (disociáciou (CH3COO)3Al vzniknú 4 častice - ióny)
c=
m
1,02
=
= 0,05 mol/L
M r ⋅ V 204 ⋅ 0,1
i⋅c = 4⋅0,05 = 0,2 mol/L
π = i ⋅ c ⋅ R ⋅ T = 0,2 ⋅ 8,32 ⋅ 300,15 = 499,45 kPa
Tým, že sme dosadili koncentráciu v mol/L, dostali sme osmotický tlak priamo v kPa.
[501.]
A = glukóza
B = KCl
VroA = 0,5 L
mB = 30 g
VroB = 0,6 L
t = 25 °C (T = 298,15 K)
MrA = 180
MrB = 75
iA = 1 (neelektrolyt)
iB = 2 (binárny elektrolyt)
πA = πB = ?
n
mB
30
cB = B =
=
= 0,66667 mol/L ≅ 0,67 mol/L
cA = ?
VroB M rB ⋅ VroB 75 ⋅ 0,6
cB = ?
mA = ? (g)
π A = π B = iB ⋅ cB ⋅ R ⋅ T = 2 ⋅ 0,66667 ⋅ 8,314 ⋅ 298,15 = 3305,092 kPa ≅ 3305 kPa
Tým, že sme dosadili koncentráciu v mol/L, dostali sme osmotický tlak priamo v kPa.
- 59 -
Koncentráciu glukózy cA vypočítame na základe nasledovnej úvahy:
Na to, aby mali roztoky rovnaké osmotické tlaky, musia mať rovnaké koncentrácie osmoticky
účinných častíc, čiže:
iA⋅cA = iB⋅cB
cA =
iB ⋅ cB 2 ⋅ 0,66667
=
= 1,33333 ≅ 1,33 mol/L
iA
1
mA = cA ⋅ M rA ⋅ VroA = 1,33333 ⋅180 ⋅ 0,5 = 120 g
[502.]
t = 27 °C (T = 300,15 K)
V = 0,2 L
m(neelektrolyt) = 2,643 g
i = 1 (neelektrolyt)
R = 8,32 J⋅K-1⋅mol-1
π = 750 kPa
Ar(H) = 1
Ar(N) = 14
Ar(C) = 12
Ar(O) = 16
Mr(?) = ?
M=
m ⋅ R ⋅ T 2,643 ⋅ 8,32 ⋅ 300,15
=
= 44 g/mol
π ⋅V
750 ⋅ 0,2
Tým, že sme dosadili hmotnosť v gramoch, objem v litroch a osmotický tlak v kPa, dostali
sme výsledok – mólovú hmotnosť, priamo v jednotkách g/mol (číselne sa rovná relatívnej
molekulovej hmotnosti- Mr).
Vzorec močoviny je (NH2)2CO, teda:
Mr = 2⋅(Ar(N) + 2⋅Ar(H)) + Ar(C) + Ar(O) = 2⋅(14 + 2⋅1) + 12 + 16 = 60
Vzorec propanálu je CH3CH2CHO, teda:
Mr = 3⋅Ar(C) + 6⋅Ar(H) + Ar(O) = 3⋅12 + 6⋅1 + 16 = 58
Vzorec etanálu (acetaldehydu) je CH3CHO, teda:
Mr = 2⋅Ar(C) + 4⋅Ar(H) + Ar(O) = 2⋅12 + 4⋅1 + 16 = 44
Pre rýchlejšie počítanie je dobré zapamätať si relatívne molekulové hmotnosti jednotlivých
atómových skupín, napr. Mr (CH3) = 15, Mr (CH2) = 14, Mr (NH2) = 16, Mr (CHO) = 29,
Mr (CO) = 28 a pod.
- 60 -
[503.]
t = 27 °C (T = 300,15 K)
V = 300 mL = 0,3 L
m(sacharid) = 12,61 g
i = 1 (neelektrolyt - sacharid)
R = 8,32 J⋅K-1⋅mol-1
π = 700 kPa
Mr(?) = ?
M=
m ⋅ R ⋅ T 12,6 ⋅ 8,32 ⋅ 300,15
=
= 149,83 g/mol ≅ 150 g/mol
π ⋅V
700 ⋅ 0,3
Tým, že sme dosadili hmotnosť v gramoch, objem v litroch a osmotický tlak v kPa, dostali
sme výsledok – mólovú hmotnosť, priamo v jednotkách g/mol (číselne sa rovná relatívnej
molekulovej hmotnosti - Mr).
Keďže všeobecný vzorec monosacharidu je Cn(H2O)n (n – je celé kladnéné číslo), vieme aj
pomerne rýchlo vypočítať, o aký monosacharid sa jedná. Disacharid má všeobecný vzorec
Cn(H2O)n-1 (pre sacharózu n = 12)
Mr(monosacharid) = n⋅Ar(C) + n⋅Mr(H2O) = 5⋅12 + 5⋅18 = 150
(n = 5)
Napr. ribulóza a xylulóza sú pentózy.
[504.]
A = glukóza
B = (CuSO4⋅5H2O)
VroA = 300 mL = 0,3 L
VroB = 300 mL = 0,3 L
mA = 1 g
mB = 1,389 g
t = 25 °C (T = 298,15 K)
MrA = 180
Mr(CuSO4) = 160
iA = 1 (neelektrolyt)
i(CuSO4) = 2 (binárny elektrolyt)
MrB = Mr(CuSO4) + 5⋅Mr(H2O) = 160 + 5⋅18 = 250
π A = iA ⋅
mA
1
⋅ R ⋅ T = 1⋅
⋅ 8,32 ⋅ 298,15 = 45,94 kPa
M rA ⋅ VroA
180 ⋅ 0,3
π B = i (CuSO 4 ) ⋅
mB
1,389
⋅ R ⋅T = 2 ⋅
⋅ 8,32 ⋅ 298,15 = 91,88 kPa
M rB ⋅ VroB
250 ⋅ 0,3
⇒ roztok B má 2-krát väčší osmotický tlak ako roztok A, a teda je voči nemu hypertonický
- 61 -
[505.]
n(H2O) = 8 mol
Ar(H) = 1
Ar(C) = 12
Ar(O) = 16
m, n, V (CO2) = ?
mólový objem ideálneho plynu za normálnych podmienok: Vm = 22,41 L
reakčná schéma: CH2=CH2 + O2 → CO2 + H2O
Stechiometrické koeficienty vyčíslime tak, že počet molekúl vody najskôr upravíme na 2
(pretože na ľavej strane reakcie je vodík prítomný len v etyléne).
CO2 bude mať tiež stechiometrický koeficient 2 (pretože na ľavej strane reakcie je uhlík
prítomný len v etyléne), tým pádom musí byť počet molekúl kyslíka na ľavej strane 3.
Potom chemická rovnica oxidácie etylénu bude: CH2=CH2 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O
Zo stechiometrických koeficientov vyplýva:
n(CO2) = n(H2O) = 8 mol
m(CO2) = n⋅Mr = 8⋅44 = 352 g
V(CO2) = n⋅Vm = 8⋅22,41 = 179,3 L
[506.]
n(CH4) = 20 mol
Ar(H) = 1
Ar(C) = 12
Ar(O) = 16
V (CO2) = ?
m,n(H2O) = ?
mólový objem ideálneho plynu za normálnych podmienok: Vm = 22,41 L
reakčná schéma: CH4 + O2 → CO2 + H2O
Stechiometrické koeficienty vyčíslime tak, že počet molekúl vody najskôr upravíme na 2
(pretože na ľavej strane reakcie je vodík prítomný len v metáne).
Tým pádom musí byť počet molekúl kyslíka na ľavej strane tiež 2.
Potom chemická rovnica oxidácie metánu bude: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
Zo stechiometrických koeficientov vyplýva:
n(CO2) = n(CH4) = 20 mol ⇒ V(CO2) = n⋅Vm = 20⋅22,41 = 448 L
n(H2O) = 2⋅n(CH4) = 2⋅20 = 40 mol
- 62 -
Potom:
m(H2O) = n(H2O)⋅Mr(H2O) = 40⋅18 = 720 g
[507.]
V(propán) = 44,8 dm3 = 44,8 L
„rovnaké podmienky“ ⇒ p = konšt., T = konšt.
Ar(C) = 12
Ar(O) = 16
V,n(O2) = ?
m,n(H2O) = ?
Všeobecný vzorec alkánov je CnH2n+2, potom propán (n = 3) má sumárny vzorec C3H8
Reakčná schéma: C3H8 + O2 → CO2 + H2O
Stechiometrické koeficienty vyčíslime tak, že počet molekúl vody najskôr upravíme na 4
(pretože na ľavej strane reakcie je vodík prítomný len v propáne).
Uhlík je tiež na ľavej strane prítomný len v propáne, a teda CO2 bude mať stechiometrický
koeficient 3, tým pádom musí byť počet molekúl kyslíka na ľavej strane 5.
Potom chemická rovnica horenia propánu bude: C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
Zo zadania - „rovnaké podmienky“ ⇒ p = konšt., T = konšt. - sa dá vypočítať iba objem
spotrebovaného kyslíka (taktiež aj objem CO2(g) a H2O(g), ale na to sa nepýtali), pretože
platí, že objemy ideálnych plynov, sú za rovnakých podmienok rovnaké (ak sa aj ich látkové
množstvá rovnajú).
Z chemickej rovnice potom vyplýva, že objem spotrebovaného kyslíka je päťnásobný oproti
objemu spáleného propánu:
V(O2) = 5⋅V(propán) = 5⋅44,8 = 224 L
Na to, aby sme vedeli vypočítať skutočné látkové množstvá, príp. hmotnosti reagujúcich
látok, potrebujeme však poznať aj skutočné podmienky, čiže teplotu a tlak.
Z toho, že objem spotrebovaného kyslíka je „pekné číslo“ (desaťnásobok mólového objemu
ideálneho plynu za normálnych podmienok), môžeme usudzovať, že v zadaní sa pod
„rovnakými podmienkami“ v skutočnosti myslia normálne podmienky (p = 101325 Pa, T =
273,15 K), pretože len vtedy platí, že mólový objem ideálneho plynu Vm = 22,41 L
Potom:
n(O2) =
V (O 2 )
224
=
≅ 10 mol
Vm
22,41
Látkové množstvá kyslíka a vody sú podľa chemickej rovnice v pomere 5:4, čiže vznikne
8 mol vody, čo zodpovedá hmotnosti m(H2O) = n(H2O)⋅Mr(H2O) = 8⋅18 = 144 g
- 63 -
[508.]
V(bután) = 3 m3
„rovnaké podmienky“ ⇒ p = konšt., T = konšt.
V,n(CO2) = ?
V,n(O2) = ?
Všeobecný vzorec alkánov je CnH2n+2, potom bután (n = 4) má sumárny vzorec C4H10
reakčná schéma: C4H10 + O2 → CO2 + H2O
Stechiometrické koeficienty vyčíslime tak, že počet molekúl vody najskôr upravíme na 5
(pretože na ľavej strane reakcie je vodík prítomný len v butáne).
Uhlík je tiež na ľavej strane prítomný len v butáne, a teda CO2 bude mať stechiometrický
koeficient 4, tým pádom musí byť počet molekúl kyslíka na ľavej strane 6,5. Ak chceme
počítať s celými číslami, musíme ešte celú rovnicu vynásobiť dvoma.
Potom chemická rovnica horenia butánu bude: 2C4H10 + 13O2 → 8CO2 + 10H2O
Zo zadania - „rovnaké podmienky“ ⇒ p = konšt., T = konšt. - sa dá vypočítať iba objem
spotrebovaného kyslíka a pripraveného CO2, pretože platí, že objemy ideálnych plynov, sú za
rovnakých podmienok rovnaké (ak sa aj ich látkové množstvá rovnajú).
Z chemickej rovnice potom vyplýva, že objem spotrebovaného kyslíka je rovný 6,5-násobku
zhoreného butánu:
V(O2) = 6,5⋅V(bután) = 6,5⋅3 = 19,5 m3 = 19500 L
Podobne objem vzniknutého CO2 je rovný 4-násobku zhoreného butánu:
V(CO2) = 4⋅V(bután) = 4⋅3 = 12 m3 = 12000 L
Na to, aby sme vedeli vypočítať skutočné látkové množstvá reagujúcich látok, potrebujeme
však poznať aj skutočné podmienky, čiže teplotu a tlak.
Môžeme len hádať, že v zadaní sa pod „rovnakými podmienkami“ v skutočnosti myslia
normálne podmienky (p = 101325 Pa, T = 273,15 K), pretože len vtedy platí, že mólový
objem ideálneho plynu Vm = 22,41 L ≅ 22,4 L (zaokrúhlenie je nutné ak chceme, aby nám
výsledok vyšiel rovnako ako autorom podkladov)
Potom:
n(O2) =
V (O 2 ) 19500
=
= 870,5 mol
Vm
22,4
n(CO2) =
V (CO 2 ) 12000
=
= 535,7 mol
Vm
22,4
- 64 -
[509.]
V(etán) = 1000 cm3 = 1 L
V0(O2) = 5 L
Mr(CO2) = 44
Vnezreag (O 2 )
⋅100% = ?
V0 (O 2 )
nzreag(O2) = ? (mol)
m, n, V (CO2) = ?
mólový objem ideálneho plynu za normálnych podmienok: Vm = 22,41 L
Všeobecný vzorec alkánov je CnH2n+2, potom etán (n = 2) má sumárny vzorec C2H6
reakčná schéma: C2H6 + O2 → CO2 + H2O
Stechiometrické koeficienty vyčíslime tak, že počet molekúl vody najskôr upravíme na 3
(pretože na ľavej strane reakcie je vodík prítomný len v etáne).
Uhlík je tiež na ľavej strane prítomný len v etáne, a teda CO2 bude mať stechiometrický
koeficient 2, tým pádom musí byť počet molekúl kyslíka na ľavej strane 3,5. Ak chceme
počítať s celými číslami, musíme ešte celú rovnicu vynásobiť dvoma.
Potom chemická rovnica horenia etánu bude: 2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O
Z chemickej rovnice vyplýva, že látkové množstvo spotrebovaného kyslíka je rovné
3,5-násobku zhoreného etánu:
nzreag(O2) = 3,5⋅n(etán) = 3,5⋅
V (etán )
1
= 3,5 ⋅
= 0,156 mol
Vm
22,41
Keďže plyny v reakcii považujeme za ideálne, rovnaký vzťah platí aj pre ich objemy:
Vzreag(O2) = 3,5⋅V(etán) = 3,5⋅1 = 3,5 L
Percentuálne vyjadrené množstvo nezreagovaného kyslíka potom bude:
Vnezreag
V0
=
V0 − Vzreag
V0
=
5 − 3,5
= 0,3 = 30%
5
Analogicky ako pre kyslík, pre CO2 platí:
V(CO2) = 2⋅V(etán) = 2⋅1 = 2 L
n(CO 2 ) =
V (CO 2 )
2
=
= 0,089246 ≅ 0,089 mol
Vm
22,41
m(CO2) = n(CO2)⋅Mr(CO2) = 0,089246⋅44 = 3,93 g
- 65 -
[510.]
A = etanol
m(Na) = 100 mg = 0,1 g
n0(A) = 5 mmol = 0,005 mol
Ar(Na) = 23
n, V (H2) = ?
nnezreag (A)
⋅100% = ?
n0 (A)
mólový objem ideálneho plynu za normálnych podmienok: Vm = 22,41 L
Etanol sa v reakcii so sodíkom správa ako kyselina a sodík ako neušľachtilý kov vytláča
vodík z kyseliny:
2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2
Sodík a etanol reagujú v pomere 1:1, teda:
nzreag(A) = n(Na) =
m( Na ) 0,1
=
= 4,3478 ⋅ 10 −3 mol = 4,3478 mmol
Ar ( Na ) 23
Percentuálne vyjadrené množstvo nezreagovaného etanolu potom bude:
nnezreag (A) n0 (A) − nzreag (A) 5 − 4,3478
=
=
= 0,13 = 13%
n0 (A)
n0 (A)
5
Po zaokrúhlení medzivýsledku, čo nie je správne(!), na nzreag(A) = 4,3 mmol, by sme dostali
výsledok rovnaký ako v podkladoch, 14 %.
Podľa chemickej rovnice vznikne polovičné látkové množstvo vodíka oproti zreagovanému
sodíku resp. etanolu:
n(H2) = 0,5⋅n(Na) = 0,5⋅4,3478 = 2,174 mmol ≅ 0,0022 mol
Objem vzniknutého vodíka:
V(H2) = n(H2)⋅Vm = 0,002174⋅22,41 = 0,0487 L = 48,7 mL
- 66 -
[511.]
A = glukóza
B = sacharóza
C = cukr. trstina
mA = 1 t = 1000 kg
m
wB = B = 0,2 = 20%
mC
MrB = 342
mB = ?
mC = ?
Sacharóza je disacharid skladajúci sa z dvoch monosacharidových jednotiek – glukózy
a fruktózy.
Hydrolýza sacharózy:
C12H22O11(sacharóza) + H2O → C6H12O6(glukóza) + C6H12O6(fruktóza)
Relat. molekulová hmotnosť glukózy:
MrA = 6⋅Ar(C) + 6⋅Mr(H2O) = 6⋅12 + 6⋅18 = 180
Z rovnice hydrolýzy vyplýva, že hydrolýzou 342 g sacharózy získame 180 g glukózy (z 1
mólu sacharózy získame 1 mól glukózy)
Z trojčlenky získame množstvo sacharózy potrebnej na výrobu 1 tony glukózy:
z 342 g sacharózy………180 g glukózy
z x t sacharózy……….........1 t glukózy
x = 1,9 t = 1900 kg
Na výrobu 1 t glukózy potrebujeme 1900 kg sacharózy
wB =
mB
m
1900
= 0,2 ⇒ hmotnosť trstiny: mC = B =
= 9500 kg = 9,5 t
mC
wB
0,2
- 67 -
[512.]
A = kyselina palmitová (k. hexadekánová, CH3(CH2)14COOH, C16H32O2)
B = palmitan draselný (CH3(CH2)14COOK, C16H31O2K)
mB = 29,4 kg
Ar(K) = 39
Ar(C) = 12
Ar(O) = 16
Ar(H) = 1
mA = ?
Kyslá hydrolýza palmitanu draselného:
2CH3(CH2)14COOK + H2SO4 → 2CH3(CH2)14COOH + K2SO4
MrA = Mr(C16H32O2) = 16⋅Ar(C) + 32⋅Ar(H) + 2⋅Ar(O) = 16⋅12 + 32⋅1 + 2⋅16 = 256
MrB = Mr(C16H31O2K) = Mr(C16H32O2) - Ar(H) + Ar(K) = 256 – 1 + 39 = 294
Z chemickej rovnice hydrolýzy vyplýva, že z 1 mólu palmitanu vznikne 1 mol kyseliny
palmitovej
nA = nB
mA
m
= B
M rA M rB
mA =
mB ⋅ M rA 29,4 ⋅ 256
=
= 25,6 kg
M rB
294
[513.]
A = glukóza
B = CO2
mA = 0,9 g
ϕB(vzduch) = 0,03 % = 0,0003
V(vzduch) = ?
mB, nB, VB = ?
mólový objem ideálneho plynu za normálnych podmienok: Vm = 22,41 L
Reakcia fotosyntézy: 6CO2 + 6H2O → C6H12O6(glukóza) + 6O2
Z rovnice vyplýva, že na produkciu 1 mólu glukózy je potrebné šesťnásobné množstvo oxidu
uhličitého, 6 mol.
Relat. molekulová hmotnosť glukózy:
MrA = 6⋅Ar(C) + 6⋅Mr(H2O) = 6⋅12 + 6⋅18 = 180
nB = 6⋅nA = 6 ⋅
mA
0,9
= 6⋅
= 0,03 mol
M rA
180
- 68 -
Relat. molekulová hmotnosť oxidu uhličitého:
MrB = Ar(C) + 2⋅Ar(O) = 12 + 2⋅16 = 44
mB = nB⋅MrB = 0,03⋅44 = 1,32 g
VB = nB⋅Vm = 0,03⋅22,41 = 0,6723 L = 672,3 mL ≅ 672 mL
ϕB(vzduch) =
0,6723
VB
VB
⇒ V(vzduch) =
=
= 2241 L = 2241 dm3
V ( vzduch)
ϕB ( vzduch) 0,0003
[514.]
A = CH4
dh = dolná hranica výbušnosti
hh = horná hranica výbušnosti
ϕdhA = 5 % = 0,05
ϕhhA = 15 % = 0,15
Vzmes = 1,12 m3 = 1120 L
Ar(C) = 12
Ar(H) = 1
mdh-hhA, ndh-hhA = ?
mólový objem ideálneho plynu za normálnych podmienok: Vm = 22,41 L
ϕA =
VA
⇒ VA = ϕA⋅Vzmes
Vzmes
ndhA =
VdhA ϕdhA ⋅ Vzmes 0,05 ⋅ 1120
=
=
= 2,5 mol = 2500 mmol
Vm
Vm
22,41
nhhA =
VhhA ϕhhA ⋅ Vzmes 0,15 ⋅ 1120
=
=
= 7,5 mol = 7500 mmol
Vm
Vm
22,41
Relat. molekulová hmotnosť metánu:
MrA = Ar(C) + 4⋅Ar(H) = 12 + 4⋅1 = 16
mdhA = ndhA⋅MrA = 2,5⋅16 = 40 g = 0,04 kg
mhhA = nhhA⋅MrA = 7,5⋅16 = 120 g = 0,12 kg
- 69 -
[515.]
A = CaC2 (karbid)
B = H2O
C = C2H2 (acetylén)
D = Ca(OH)2
mA = 32 g
mB = 351 g
Ar(C) = 12
Ar(H) = 1
Ar(O) = 16
Ar(Ca) = 40
mC = ?
wD = ?
Reakcia: CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2
Relat. molekulová hmotnosť acetylénu , karbidu vápenatého a hydroxidu vápenatého:
MrC = 2⋅Ar(C) + 2⋅Ar(H) = 2⋅12 + 2⋅1 = 26
MrA = 2⋅Ar(C) + Ar(Ca) = 2⋅12 + 40 = 64
MrD = Ar(Ca) + 2⋅Ar(O) + 2⋅Ar(H) = 40 + 2⋅16 + 2⋅1 = 74
Z rovnice reakcie vyplýva:
nC = nA = nD
nA =
mA
32
=
= 0,5 mol
M rA 64
mC = nC ⋅ M rC = nA ⋅ M rC = 0,5 ⋅ 26 = 13 g
mD = nD ⋅ M rD = nA ⋅ M rD = 0,5 ⋅ 74 = 37 g
Hmotnosť roztoku: mro = mA + mB
wD =
mD
37
=
= 0,097 ≅ 10 %
mA + mB 32 + 351
- 70 -
[516.]
A = C2H2 (acetylén)
mA = 26 g
Ar(C) = 12
Ar(H) = 1
Ar(O) = 16
m, n, V(O2) = ?
V(vzduch) = ?
Mólový objem ideálneho plynu za normálnych podmienok: Vm = 22,41 L
Objemový zlomok kyslíka vo vzduchu budeme predpokladať ϕ(O2) = 0,21 = 21 %
Reakcia horenia acetylénu: C2H2 + O2 → CO2 + H2O
Uhlík je tiež na ľavej strane prítomný len v acetyléne, a teda CO2 bude mať stechiometrický
koeficient 2, tým pádom musí byť počet molekúl kyslíka na ľavej strane 2,5. Ak chceme
počítať s celými číslami, musíme ešte celú rovnicu vynásobiť dvoma.
2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O
Na spálenie 1 mol acetylénu je potrebných 2,5 mol kyslíka.
Relat. molekulová hmotnosť acetylénu: MrA = 2⋅Ar(C) + 2⋅Ar(H) = 2⋅12 + 2⋅1 = 26
n(O2) = 2,5⋅nA = 2,5 ⋅
mA
26
= 2,5 ⋅
= 2,5 mol
M rA
26
V(O2) = n(O2)⋅Vm = 2,5⋅22,41 = 56 L
m(O2) = n(O2)⋅Mr(O2) = 2,5⋅32 = 80 g = 0,08 kg
ϕA =
VA
V
56
⇒ V(vzduch) = A =
= 266,67 L
Vvzduch
ϕA 0,21
[517.]
m(H2) = 4 g
Ar(C) = 12
Ar(H) = 1
Ar(Ag) = 108
m(C2Ag2) = ?
V(C2H2) = ?
Podľa zadania by reakcia mala prebiehať nasledovne:
2[Ag(NH3)2]NO3 + C2H2 → C2Ag2 + H2 + ...?
V skutočnosti sa pri danej reakcii nevyvýja vodík a prebieha podľa nasledovnej rovnice:
2[Ag(NH3)2]NO3 + C2H2 → C2Ag2 + 2NH4NO3 + 2NH3
- 71 -
Relat. molekulová hmotnosť acetylénu a acetylidu strieborného:
Mr(C2H2) = 2⋅Ar(C) + 2⋅Ar(H) = 2⋅12 + 2⋅1 = 26
Mr(C2Ag2) = 2⋅Ar(C) + 2⋅Ar(Ag) = 2⋅12 + 2⋅108 = 240
n(C2H2) = n(C2Ag2) = n(H2) =
m( H 2 ) 4
= = 2 mol
M r (H 2 ) 2
V(C2H2) = n(C2H2)⋅Vm = 2⋅22,41 = 44,8 L
m(C2Ag2) = n(C2Ag2)⋅Mr(C2Ag2) = 2⋅240 = 480 g = 0,48 kg
[518.]
A = C2H2
B = H2
C = C2H6
mA = 13 g
VB = 44,8 L
Ar(C) = 12
Ar(H) = 1
mC, nC, VC = ?
Aby sme úlohu vedeli vypočítať, budeme uvažovať, že objem vodíka bol meraný pri
normálnych podmienkach. Mólový objem ideálneho plynu bude potom: Vm = 22,41 L
Reakcia hydrogenácie acetylénu na etán: C2H2 + 2H2 → C2H6
Relat. molekulová hmotnosť acetylénu a etánu:
MrA = 2⋅Ar(C) + 2⋅Ar(H) = 2⋅12 + 2⋅1 = 26
MrC = 2⋅Ar(C) + 6⋅Ar(H) = 2⋅12 + 6⋅1 = 30
Zo stechiometrických koeficientov reakcie vyplýva:
nC = nA =
mA
13
=
= 0,5 mol = 500 mmol
M rA 26
Ak by sme počítali z objemu vodíka: nB =
nB = 2⋅nA = 2⋅0,5 = 1 mol
VA
44,8
=
= 2 mol
Vm 22,41
Vodík je v nadbytku, pre reakciu potrebujeme iba 1 mol (keďže máme k dispozícii iba 13 g
acetylénu, čo zodpovedá 0,5 mol, budeme počítať s týmito hodnotami)
mC = nC⋅MrC = 0,5⋅30 = 15 g
VC = nC⋅Vm = 0,5⋅22,41 = 11,2 L
- 72 -
[519.]
A = C2H4
B = Cl2
C = C2H4Cl2 (dichlóretán)
mC = 49,5 g
Ar(C) = 12
Ar(H) = 1
Ar(Cl) = 35,5
mA, VA = ?
mB, VB = ?
Mólový objem ideálneho plynu za normálnych podmienok: Vm = 22,41 L
Reakcia chlorácie etylénu na dichlóretán: C2H4 + Cl2 → C2H4Cl2
Relat. molekulová hmotnosť etylénu, chlóru a dichlóretánu:
MrA = 2⋅Ar(C) + 4⋅Ar(H) = 2⋅12 + 4⋅1 = 28
MrB = 2⋅Ar(Cl) = 2⋅35,5 = 71
MrC = MrA + MrB = 28 + 71 = 99
Zo stechiometrických koeficientov reakcie vyplýva:
nA = nB = nC =
mC
49,5
=
= 0,5 mol
M rC
99
mA = nA⋅MrA = 0,5⋅28 = 14 g
VA = nA⋅Vm = 0,5⋅22,41 = 11,2 L
mB = nB⋅MrB = 0,5⋅71 = 35,5 g
VB = VA = 11,2 L
[520.]
A = glycerol
B = HNO3
C = glyceroltrinitrát
mC = 454 g
wB = 63 % = 0,63
ρroB = 1,39 g⋅cm-3 = 1390 g⋅L-1
MrA = 92
MrB = 63
MrC = 227
nA, mA = ?
VroB = ?
Esterifikácia glycerolu (1,2,3-propántriolu)
kyselinou dusičnou
- 73 -
Zo stechiometrických koeficientov reakcie vyplýva:
nA = nC =
mC
454
=
= 2 mol
M rC 227
mA = nA⋅MrA = 2⋅92 = 184 g
nB = 3⋅nC =3⋅2 = 6 mol
VroB =
mroB
ρ roB
=
mB
n ⋅ M rB
6 ⋅ 63
= B
=
= 0,43165 L ≅ 0,43 L ≅ 431,6 mL
wB ⋅ ρ roB wB ⋅ ρ roB 0,63 ⋅ 1390
[521.]
A = acetylén
B = benzén
VA = 6,72 dm3
YB = 50 % = 0,5
Ar(C) = 12
Ar(H) = 1
mB⋅YB = ?
Aby sme úlohu vedeli vypočítať, budeme uvažovať, že objem acetylénu bol meraný pri
normálnych podmienkach. Mólový objem ideálneho plynu bude potom: Vm = 22,41 L
Na 1 molekulu benzénu potrebujeme 3 molekuly acetylénu:
nA =
VA
6,72
=
= 0,3 mol
Vm 22,41
nB =
nA 0,3
=
= 0,1 mol
3
3
Relat. molekulová hmotnosť benzénu:
MrB = 6⋅Ar(C) + 6⋅Ar(H) = 6⋅12 + 6⋅1 = 78
mB⋅YB = nB⋅MrB⋅YB = 0,1⋅78⋅0,5 = 3,9 g = 3900 mg
- 74 -
[522.]
A = benzén
B = chlórmetán, CH3Cl
C = toluén
mA = 26 g
Ar(C) = 12
Ar(H) = 1
Ar(Cl) = 35,5
mC = ?
nB, mB = ?
Metylácia benzénu:
Relat. molekulová hmotnosť benzénu, chlórmetánu a toluénu:
MrA = 6⋅Ar(C) + 6⋅Ar(H) = 6⋅12 + 6⋅1 = 78
MrB = Ar(C) + 3⋅Ar(H) + Ar(Cl) = 12 + 3⋅1 + 35,5 = 50,5
MrC = MrA - Ar(H) + Ar(C) + 3⋅Ar(H) = 78 - 1 + 12 + 3⋅1 = 92
Zo stechiometrických koeficientov reakcie vyplýva:
nC = nB = nA =
mA
26
=
= 0,333 mol
M rA 78
⇒
mB = nB⋅MrB = 0,3333⋅50,5 = 16,83 g
mC = nC⋅MrC = 0,3333⋅92 = 30,67 g
[523.]
A = benzén
B = kys. sírová, H2SO4
C = kys. benzénsulfónová
VroB = 10 mL = 0,01 L
ρroB = 1,84 g⋅cm-3 = 1840 g⋅L-1
wB = 96 % = 0,96
Ar(C) = 12
Ar(H) = 1
Ar(O) = 16
Ar(S) = 32
MrA = 78
MrB = 98
mB = ?
mC = ?
sulfonácia benzénu
- 75 -
VroB ⋅ ρ roB = mroB =
mB
wB
⇒ mB = VroB ⋅ ρ roB ⋅ wB = 0,01 ⋅ 1840 ⋅ 0,96 = 17,664 g ≅ 17,66 g
Relat. molekulová hmotnosť kys. benzénsulfónovej:
MrC = MrA + MrB - Mr(H2O) = 78 + 98 - 18 = 158
Z chemickej rovnice vyplýva, že z 1 mólu H2SO4 vznikne 1 mol kyseliny benzénsulfónovej
nC = nB
mC
m
= B
M rC M rB
mC =
mB ⋅ M rC 17,664 ⋅ 158
=
= 28,48 g
M rB
98
[524.]
A = toluén
B = trinitrotoluén
mB = 113,5 g
YB = 50 % = 0,5
Ar(C) = 12
Ar(H) = 1
Ar(O) = 16
Ar(N) = 14
MrB = 227
mA(YB) = ?
Nitrácia toluénu do tretieho stupňa:
Relat. molekulová hmotnosť toluénu:
MrA = Mr(C6H5) + Mr(CH3) = 77 + 15 = 92
Z chemickej rovnice vyplýva, že z 1 mólu toluénu vznikne 1 mol TNT:
nA = nB ⇒
mA
m
= B
M rA M rB
⇒ mA =
mB ⋅ M rA 113,5 ⋅ 92
=
= 46 g
M rB
227
Výťažok produktu je však iba 50 %, takže reaktantu musí byť dvojnásobok:
mA(YB) = 92 g
- 76 -
[525.]
A = ester
B = NaOH
mA = 6 g
VroB = 50 mL = 0,05 L
cB = 2 mol/L
Ar(C) = 12
Ar(H) = 1
Ar(O) = 16
MrB = 40
ester = ?
Hydrolýza esteru:
Z chemickej rovnice vyplýva, že 1 mol esteru reaguje s 1 mol NaOH:
nA = nB = cB⋅VroB = 2⋅0,05 = 0,1 mol
Mólová hmotnosť esteru:
MmA =
mA
6
=
= 60 g/mol ⇒ MrA = 60
nA 0,1
Mr(CxHy) = MrA - Ar(H) - Ar(C) - 2⋅Ar(O) = 60 - 1 - 12 - 2⋅16 = 15
15 = Mr(CxHy) = x⋅Ar(C) + y⋅Ar(H) ⇒ x = 1, y = 3 ⇒ CxHy = CH3
Neznámy ester je mravčan metylový (metylester kyseliny mravčej, HCOOCH3).
[526.]
A = fenol
B = HNO3
C = 2,4,6-trinitrofenol (TNF)
mC = 22,9 g
wB = 68 % = 0,68
ρroB = 1,4 g⋅cm-3 = 1400 g⋅L-1
MrA = 94
MrB = 63
MrC = 229
VroB = ?
Nitrácia fenolu do 3. stupňa
- 77 -
nC =
mC
22,9
=
= 0,1 mol
M rC 229
Zo stechiometrických koeficientov reakcie vyplýva:
nB = 3⋅nC =3⋅0,1 = 0,3 mol
VroB =
mroB
ρ roB
=
mB
n ⋅ M rB
0,3 ⋅ 63
= B
=
= 0,01985 L = 19,85 mL
wB ⋅ ρ roB wB ⋅ ρ roB 0,68 ⋅ 1400
[527.]
A = sodík
B = etanol
C = etanolát sodný
D = vodík
mA = 23 g
2C2H5OH + 2Na → 2C2H5O- Na+ + H2
mB = 23 g
Ar(C) = 12
Reakcia sodíka s etanolom
Ar(H) = 1
Ar(O) = 16
Ar(Na) = 23
nD, VD = ?
mC = ?
Mólový objem ideálneho plynu za normálnych podmienok: Vm = 22,41 L
nA =
mA 23
=
= 1 mol
ArA 23
MrB = 2⋅Ar(C) + 6⋅Ar(H) + Ar(O) = 2⋅12 + 6⋅1 + 16 = 46
nB =
mB
23
=
= 0,5 mol
M rB 46
Podľa chemickej rovnice reaguje sodík s etanolom v molovom pomere 1:1, z toho vyplýva, že
sodík je v nadbytku a budeme počítať s látkovým množstvom etanolu.
V reakcii vzniká polovičné lát. množstvo vodíka oproti ostatným zúčastneným látkam.
nreagA = nB = nC = 0,5 mol
nD =
VD = nD⋅Vm = 0,25⋅22,41 = 5,6 L
MrC = MrB - Ar(H) + Ar(Na) = 46 – 1 + 23 = 68
mC = nC⋅MrC = 0,5⋅68 = 34 g
- 78 -
1
nB = 0,25 mol
2
[528.]
A = fenol
B = KOH
C = fenolát draselný
mA = 47 g
mB = 47 g
Ar(C) = 12
Ar(H) = 1
Ar(O) = 16
Ar(K) = 39
nC, mC = ?
C6H5OH + KOH → C6H5O- K+ + H2O
Reakcia fenolu s hydroxidom draselným
Relat. molekulová hmotnosť fenolu, hydroxidu draselného a fenolátu draselného:
MrA = 6⋅Ar(C) + 6⋅Ar(H) + Ar(O) = 6⋅12 + 6⋅1 + 16 = 94
MrB = Ar(K) + Ar(O) + Ar(H) = 39 + 16 + 1 = 58
MrC = MrA - Ar(H) + Ar(K) = 94 - 1 + 39 = 132
nA =
mA
47
=
= 0,5 mol
M rA 94
⇒ KOH je v nadbytku, budeme počítať s látkovým
množstvom etanolu
nB =
mB
47
=
= 0,81 mol
M rB 58
Zo stechiometrických koeficientov reakcie vyplýva:
nC = nA = 0,5 mol
mC = nC⋅MrC = 0,5⋅132 = 66 g
[529.]
A = acetaldehyd, CH3CHO
B = hydroxid meďnatý, Cu(OH)2
C = kyselina octová, CH3COOH
D = oxid meďný, Cu2O
mroA = 176 g
CH3CHO + 2Cu(OH)2 → CH3COOH + Cu2O + 2H2O
wA = 25 % = 0,25
Ar(C) = 12
Reakcia acetaldehydu s hydroxidom meďnatým
Ar(H) = 1
Ar(O) = 16
Ar(Cu) = 63,5
mC = ? (g)
mD = ? (g)
mA =wA⋅mroA = 0,25⋅176 = 44 g
- 79 -
Relat. molekulová hmotnosť acetaldehydu, kyseliny octovej a oxidu meďného:
MrA = 2⋅Ar(C) + 4⋅Ar(H) + Ar(O) = 2⋅12 + 4⋅1 + 16 = 44
MrC = 2⋅Ar(C) + 4⋅Ar(H) + 2⋅Ar(O) = 2⋅12 + 4⋅1 + 2⋅16 = 60
MrD = 2⋅Ar(Cu) + Ar(O) = 2⋅63,5 + 16 = 143
Z chemickej rovnice vyplýva:
nC = nD = nA =
44
mA
=
= 1 mol
M rA 44
mC = nC⋅MrC = 1⋅60 = 60 g
mD = nD⋅MrD = 1⋅143 = 143 g
[530.]
A = kyselina mravčia, HCOOH
B = etanol, C2H5OH
C = mravčan etylový, HCOOC2H5
mC = 222 g
MrA = 46
MrB = 46
MrC = 74
nA, mA = ?
nB, mB = ?
Reakcia esterifikácie:
HCOOH + C2H5OH → HCOOC2H5 + H2O
Z chemickej rovnice vyplýva:
nA = nB = nC =
mC
222
=
= 3 mol
M rC
74
mA = nA⋅MrA = 3⋅46 = 138 g
mB = nB⋅MrB = 3⋅46 = 138 g
- 80 -
[531.]
A = acetaldehyd, CH3CHO
B = kyselina octová, CH3COOH
mA = 4,4 g
wB = 75 % = 0,75
Ar(C) = 12
2CH3CHO + O2 → 2CH3COOH
Ar(H) = 1
Ar(O) = 16
Oxidácia acetaldehydu kyslíkom
MrB = 60
mroB = ?
n(O2), m(O2) = ?
Relat. molekulová hmotnosť acetaldehydu a kyslíka:
MrA = 2⋅Ar(C) + 4⋅Ar(H) + Ar(O) = 2⋅12 + 4⋅1 + 16 = 44
Mr(O2) = 2⋅Ar(O) = 2⋅16 = 32
Z chemickej rovnice vyplýva, že z 1 molu acetaldehydu a 0,5 molu O2 vznikne 1 mol kyseliny
octovej:
nB = nA =
mro B =
4,4
mA
=
= 0,1 mol
M rA 44
mB nB ⋅ M rB 0,1 ⋅ 60
=
=
=8 g
wB
wB
0,75
n(O2) =
1
nA = 0,5⋅0,1 = 0,05 mol = 50 mmol
2
m(O2) = n(O2)⋅Mr(O2) = 0,05⋅32 = 1,6 g
[532.]
A = kyselina mravčia, HCOOH
B = metanol, CH3OH
C = mravčan etylový, HCOOC2H5
mroA = 92 g
wA = 50 % = 0,50
mroB = 50 g
wB = 64 % = 0,64
YC = 75 % = 0,75
MrA = 46
MrB = 32
MrC = 60
mC⋅YC = ? (g)
Reakcia esterifikácie: HCOOH + CH3OH → HCOOCH3 + H2O
- 81 -
nA =
nB =
m ⋅w
92 ⋅ 0,5
mA
= ro A A =
= 1 mol
M rA
M rA
46
m ⋅w
50 ⋅ 0,64
mB
= ro B B =
= 1 mol
M rB
M rB
32
⇒ látkové množstva k. mravčej
a metanolu vstupujúcich do reakcie sa
rovnajú
Z chemickej rovnice vyplýva:
nA = nB = nC = 1 mol
mC = nC⋅MrC = 1⋅60 = 60 g
toto množstvo je však iba teoretické
Výťažok je 75 %:
mC⋅YC = 60⋅0,75 = 45 g
[533.]
A = etanol, C2H5OH
B = octan etylový, CH3COOC2H5
mB = 22 g
YC = 25 % = 0,25
MrA = 46
MrB = 88
nA(YC), mA(YC) = ?
Reakcia esterifikácie: CH3COOH + CH3CH2OH → CH3COOCH2CH3 + H2O
Z chemickej rovnice vyplýva:
nA = nB =
mB
22
=
= 0,25 mol
M rB 88
Výťažok esterifikácie je však iba 25 % ⇒ nA(YC) =
mA(YC) = nA(YC)⋅MrA = 1⋅46 = 46 g
- 82 -
nA 0,25
=
= 1 mol
YC 0,25
[534.]
A = glukóza, C6H12O6
B = etanol, C2H5OH
C = CO2
mA = 9 kg = 9000 g
wB = 95 % = 0,95
ρroB = 0,79 g⋅cm-3 = 790 g⋅L-1
MrA = 180
MrB = 46
VroB = ?
VC = ?
Aby sme úlohu vedeli vypočítať, budeme uvažovať, že objem oxidu uhličitého bol meraný pri
normálnych podmienkach. Mólový objem ideálneho plynu bude potom: Vm = 22,41 L
Reakcia alkoholového kvasenia: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
nA =
mA
9000
=
= 50 mol
M rA 180
Z jednej molekuly glukózy vznikajú podľa reakcie dve molekuly etanolu a CO2, čiže:
nB = nC = 2⋅nA = 100 mol
VroB =
mroB
ρ roB
=
mB
n ⋅ M rB
100 ⋅ 46
= B
=
= 6,129 L = 6129 mL ≅ 6,13 L
wB ⋅ ρ roB wB ⋅ ρ roB 0,95 ⋅ 790
VC = nC⋅Vm = 100⋅22,41 = 2241 L ≅ 2240 L
[535.]
V(HCl) = 100 mL = 0,1 L
c(HCl) = 0,6 mol⋅L-1
Ar(H) = 1
Ar(Cl) = 35,5
Mr(anilín) = 93
m(anilín) = ?
n(H2), m(H2), V(H2) = ?
Aby sme úlohu vedeli vypočítať, budeme uvažovať, že objem vodíka bol meraný pri
normálnych podmienkach. Mólový objem ideálneho plynu bude potom: Vm = 22,41 L
n(HCl) = c(HCl)⋅V(HCl) = 0,6⋅0,1 = 0,06 mol
Vodík sa vyrobí v reakcii: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Z 2 mol HCl teda vznikne 1 mol H2
...analogicky potom z 0,06 mol HCl vznikne 0,03 mol H2
- 83 -
m(H2) = n(H2)⋅Mr(H2) = 0,03⋅2 = 0,06 g = 60 mg
V(H2) = n(H2)⋅Vm = 0,03⋅22,41 = 0,672 L = 672 mL
Redukcia nitrobenzénu vodíkom na anilín:
*
Podľa tejto reakcie z 3 mol vodíka vyrobíme 1 mol anilínu.
...analogicky potom z 0,03 mol H2 vyrobíme 0,01 mol anilínu
Hmotnosť anilínu potom:
m(anilín) = m(anilín)⋅Mr(anilín) = 0,01⋅93 = 0,93 g = 930 mg
* reakcia prebieha cez nasledovné čiastkové reakcie:
- 84 -
Download

priklady (2).pdf