Вычисление массы молекулы фтора и молярных масс эквивалентов окислителя и восстановителя
Контрольная работа - Химия
Другие контрольные работы по предмету Химия
1. Вычислить в граммах массу молекулы фтора
По закону Авогадро 1 моль любого вещества содержит 6,02*1023 молекул. Молярная масса фтора равна:
М(F2) = 38 г/моль.
Тогда 6,02*1023 молекул фтора весят 38 грамм. Масса одной молекулы будет равна:
m0 = M/Na = 38/6.02*1023 = 6.31*10-23 грамм.
2. Сколько молекул и атомов содержится в 0,025 моль серы
Так как 1 моль любого вещества содержит 6,02*1023 молекул, то 0,025 моль серы будут содержать 0,025*6,02*1023 = 0,15*1023 молекул. Если молекулу серы считать одноатомной, то число атомов равно числу молекул.
3. Пользуясь законом объемных отношений определить, какой объем воздуха необходим для полного сгорания 10 л пропана
Пропан сгорает согласно уравнению:
С3Н8 + 5О2 = 3СО2 + 4Н2О
По закону объемных отношений: объемы вступающих в реакцию газов, а также к объемам образующихся газов, как небольшие целые числа.
Из уравнения реакции видно, что на сгорание 1 объема пропана требуется 5 объемов кислорода, тогда на сгорание 10 литров пропана потребуется 50 литров кислорода.
V(O2) = 50 литров.
Так как в воздухе содержится в среднем 21% кислорода, то необходимый объем воздуха равен:
V(возд) = V(O2)/?/100% = 50/0.21 = 238.1 литра.
. Какой объем раствора азотной кислоты с массовой долей 12% (? = 1,18 г/мл) необходим для приготовления 400 мл раствора с концентрацией 0,3 моль/л
Молярность раствора - число моль растворенного вещества в 1 литре раствора. Следовательно, в 1 литре приготовленного раствора должно содержаться 0,3 моль HNO3, а в 400 мл соответственно:
n = Cм*V/1000 = 0.3*400/1000 = 0.12 моль кислоты.
Найдем массу кислоты:
m = n*M = 0.12*63 = 7.56 грамм.
Найдем массу раствора азотной кислоты с массовой долей 12%.
? =100%* m(HNO3) / m(раств)
m(раств) = 100%* m(HNO3) / ?
m(раств) = 100%*7,56/12% = 63 грамма.
Найдем объем данного раствора:
? = m/V
V = m/? = 63/1.18 = 53.4 мл.
Ответ: Потребуется 53,4 мл 12% раствора.
5. На нейтрализацию 20 мл раствора фосфорной кислоты израсходовано 10 мл раствора NaОН с молярной концентрацией эквивалента, равной 0,10 моль/л. Рассчитайте С(1/Z)H3PO4 в растворе
Нейтрализация фосфорной кислоты протекает по уравнению:
H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O
По закону эквивалентов для растворов
Сн*V = Cн1*V1
где Сн - молярные концентрации эквивалентов реагирующих веществ, V - их объемы. Тогда, подставляя данные находим молярную концентрацию эквивалента фосфорной кислоты:
*0.1 = 20*C(1/z)H3PO4(1/z)H3PO4 = 10*0.1/20 = 0.05 моль/л.
Так как фосфорная кислота - трехосновная кислота, следовательно число эквивалентов кислоты равно 3, и молярная концентрация кислоты равна:
С(1/3)Н3РО4 = 0,05 моль/л
6. Пользуясь следствиями из закона Гесса вычислить изменение энтальпии, энтропии и энергии Гиббса реакции
Ba2+(р-ор) + SO42-(р-ор) = BaSO4(кр)
по известным значениям ?Н0обр S0 ?G0обр веществ.
По следствию из закона Гесса изменение энтальпии (энтропии, энергии Гиббса) реакции равно сумме энтальпий (энтропий, энергий Гиббса) образования продуктов реакции минус сумма энтальпий (энтропий, энергий Гиббса) образования исходных веществ с учетом всех стехиометрических коэффициентов.
Для данной реакции изменение энтальпии, энтропии и энергии Гиббса будет равно:
?Нр-ции = ?Н0обр(BaSO4(кр)) - (?Н0обр(Ba2+(р-ор)) + ?Н0обр(SO42- (р-ор)))
?Sр-ции = S0(BaSO4(кр)) - (S0(Ba2+(р-ор)) + S0(SO42- (р-ор)))
?Gр-ции = ?G0обр(BaSO4(кр)) - (?G0обр(Ba2+(р-ор)) + ?G0обр(SO42- (р-ор)))
Запишем табличные данные энтальпий, энтропий и энергий Гиббса образования всех участников реакции:
?Н0обр кДж/мольS0 Дж/моль*К?G0обр кДж/мольBa2+(р-ор)- 537,649,6- 560,77SO42-(р-ор)- 909,2720,1- 744,53BaSO4(кр)- 1458,88132,21- 1348,43
Найдем изменение энтальпии реакции:
?Нр-ции = - 1458,88 - ( - 909,27 + (-537,64)) = - 11,97 кДж
Найдем изменение энтропии реакции:
?Sр-ции = 132,21 - (20,1 + 9,6) = 102,51 Дж/К
Найдем изменение энергии Гиббса реакции:
?Gр-ции = - 1348,43 - (- 744,53 + (-560,77)) = - 43,13 кДж.
7. Закончить составление молекулярного уравнения окислительно-восстановительной реакции. Коэффициенты подобрать электронно-ионным методом. Определить молярные массы эквивалентов окислителя и восстановителя
Определить в каком направлении протекает данная ОВР при стандартных состояниях всех реагирующих веществ.
K2Cr2O7 + H2O2 + H2SO4
В данной реакции бихромат калия является окислителем, так как хром находится в максимальной степени окисления, а перекись водорода восстанавливается с выделением кислорода:
K2Cr2O7 + H2O2 + H2SO4 = K2SO4 + Cr2(SO4)3 + O2 + H2O
Составляем электронно-ионные уравнения
Cr2O72- + 6e + 14H+ = 2Cr3+ + 7H2O |1 окислитель
H2O2 - 2e = 2H+ + O2 | 3 восстановитель
Суммируем с учетом получившихся коэффициентов:
Cr2O72- + 6e + 14H+ + 3H2O2 - 6e = 2Cr3+ + 7H2O + 6H+ + 3O22O72- + 8H+ + 3H2O2 = 2Cr3+ + 7H2O + 3O2
Дописываем недостающие ионы и окончательно уравниваем:
K2Cr2O7 + 3H2O2 + 4H2SO4 = K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3O2 + 7H2O
Молярная масса эквивалента в окислительно-восстановительной реакции равна молярной массе окислителя или восстановителя, деленной на число принятых или отданных электронов, таким образом:
Мэ(K2Cr2O7) = М(K2Cr2O7)/6 = 294/6 = 49 г/моль
Мэ(H2O2) = М(H2O2)/2 = 34/2 = 17 г/моль
Для определения направления реакции выпишем стандартные окислительно-восстановительные потенциалы:
Если разница потенциалов окислителя и восстановителя положительна, следовательно реакция про