Konsultacje:

bud. D3

Ś

r. 9.30 – 11.00 oraz Czw. 13.15 – 14.45

E-mail:

[e-mail]

www.iios.pwr.wroc.pl>ogłoszenia>tablica ogłosze

ń

>Hołtra Anna, dr in

ż

.

Literatura: Obliczenia w chemii nieorganicznej, Wydz. Chemiczny PWr, Wrocław

Kolokwium I: 3 zadania obliczeniowe z tematów: st

ęż

enia, rozcie

ń

czenia + stechiometria

oraz prawa gazowe (1,5 godz., kalkulator)

max. 18 pkt.

Kolokwium II: 3 zadania obliczeniowe z tematów: bufory, hydroliza i równowagi jonowe
(1,5 godz., kalkulator)

max. 32 pkt.

Uwaga: Maksymalna ilo

ść

punktów do zdobycia z obydwu kolokwiów - 50.

Zaliczenie jest mo

ż

liwe od 25 punktów pod warunkiem,

ż

e w przypadku uzyskania

wymaganego minimum punktowego tylko z drugiego kolokwium, istnieje konieczno

ść

uzyskania z pierwszego kolokwium ilo

ś

ci punktów odpowiadaj

ą

cej poprawnemu

rozwi

ą

zaniu jednego z zada

ń

wymaganej partii materiału.

Chemia –

ć

wiczenia

Prowadz

ą

cy: dr in

ż

. Anna Hołtra

Sposoby wyra

ż

ania st

ęż

e

ń

St

ęż

enie molowe (C

i

lub C

m

)

Ułamek wagowy (w

i

)

Procent wagowy (w

i

% lub st

ęż

enie procentowe C

p

)

Ułamek molowy (x

i

)

Procent molowy (x

i

%)

%

100

%

100

%

⋅

=

⋅

=

∑

−

i

ru

r

i

i

w

m

m

w

∑

=

=

−

−

i

ru

r

ru

r

i

i

m

m

gdzie

m

m

w

1

=

=

∑

∑

i

i

i

i

n

gdzie

n

n

x

%

100

%

100

%

⋅

=

⋅

=

∑

i

i

i

i

x

n

n

x

∑

=

=

=

=

−

−

−

−

−

i

ru

r

ru

r

ru

r

ru

r

i

i

i

ru

r

i

i

m

m

gdzie

cm

g

V

m

d

oraz

M

m

n

gdzie

dm

mol

V

n

C

],

[

],

[

3

3

Ś

rednia masa molowa mieszaniny (w roztworze)

W przypadku mieszaniny gazowej:

Sposoby wyra

ż

ania st

ęż

e

ń

Procent obj

ę

to

ś

ciowy (P

i

) - dotyczy mieszanin

St

ęż

enie molalne (m

i

)

1

%

100

=

⋅

=

∑

∑

i

i

i

i

V

gdzie

V

V

P

]

[

ln

kg

mol

m

n

m

ika

ropuszcza

i

i

=

∑

⋅

=

i

i

M

x

M

∑

=

1

i

x

Odczyn roztworu

pcH = -log [H

+

]

[H

+

] = 10

-pcH

[mol/dm

3

]

pcH + pcOH = 14

∑

⋅

=

=

−

i

i

gazu

mieszaniny

ru

r

M

x

M

M

Rozcie

ń

czenia

1. Roztwory zasad/kwasów o wspólnym jonie H

+

/OH

-

KOH + NaOH

+ H

2

O

roztwór ko

ń

cowy

HCl

+ HBr

+ H

2

O

roztwór ko

ń

cowy

Dane:

d

1

, V

1

d

2

, V

2

d

3

, V

3

d

4

Szukane:

C

p

=?

C

m

=?

pcOH=? lub pcH=?

2. Roztwory tej samej substancji ale o ró

ż

nych jej st

ęż

eniach

a) Kwas / Zasada

KOH + KOH

roztwór ko

ń

cowy KOH

HCl

+ HCl

roztwór ko

ń

cowy HCl

Dane:

d

1

, V

1

, C

m

d

2

, V

2

, C

p

Szukane:

C

p

=? lub C

m

=?

b) Sól

CaSO

4

+ CaSO

4

roztwór ko

ń

cowy CaSO

4

Dane:

d

1

, V

1

, C

m

d

2

, V

2

, C

p

Szukane:

C

m

=?

C

p

:

- Bilans mas substancji

rozpuszczonej

- Bilans mas roztworu

C

m

:

- Bilans liczno

ś

ci

- Addytywno

ść

obj

ę

to

ś

ci

V

n

C

m

=

100

⋅

=

roztwor

sub

p

m

m

C

Stechiometria

Fe

2

O

3

+ 6 HCl = 2 FeCl

3

+ 3 H

2

O

1 mol 6 moli 2 mole 3 mole

Uwaga: Ze znajomo

ś

ci stosunków liczno

ś

ciowych wynikaj

ą

cych ze wzoru reakcji lub

równania reakcji okre

ś

la si

ę

stosunki wagowe:

-

Bilans liczno

ś

ci

- Bilans mas składników zwi

ą

zków

Dzi

ę

ki takiemu post

ę

powaniu z proporcji mo

ż

na policzy

ć

mas

ę

składnika zwi

ą

zku lub

mas

ę

reagenta

Wydajno

ść

reakcji

ηηηη

:

2NaHCO

3

= Na

2

CO

3

+ CO

2

+ H

2

O

n* - liczno

ść

(ilo

ść

) NaHCO

3

, która przereagowała

n

0

– liczno

ść

(ilo

ść

) pocz

ą

tkowa NaHCO

3

n – liczno

ść

(ilo

ść

) NaHCO

3

, która pozostała po reakcji nieprzereagowana

6

1

3

2

=

HCl

O

Fe

n

n

[%]

100

*

3

3

3

3

3

0

0

0

NaHCO

NaHCO

NaHCO

NaHCO

NaHCO

n

n

n

n

n

−

=

⋅

=

η

Prawa gazowe

Równanie Clapeyrona (opisuj

ą

ce stan gazu doskonałego):

p·V = n·R·T

R = 8,314 [J/mol*K = N*m/mol*K]

Warunki normalne:
p

gazu

= 101325 Pa

T

gazu

= 273,15 K

1mol gazu doskonałego = 22,41 dm

3

Gaz HNO

3

rozpuszczony w H

2

O (ciecz)

HNO

3

+ H

2

O

roztwór HNO

3

Dla mieszaniny gazów z prawa Daltona (ci

ś

nienie parcjalne p

i

):

Masa molowa mieszaniny gazowej:

Parametry charakteryzuj

ą

ce

gaz:
p [ Pa = N/m

2

]

V [ m

3

]

T [ K]
n, m, M

∑

=

⋅

=

i

i

i

i

i

n

n

x

gdzie

p

x

p

,

∑

⋅

=

=

−

i

i

gazu

mieszaniny

ru

r

M

x

M

M

W mieszaninach gazowych

(2, 3 składnikowych) obowi

ą

zuj

ą

:

-Bilans liczno

ś

ci

-Bilans masy

- Bilans ci

ś

nie

ń

∑

=

i

n

n

∑

=

i

m

m

∑

=

i

p

p

Przemiany gazowe dla dwóch
lub wi

ę

cej stanów gazu:

T = const (izotermiczna)

5

p = const (izobaryczna)

V = const (izochoryczna)

const

T

V

p

T

V

p

=

=

⋅

=

⋅

...

2

2

2

1

1

1

const

T

p

T

p

=

=

=

...

2

2

1

1

const

T

V

T

V

=

=

=

...

2

2

1

1

const

V

p

V

p

=

=

⋅

=

⋅

...

2

2

1

1

Dysocjacja elektrolityczna –

Prawo rozcie

ń

cze

ń

Ostwalda

Stopie

ń

dysocjacji

αααα

i stała dysocjacji K
poł

ą

czone s

ą

ze sob

ą

tzw. prawem
rozcie

ń

cze

ń

Ostwalda.

0

0

2

0

2

0

0

0

:

1

1

]

)

1

[(

]

][[

[

c

c

K

zatem

c

c

K

to

gdy

c

c

K

c

c

c

c

c

c

K

=

⋅

=

≤

−

⋅

=

⋅

−

⋅

⋅

=

α

α

α

α

α

α

α

α

3

0

0

2

2

2

2

3

4

4

2

3

2

2

2

1

tan

lub

lub

lub

lub

]

[

*

]

[

]

[

]

[

]

][

[

:

log

;

;

]

[

:

ln

Pr

1

*

.

]

[

*

.

)

1

(

]

[

]

[

]

[

]

[

]

[

*

]

[

]

[

]

[

]

][

[

m

kmol

c

dardowe

s

stezenie

c

zasady

kwasu

molowe

stezenie

C

C

zasady

kwasu

dysocjacji

stala

K

K

C

C

OH

OH

C

OH

O

H

NH

OH

NH

K

OH

NH

O

H

NH

zasady

dla

obliczenia

sie

prowadzi

icznie

Ana

C

pcH

H

obliczyc

mozna

zalozeniu

ionym

spe

zy

zał

H

C

zał

C

H

C

HCOOH

C

HCOO

H

C

C

H

H

C

H

HCOOH

HCOO

H

K

HCOO

H

HCOOH

z

k

b

a

z

z

z

b

k

k

k

k

k

k

k

k

a

=

−

−

−

⋅

=

=

=

−

=

⋅

=

+

=

⋅

>

−

−

≤

≥

−

=

−

=

⋅

=

=

⋅

=

=

=

−

=

=

+

=

−

−

−

−

+

−

+

+

+

+

−

+

+

+

+

−

+

−

+

α

α

α

α

α

α

Bufory

pcH

H

obliczyc

mozna

zalozeniu

ionym

spe

zy

H

C

zał

H

C

zał

H

C

COOK

CH

H

C

COO

CH

n

n

H

C

C

H

H

C

H

C

H

COOH

CH

COO

CH

H

K

COO

CH

K

COOK

CH

COO

CH

H

COOH

CH

mol

mole

O

H

COOK

CH

KOH

COOH

CH

k

s

k

s

k

s

k

s

k

s

a

>

−

−

≥

≥

−

=

+

=

⋅

=

⋅

=

=

−

+

=

=

+

→

+

=

+

=

+

+

+

+

+

+

−

+

+

+

+

+

−

+

−

+

−

+

]

[

:

ln

Pr

]

[

*

.

]

[

*

.

]

[

]

[

]

[

]

[

]

[

]

[

*

]

[

])

[

](

[

]

[

]

][

[

1

2

3

3

3

3

3

3

3

3

2

3

3

Hydroliza

s

s

s

s

s

s

s

s

h

a

w

C

pcH

i

pcOH

OH

obliczyc

mozna

zalozeniu

ionym

spe

zy

zał

OH

C

zał

C

OH

C

COO

CH

C

OH

COOH

CH

C

C

OH

OH

C

OH

COO

CH

OH

COOH

CH

K

K

K

OH

COOH

CH

O

H

COO

CH

COO

CH

K

COOK

CH

;

;

]

[

:

ln

Pr

1

*

.

]

[

*

.

)

1

(

]

[

]

[

]

[

]

[

*

]

[

*

]

[

]

[

]

[

]

][

[

3

3

2

2

2

3

3

3

2

3

3

3

β

β

β

β

β

>

−

−

≤

≥

−

=

−

=

⋅

=

=

⋅

=

=

=

=

−

=

=

=

+

=

+

+

→

−

−

−

−

−

−

−

−

−

−

−

−

−

+

Równowagi jonowe

1.

Rozpuszczalno

ść

soli (zwanych

trudnorozpuszczalnymi) w H

2

O

2

2

2

2

2

2

2

2

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

3

2

2

2

2

2

,

;

:

4

)

2

(

]

[

]

[

2

2

)

(

CN

Zn

CN

Zn

CN

Zn

O

H

CN

Zn

CN

Zn

r

m

V

Ir

obliczyc

mozna

Stad

V

M

m

V

n

R

R

R

R

CN

Zn

I

R

R

CN

Zn

CN

Zn

O

H

O

H

⋅

=

=

=

⋅

=

⋅

=

+

→

−

+

−

+

roztworze

w

sie

wytraci

osad

to

I

I

Jeżeż

V

n

V

n

C

C

I

R

R

R

CrO

Ag

I

R

R

CrO

Ag

CrO

Ag

KNO

CrO

Ag

CrO

K

AgNO

CrO

Ag

r

CrO

Ag

j

CrO

CrO

Ag

CrO

Ag

j

CrO

Ag

r

Ag

4

2

4

2

2

4

2

4

4

2

4

2

2

2

3

2

2

4

2

2

4

4

2

3

4

2

4

2

3

)

(

)

(

4

)

2

(

]

[

]

[

2

2

2

2

>















⋅

















=

⋅

=

=

⋅

=

⋅

=

+

=

↓

+

↓

→

+

∑

∑

−

+

−

+

−

+

−

+

2. Wytr

ą

canie si

ę

osadu w roztworze