background image

 

Program ćwiczeń rachunkowych z chemii nieorganicznej dla kierunku: 

Technologia Żywności i Żywienie Człowieka 

Rok akademicki 2012/2013 

 
Semestr I 

 

1.  Pojęcia podstawowe z chemii. 

Symbolika  i  nazewnictwo  podstawowych  związków  chemicznych,  stosowane  jednostki. 

Podstawowe  prawa  chemiczne  (prawo  stałości  składu  chemicznego,  prawo  stosunków 

wielokrotnych). Wyznaczanie wzorów empirycznych (najprostszych) i rzeczywistych w oparciu 

o skład procentowy związków chemicznych lub analizę chemiczną.  

2.  Stechiometria. 

Podstawowe  obliczenia  oparte  na  równaniach  reakcji.  Reakcje  z  udziałem  gazów.  Prawa 

gazowe.  

3.  Stężenia roztworów. 

Sposoby wyrażania stężeń, stężenia procentowe, molowe, ułamki molowe. Metody przeliczania 

stężeń. Rozcieńczanie, zatężanie i mieszanie roztworów. 

4.  Kolokwium sprawdzające I. 

5.  Roztwory elektrolitów 

Iloczyn  jonowy  wody.  pH  i  pOH.  Dysocjacja  elektrolitów  mocnych  i  słabych,  stała  i  stopień 

dysocjacji.  Siła  jonowa  roztworów,  aktywność  i  współczynniki  aktywności.  Wyznaczanie  pH 

roztworów mocnych i słabych elektrolitów. 

Hydroliza  soli.  Roztwory  buforowe.  Wyznaczanie  pH  roztworów  buforowych  i  soli 

hydrolizujących

6.  Kolokwium sprawdzające II. 

 

Literatura: 

1.  Z. Galus, Ćwiczenia rachunkowe z chemii analitycznej, PWN, 1996 

2.  R. Sołoniewicz, A. Korczyński, Obliczenia chemiczne, skrypt PŁ, 1993 

3.  A. Śliwa, Obliczenia chemiczne, PWN, 1980 

4.  H. Całus, Podstawy obliczeń chemicznych, WNT, 1983 

 

 

 

 

 

background image

 

Cyfry znaczące 

Każda  z  wielkości  mierzalnych,  tj.  wyznaczanych  przy  użyciu  urządzeń  pomiarowych 

(masa, objętość itd.) jest obarczona błędem związanym z dokładnością wykonywanych pomiarów. 

Przyjmuje się, że wielkości te są podawane w taki sposób, aby jedynie ostatnia cyfra wielkości była 

niepewna.  Np.  jeżeli  dokonuje  się  pomiaru  masy  na  wadze  z  dokładnością  0,1  g    masę  0,1869  g 

podaje się także z dokładnością do miejsc dziesiętnych, czyli 0,2 g.  

 

W obliczeniach dotyczących wielkości mierzalnych decydujące znaczenie mają cyfry znaczące. 

-  cyfry od 1 do 9 są zawsze cyframi znaczącymi; 

-  cyfra  0  JEST  cyfrą  znaczącą,  gdy  znajduje  się  w  środku  liczby  (np.  606)  oraz  gdy  stanowi  o 

dokładności  wielkości  mierzalnej  np.  0,2000  (dokładność  pomiaru  do  miejsc 

dziesięciotysięcznych); 

-  cyfra 0 NIE JEST cyfrą znaczącą, gdy świadczy o rzędzie wielkości np. 0,005 (cyfrą znaczącą 

jest tylko 5). 

 

Zaokrąglanie  do  cyfr  znaczących  następuje  podczas  obliczeń  z  wykorzystaniem  wielkości 

mierzalnych 

-  ostatniej cyfry znaczącej nie zmienia się, jeśli następująca po niej cyfra jest mniejsza od 5; 

-  ostatnią cyfrę znaczącą podnosi o jednostkę, jeśli następująca po niej cyfra jest większa od 5; 

-  jeśli  następująca  po  niej  cyfrą  jest  5,  ostatnia  cyfra  znacząca  (niepewna)  powinna  być  cyfrą 

parzystą 

 

Wyznaczanie liczby cyfr  znaczących w obliczeniach: 

-  suma  dodawania  wielkości  mierzalnych  ma  taką  samą  dokładność,  jak  najmniej  dokładny 

składnik,  niezależnie  od  liczby  cyfr  znaczących,  np.  suma  12,025  i  2,1  wynosi  14,1  a  nie 

14,125,  podobnie  dzieje  się  przy  odejmowaniu.  W  obu  działaniach  liczby  zaokrągla  się  do 

wymaganego rzędu dokładności PRZED wykonaniem działania; 

-  wynik  mnożenia  ma  tyle  cyfr  znaczących,  co  czynnik  z  ich  najmniejszą  liczbą,  np.  wynik 

mnożenia  2,566  (4 cyfry  znaczące)  i  0,0021  (2  cyfry  znaczące)  wynosi    0,0054  (2  cyfry 

znaczące), a nie 0,0053886; podobnie dzieje się w przypadku dzielenia. 

 

W każdym obliczeniu, w którym następuje przeliczanie wielkości mierzalnych, wynik podaje się po 

znaku „ = ”, niezależnie od wykonanych przybliżeń dokładności. 

 

background image

 

 

ARKUSZ 1                                                   Kierunek Technologia Żywności i Żywienie Człowieka 

Związek chemiczny - substancja złożona z dwóch lub więcej pierwiastków, która ma właściwości 

zachowania  stałego  składu,  tzn.  nie  zmienia  składu  procentowego  poszczególnych 
pierwiastków podczas częściowej zmiany stanu. 

 
Wzory chemiczne związków: 

 

Wzór empiryczny - wskazuje najprostszy z możliwych wzorów, który określa stechiometryczny 
skład danego związku. 

 

Wzór  cząsteczkowy  (rzeczywisty)  -  zgodny  z  prawidłową  masą  molową  związku,  podaje  się 
wtedy, gdy związek złożony jest z określonych cząsteczek, np. H

2

S

2

O

8

 a nie HSO

4

  We  wzorach  chemicznych  na  pierwszym  miejscu  umieszcza  się  zawsze  składnik  bardziej 

elektrododatni, np. H

2

O a nie OH

2

 

W przypadku związków niemetali, umieszcza się najpierw symbole pierwiastka, który zajmuje 
wcześniejszą pozycję w podanym wykazie: 

R n ,   X e ,   K r ,   B ,   S i ,   C ,   S b ,   A s ,   P ,   N ,   ,   T e ,   S e ,   S ,   A t ,   I ,   B r ,   C l ,   ,   F . 

 

W  związkach  łańcuchowych,  które  zawierają  trzy  lub  więcej  pierwiastków,  kolejność  zapisu 
powinna być zgodna z rzeczywistym połączeniem w cząsteczce lub jonie, np. NCS

-

 a nie CNS

-

 

Jeżeli  z  jednym  atomem  centralnym  łączą  się  dwa  lub  więcej  atomów  różnych  pierwiastków, 
wówczas  zapisuje  się  symbol  atomu  centralnego,  a  pozostałe  pierwiastki  zapisuje  się  w 
kolejności alfabetycznej ich symboli, np. PBCl

2

 (istnieją wyjątki od tej zasady, np. we wzorach 

kwasów). 

 
Wzór  cząsteczkowy  wyraża  zarówno  jakościowy,  jak  i  ilościowy  skład  związku.  Obliczenia 
wykonywane przy pomocy wzorów chemicznych, jak i równań chemicznych, noszą nazwę obliczeń 
stechiometrycznych i są oparte na następujących prawach: 
  prawo  zachowania  masy  –  suma  mas  substancji  reagujących  nie  ulega  zmianie  (suma  mas 

substratów jest równa sumie mas produktów reakcji) 

  prawo  stałych  stosunków  wagowych  –  związek  chemiczny  posiada  stały  skład  ilościowy 

wskutek przereagowania pierwiastków w stałych stosunkach wagowych. 

  prawo  stosunków  wielokrotnych  -  jeżeli  dwa  pierwiastki  tworzą  kilka  różnych  związków 

chemicznych,  wówczas  w  związkach  tych  na  tą  samą  ilość  wagową  jednego  pierwiastka 
przypadają  ilości  pierwiastka  drugiego  pozostające  do  siebie  w  stosunku  niewielkich  liczb 
całkowitych. 

  prawo  stosunków  objętościowych  -  w  reakcji  chemicznej  objętości  gazów  wyjściowych  i 

produktów  gazowych,  odmierzone  w  jednakowych  warunkach  temperatury  i  ciśnienia, 
pozostają do siebie w prostych stosunkach liczbowych. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

PIERWIASTEK -  substancja chemiczna, składająca się z atomów tylko jednego rodzaju i na które 

można rozłożyć metodami chemicznymi dowolną substancję. 

Izotopy - rodzaje atomów tego samego pierwiastka różniące się liczbą neutronów w jądrze. 
Oznaczenie pierwiastka

                                                           
 
gdzie  x - liczba masowa, podawana dla zaznaczenia izotopu, określa sumę protonów i neutronów 

zawartych w jądrze; 

y - liczba atomowa, dodatkowo dla zaznaczenia izotopu, określa liczbę protonów 

wchodzących w skład jądra; 

z - liczba łączących się atomów; 
w - ładunek, zapisywany cyfrą arabską, po której podaje się znak ładunku, 
a - stopień utlenienia pierwiastka (cyfra rzymska). 

STOPIEŃ  UTLENIENIA  PIERWIASTKA  –  teoretyczny  ładunek,  który  istniałby  na  atomie  tego 

pierwiastka, gdyby elektrony w każdym wiązaniu, które tworzy ten atom, należały do atomu 
bardziej  elektroujemnego.  Stopień  utlenienia  zaznacza  się  cyfrą  rzymską  nad  symbolem 
pierwiastka. 

Obliczanie stopnia utlenienia pierwiastka: 

 

w stanie elementarnym atomom przypisuje się  stopień utlenienia równy zeru.; 
np.     

 

Na 

 

 

 

 

 

H

2

 

 

 

w prostych jonach, składających się z jednego atomu, stopień utlenienia równa się ładunkowi 
jonu; np. 

 

Al 

3+

   

III 

 

 

 

 

2-

 

 

-II 

 

w związkach zawierających tlen stopień utlenienia atomu tlenu wynosi -II; 

WYJĄTKI

   

  w nadtlenkach np. H

2

O

2

 

 

 

-I; 

  w difluorku tlenu OF

2

 

 

 

II. 

 

w związkach zawierających wodór stopień utlenienia atomu wodoru wynosi I; 

WYJĄTKI

 

   w wodorkach litowców i berylowców np. NaH   

 

-I 

  suma stopni utlenienia pierwiastków wchodzących w skład związku wynosi zero dla cząsteczek 

obojętnych lub równa się ładunkowi wypadkowemu dla jonów. 
np.  H

2

 

2 * I + ( - II ) = 0 

 

OH 

-

   

I + ( - II ) =  -1 

 
Obliczanie nie dotyczy: 

 

w cząsteczce atomy pierwiastków łączą się między sobą; 

np. FeS

2

 ( Fe  II, S   -II)               

Fe

S

S

 

 

w cząsteczce stopnie utlenienia tego samego pierwiastka są różne; 

np. Na

2

S

2

O

3                              

S

O

O

O

S

Na

Na

VI

-II

 

 

pierwiastki w związku wykazują jednakowe lub zbliżone elektroujemności. 
np. NCl

3

a

w

z

x

y

E

 

background image

 

Nazewnictwo związków chemicznych w systemie Stocka 

1. Nazewnictwo tlenków 
Po  słowie  tlenek    i  nazwie  łączącego  się  z  tlenem  pierwiastka  (rzeczownik  w  dopełniaczu) 

podawany jest stopień utlenienia pierwiastka, pisany cyfrą rzymską w nawiasie. 

np.  

NO 

 

tlenek azotu(II) 

 

NO

2

 

 

tlenek azotu(IV) 

 

FeO 

 

tlenek żelaza(II)  

 

 

Fe

2

O

3

   

tlenek żelaza(III) 

2. Nazewnictwo wodorotlenków 
Nazwy  wodorotlenków  tworzy  się  podając  nazwę  „wodorotlenek”  oraz  nazwę  pierwiastka  w 
dopełniaczu liczby pojedynczej. Gdy istnieją dwa lub więcej wodorotlenki tego samego metalu, po 
nazwie pierwiastka podaje się jego stopień utlenienia cyfrą rzymską w nawiasie. 

np. 

NaOH   

 

wodorotlenek sodu 

 

Fe(OH)

2

 

 

wodorotlenek żelaza(II) 

 

Fe(OH)

3

 

 

wodorotlenek żelaza(III) 

3. Nazewnictwo kwasów 
Nazwy  kwasów  tlenowych  tworzy  się  podając  nazwę  „kwas’  oraz  nazwę  atomu  centralnego  w 
postaci przymiotnika z końcówką -OWY. Stopień utlenienia atomu centralnego zaznacza się cyfrą 
rzymską w nawiasie tuż za nazwą kwasu. 

np.  

HClO   

 

kwas chlorowy(I) 

 

HClO

2

   

 

kwas chlorowy(III) 

 

HClO

3

   

 

kwas chlorowy(V) 

Nazwy kwasów beztlenowych tworzy się od nazwy anionu, zakończonej na -EK

np.  

H

2

 

 

siarczek wodoru (dopuszczalna nazwa kwas siarkowodorowy) 

4. Nazewnictwo anionów 
Nazwy anionów jednoatomowych tworzy się od nazwy pierwiastka z dodaniem końcówki -EK lub 
–IK, np.  

 

 

fluorek 

 

Cl 

-

 

 

chlorek 

 

Br 

-

 

 

bromek 

 

-

 

 

jodek 

 

2-

 

 

siarczek

 

 

 

 

Nazwy niektórych anionów wieloatomowych także posiadają końcówkę -EK

np.  

 

 

OH 

-

 

 

wodorotlenek 

 

 

 

CN 

-

 

 

cyjanek  

Nazwy anionów wieloatomowych tworzy się przez dodanie do rdzenia nazwy atomu centralnego 
końcówki -AN i stopnia utlenienia atomu centralnego w anionie (cyfrą rzymską w nawiasie), 
 

np. 

 

 

NO

-

 

 

azotan(V) 

 

 

 

 

SO

2-

   

siarczan(IV) 

 

 

 

 

 

SO

2-

   

siarczan(VI) 

 

 

 

 

 

MnO

-

   

manganian(VII) 

 

 

 

 

CO

2-

   

węglan 

 

 

 

 

SCN 

-

   

tiocyjanian 

 

 

 

 

[Fe(CN)

6

4-

 

heksacyjanożelazian(II) 

 

 

 

 

[Fe(CN)

6

3-

 

heksacyjanożelazian(III) 

5. Nazewnictwo soli 

 

nazwy  soli  kwasów  beztlenowych  zapisuje  się  od  nazwy  anionu  z  końcówką  -EK,  następnie 
nazwa pierwiastka (metalu) w dopełniaczu liczby pojedynczej, a tuż za nazwą podaje się stopień 
utlenienia atomu metalu (cyfrą rzymską w nawiasie). 

np. 

FeCl

2

   

chlorek żelaza(II) 

 

FeCl

3

   

chlorek żelaza(III) 

 

nazwy soli kwasów tlenowych zapisuje się od nazwy anionu z końcówką -AN, stopnia utlenienia 
atomu centralnego w anionie (cyfrą rzymską w nawiasie), następnie nazwa pierwiastka (metalu) 
w  dopełniaczu  liczby  pojedynczej,  a  tuż  za  nazwą  podaje  się  stopień  utlenienia  atomu  metalu 
(cyfrą rzymską w nawiasie). 

np. 

BaSO

4

   

 

siarczan(VI) baru 

 

Fe(NO

3

)

2

 

 

azotan(V) żelaza(II) 

 

background image

 

Zadania: 

1.  Analiza  pewnego  związku  wykazała,  że  składa  się  on  z  26,28  %  C,  2,24  %  H  i  71,08  %  O. 

Podać jego wzór najprostszy.   

2.  Dolomit  zawiera  30,35  %  tlenku  wapnia,  21,54  %  tlenku  magnezu  i  47,76  %  ditlenku  węgla. 

Podać uproszczony wzór tego minerału. 

3.  Ile kg siarczanu(VI) żelaza(II) można otrzymać z 336 kg metalicznego żelaza ? 

4.  Jak zmieni się zawartość procentowa miedzi, jeżeli próbkę mineralną o składzie CuSO

4

 

.

 5H

2

poddamy dehydratacji ? 

5.  Pewien związek składa się z  węgla (46,15 %) i  azotu  (53,85 %), a jego  masa molowa wynosi 

51,9 g/mol. Podać wzór rzeczywisty tego związku. 

6.  Pewien  związek  wodoru  i  fosforu  zawiera  93,89  %  fosforu,  a  jego  masa  molowa  wynosi 

65,97 g/mol. Podać jego wzór rzeczywisty. 

7.  Podać  wzór  rzeczywisty  związku,  którego  masa  molowa  wynosi  395,68  g/mol,  a  zawiera  on 

75,74 % As i 24,26 % O. 

8.  Przez działanie kwasem solnym na 1 g tlenku ołowiu(II) otrzymano 1,246 g chlorku ołowiu(II). 

Obliczyć masę molową ołowiu. 

9.  Przez  wyprażenie  5,50  g  zanieczyszczonego  węglanu  cynku  otrzymano  1,0567  g  ditlenku 

węgla. Podać procentową zawartość węglanu cynku w próbce. 

10. Stwierdzono,  że  z  1,3520  g  rudy  miedzi  można  otrzymać  86,9  mg  tlenku  miedzi(II).  Podać 

procentową zawartość miedzi w rudzie. 

11. Uwodniony  siarczan(VI)  magnezu  zawiera  51,17  %  wody  krystalizacyjnej.  Obliczyć  liczbę 

cząsteczek wody przypadających na jedną cząsteczkę siarczanu(VI) magnezu. 

12. W jednym  z tlenków azotu  o masie molowej  92 g/mol  na każdy 1  g azotu  przypada 2,2840  g 

tlenu. Podać wzór tlenku. 

13. W próbce związku o masie 22,32 g stwierdzono obecność 2,42 g Mg, 7,09 g Cl, a resztę stanowi 

tlen. Podać wzór tego związku. 

14. W wyniku  spalania 1,15 g pewnego związku organicznego otrzymano 2,20 g ditlenku węgla i 

1,35 g wody. Masa molowa związku wynosi 46 g/mol. Podać wzór rzeczywisty związku. 

15. Związek  chemiczny  składa  się  z:  25,93  %  K,  13,03  %  Co,  61,04  %  NO

2

.  Podać  wzór 

empiryczny. 

 

 
 
 
 
 

background image

 

ARKUSZ  2.

  

 

 

Kierunek Technologia Żywności i Żywienie Człowieka 

Obliczenia  stechiometryczne  -  oparte  na  wzorach  związków  i  znajomości  mas  atomowych, 

pozwalają w oparciu o prawidłowo ułożone równanie reakcji na rozwiązanie wielu zagadnień: 

 

obliczenie składu procentowego związku; 

 

obliczenie ilości produktu z zadanej ilości substratu; 

 

obliczenie niezbędnej ilości substratów dla otrzymania żądanej ilości produktu; 

 

obliczenie ilości jednego substratu reagującej całkowicie z daną ilością innych substratów; 

 

obliczenie ilości substancji nie przereagowanych, gdy jeden z substratów był użyty w nadmiarze. 

Równanie reakcji chemicznej  mówi nam o tym, w jakich stosunkach liczbowych reagują ze sobą 

atomy  i  cząsteczki  substancji.  Jeżeli  znamy  ich  masy  molowe,  możemy  obliczyć  również 
stosunki masowe wszystkich reagentów. 

Często reakcje nie przebiegają całkowicie i wówczas obliczenie wydajności reakcji opiera się na 
porównaniu ilości rzeczywiście otrzymanego produktu z ilością, która powinna się wytworzyć 
zgodnie z równaniem reakcji (przy 100 % wydajności). 

 
Założenia gazu doskonałego

 

cząsteczki gazu są tak małe, że można je uważać za punkty materialne; 

  pomiędzy cząsteczkami gazu nie występują siły wzajemnego przyciągania ani odpychania; 

 

cząsteczki gazu poruszają się stale i bezładnie po torach prostoliniowych, zderzając się ze 
sobą i ścianami naczynia, w którym się znajdują; 

 

zderzenia cząsteczek są doskonale sprężyste; 

 

średnia energia kinetyczna cząsteczek jest proporcjonalna do temperatury gazu wyrażonej w 
kelwinach. 

 
Prawo Avogadra
 - równe objętości różnych gazów w tej samej temperaturze i pod tym samym 

ciśnieniem zawierają jednakową liczbę cząstek. 

 
Objętość molowa gazu doskonałego w warunkach normalnych ( 0

C, 760 mm Hg) wynosi  

V

mol

 = 22,4 dm

3

/mol. 

 
Prawo stosunków objętościowych
 (prawo Gay - Lussaca) - w reakcji chemicznej objętości gazów 

wyjściowych i produktów gazowych, odmierzone w jednakowych warunkach temperatury 
i ciśnienia, pozostają do siebie w prostych stosunkach liczbowych. 

 
Równanie stanu gazu doskonałego: 

pV = nRT 

gdzie  p - ciśnienie gazu [ Pa ]; 

V - objętość gazu [ m

3

 ]; 

n - liczba moli gazu [ mol ]; 
R - stała gazowa; 
T - temperatura gazu [ K ].

 

Stała gazowa - określa pracę 1 mola gazu ogrzanego o 1 kelwin pod stałym ciśnieniem. 

R  =  8,314

  

J

mol 

 K

 

Równanie stanu gazu doskonałego dla 1 mola gazu nosi nazwę równania Clapeyrona: 

pV = RT 

background image

 

Równanie stanu gazu rzeczywistego (równanie Van der Waalsa) dla 1 mola gazu 

+  

a

V

 

-  b   =  RT

2







 

gdzie a, b - stałe dla danego rodzaju gazu. 
 
Gęstość bezwzględna gazu doskonałego w warunkach normalnych wynosi: 

mol

V

M

d

  [g/dm

3

Gdy znamy gęstość względną gazu w stosunku do drugiego gazu o masie molowej M

Y

, to nieznaną 

masę molową gazu M

X

 obliczamy ze wzoru: 

M

X

 = D

X/Y

 

.

 M

Y                   

 gdzie 

Y

X

Y

/

X

d

d

D

 

 
Jednostki ciśnienia 

  paskal [ Pa ] - jednostka ciśnienia w układzie SI          

2

m

N

1

Pa

 

1

       

 

  atmosfera techniczna [ at ]  

 

 

1 at = 735,5 mm Hg 

  atmosfera fizyczna [ atm ]         

 

1 atm = 760 mm Hg = 1,013 

.

 10

5

 Pa 

  bar  

 

 

 

 

 

1 bar = 10

5

 Pa = 750 mm Hg 

  tor [ Tr ]  

 

 

 

 

1 Tr = 1 mm Hg = 133,3 Pa 

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

 

Zadania: 

1.  Dla  określenia  zawartości  żelaza  i  glinu  w  roztworze  wytrącono  wodorotlenki  tych  metali  i 

przeprowadzono  je  w  odpowiednie  tlenki  (Fe

2

O

3

  i  Al

2

O

3

). Ile gramów żelaza i  glinu zawierał 

roztwór,  jeżeli  otrzymano  łącznie  1,25  g  tlenków,  a  masa  siarczku  żelaza(III)  jaką  można 
otrzymać z tego roztworu wynosi 0,72 g. 

2.  Do  roztworu  zawierającego  6,0  g  zasady  sodowej  dodano  roztwór  zawierający  10,0 g  kwasu 

azotowego. Jakie substancje i w jakiej ilości, oprócz wody, są obecne w roztworze? 

3.  Ile  gramów  tlenku  żelaza(III)  można  otrzymać  wyprażając  10  g  chlorku  żelaza(III)  z  5,0  % 

zawartością zanieczyszczeń ? 

4.  Ile  gramów  tlenu  otrzyma  się  przez  rozkład  termiczny  100  g  manganianu(VII)  potasu, 

zachodzący  z  wydajnością  85  %,  jeżeli  rozkład  zachodzi  według  równania:                              
4 KMnO

4

 

 2 K

2

MnO

3

 + 2 MnO

2

 + 3O

2

 

5.  Ile gramów wodoru otrzyma się rozpuszczając w kwasie 1,00 kg magnalu - stopu zawierającego 

20 % glinu i 80 % magnezu? Jaka to objętość w warunkach normalnych? 

6.  Mieszanina  węglanu  wapnia  i  tlenku  wapnia  traci  po  wyprażeniu  12,55  %  swojej  masy. 

Obliczyć skład procentowy mieszaniny. 

7.  Mieszaninę  100  g  tlenku  miedzi(II)  i  225  g  tlenku  srebra(I)  zredukowano  do  metali.  Obliczyć 

skład procentowy otrzymanego stopu. 

8.  Naważkę  100  g  miedzi  ogrzano  ze  100  g  siarki.  Powstał  siarczek  miedzi(I).  Jaka  substancja 

pozostała w nadmiarze? 

9.  Odważono  0,2774  g  mieszaniny  chlorku  sodu  i  chlorku  potasu,  rozpuszczono  w  wodzie,  a 

następnie strącono  chlorki  azotanem(V) srebra,  otrzymując 0,609  g chlorku srebra(I).  Znaleźć 
procentową zawartość obu chlorków w mieszaninie wyjściowej. 

10. Pewna  substancja  organiczna  zawiera  77,5  %  węgla,  7,5  %  wodoru  i  15,0  %  azotu. 

Wyprowadzić wzór rzeczywisty tej substancji, jeśli gęstość jej par względem powietrza (M

śr 

29 g/mol) wynosi 3,21. 

11. Rozpuszczono w kwasie 6,00 g technicznego siarczku żelaza(II) zawierającego 5% domieszkę 

metalicznego żelaza. Jaka będzie objętość wydzielonych gazów w warunkach normalnych? Jaki 
jest skład procentowy mieszaniny gazowej (wyrażony w procentach objętościowych)? 

12. Termiczny  rozkład  tlenku  ołowiu(IV)  zachodzi  według  równania:        3PbO

2

 

  Pb

3

O

4

  +  O

    . 

Obliczyć objętość wydzielonego tlenu w warunkach normalnych, jeśli rozkładowi uległo 180 g 
tlenku. Jaką objętość zajmuje tlen w temperaturze 27

C i pod ciśnieniem 2034 hPa? 

13. W  celu  otrzymania  chlorowodoru  sporządzono  1,00  g  mieszaniny  chloru  i wodoru  o łącznej 

objętości 500 cm

3

 (warunki normalne). Który z substratów użyto w nadmiarze i jaką otrzymano 

masę chlorowodoru ? 

background image

10 

 

ARKUSZ  3.   

 

 

 

Kierunek Technologia Żywności i Żywienie Człowieka 

Definicje stężeń. 
1. Stężenie procentowe 

a)  wyrażone  w  procentach  wagowych  (%  m/m),  określa  liczbę  gramów  rozpuszczonej 

substancji zawartych w 100 g roztworu. 

V

d

%

100

m

m

%

100

m

c

s

r

s

p

 

gdzie   m

s

 – masa substancji rozpuszczonej 

 

m

r

 – masa roztworu 

 

V – objętość roztworu 

 

d – gęstość roztworu 

 

b)  wyrażone  w  procentach  objętościowych  (%  v/v),  określa  liczbę  cm

3

  substancji 

rozpuszczonej w 100 cm

3

 roztworu 

c)  wyrażone  z  procentach  masowo-objętościowych  (%  m/v),  określa  liczbę  gramów 

substancji rozpuszczonej w 100 cm

3

 roztworu. 

 

2.  Stężenie molowe określa liczbę moli substancji zawartych w 1 dm

3

 roztworu.  

V

M

m

V

n

c

s

m

             





3

dm

mol

 

gdzie   n – liczba moli substancji rozpuszczonej 
 

V – objętość roztworu 

 

m

s

 – masa substancji rozpuszczonej 

 

M – masa molowa substancji rozpuszczonej 

Stężenie molowe substancji AB może być zapisywane w sposób:      

c(AB) = c

AB

 = [AB]

 

 
3.  Stężenie podane jako ułamek molowy wyraża stosunek liczby moli danego składnika do sumy 

liczby  moli  wszystkich  składników  roztworu.  Suma  ułamków  molowych  wszystkich 
składników roztworu równa się jedności. 

m

2

1

i

i

i

n

...

n

n

n

n

n

x

 

4.  Stężenie  normalne  określa  liczbę  gramorównoważników  substancji  zawartych  w  1  dm

3

  

roztworu.  Zgodnie  z  nową  nomenklaturą  stężenie  normalne  nie  jest  zalecane.  Starsze 
podręczniki zawierają jednak takie jednostki.  

 
 

Gęstość roztworu                                   





3

r

cm

g

   

V

m

d

 

 

1 g/dm

3

 = 0,001 g/cm

3

                 1 g/cm

3

 =  1000 g/dm

3

 

background image

11 

 

Zadania: 

1.  5 cm

3

 stężonego roztworu wodorotlenku potasu rozcieńczono wodą do objętości 250 cm

3

. Na 

zobojętnienie  20,0  cm

3

  tego  roztworu  zużyto  12,8  cm

3

  roztworu  kwasu  solnego  0,25-

molowego. Jakie było stężenie molowe stężonego roztworu użytej zasady?  

2.  Do  200  cm

3

  16,0  %  roztworu  wodorotlenku  potasu  o  gęstości  1,150  g/cm

3

  dodano  300  cm

3

 

roztworu  wodorotlenku  potasu  o  stężeniu  0,20  mol/dm

3

.  Obliczyć  stężenie  molowe 

otrzymanego roztworu. 

3.  Do  200  cm

3

  20,0  %  roztworu  wodorotlenku  potasu  o  gęstości  1,240  g/cm

3

  dodano  300  cm

3

 

roztworu  kwasu  azotowego(V)  4,20  molowego.  Obliczyć  stężenie  nieprzereagowanego 
odczynnika. 

4.  Do  200  cm

3

  roztworu  wodorotlenku  potasu  0,40  molowego  (d  =  1,02  g/cm

3

)  dodano  jeszcze 

16,0  g  stałej  zasady.  Obliczyć  stężenie  procentowe  i  molowe  otrzymanego  roztworu  przy 
założeniu, że objętość roztworu nie uległa zmianie.  

5.  Do  50,0  cm

3

  roztworu  chlorku  baru  o  stężeniu  0,04  mol/dm

3

  dodano  32  cm

3

  2  %  roztworu 

kwasu  siarkowego(VI)  (d  =  1,012  g/cm

3

). Podać, który odczynnik  został użyty w nadmiarze. 

Obliczyć stężenie nieprzereagowanego odczynnika i ile moli siarczanu(VI) baru powstało. 

6.  Do  54  g  stałego  wodorotlenku  potasu  dodano  tyle  wody,  że  otrzymano  roztwór  20,0  % 

(d = 1,186 g/cm

3

). Ile wody dodano, jaka była objętość roztworu i jego stężenie molowe?  

7.  Ile cm

3

 10,0 %  roztworu kwasu  siarkowego(VI)  (d = 1,070  g/cm

3

) zużyje się do całkowitego 

zobojętnienia 16 g wodorotlenku sodu?  

8.  Ile cm

3

 kwasu siarkowego(VI) 90 % (d = 1,814 g/cm

3

) i 36 % (d = 1,268 g/cm

3

) należy użyć, 

aby otrzymać 2 dm

3

 kwasu 65 % (d = 1,553 g/cm

3

). 

9.  Ile  cm

3

  wody  należy  dodać  do  25  cm

3

    27  %    roztworu  wodorotlenku  potasu  o  gęstości 

1,25 g/cm

3

 aby otrzymać roztwór 0,20 molowy ? 

10. Jak  przygotować  z  15,0  %    roztworu  węglanu  sodu  (d  =  1,186  g/cm

3

)  5  dm

3

  roztworu  o 

stężeniu 0,25 mol/dm

3

.   

11. Jaką  objętość  0,05  molowego  roztworu  wodorotlenku  sodu  należy  dodać  do  200  cm

3

 

0,12-molowego roztworu tej zasady aby otrzymać roztwór 0,10 molowy ? 

12. Jaką  objętość  25  %  roztworu  amoniaku  o  gęstości  0,910  g/cm

3

  należy  dodać  do  500 cm

3

 

roztworu 0,20 molowego aby otrzymać roztwór o stężeniu 1,00 mol/dm

3

13. Na  zobojętnienie  20  cm

3

  roztworu  kwasu  siarkowego(VI)  o  stężeniu  0,15  mol/dm

3

  zużyto 

14,4 cm

3

 roztworu wodorotlenku sodu. Ile gramów wodorotlenku sodu zawiera 1 dm

3

 roztworu 

wodorotlenku?  

14. Obliczyć objętość 96 % roztworu kwasu siarkowego(VI) o gęstości 1,842 g/cm

3

 potrzebną do 

otrzymania 1,4 dm

3

 roztworu o stężeniu 0,80 mol/dm

3

15. Zmieszano 120 g 80,0 % roztworu kwasu siarkowego(VI)  (d = 1,727 g/cm

3

) z 500 cm

3

 36 % 

roztworu tego kwasu (d = 1,268 g/cm

3

). Jakie jest stężenie procentowe i molowe roztworu ?  

background image

12 

 

ARKUSZ  4.  

 

 

Kierunek Technologia Żywności i Żywienie Człowieka

 

 
Dysocjacja  –  
rozpad  cząsteczek  na  jony  pod  wpływem  rozpuszczalnika;  ulegają  jej  substancje  o 

budowie  jonowej  lub  z  wiązaniami  spolaryzowanymi  (dipole).  Dysocjacja  może  być 
całkowita (elektrolity mocne) lub częściowa (elektrolity słabe).  

AB

A

+

  +  B

-

 

Aktywność jonów – opisuje zjawisko oddziaływań elektrostatycznych jonów w roztworach 

bardziej stężonych, ograniczających ruch jonów 

f

c

a

 

gdzie  a – aktywność jonu 
 

c – stężenie molowe jonu 

 

f – współczynnik aktywności jonu 

Współczynnik aktywności jonu zależy od rodzaju jonu, jego ładunku, od stężenia i ładunku 
innych jonów w roztworze.  
 
Moc (siła) jonowa roztworu – miara oddziaływań międzyjonowych w roztworze 
 

2

n

n

2

2

2

2

1

1

2

z

c

...

z

c

z

c

2

1

z

c

2

1

 

gdzie  

 - moc jonowa roztworu, [mol/dm

3

 

c – stężenie molowe jonu 
z – ładunek jonu 

 

Wartość  współczynnika  aktywności  w  roztworach  rozcieńczonych  jest  równy  1,  dla  roztworów 
bardziej stężonych f < 1, przy czym jego wartość liczbową wyznacza się eksperymentalnie lub ze 
wzoru uproszczonego prawa granicznego Debye’a-Hückla: 
 

1

z

0,5

 

f

 

log

2

 

gdzie   z – ładunek jonu 
 

 - siła (moc) jonowa roztworu 

Wzór ten stosuje się dla jonów jednowartościowych dla 

 

 0,05, dla jonów dwuwartościowych  dla 

 

 0,014 i dla trójwartościowych przy 

 

 0,005. W przypadku roztworów bardziej stężonych 

wartości współczynników aktywności obliczone przy użyciu powyższego wzoru są jedynie 
przybliżone. 
 
Stała dysocjacji (K) – opisuje równowagę pomiędzy jonami a cząsteczkami niezdysocjowanymi 

]

AB

[

]

B

[

]

A

[

K

 

gdzie   [A

+

], [B

-

] – stężenia jonów 

 

[AB] – stężenie cząsteczek niezdysocjowanych 

 

 

background image

13 

 

Stopień dysocjacji – stosunek liczby cząsteczek zdysocjowanych do ogólnej liczby cząsteczek 

elektrolitu w roztworze; zależy od stężenia roztworu, temperatury, stałej dysocjacji i 
obecności innych jonów w roztworze;  

c

c

                       

  0 < 

  

 1             lub             0 % < 

  

 100 % 

gdzie   c

 - stężenie cząsteczek zdysocjowanych 

 

c – całkowite stężenie cząsteczek 

1

c

K

2

                lub dla 

 

 0,01 (10 %):      K = c 

.

 

2

 

Iloczyn jonowy wody – określa zależność pomiędzy jonami wodorowymi (hydroniowymi) i 

wodorotlenowymi we wszystkich roztworach wodnych. 

 

K

w

 = K 

.

 [H

2

O] = [H

+

]

.

[OH

-

] = 10

-14

       dla 25

lub  pK

w

 = pH + pOH = 14 

gdzie   pK

w

 = - log K

w

 

 

pH = - log [H

+

 

pOH = - log [OH

-

pH – ujemny logarytm ze stężenia jonów wodorowych w roztworze 

Wzór wyznaczający : 

Sposób obliczania 

pH roztworu mocnego kwasu 

pH =  

–  log c

kw

       (*) 

pH roztworu mocnej zasady 

pH = 14 + log c

zas

    (**) 

pH roztworu słabego kwasu 

kw

kw

kw

c

K

c

]

H

[

 

kw

c

 

log

2

1

pK

2

1

pH

kw

 

pH roztworu słabej zasady 

zas

zas

14

zas

14

c

K

10

c

10

]

H

[

 

zas

c

 

log

2

1

pK

2

1

14

pH

zas

 

gdzie  pK

kw

, pK

zas

 – wartość ujemnego logarytmu ze stałej dysocjacji słabego kwasu/słabej zasady 

 

c

kw, 

c

zas

 – stężenie molowe kwasu / zasady 

 

* - dla kwasów jednoprotonowych HA 

 

** - dla zasad jednowodorotlenowych BOH 

 

 

background image

14 

 

 

Zadania: 

1.  Amoniak  o  objętości  305  dm

3

,  mierzony  w  temperaturze  25

C  i  pod  ciśnieniem  1  bara, 

rozpuszczono  w  wodzie,  a  otrzymany  roztwór  wykazywał  pH  11,5.  Jaka  była  objętość 
otrzymanego roztworu? 

2.  Do  100  cm

3

  0,1-molowego  roztworu  kwasu  octowego  dodano  120  cm

3

  0,08-molowego 

roztworu wodorotlenku baru. Obliczyć pH roztworu końcowego. 

3.  Do 20 cm

3

 roztworu kwasu siarkowego(VI) dodano 30 cm

3

 roztworu wodorotlenku amonu o pH 

= 10,87. Roztwór po reakcji wykazywał pH 4,00. Obliczyć stężenie wyjściowe roztworu kwasu 
siarkowego(VI). K = 1,77 

.

 10

-5

4.  Do  30  cm

3

  roztworu  wodorotlenku  baru  o  pH  11,70  dodano  0,1-molowego  roztworu  kwasu 

solnego tak, że pH po reakcji wynosiło 7,80. Jaką objętość roztworu kwasu solnego dodano? 

5.  Do  300  cm

3

  0,01-molowego  roztworu  wodorotlenku  sodu  dodano  200  cm

3

  0,015-molowego 

roztworu kwasu siarkowego(VI). Obliczyć pH roztworu końcowego. 

6.  Do kolby miarowej wprowadzono 2 g 5 % roztworu kwasu octowego i rozcieńczono wodą do 

objętości 2 dm

3

. Obliczyć pH otrzymanego roztworu oraz stopień dysocjacji kwasu. 

7.  Jak zmieni  się pH 0,0125-molowego roztworu wodorotlenku sodu, jeżeli  5 cm

3

  tego  roztworu 

zmieszamy z 495 cm

3

 wody? 

8.  Jakie  jest  stężenie  molowe  jonów  hydroksylowych  w  5,1  %  roztworu  amoniaku  o  gęstości 

0,97 g/cm

3

. ( K = 1,77 

.

 10

-5

 ) 

9.  Obliczyć stałą dysocjacji kwasu, którego 0,01-molowy roztwór wykazuje pH = 5,1. 

10. Obliczyć  współczynnik  aktywności  jonów  cynku  w  1  dm

3

  0,005-molowego  roztworu  

siarczanu(VI) cynku, a następnie po dodaniu do tego roztworu 100 cm

3

 0,1-molowego roztworu 

kwasu siarkowego(VI). 

11. Obliczyć  wykładnik  stężenia  jonów  wodorowych  (pH)  i  wykładnik  aktywności  jonów 

wodorowych (p

a

H) w 0,02-molowym i 0,002-molowym roztworze kwasu siarkowego(VI).  

12. Po  reakcji  2  cm

3

  30  %  roztworu  kwasu  siarkowego(VI)  (d  =  1,224  g/cm

3

)  z  0,1  g  cynku, 

roztwór rozcieńczono do 1 dm

3

. Obliczyć pH otrzymanego roztworu. 

13. Roztwór kwasu octowego o objętości 20 cm

3

 rozcieńczono wodą do 1 dm

3

, a po rozcieńczeniu 

pH wynosiło 3,50. Jakie było pierwotne stężenie kwasu? 

14. Stopień  dysocjacji  0,1-molowego  roztworu  kwasu  octowego  wynosi  1,35  %.  Przy  jakim 

stężeniu roztworu tego kwasu stopień dysocjacji osiągnie wartość 95 % ? 

15. Zmieszano 200 ml 0,05-molowego roztworu kwasu chlorowego(VII) i  300 ml 0,01-molowego 

roztworu  kwasu  solnego.  Do  otrzymanego  roztworu  dodano  2  g  wodorotlenku  potasu.  Jakie 
było pH roztworu końcowego? 

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

15 

 

 

ARKUSZ  5.  

 

 

Kierunek Technologia Żywności i Żywienie Człowieka

 

 
Hydroliza  -  reakcja  związku  chemicznego  z  wodą.  W  przypadku  soli  słabych  elektrolitów, 

hydroliza  jest  odwracalna  i  odwrotna  do  reakcji  zobojętniania.  Zgodnie  z  teorią 
Brönsteda  sole  hydrolizujące  są  słabymi  kwasami  lub  zasadami,  które  w  reakcji  z 
wodą ulegają zobojętnieniu. 

Hydrolizie ulegają sole słabych elektrolitów, tzn.: 
- sole słabych kwasów i mocnych zasad 

Na

COO

CH

COONa

CH

3

3

 

(dysocjacja) 

OH

COOH

CH

O

H

COO

CH

3

2

3

               

 

odczyn zasadowy 

- sole słabych zasad i mocnych kwasów 

Cl

NH

Cl

NH

4

4

           

 

(dysocjacja) 

H

O

H

NH

O

H

NH

2

3

2

4

                                   

odczyn kwaśny 

- sole słabych kwasów i słabych zasad 

4

3

4

3

NH

COO

CH

COONH

CH

  (dysocjacja) 

OH

COOH

CH

O

H

COO

CH

3

2

3

 

H

O

H

NH

O

H

NH

2

3

2

4

 

odczyn obojętny, słabo kwaśny lub słabo zasadowy, w zależności od wartości odpowiednich stałych 

dysocjacji kwasu i zasady. 

Wielkości charakteryzujące proces hydrolizy : 
- stała hydrolizy K

h

 (stała reakcji odwracalnej) 

dys

w

K

K

 

 

h

K

 

gdzie K

w

 - iloczyn jonowy wody 

K

dys

 - stała dysocjacji słabego kwasu lub słabej zasady 

lub                                   

zas

h

K

K

kw

w

K

K

 

 

           jeżeli sól tworzą słaby kwas i słaba zasada 

- stopień hydrolizy     h  ( 0 

 h 

1 ) 

soli

  

czasteczek

  

liczba

  

calkowita

soli

   

czasteczek

wanych   

zhydrolizo

  

liczba

 

 

h

 = 

c

c

h

 

 

 

h

 

-

 

1

c

c

h

c

h

 

 

K

h

;               dla h 

 0,01             K

h

 = c 

.

 h

2

                  

c

K

 

 

h

h

 

 
gdzie K

- stała hydrolizy 

c - stężenie soli [mol/dm

3

 
Wartość pH roztworów soli hydrolizujących oblicza się ze wzorów : 
-  dla soli słabych zasad jednowodorotlenowych, np. NH

4

Cl 

 

zas

w

K

c

K

h

c

 

 

H

               

sól

zas

c

 

log

 

2

1

  

pK

 

2

1

7

pH

 

-  dla soli słabych kwasów jednowodorowych, np. CH

3

COONa 

 

c

K

K

 

h

c

K

 

H

kw

w

w

          

sól

kw

c

 

log

 

2

1

 

 

pK

 

2

1

7

pH

 

background image

16 

 

 

Bufory są to roztwory zawierające słaby kwas oraz jego sól z mocną zasadą lub słabą zasadę i 

jej sól z mocnym kwasem, bądź roztwory wodorosoli kwasów wieloprotonowych. Bufory wykazują 
stałość wykładnika pH podczas rozcieńczania wodą lub dodawania niewielkich ilości kwasów albo 
zasad. Roztwór słabego kwasu i jego soli jest odporny na większe zmiany pH, bowiem mała ilość 
jonów wodorowych dodana do roztworu powoduje, że większość jonów wodorowych jest wiązana 
przez aniony, tworząc słaby kwas, zdysocjowany tylko w niewielkim stopniu i w rezultacie zmiana 
stężenia jonów wodorowych w roztworze jest mała. Natomiast dodanie silnej zasady do roztworu 
słabego kwasu powoduje zobojętnianie zasady i zmiany pH również są niewielkie aż do momentu, 
kiedy większość kwasu zostanie zobojętniona. 

Zakres  wartości  pH,  w  którym  dana  mieszanina  buforowa  wykazuje  działanie  buforujące, 

zależy od wartości stałej dysocjacji i od stosunku stężeń składników mieszaniny buforowej.   
 
Słaby kwas i jego sól 





sol

kw

kw

c

c

K

]

H

[

                              





sol

kw

kw

c

c

log

pK

pH

 

Słaba zasada i jej sól 









zas

sól

zas

w

c

c

K

K

]

H

[

                               





sol

zas

zas

w

c

c

log

pK

pK

pH

 

 

Dana  mieszanina  buforowa  wykazuje  własności  buforujące  w  zakresie  od  pH  =  pK

kw 

-  1  do 

pH = pK

kw 

+  1;  działanie  jej  jest  ograniczone,  a  skuteczność  przeciwdziałania  zmianom  pH  jest 

określona  pojemnością  buforową.  Liczba  moli  mocnej  zasady,  bądź  mocnego  kwasu,  która  musi 
być dodana do 1dm

3

 roztworu, aby spowodować zmianę pH o jedną jednostkę określa pojemność 

buforową danego roztworu. 

pH

Z

 

 

Z - ilość dodanej zasady (kwasu), 

 

pH - przyrost pH. 

 
W  miarę  dodawania  mocnego  kwasu  lub  zasady  pojemność  buforowa  maleje  osiągając  w  końcu 
wartość  zerową,  gdy  cała  zawarta  w  buforze  sól  przejdzie  w  słaby  kwas  lub  gdy  słaby  kwas 
zostanie zastąpiony solą. Największą pojemność buforową mają roztwory, w których c

sol 

= c

kw

, c

zas 

= c

sol

 i pH = pK

kw 

lub pH = pK

zas

. Rozcieńczanie buforów nie zmienia pH, ale obniża 

.  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

17 

 

 
Zadania  
1.  600 cm

3

 roztworu zawiera 0,15 mola amoniaku i 0,12 mola chlorku amonu. Jak zmieni się pH, 

jeżeli do roztworu dodano 400 cm

3

 :  

a)  wody destylowanej,  
b)  roztworu azotanu(V) amonu o stężeniu 0,1 mol/dm

3

,  

c)  buforu otrzymanego przez zmieszanie 500 cm

3

 roztworu amoniaku o stężeniu 0,12 mol/dm

3

 

z 500 cm

3

 roztworu azotanu(V) amonu o stężeniu 0,15 mol/dm

3

.  

Obliczyć zmianę pH w każdym z roztworów. ( K

zas

 = 1,85 

.

 10

-5

 ) 

2.  Do  1 dm

3

 roztworu zawierającego 0,1 mol kwasu octowego, 0,1 mol octanu sodu dodano  

a)  10 cm

3

 1 molowego roztworu kwasu solnego,  

b)  750 cm

3

 wody. 

Jak zmieni się pH roztworu? ( K

kw

 = 1,85 

.

 10

-5

 ) 

3.  Do  100  cm

roztworu  kwasu  octowego  o  stężeniu  0,5  mol/dm

3

  dodano  4,63  g  octanu  sodu,  a 

następnie  roztwór  rozcieńczono  wodą  destylowaną  do  objętości  250  cm

3

.  Obliczyć  pH 

otrzymanego roztworu. ( K

kw

 = 1,85 

.

 10

-5

 ) 

4.  Do 200 cm

3

 roztworu kwasu solnego o stężeniu 0,5 mol/dm

3

 wprowadzono ilościowo 4,48 dm

3

 

gazowego  amoniaku  (objętość  mierzono  pod  ciśnieniem  3  atm  w  temp.  20

C).  Jakie  jest  pH 

otrzymanego roztworu ? ( K

zas

 = 1,8 

.

 10

-5

 ). 

5.  Do  objętości  20,8  cm

3

  0,11-molowego  kwasu  mrówkowego  dodano  20  cm

3

  0,1-molowego 

wodorotlenku sodu. Obliczyć pH powstałego roztworu. ( K

kw 

= 1,76 

.

 10

-4

 )   

6.  Ile gramów octanu sodu należy rozpuścić w 0,5 dm

3

 0,2 molowego roztworu kwasu octowego, 

aby  pH  otrzymanego  buforu  różniło  się  dwie  jednostki  od  pH  roztworu    kwasu  octowego  ? 
( K

kw

 = 1,85 

.

 10

-5

 ) 

7.  Jak zmieni się pH roztworu chlorku amonu  o stężeniu  0,03-molowym,  jeżeli do 100 cm

3

 tego 

roztworu dodano 400 cm

3

 wody ? ( K

zas

 = 1,8 

.

 10

-5

 ) 

8.  Jak  zmieni  się  pH  roztworu  octanu  potasu  o  stężeniu  0,05-molowym,  jeżeli  do  150  cm

3

  tego 

roztworu dodano 5 g tej soli ? ( K

kw

 = 1,85 

.

 10

-5

 ) 

9.  Jak  zmienił  się  stopień  hydrolizy  octanu  potasu,  jeżeli  50  cm

3

  0,1-molowego  roztworu 

pierwotnego rozcieńczono wodą do objętości końcowej 250 cm

3

 ? ( K

kw

 = 1,85 

.

 10

-5

 ) 

10. Obliczyć pH 0,05-molowego roztworu węglanu sodu. ( pK

1

 = 6,4;  pK

2

 = 10,3 ) 

11. Obliczyć pH w 0,75 %  roztworze azotanu(V) amonu. ( K

zas

 = 1,8 

.

 10

-5

; przyjąć d = 1 g/cm

3

 ) 

12. Obliczyć  stałą  dysocjacji  kwasu  cyjanowodorowego,  jeżeli  w  0,05-molowym  roztworze  

cyjanku potasu stopień hydrolizy cząsteczek soli wynosi 0,053. 

13. Roztwór zawiera 0,056 mola amoniaku i 0,1 mola chlorku amonu  w 1 dm

3

. Obliczyć pH tego 

roztworu  przed  i  po  dodaniu  0,02  mola  wodorotlenku  sodu  lub  0,02  mola  kwasu  solnego. 
K

zas 

= 1,8 

.

 10

-5

 

14. W skład dwóch roztworów buforowych wchodzą sole NaH

2

PO

4

, i  Na

2

HPO

4

:

 

a)   roztwór zawiera 0,500 mola NaH

2

PO

4

 i 0,310  mola Na

2

HPO

4

 w 1dm

3

 

b)  roztwór zawiera 0,100 mola NaH

2

PO

4

 i 0,062 mola Na

2

HPO

4

 w 1dm

3

 

Do roztworów dodano tyle wodorotlenku sodu, że stężenie molowe wodorotlenku w nich było 
jednakowe i wynosiło 0,025 mol/dm

3

. Obliczyć zmianę pH dla każdego z nich. K

k2 

= 6,62 

.

 10

-8

.

 

 

 

 

background image

18 

 

 

Wyznaczanie pH roztworów soli hydrolizujących i buforów 

Roztwór zawiera: 

[H

+

pH 

CH

3

COONa 

c

K

K

kw

w

 

c

 

log

 

2

1

 

 

pK

 

2

1

7

kw

 

NH

4

Cl 

zas

w

K

c

K

 

 

c

 

log

 

2

1

  

pK

 

2

1

7

zas

 

CH

3

COONH

4

 

zas

kw

w

K

K

K

 

zas

kw

pK

 

2

1

 

 

pK

 

2

1

7

 

NaHCO

3

 

2

1

K

K

 

2

1

pK

2

1

 

 

pK

 

2

1

 

Na

2

CO

c

K

K

2

w

 

c

 

log

 

2

1

 

 

pK

 

2

1

7

2

 

 

NaH

2

PO

2

1

K

K

 

2

1

pK

2

1

 

 

pK

 

2

1

 

Na

2

HPO

3

2

K

K

 

3

2

pK

2

1

 

 

pK

 

2

1

 

Na

3

PO

c

K

K

3

w

 

c

 

log

 

2

1

 

 

pK

 

2

1

7

3

 

 

CH

3

COOH i 

CH

3

COONa 





sol

kw

kw

c

c

K

 





sol

kw

kw

c

c

log

pK

 

NH

H

2

O i NH

4

Cl 









zas

sól

zas

w

c

c

K

K

 





sol

zas

zas

c

c

log

pK

14

 

Na

3

PO

4

 i Na

2

HPO



4

3

4

2

PO

Na

HPO

Na

3

c

c

K

 



4

3

2

PO

Na

4

HPO

Na

3

c

c

log

pK

 

Na

2

HPO

4

 i 

NaH

2

PO

4

 



4

2

4

2

HPO

Na

PO

NaH

2

c

c

K

 



4

2

4

2

HPO

Na

PO

NaH

2

c

c

log

pK

 

NaH

2

PO

4

 i H

3

PO

4

 



4

2

4

3

PO

NaH

PO

H

1

c

c

K

 



4

2

4

3

PO

NaH

PO

H

1

c

c

log

pK

 

 

 

background image

19 

 

 

Odpowiedzi do zadań. 

Arkusz 1. 

 

1) CHO

 

2) CaO 

.

 MgO 

.

 2CO

2   

3) 913,9 kg 

 

 

4) wzrośnie z 25,4% do 39,8%. 

 

 

5) C

2

N

 

6) P

2

H

 

7) As

4

O

 

 

8) 207,6 g/mol.  

 

9) 54,6%.  

 

10) 5,13%.  

 

 

11) 7 

12) N

2

O

 

13) MgCl

2

O

8   

 

14) C

2

H

6

 

 

15) K

3

Co(NO

2

)

6

 

 

 

Arkusz 2. 

 

1) 0,39 g Fe, 0,36 g Al 

 

 

2) 0,6 g HNO

3

 i 12,8 g NaNO

3

3) 4,68 g 

 

 

4) 12,9 g 

 

 

5) 88,8 g, 994 dm

 

 

6) 28,5% CaCO

3

, 71,5% CaO 

 

7) 27,6% Cu, 72,4% Ag 

 

8) siarka 

 

 

9) 50,6%NaCl, 49,4% KCl   

10) C

6

H

7

11) 1,57 dm

3

, 7,6% H

2

, 92,4% H

2

12) 5,62 dm

3

, 3,06 dm

 

13) chlor, 0,6205 g HCl 

 

 

 

Arkusz 3. 

 

1) 8,0 mol/dm

3

 

2) 1,43 mol/dm

3

 

3) 0,76 mol/dm

3

 HNO

3

 

4) 9,31%, 1,8 mol/dm

3

5) H

2

SO

4

, 0,056 mol/dm

3

, 0,002 mol 

 

6) 216 cm

3

, 228 cm

3

, 4,23 mol/dm

3

.   

7) 183 cm

3

8) 919,5 cm

3

, 1134 cm

3

9) 0,725 dm

3

.   

 

10) 0,745 dm3 i uzupełnić wodą. 

11) 0,08 dm

3

.   

 

12) 0,073 dm

3

 

13) 16,7 g 

 

 

14) 62,07 cm

3

.  

 

15) 43,0%, 5,81 mol/dm

3

 

 

 

Arkusz 4 

1) 21,6 dm

3

.   

2) 12,62 

 

3) 0,024 mol/dm

3

 

4) 1,5 cm

3

 

 

5) 2,22  

 

6) pH = 3,9; 0,14 

7) zmaleje o 2,00 

 

8) 0,0053 mol/dm

3

,   

9) 6,3 * 10

-9

   

10) 0,56; 0,44,  

11) 1,49 – 1,40, 2,43 – 2,40    

 

12) 1,92 

 

13) 0,28 mol/dm

3

14) 1,0 * 10

-6

 mol/dm

3

15) 12,66 

 

 

Arkusz 5 

1) a) bez zmian b) zmaleje o 0,12, c) zmaleje o 0,03 

2) a) zmaleje o 0,08, b) bez zmian   

 

3) 4,79  

 

4) 9,92 

5) 4,60  

 

 

6) 7,77 g 

 

7) wzrośnie o 0,35 

8) wzrośnie o 0,44 

9) wzrośnie 2,2 razy    

10) 11,50 

 

11) 5,14 

 

12) 7,1 * 10

-11

 

13) 9,00, 9,23, 8,73   

14) a)wzrośnie o 0,06 , b) wzrośnie o 0,27