Podstawy chemii fizycznej- zadania na kolokwium 1

Nasza ocena:

5
Pobrań: 1099
Wyświetleń: 3990
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Podstawy chemii fizycznej- zadania na kolokwium 1 - strona 1 Podstawy chemii fizycznej- zadania na kolokwium 1 - strona 2 Podstawy chemii fizycznej- zadania na kolokwium 1 - strona 3

Fragment notatki:

Kolokwium I
plik stworzony, by pomóc osobom poprawiającym pierwsze koło, zadania
problematyczne
3.61 moli jednoatomowego gazu van der Waalsa
(
), znajdujące się początkowo
w temperaturze 324 K, zajmują objętość 0.782dm3. Gaz ten podlega procesowi, w którym
jego objętość zmienia się do 0.28dm3, a temperatura do 306 K. Obliczyć
Wynik podać w dżulach.
Poprawna odpowiedź: -914.939
tej przemiany.
Pod ciśnieniem standardowym w temperaturze 328 K stopień dysocjacji AB (g) wynosi 0.47.
Obliczyć standardowe powinowactwo chemiczne reakcji AB (g) = ½A2 (g) + ½B2 (g). Wynik
podać w J/mol.
Poprawna odpowiedź: -2217.84
AB (g) = ½A2 (g) + ½B2 (g
no
no
np
x
0,5x
0,5x
nr
no-x
0,5x
0,5x
=x/no =x= no=0,47no
xAB=(no-x)/no=1-0,47=0,53
xA2=xB2=0,5x/no=0,5*0,47=0,235
Kp=[(0,235^0,5)*(0,235^0,5)]/0,53=0,443
A=RTln(Kp)=8,314*328*ln(0,443)= cos nie tak:-/
Obliczyć zmianę energii swobodnej jednego mola dwuatomowego gazu doskonałego w
wyniku ogrzania go w stałej objętości 22.4 dm3, od 325.9 do 381 K. Wartość entropii molowej
tego gazu w temperaturze 298.15 K wynosi 205.0 J·mol-1·K-1. Jego standardową pojemność
cieplną wyznaczyć z geometrii cząsteczki. Wynik podać w J·mol-1.
Poprawna odpowiedź: -11489.20
delta U = nCv(T2-T1)=687,152
S1 = nS0 + nCpln(T1/298,15)=206.850
S2 = nS0 + nCpln(T2/298,15)=210,097
delta F = delta U - T2S2 + T1S1=-11947,39
Wiedząc, że stała równowagi Kp reakcji H2(g) + I2(g) = 2HI(g) w temperaturze 673 K wynosi
45, obliczyć ile moli wodoru na każdy jeden mol jodu należy wziąć do reakcji, żeby jod
przereagował w 72% w jodowodór w tej temperaturze.
Poprawna odpowiedź: 0.8846
Oblicz zmianę entropii 6.7 moli jednoatomowego gazu spełniającego równanie gazu
doskonałego podczas rozprężania gazu od 24.96 dm3 do 65.32 dm3 przy jednoczesnym
spadku temperatury od 310.7 K do 297.3 K. Wynik podaj w J·K-1.
Poprawna odpowiedź: 49.90
Reakcja A+2B=C+D przebiega w fazie gazowej. Gdy zmieszano 1 mol A i 1 mol B, po
ustaleniu się równowagi w temperaturze 307 K i pod ciśnieniem 1 atm, mieszanina zawierała
17% molowych C. Obliczyć Kc tej reakcji.
Poprawna odpowiedź: 29.23
Obliczyć zmianę energii swobodnej jednego mola jednoatomowego gazu doskonałego w
wyniku ogrzania go w stałej objętości 22.4 dm3 od 300.5 do 396 K. Wartość entropii molowej
tego gazu w temperaturze 298.15 K wynosi 154.8 J·mol-1·K-1. Jego standardową pojemność
cieplną wyznaczyć z geometrii cząsteczki. Wynik podać w J·mol-1.
Poprawna odpowiedź: -14964.63
Stała równowagi pewnej reakcji w zakresie od 330 K do 584 K opisana jest równaniem
lnKp=3.4-(998/T), gdzie temperatura wyrażona jest w kelwinach. Ile wynosi standardowa
zmiana entalpii tej reakcji
Poprawna odpowiedź: 8.297
? Wynik podać w kJ/mol.
Do termicznie izolowanego naczynia zawierającego 6.38kg wody o temperaturzeT=317K
wprowadzono 1.64kg śniegu o temperaturzeT=257K. Obliczyć temperaturę jaka ustali się w
naczyniu, jeżeli ciepło topnienia śniegu wynosi 333,5J/g, właściwa pojemność cieplna śniegu
jest równa 2,017J/(gK), a wody 4,148J/(gK). Wynik podać w K.
Poprawna odpowiedź: 290.13
Obliczyć zmianę entalpii swobodnej 3.7 moli jednoatomowego gazu doskonałego w wyniku
ochłodzenia go pod stałym ciśnieniem 1.01325•105Pa od 360.3 do 307.2 K. Wartość entropii
molowej tego gazu w temperaturze 298.15 K wynosi 154.8 J·mol-1·K-1. Jego standardową
pojemność cieplną wyznaczyć z geometrii cząsteczki. Wynik podać w dżulach.
Poprawna odpowiedź: 30869.86
Standardowa entropia molowa dwuatomowego gazu doskonałego w temperaturze 298.0
K wynosi 191.5 J·K-1·mol-1. Jaką wartość musi przyjąć temperatura aby pod ciśnieniem
standardowym entropia molowa tego gazu wynosiła 190.7 J·K-1·mol-1. Wynik podaj w K.
Poprawna odpowiedź: 290.06
Gazową mieszaninę metanolu i etanolu w stosunku 1.9 : 1 (n/n) wprowadzono do naczynia
zamkniętego ruchomym tłokiem tak, że początkowo gaz wypełniał całą objętość naczynia.
Następnie tłok zaczęto przesuwać zmniejszając objętość naczynia. Zakładając, że proces był
prowadzony izotermicznie i równowagowo, oraz wiedząc, że w tej temperaturze
prężności par nasyconych metanolu i etanolu wynoszą odpowiednio 12 kPa i 6 kPa
wyznaczyć ułamek molowy metanolu (z dokładnością do 0.001) w pierwszej kropli cieczy,
która pojawi się w naczyniu.
Poprawna odpowiedź: 0.487
Temperatura krzepnięcia czystego benzenu wynosi 278.5 K, natomiast temperatura
krzpnięcia roztworu 0.286 gramów pewnej substancji w 30.574 gramach benzenu wynosi
278.355 K. Obliczyć masę cząsteczkową tej substancji. DHtop° benzenu wynosi 9837 J•mol1.
Poprawna odpowiedź: 329.87
Obliczyć temperaturę wrzenia telluru pod ciśnieniem 25566 Pa, jeśli wiadomo, że temperatura
wrzenia pod ciśnieniem 20388 Pa wynosi 1133 K, a średnie ciepło parowania 144919J/mol.
Poprawna odpowiedź: 1149.9
Obliczyć zmianę energii swobodnej jednego mola wieloatomowego (nielinowego) gazu
doskonałego w wyniku ochłodzenia go do stałej objętości 22,4 dm3, od 394,3 do 309,4 K.
Wartość entropii molowej tego gazu w temperaturze 298,15K wynosi 186,19 J*mol-1*K-1.
Jego standardową pojemność cieplną wyznaczyć z geometrii cząsteczki. Wynik podać w
J*mol-1.
Poprawna Odpowiedź:16153,57
Gazową mieszaninę substancji A i B zmieszanych w proporcjach 4:5 (n/n) wprowadzono do
naczynia zamknięrego ruchomym tłokiem tak, że początkowo gaz wypełniał całą objętość
naczynia. Następnie tłok zaczęto przesuwać zmniejszając objętość naczynia. Zakładając, że
proces ten był prowadzony izotermicznie i równowagowo oraz wiedząc, że w tej temperaturze
prężności par nasyconych wynoszą odpowiednio p0A=3900 i p0B=14000 oblicz ciśnienie,
przy
którym pojawi się pierwsza kropla cieczy.
Poprawna odpowiedź 6509
Próbka ciekłego związku chemicznego o masie molowej 107.7g/mol została umieszczona
w naczyniu ogrzewanym elektrycznie. Ciecz wrzała w temperaturze 138.2oC. Przy
przepuszczaniu prądu o natężeniu 0.152 A ze źródła o napięciu 10.4V w czasie 790.2s w
temperaturze wrzenia, pod stałym ciśnieniem odparowało 1.24 g próbki. Obliczyć molową
energię wewnętrzną parowania zakładając, że pary związku zachowują się jak gaz doskonały.
Wynik podać w kilodżulach na mol.
Poprawna odpowiedź: 105.07
Dwa identyczne zbiorniki połączono rurką z kranem. W jednym znajdowały się 7.8 moli azotu
a w drugim 6.3 moli tlenu. Temperatura obu gazów przed zmieszaniem wynosiła 305oC. Po
otwarciu kranu oba gazy wymieszały się przy czym ich temperatura nie uległa zmianie. Oblicz
zmianę energii swobodnej tego procesu. Gazy spełniają równanie stanu gazu doskonałego.
Wynik podaj w dżulach.
Drugi raz na to trafiłam i juz nie mam pojecia z czego to mozna liczyc
Trzeba to zrobić ze wzoru
F=G=RT(Suma ni*lnxi)
Gdzie ni liczba moli dowolnego składnia, Xi-ułamek molowy.
Czyli w tym konkretnym zadaniu
F=R*578*(6,3*ln0,446+ 7,8*ln0,554)
Entropia mieszania = -R * [(6.1*ln(6.1/14)) + 7.9*ln(7.9/14))]
a byc: delta F= delta U(rowna zero)-Tdelta S=-T*n*R*ln(v2/v1)
Rozpuszczenie pewnego związku w benzenie podwyższa jego tem wrzenia o 0,82 stopnia
C. Zanelźć ciśnienie osmotyczne tego roztworu w temp 293 K. Gęstość roztworu w tej temp
wynosi 0,8989 g/cm3. Ciepło parowania benzenu w temp wrzenia (353,2K) wynosi 30,76 kJ/
mol.Wynik podaj w kPa.
Odp prawidłowa: 683
E = (Mr*R*(Twrz)^2)/(1000*ΔHpar)=2,6300
Mr = C6H6=78
ΔT=m*E
m= 0,31178
Π(pi) = R*T*gestosc*m=682,72 kPa
Roztwór wodny pewnej substancji krzepnie w temperaturze 269.96K a czysta woda w
273.16K. Oblicz temperaturę wrzenia ro-ru jeśli wiadomo, że stała ebulioskopowa wody
wynosi 0.516 K*mol^-1*kg a stała krioskopowa 1.86 K*mol^-1*kg.
Poprawna odp.: 374.05
delta-T_krz=K*m
delta-T_wrz=E*m
= delta-T_wrz=E/K * delta-T_krz
Wszystko znamy, więc obliczymy delta-T_wrz. Temperatura wrzenia wody to 373 (+0.13-0.17,
coś koło tego) K. Dodajesz delta-T_wrz i masz odpowiedź. Trzeba pamiętać, że rozpuszczanie
czegokolwiek w wodzie przedłuża "żywotność" fazy ciekłej = temp. krz. maleje, a temp. wrz.
rośnie.
Substancje A i B tworzą roztwory doskonałe. W 30oC prężności par nasyconych tych
związków wynoszą odpowiednio 114 kPa i 59 kPa. Roztwór o składzie molowym xA=0.805
i temperaturze 30oC zamknięto w cylindrze z ruchomym tłokiem obciążonym ciśnieniem
p. Obliczyć skład pierwszej porcji pary (yA z dokładnością do 0.001)jaka pojawi się nad
roztworem w czasie obniżania ciśnienia.
Poprawna odpowiedź: 0.889
To trzeba z takich wzorów:
YA=Xa*pa/p, gdzie p=xb*Pb+xa*pa
W temp. 100*C nad roztworem złożonym z 7,2moli cieczy A i 2,8 mola cieczy B prężność
cząstkowa B wynosi 109kPa, zaś całkowite ciśnienie par jest równe 521kPa. Obliczyć skład
cieczy (xA z dokładnością do 0,001) pozostające w równoadze z parami, w których ułamek
molowy A wynosi 0,512. Przyjąć, że ciecze A i B tworzą roztwór doskonały.
Poprawna odp 0,416
Gazową mieszaninę substancji A i B zmieszanych w proporcjach 4:3 (n/n) wprowadzono do
naczynia zamkniętego ruchomym tłokiem tak, że początkowo gaz wypełniał całą objętość
naczynia. Następnie tłok zaczęto przesuwać zmniejszając objętość naczynia. Zakładając, że
proces ten był prowadzony izotermicznie i równowagowo oraz wiedząc, że w tej temperaturze
prężności par nasyconych wynoszą odpowiednio p0A=4300 i p0B=12000 oblicz ciśnienie,
przy którym pojawi się pierwsza kropla cieczy.
Poprawna odpowiedź: 5931
jezeli sa proporcje 4:3 to wiesz ze A 4/7 a B 3/7 wiec nasze 4/7 =yA
yA=pA/pcalkowite
pA=poA*xA pcalkowite= pA+pB =poA*xA +poB *xB xB=1-xA
yA=poA*xA/(poA*xA+poB*(1-xA) )
zeby cisnienie w jakim pojawi sie pierwsza kropla to pA zeby to obliczyc potrzebujemy xA wiec
podstawiamy yA ktory rowna sie 4/7 poA i poB mamy podane wiec z tego wyliczymy xA
i podstawimy pA=poA*xA
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz