Na poniższym wykresie zilustrowano zmianę energii potencjalnej podczas reakcji opisanej
równaniem X2 (g) + Y2 (g) ⇄ 2XY (g).
Oceń, czy zmieni się (wzrośnie albo zmaleje), czy też nie ulegnie zmianie wydajność reakcji otrzymywania produktu XY, jeżeli w układzie będącym w stanie równowagi nastąpi
wzrost temperatury w warunkach izobarycznych (p = const)
wzrost ciśnienia w warunkach izotermicznych (T = const).
Przeprowadzono doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na poniższym schemacie.
Do obu naczyń wprowadzono oczyszczone z nalotu niewielkie kawałki sodu i wapnia.
Początkowa temperatura wody w każdym naczyniu była równa 20°C.
Podczas przeprowadzonego doświadczenia przebiegły reakcje chemiczne zilustrowane
poniższymi równaniami:
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
oraz
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
Stwierdzono, że:
w obu naczyniach wydzielał się gaz
temperatura obu roztworów wzrosła.
Określ, czy reakcje przebiegające w naczyniach I i II są egzotermiczne, czy – endotermiczne.
Reakcja redukcji tlenku azotu(II) wodorem przebiega zgodnie z równaniem:
2NO (g) + 2H2 (g) → N2 (g) + 2H2O (g)
Szybkość tej reakcji wyraża się następującym równaniem kinetycznym:
v = k ⋅ c2NO ⋅ cH2
W tym równaniu k jest współczynnikiem proporcjonalności zwanym stałą szybkości reakcji,
cNO i cH2 oznaczają stężenia molowe odpowiednio tlenku azotu(II) i wodoru. Stała szybkości
k jest charakterystyczna dla danej reakcji, zależy od temperatury, ale nie zależy od stężenia
substratów.
Na podstawie: K. Pigoń, Z. Ruziewicz, Chemia fizyczna. Podstawy fenomenologiczne, Warszawa 2007.
W zamkniętym reaktorze o pojemności 2 dm3 zmieszano 6 moli tlenku azotu(II) i 4 mole
wodoru. Podczas reakcji utrzymywano stałą temperaturę.
Oblicz stosunek szybkości opisanej reakcji w chwili, gdy przereaguje 50% początkowej
ilości tlenku azotu(II), do szybkości początkowej tej reakcji.
Kwas siarkowy(VI) w temperaturze pokojowej jest oleistą cieczą o gęstości prawie dwukrotnie
większej niż gęstość wody. Czysty, bezwodny kwas siarkowy(VI) ulega częściowej
autodysocjacji, dzięki czemu przewodzi prąd elektryczny.
W wyniku reakcji kwasu siarkowego(VI) z wodorotlenkiem sodu, w której stosunek molowy
substratów jest równy 1 : 1, powstaje wodorosiarczan(VI) sodu. Wodny roztwór
wodorosiarczanu(VI) sodu charakteryzuje się kwasowym odczynem, ponieważ jony obecne
w roztworze ulegają reakcji zgodnie z poniższym równaniem:
Stała równowagi opisanej reakcji w temperaturze T jest równa 1,0 · 10−2.
Na podstawie: T. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2004.
9.1. (0–1)
Napisz równanie autodysocjacji kwasu siarkowego(VI) polegającej na przeniesieniu
protonu z jednej cząsteczki H2SO4 do drugiej. W równaniu podkreśl wzór kwasu Brønsteda sprzężonego z cząsteczką H2SO4 jako zasadą Brønsteda.
9.2. (0–2)
Rozpuszczono 0,600 g NaHSO4 w wodzie i otrzymano 100 cm3 roztworu o temperaturze T. W tym roztworze reakcji z wodą uległo znacznie więcej niż 5% jonów
wodorosiarczanowych(VI).
Oblicz pH tego roztworu. Wynik końcowy podaj z dokładnością do trzeciego miejsca po przecinku.
Produktem spalania sodu w tlenie jest nadtlenek tego metalu o wzorze Na2O2 (reakcja 1.).
Do wody z dodatkiem kilku kropli fenoloftaleiny wprowadzono nadtlenek sodu. Przebiegła
gwałtowna reakcja, w wyniku której powstał m.in. nadtlenek wodoru, a roztwór zabarwił się
na malinowo (reakcja 2.). Następnie do otrzymanej mieszaniny dodano wodny roztwór kwasu
siarkowego(VI), czego skutkiem stało się odbarwienie roztworu (reakcja 3.). Otrzymany
roztwór ogrzano, co doprowadziło do wydzielenia bezbarwnego i bezwonnego gazu, który
podtrzymuje palenie (reakcja 4.).
Napisz w formie cząsteczkowej równania czterech opisanych przemian.
Przeprowadzono doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na poniższym schemacie.
Do obu naczyń wprowadzono oczyszczone z nalotu niewielkie kawałki sodu i wapnia.
Początkowa temperatura wody w każdym naczyniu była równa 20°C.
Podczas przeprowadzonego doświadczenia przebiegły reakcje chemiczne zilustrowane
poniższymi równaniami:
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
oraz
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
Stwierdzono, że:
w obu naczyniach wydzielał się gaz
temperatura obu roztworów wzrosła.
Uzupełnij poniższą tabelę. Opisz wygląd zawartości naczyń I i II przed reakcją oraz po reakcji (uwzględnij barwę zawartości naczyń lub napisz, że zawartości naczyń były bezbarwne).
Reakcja tlenku węgla(II) z parą wodną przebiega zgodnie z równaniem:
CO (g) + H2O (g) ⇄ H2 (g) + CO2 (g)
W temperaturze 800 K stężeniowa stała równowagi tej reakcji jest równa 4,0.
Na podstawie: K. Schmidt-Szałowski, M. Szafran, E. Bobryk, J. Sentek, Technologia chemiczna.
Przemysł nieorganiczny, Warszawa 2013.
W zamkniętym reaktorze o stałej pojemności zmieszano 1 mol tlenku węgla(II) z parą wodną
w ilości trzykrotnie większej od ilości stechiometrycznej. Mieszaninę utrzymywano
w temperaturze 800 K aż do osiągnięcia stanu równowagi dynamicznej przez układ.
Oblicz liczbę moli każdej substancji znajdującej się w reaktorze po ustaleniu się stanu
równowagi opisanej reakcji.
Oblicz, jaką objętość wody należy dodać do 200 cm3 roztworu kwasu octowego o stężeniu
0,1 mol · dm–3, aby w temperaturze 25°C stopień dysocjacji osiągnął wartość równą 4%.
KCH3COOH = 1,8 ∙ 10–5
W temperaturze T przygotowano wodne roztwory pięciu elektrolitów o jednakowym stężeniu
molowym równym 0,1 mol ⋅ dm−3 . Poniżej podano wzory tych elektrolitów.
KCl HCl NaNO2 NH4Cl KOH
Uszereguj związki o podanych wzorach zgodnie z rosnącym pH ich wodnych roztworów. Napisz wzory tych związków w odpowiedniej kolejności.
