-1-
Niels Thorup
OPGAVER I KEMI
Netversion 2005
-2-
Forord.
Denne samling af opgaver i almen og fysisk kemi er udarbejdet til undervisning af ikke-kemistuderende på Danmarks Tekniske Universitet (DTU). Som lærebog har været benyttet Niels Thorup: Elementær Fysisk Kemi (1. - 5. udgave, Polyteknisk Forlag, 1984 - 2005). Opgavesamlingen er udsolgt på tryk, og opgaverne er efter aftale med forlaget lagt på nettet, så de er tilgængelige for alle interesserede. Jeg vil gerne takke kollegerne Steen Skaarup, Inger Søtofte , Grethe Rindorf og Michael Hjorth for deres bidrag til samlingen. Rettelser og kommentarer til opgaverne bedes fremsendt til undertegnede.
Niels Thorup email:
[email protected]
Side 3-31
Opgaverne 1-137 følger i indhold rækkefølgen i lærebogen.
Side 32-56
Opgaverne E1-E73. Mindre eksamensopgaver.
Side 57-78
Opgaverne X1-X10. Store eksamensopgaver med blandet indhold.
Side 79-92
Facitliste til alle opgaver.
Generelt om opgaverne: 1.
Talværdier, som ikke er opgivet i teksten, tages fra tabellerne i lærebogen. (Niels Thorup: Elementær Fysisk Kemi)
2.
I alle opgaverne regnes med ideale gasser og med ideale opløsninger.
3.
Når der refereres til temperaturen 25 EC, menes der nøjagtigt 298,15 K.
4.
Der er ikke fuldstændig konsekvens med hensyn til antal af betydende cifre i opgaver og facitliste. Men facit bør normalt angives med et antal betydende cifre, der svarer til de opgivne talværdier.
-3OPGAVER
1.
Når metallet titan ophedes i chlor, dannes en forbindelse TiCln. Af 1,000 g titan fås ved overskud af chlor 3,220 g af forbindelsen. Bestem heltallet n.
2.
a)
En kemisk analyse viser, at et ukendt stof består af 75,91 % C, 6,41 % H og 17,72 % N. De anførte % er masseprocenter. Bestem det ukendte stofs empiriske formel.
b)
I en lukket, lufttom beholder på 0,800 L fordampes 1,580 g af stoffet fuldstændigt ved 400 K. Trykket i beholderen måles til 0,830 bar. Bestem stoffets molekylformel.
3.
Et flygtigt organisk stof, der kun indeholder C, H og O, analyseres kvantitativt. a)
0,653 g af stoffet fordampes ved 200 EC i en lufttom beholder på 1,000 L. Der måles et tryk på 0,2920 bar i beholderen. Beregn stoffets molmasse.
b)
0,523 g af stoffet forbrændes fuldstændigt i overskud af O2 til 1,045 g CO2 og 0,428 g H2O. Bestem stoffets molekylformel.
4.
a)
Ved fuldstændig forbrænding af 1,000 g stof, der består af C og H, dannes 3,029 g CO2. Find masseprocenten af C.
b)
Find stoffets empiriske formel.
c)
1,000 g af stoffet, der er gasformigt ved 25 EC, fylder 0,3826 L ved denne temperatur og 1,1122 bar. Find stoffets molekylformel.
5.
Fe3O4 oxideres af luftens oxygen til Fe2O3. a)
Afstem reaktionsligningen: Fe3O4(s) + O2(g) ÿ Fe2O3(s)
b) 6.
Beregn, hvor mange gram Fe2O3 der kan dannes ud fra 50,000 g Fe3O4(s) og 2,000 g O2(g).
En opløsning, der fylder 25,000 L, er fremstillet af 4,500 kg rørsukker (C12H22O11) og vand. Opløsningens densitet er 1,0722 g"mL!1. Ved gæring af opløsningen foregår følgende reaktion: C12H22O11(aq) + H2O(R) ÿ 4C2H5OH(aq) + 4CO2(g) Under forudsætning af, at reaktionen forløber helt til ende, at al dannet CO2 bobler ud af opløsningen, og at vi ser bort fra væsketab ved fordampning, har opløsningen til sidst en densitet på 0,9840 g"mL!1. a)
Beregn masseprocenten af rørsukker i opløsningen inden gæringen.
b)
Beregn massen og volumenet af den resulterende opløsning.
c)
Beregn masseprocenten af C2H5OH i opløsningen.
-4d)
Beregn volumenprocenten af C2H5OH og af vand i opløsningen, idet densiteten af ren C2H5OH(R) er 0,7939 g"mL!1 og densiteten af vand er 0,9982 g"mL!1.
7.
8.
Afstem følgende reaktionsligninger: a)
Mn2+ + PbO2 ÿ MnO4! + Pb2+
(sur væske)
b)
ClO3! + Fe2+ ÿ Cl! + Fe3+
(sur væske)
2!
2!
2!
c)
SO3 + CrO4
ÿ SO4 + Cr(OH)3
d)
MnO2 + Pb3O4 ÿ MnO4 + Pb !
2+
(basisk væske) (sur væske)
Der opløses 2,500 g NaCl i 550,0 g vand. Den resulterende opløsning har densiteten 1,0025 g"mL!1. Beregn massebrøken, molbrøken, molaliteten og den formelle koncentration af NaCl.
9.
En 48,00 %(masse) vandig H2SO4-opløsning har densiteten 1,3800 g"mL!1. a)
Beregn molbrøken, molaliteten og den formelle koncentration af H2SO4 i opløsningen.
b)
Beregn, hvilket volumen af denne H2SO4-opløsning, der skal bruges til fremstilling af 2,500 L 0,0500 M H2SO4(aq).
c)
Beregn, hvilket volumen af denne 0,0500 M opløsning, der kræves for at neutralisere 50,00 mL 0,3250 M NaOH (H2SO4 afgiver 2 H+).
10.
I en lukket, lufttom beholder på 1,000 L fordampes 5,380 g PCl5 fuldstændigt ved 250 EC. Trykket måles til 2,026 bar. I gasfasen indstiller sig følgende ligevægt: PCl5(g) õ ø PCl3(g) + Cl2(g) Beregn partialtrykkene.
11.
Beregn U Öm for N2(g) dels ved 25 EC og dels ved 125 EC. Varmekapaciteten regnes uafhængig af temperaturen.
12.
Fordampningsenthalpien for benzen C6H6 er 394,0 J"g!1 ved det normale kogepunkt, som er 80,10 EC. Beregn ∆H og ∆U for omdannelsen af 5,00 mol flydende benzen til 5,00 mol gasformigt benzen, når processen forløber ved konstant tryk ved kogepunktet. Rumfanget af flydende benzen negligeres.
13.
Ved forbrænding af 2,750 g propanol C3H7OH(R) i et bombekalorimeter (lukket beholder) udvikles en varmemængde på 92440 J ved 25 EC. Reaktionsligningen er følgende: C3H7OH(R) + 4½O2(g) ÿ 3CO2(g) + 4H2O(R) Beregn ∆Um og ∆Hm for reaktionen ud fra disse oplysninger, idet rumfang af væskefaser negligeres.
-514.
Reaktionen 2Al(s) + Fe2O3(s) ÿ Al2O3(s) + 2Fe(s) studeres i et iskalorimeter, hvor reaktionsbeholderen er omgivet af en ligevægtsblanding af is og vand ved 0 EC. Der benyttes 5,40 g Al og 15,97 g Fe2O3, og den udviklede varme medfører smeltning af 254 g is. Beregn ∆H for det aktuelle forsøg og ∆Hm for ovennævnte reaktionsligning, begge ved 0 EC. Smelteenthalpien for H2O er 334 J"g!1.
15.
Givet følgende enthalpiændringer (ved 25 EC): 2NO(g) + O2(g) ÿ 2NO2(g)
∆H Öm
= !114,4 kJ"mol!1
4NO2(g) + O2(g) ÿ 2N2O5(g)
∆H Öm
= !110,2 kJ"mol!1
N2(g) + O2(g) ÿ 2NO(g)
∆H Öm
=
180,6 kJ"mol!1
Beregn H Öm for N2O5(g) ved 25 EC ud fra ovennævnte oplysninger. 16.
Ethanol C2H5OH fremstilles i stor udstrækning ud fra ethen C2H4 ved følgende reaktion: C2H4(g) + H2O(g) ÿ C2H5OH(g) Beregn ved hjælp af tabeldata standardenthalpiændringen for denne reaktion dels ved 25 EC og dels ved 125 EC. De indgående stoffers varmekapaciteter regnes temperaturuafhængige.
17.
18.
Beregn ved hjælp af tabeldata ∆H Öm og ∆U Öm ved 25 EC for reaktionerne a)
C(s) + O2(g) ÿ CO2(g)
b)
6C(s) + 3H2(g) ÿ C6H6(R)
c)
C6H6(g) + 7½O2(g) ÿ 3H2O(g) + 6CO2(g)
d)
CaCO3(s,calcit) ÿ CO2(g) + CaO(s)
Flydende benzen C6H6(R) kan ved 25 EC fremstilles ud fra gasformigt ethyn (acetylen) C2H2(g): 3C2H2(g) ÿ C6H6(R)
reaktion 1
En fuldstændig forbrænding af henholdsvis benzen og ethyn ved 25 EC beskrives ved reaktionsligningerne: 2C6H6(R) + 15O2(g) ÿ 12CO2(g) + 6H2O(R),
∆H Öm
=
!6534,8 kJ"mol!1
2C2H2(g) + 5O2(g) ÿ 4CO2(g) + 2H2O(R),
∆H Öm
=
!2599,0 kJ"mol!1
Beregn ud fra disse oplysninger ∆H Öm og ∆U mÖ for dannelsen af C6H6(R) efter reaktion 1 ved 25 EC. 19.
Stearinlys forudsættes i denne opgave at bestå udelukkende af stearinsyre C18H36O2, som forbrænder efter reaktionsskemaet C18H36O2(s) + 26O2(g) ÿ 18CO2(g) + 18H2O(R) Beregn ∆H Öm og ∆U Öm ved 25 EC. H Öm for C18H36O2(s) er !881,2 kJ"mol!1.
-620 lys à 10 g tændes og brænder helt ned i en stue på 5×5×2,5 m3. Beregn hvor stor en brøkdel af stuens oprindelige indhold af O2(g), der bruges til forbrændingen. Atmosfærisk luft indeholder 21 molprocent O2. 20.
På en bjergtur kan det være fatalt at gå i vådt tøj. Det antages, at tøjet har absorberet 1 kg vand, og at det tørres af en kold vind. ∆Hm regnes uafhængig af temperaturen i hele opgaven. a)
Beregn varmetabet ved denne fordampning: H2O(R) ÿ H2O(g)
b)
Beregn, hvor mange gram glucose C6H12O6, der skal spises for at genvinde varmetabet, hvis al fordampningsvarmen tages fra kropsvarmen. Glucosen omdannes efter reaktionen: C6H12O6(s) + 6O2(g) ÿ 6CO2(g) + 6H2O(R) H Öm for C6H12O6(s) er !1268 kJ"mol!1.
c)
Beregn reduktionen i kropstemperaturen som følge af fordampningen, hvis varmetabet i a) ikke genvindes. Kroppens varmekapacitet sættes lig varmekapaciteten for vand C Öp , m = 75,3 J"K!1"mol!1 og kroppens vægt sættes til 60 kg.
21.
1,00 m3 methan, CH4, der er hovedbestandelen af naturgas, blandes med 25,00 m3 atmosfærisk luft, der antages at bestå af 21,0 molprocent O2 og 79,0 molprocent N2. De angivne rumfang er ved 1,013 bar og 10 EC. Blandingen ledes gennem et fyr, hvor følgende forbrændingsreaktion foregår: CH4(g) + 2O2(g) ÿ CO2(g) + 2H2O(g) Røggassen forlader fyret med et tryk på 1,013 bar og en temperatur på 200 EC. a)
Beregn, hvor mange m3 røggassen fylder.
b)
Beregn sammensætningen af røggassen i molprocent.
c)
Beregn ∆H for hele tilstandsændringen. Varmekapaciteterne regnes for uafhængige af temperaturen.
22.
Tripelpunktet for vand er ved 0,01 EC og 6,08×10!3 bar. Smelteenthalpien er 6,02 kJ"mol!1 og fordampningsenthalpien er 45,05 kJ"mol!1. Beregn sublimationstrykket af is ved !5 EC.
23.
Tripelpunktet for naphthalen er ved 353,0 K. Damptrykket af flydende naphthalen er 0,0134 bar ved 358,8 K og 0,0535 bar ved 392,3 K. Beregn følgende:
24.
a)
Fordampningsenthalpien.
b)
Kogepunktstemperaturen ved p = 1,01325 bar.
c)
Tripelpunktstrykket.
Ligevægtstrykket for faseligevægten
-7CO2(s) õ ø CO2(g) er 1,01325 bar ved !78,3 EC. Sublimationsenthalpien ∆Hsub,m er 25,23 kJ"mol!1. Polerne på planeten Mars menes at bestå hovedsagelig af CO2(s), og trykket af CO2 i atmosfæren over disse skønnes at være ca. 0,0054 bar. Beregn den omtrentlige temperatur ved polerne på Mars. 25.
Tripelpunktet for H2O er ved 0,01 EC og 6,08×10!3 bar. Smelteenthalpien er 6,02 kJ"mol!1, og densiteterne af is og vand er henholdsvis 0,9164 g"mL!1 og 0,9998 g"mL!1. Idet de tre sidstnævnte størrelser regnes for konstante, skal man beregne smeltepunktet for is ved 590 bar.
26.
Kviksølvs damptryk er målt til 1,60×10!6 bar og benzens damptryk til 0,1035 bar ved 20 EC. a)
Beregn ved hjælp af tabeldata ∆Hvap,m for kviksølv og for benzen ved 25 EC.
b)
Beregn damptrykket ved 25 EC for kviksølv og for benzen.
I et laboratorium på 15×6×3 m3 står en åben beholder med kviksølv og en åben beholder med benzen ved 25 EC. c)
Beregn, hvor mange mol og gram kviksølv og hvor mange mol og gram benzen der vil være i luften, hvis der ikke er nogen ventilation i laboratoriet.
27.
Hexan C6H14 findes i almindelig benzin. Hexan har kogepunktet 68,7 EC ved 1,01325 bar. Fordampningsenthalpien ∆Hvap,m er 31,9 kJ"mol!1. a)
Beregn damptrykket ved 20,0 EC, idet ∆Hvap,m regnes uafhængig af temperaturen.
En blanding af atmosfærisk luft og C6H14(g) er eksplosiv, når den indeholder mere end 1,18 molprocent C6H14. b)
Beregn den laveste temperatur ved hvilken luften i ligevægt med C6H14(R) er eksplosiv, når totaltrykket er 1,01325 bar.
28.
Propan C3H8, der bruges som flaskegas og i lightere, har kogepunktet !41,1 EC ved 1,01325 bar. Fordampningsenthalpien er 16,5 kJ"mol!1. a)
Beregn trykket i en beholder, der indeholder flydende propan i lige-vægt med gasformigt propan ved 25,0 EC. ∆Hvap,m regnes uafhængig af temperaturen.
Reaktionsligningen for forbrænding af gasformigt propan er C3H8(g) + 5O2(g) ÿ 3CO2(g) + 4H2O(g) b) 29.
Beregn ∆H og ∆U for forbrænding af 100 g flydende propan ved 25,0 EC.
Ethanol C2H5OH og methanol CH3OH danner ideale, flydende blandinger. a)
Der fremstilles en blanding af 100,00 g ethanol og 5,00 g methanol. Beregn molbrøken af ethanol.
Ved 25,0 EC har rent ethanol damptrykket 0,296 bar. Rent methanol har damptrykket 0,541 bar.
-8b)
Beregn partialtrykket og molbrøken af ethanol i den dampblanding af de stoffer, som ved 25,0 EC er i ligevægt med ovennævnte flydende blanding.
30.
Benzen (B) og toluen (T) danner ideale væskeblandinger i alle forhold. Damptrykket af de rene væsker pB* og pT* er ved 20,0 EC henholdsvis 0,0996 bar og 0,0293 bar. Dampblandinger af de to stoffer regnes også for ideale. a)
Beregn molbrøkerne i den væskeblanding, hvis totaldamptryk er 0,0800 bar.
b)
Beregn molbrøkerne i dampfasen, som er i ligevægt med væskeblandingen i spørgsmål a.
c)
Beregn molbrøkerne i såvel væske som damp, såfremt de to partialtryk er lige store. Beregn desuden totaltrykket.
31.
Flydende oxygen O2(R) og flydende nitrogen N2(R) er idealt blandbare. Ved !199 EC har en blanding, som består af 1,00 mol O2(R) og 4,00 mol N2(R) et totalt damptryk på 0,608 bar. Ren N2(R) har et damptryk på 0,727 bar ved !199 EC. a)
Beregn oxygenets partialtryk og molbrøk i den gasblanding, som er i ligevægt med den ovenfor beskrevne flydende blanding.
b)
Beregn damptrykket af ren O2(R) ved !199 EC.
c)
Beregn den temperatur ved hvilken ren N2(R) har et damptryk på 1,01325 bar. Fordampningsenthalpien for nitrogen sættes til 5,56 kJ"mol!1 og regnes for uafhængig af temperaturen.
32.
Damptrykket af en ideal, fortyndet, vandig opløsning er 0,03127 bar ved 25 EC. Damptrykket af rent vand ved samme temperatur er 0,03167 bar. Beregn molaliteten af det opløste stof og kogepunktet for opløsningen. Kb for vand er 0,51 K"kg"mol!1. Det opløste stof er ikke-flygtigt.
33.
Kølervæsken i en bil kan gøres frostsikker ved tilsætning af ethylenglycol C2H4(OH)2. Beregn, hvor mange mL ethylenglycol der skal sættes til 1000 mL vand for at opnå et frysepunkt på !10EC. Densiteten for ethylenglycol og vand er henholdsvis 1,11 g"mL!1 og 1,00 g"mL!1. Kf for vand er 1,86 Κ"kg"mol!1. Ethylenglycol er ikke dissocieret i vandig opløsning.
34.
1,500 g af et ukendt stof opløses i 200,0 g benzen. Opløsningens frysepunkt er 5,397 EC. Den molale frysepunktskonstant Kf for benzen er 5,12 K"kg"mol!1 og frysepunktet 5,530 EC. a)
Beregn molmassen af det ukendte stof, som antages ikke at dissociere ved opløsning i benzen.
b)
En kemisk analyse viser, at det ukendte stof består af 25,31 masseprocent carbon og 74,69 masseprocent chlor. Bestem det ukendte stofs molekylformel.
-935.
Et ukendt, fast stof, som kun indeholder carbon, hydrogen og oxygen, undersøges. 0,6000 g af stoffet forbrændes fuldstændigt i overskud af O2 til 0,8794 g CO2 og 0,3600 g H2O. a)
Bestem masseprocenten af henholdsvis C, H og O i stoffet.
b)
Bestem stoffets empiriske formel.
c)
1,800 g af stoffet opløses i 30,00 g H2O, og den resulterende opløsning udviser en kogepunktsforhøjelse på 0,171 EC. Den molale kogepunktskonstant Kb for H2O er 0,513 K"kg"mol!1, og det opløste stof antages ikke at dissociere ved opløsningsprocessen. Bestem molmassen af det ukendte stof samt dettes molekylformel.
36.
Den molale frysepunktskonstant Kf for H2O er 1,86 K"kg"mol!1. a)
0,4200 g NaF opløses i 100,0 g H2O, hvor det er fuldstændigt dissocieret. Beregn frysepunktet for opløsningen.
b)
0,2001 g HF opløses i 100,0 g H2O, hvor det er delvis dissocieret (protolyseret). Opløsningens frysepunkt er !0,201 EC. Beregn hvor stor en brøkdel af HF, der er dissocieret (dissociationsgraden eller protolysegraden).
c) 37.
Beregn smelteenthalpien for H2O.
Når røde blodlegemer anbringes i rent vand, vil de svulme op på grund af osmose. Hvis blodlegemerne anbringes i en 0,90 masseprocent NaCl-opløsning ("fysiologisk saltopløsning"), vil blodlegemerne hverken svulme op eller trække sig sammen. Beregn det osmotiske tryk i et blodlegeme nedsænket i rent vand ved 37 EC. Opløsningens densitet sættes til 1,00 g"mL!1.
38.
39.
Angiv antallet af faser, komponenter og frihedsgrader for hvert af følgende systemer: a)
Vand i ligevægt med vanddamp.
b)
Fortyndet svovlsyre i ligevægt med ren vanddamp.
c)
Vandig opløsning af NaCl i ligevægt med fast NaCl og ren vanddamp.
d)
Gasblanding af nitrogen og oxygen (ingen kemisk reaktion).
For gasfaseligevægten ø 2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g) õ er ligevægtskonstanten Kp = 9,87 bar!1 ved 627 EC. Afgør i hvilken retning reaktionen vil forløbe, når man i en beholder på 100 L blander 2,2 mol SO2 + 0,6 mol O2 + 2,5 mol SO3 ved 627 EC.
-1040.
Ved 375 K er ligevægtskonstanten Kp for reaktionen SO2Cl2(g) õ ø SO2(g) + Cl2(g) 2,43 bar. I en lukket, lufttom beholder på 1,000 L indføres 6,70 g SO2Cl2, og systemet opvarmes til 375 K.
41.
a)
Beregn trykket af SO2Cl2, hvis der ingen reaktion sker.
b)
Beregn partialtrykkene af SO2, Cl2 og SO2Cl2 ved ligevægt.
I en lukket 1,000 L beholder, som er fyldt med Cl2(g) (1,013 bar, 375 K) indføres 6,70 g SO2Cl2. a)
Beregn partialtrykkene af SO2, Cl2 og SO2Cl2 når ligevægten ø SO2(g) + Cl2(g) SO2Cl2(g) õ har indstillet sig. Kp = 2,43 bar.
b)
Sammenlign resultaterne med resultaterne i opgave nr. 40 og afgør, om de er i overensstemmelse med Le Chateliers princip.
42.
Ligevægtskonstanten for reaktionen CO2(g) + H2(g) õ ø CO(g) + H2O(g) er 0,100 ved 690 K. 1,50 mol CO2 og 0,50 mol H2 blandes i en 5,00 L beholder ved 690 K. Beregn partialtrykkene af CO(g), H2O(g), CO2(g) og H2(g) ved ligevægt.
43.
I en lufttom beholder på 100 L indføres ved 25 EC 1,00 mol H2O(R). Mættede vanddampes tryk ved 25 EC er 0,0317 bar. a)
Beregn, hvor mange mol H2O(R) henholdsvis H2O(g) der findes i beholderen, når ligevægten har indstillet sig.
Anvendelsen af calciumchlorid CaCl2(s) som tørringsmiddel beror på, at det kan optage H2O under dannelse af CaCl2"2H2O(s). I det ovenfor omtalte system indføres 1,00 mol CaCl2(s), hvorefter følgende ligevægt indstiller sig: ø ½CaCl2(s) + H2O(g), Kp = 8,00×10!4 bar ½CaCl2"2H2O(s) õ b)
Beregn, hvor mange mol der nu findes i beholderen af henholdsvis H2O(R), H2O(g), CaCl2"2H2O(s) og CaCl2(s).
44.
PCl5 er et fast stof, som ved passende opvarmning fordamper fuldstændigt. I gasfasen indstiller der sig ligevægten PCl5(g) õ ø PCl3(g) + Cl2(g) I en lukket, lufttom beholder på 3,00 L opvarmes 3,60 g PCl5 til 200 EC. Når ligevægten har indstillet sig, er totaltrykket i beholderen 0,380 bar. a)
Beregn, hvor mange mol der findes af PCl3(g), Cl2(g) og PCl5(g).
b)
Beregn ligevægtskonstanten Kc.
-1145.
Ved 450 EC er ligevægtskonstanten Kp = 0,258 bar3 for følgende reaktion: 2HgO(s) õ ø 2Hg(g) + O2(g) 4,332 g HgO indføres i en lukket, lufttom beholder på 4,50 L. Beregn antal mol af hvert af de tre involverede stoffer i sluttilstanden ved 450 EC.
46.
NH4CO2NH2 (ammoniumcarbamat) spaltes ved opvarmning i NH3 og CO2. Ved et forsøg indføres ren NH4CO2NH2 i en lukket beholder, og efter henstand ved 40 EC har følgende ligevægt indstillet sig: NH4CO2NH2(s) õ ø 2NH3(g) + CO2(g) Totaltrykket i beholderen måles til 0,328 bar. a)
Beregn partialtrykket af CO2 i beholderen samt ligevægtskonstanten Kp ved 40 EC.
b)
Der blev oprindelig indført 2,00 mol NH4CO2NH2 i beholderen, hvis rum-fang er 100 L. Beregn antallet af mol NH4CO2NH2(s) i ligevægtstilstanden, idet rumfanget af det faste stof negligeres.
c)
∆H Öm for spaltningen af 1 mol NH4CO2NH2 er 160,2 kJ"mol!1 ved 40 EC. Beregn Kp og totaltrykket for ligevægten ved 50 EC, idet ∆H Öm regnes for temperaturuafhængig.
47.
En mættet opløsning af lanthaniodat La(IO3)3 har [IO3!] = 2,07×10!3 M. Beregn koncentrationen af La3+ og opløselighedsproduktet Ksp for lanthaniodat.
48.
Opløselighedsproduktet for PbCrO4 er 2,0×10!16 M2 ved 25 EC. a)
Beregn opløseligheden af PbCrO4 i rent vand.
b)
Beregn, hvor mange mol PbCrO4 der udfældes ved sammenblanding af 50 ml 0,010 M Pb(NO3)2(aq) og 50 ml 0,020 M K2CrO4(aq).
c)
Beregn ligevægtskoncentrationerne af CrO42!(aq) og Pb2+(aq) efter udfældningen af PbCrO4(s) i spørgsmål b.
49.
Opløselighedsproduktet Ksp for BaF2 er 1,7×10!6 M3 ved 25 EC. De efterfølgende spørgsmål refererer alle til 25 EC. a)
Beregn opløseligheden af BaF2 i rent vand.
b)
1,00 L 0,060 M Ba(NO3)2 opløsning sammenblandes med 2,00 L 0,060 M NaF opløsning. Vis, at der vil udfældes BaF2 herved.
c)
Beregn antal mol udfældet BaF2 samt koncentrationerne af Ba2+ og F! ved ligevægt efter den i spørgsmål b nævnte blandingsproces.
50.
Der kan opløses 0,80 g Ag2SO4 i 100 mL vand ved 25 EC. Alle størrelser i det følgende refererer til 25 EC.
-12a)
Beregn opløselighedsproduktet Ksp for Ag2SO4.
b)
Vis ved beregning om der udfældes Ag2SO4, når man blander lige store rumfang af en 0,040 M opløsning af AgNO3 og en 0,070 M opløsning af MgSO4.
c)
En opløsning er i ligevægt med fast bundfald af såvel CaSO4 som Ag2SO4, og opløsningen indeholder kun ioner hidrørende fra opløsningsprocessen. Opstil de nødvendige ligninger til bestemmelse af [Ag+], [Ca2+] og [SO42!]. Opløselighedsproduktet for CaSO4 er 2,4×10!5 M2. Ligningssystemet ønskes ikke løst.
51.
Opløselighedsprodukterne ved 25 EC for PbSO4 og SrSO4 er henholdsvis 1,3×10!8 og 8,0×10!7 M2. a)
Beregn opløseligheden af PbSO4 i rent vand ved 25 EC.
b)
Beregn opløseligheden af PbSO4 i en 0,100 M vandig opløsning af Na2SO4.
c)
Beregn koncentrationerne af SO42!, Pb2+ og Sr2+ i en vandig opløsning, der er mættet med såvel PbSO4 som SrSO4.
52.
Opløselighedsproduktet for AgCl og Ag2CrO4 er henholdsvis 1,8×10!10 M2 og 1,9×10!12 M3. a)
Til en opløsning, som er 0,100 M med hensyn til Cl! og 0,100 M med hensyn til CrO42!, sættes langsomt Ag+ (AgNO3-opløsning). Idet rumfangsforøgelsen herved negligeres, ønskes beregnet [Ag+] til det tidspunkt, hvor der begynder at komme bundfald.
53.
b)
Angiv, hvad dette bundfald består af.
c)
Diskuter, hvorvidt det er muligt at adskille Cl! og CrO42! ved selektiv fældning.
Alle spørgsmål i opgaven refererer til 25 EC. Opløselighedsprodukterne for Pb(OH)2 og Zn(OH)2 er henholdsvis 2,8×10!16 og 4,5×10!17 M3. a)
Beregn opløseligheden af Pb(OH)2 i rent vand.
b)
Beregn opløseligheden af Pb(OH)2 i en 0,010 M vandig opløsning af saltet Pb(NO3)2 (fuldstændigt dissocieret).
c)
Beregn koncentrationerne af OH!, Pb2+ og Zn2+ i en vandig opløsning, der er mættet med såvel Pb(OH)2 som Zn(OH)2.
54.
a)
En SO2-opløsning omdannes ved langsom tilsætning af en opløsning af KMnO4. Der forbruges 25,70 mL 0,0205 M KMnO4-opløsning. Afstem reaktionsligningen (sur væske): SO2(aq) + MnO4!(aq) ÿ Mn2+(aq) + SO42!(aq) og beregn massen af SO2 i den oprindelige opløsning.
Ved 25 EC er ligevægtskonstanten (opløselighedsproduktet) for reaktionen: Mn(OH)2(s) õ ø Mn2+(aq) + 2OH!(aq) lig med 4,0×10!14 M3. b)
Beregn, hvor mange mL vand der kræves for lige netop at opløse 1,000 mg Mn(OH)2.
-13c)
Beregn koncentrationerne ved 25 EC af OH!, Mn2+ og Zn2+ i en vandig opløsning, der er mættet med såvel Mn(OH)2 som Zn(OH)2.
Opløselighedsproduktet for Mn(OH)2 er anført under spørgsmål b, og opløselighedsproduktet for Zn(OH)2 er 1,8×10!14 M3 ved 25 EC. Vands autoprotolyse negligeres. 55.
Baserne Mg(OH)2 og NaOH er fuldstændigt dissocierede i vandig opløsning. Opløselighedsproduktet Ksp for Mg(OH)2 er 1,8×10!11 M3 ved 25 EC. Alle størrelser i det følgende refererer til 25 EC.
56.
a)
Beregn opløseligheden af Mg(OH)2 i rent vand.
b)
Beregn opløseligheden af Mg(OH)2 i en 0,100 M NaOH-opløsning.
c)
Beregn pH i de mættede opløsninger i spørgsmål a og b.
a)
Beregn opløseligheden af AgBr i rent vand.
I fotografien anvendes natriumthiosulfat pentahydrat Na2S2O3@5H2O ("fiksersalt"). Ved fikseringen fjernes overskydende AgBr, idet der dannes Ag(S2O3)23!: Ag+ + 2S2O32! õ ø Ag(S2O3)23! b) 57.
K = 6,3×1012 M!2
Beregn opløseligheden af AgBr i en 0,05M S2O32!-opløsning.
Cadmium, som nu anses for at skade miljøet, danner det tungtopløselige hydroxid Cd(OH)2, for hvilket opløselighedsproduktet er 5,9×10!15 M3. Beregn opløseligheden af Cd(OH)2 i a)
rent vand
b)
0,01M NaOH-opløsning
c)
vand forurenet med CN!-ioner, således at ligevægtskoncentrationen [CN!] =1,0×10!3 M. Der regnes kun med dannelse af Cd(CN)42!: Cd2+ + 4CN! õ ø Cd(CN)42! K = 1,0×1016 M!4
58.
59.
Beregn pH i følgende opløsninger ved 25 EC: a)
CH3COOH(aq)
1,00×10!1 M
b)
CH3COOH(aq)
1,00×10!4 M
c)
NH3(aq)
2,00×10!1 M
d)
H2S(aq)
1,00×10!2 M
0,010 mol af en svag syre HA opløses i så meget vand, at det totale volumen er 500 mL. Syrens styrkekonstant er 5,00×10!6 M. a)
Beregn [H3O+] og pH i opløsningen.
b)
Beregn endvidere [A!] og [OH!].
-14c)
Der tilsættes nu 0,100 mol af den stærke syre HX (fuldstændigt dissocieret). Idet volumenforøgelsen negligeres, ønskes dels en kvalitativ,
begrundet vurdering af
ændringen i [A ] og dels en kvantitativ, tilnærmet beregning af [A!]. !
60.
a)
Beregn pH i en 0,250 M vandig opløsning af den svage syre salpetersyrling HNO2 ved 25 EC.
b)
25,0 mL 0,200 M HNO2(aq) blandes med 50,0 mL 0,100 M NaOH(aq). Beregn pH ved 25 EC.
Salpetersyrling kan ved opvarmning omdannes fuldstændigt til salpetersyre m.m. ved reaktionen: 3HNO2(aq) ÿ H+(aq) + NO3!(aq) + 2NO(aq) + H2O(R). En 0,300 M vandig opløsning af HNO2 omdannes efter ovenstående reaktion. c)Beregn opløsningens pH ved 25 EC, når processen er løbet til ende. 61.
Der ønskes fremstillet en opløsning af benzoesyre i vand med en pH-værdi på 3,60. a)
Beregn den formelle koncentration c af benzoesyre (ved 25 EC).
En mere "stabil" pH-værdi på 3,60 kan opnås ved at fremstille en benzoesyre-natriumbenzoat-puffer. b)
Beregn, hvilket molforhold imellem benzoesyre og natriumbenzoat der skal anvendes (ved 25 EC).
62.
Til en 100 mL 0,010 M opløsning af en svag syre HA med KA = 6,31×10!6 M sættes først 30 mL 0,020 M NaOH, og derefter yderligere 45 mL 0,020 M NaOH. Beregn pH i blandingen efter hver tilsætning.
63.
Alle spørgsmål i opgaven refererer til 25 EC. En pufferopløsning er fremstillet ved at blande 500 mL 0,200 M NH4Cl med 500 mL 0,200 M NH3. a)
Beregn opløsningens pH.
b)
Beregn, hvor mange mol HCl der skal sættes til opløsningen for at få et pH, der er 0,5 mindre.
c)
Beregn, hvor mange mL HCL der skal bruges, hvis der anvendes en 6,00 M HCl til tilsætningen i spørgsmål b.
64.
a)
Beregn pH i en opløsning, der er fremstillet ved at blande 100 mL 0,300 M propansyre med 200 mL 0,120 M opløsning af propansyrens natriumsalt ved 25 EC.
b)
Hvor mange mL af en 2,00 M NaOH skal der tilsættes for at ændre pH til 5,00. Der ses bort fra volumenændringen.
-1565.
Opløselighedsproduktet Ksp for Ni(OH)2 er 1,4×10!15 M3 ved 25 EC. Alle spørgsmål i det følgende refererer til 25 EC. a)
Beregn [Ni2+] i en mættet opløsning af Ni(OH)2.
Til 100 mL opløsning A med [Ni2+] = 0,0200 M sættes 100 mL opløsning B, som er en opløsning af NaOH. Herved udfældes Ni(OH)2. Efter at ligevægten: Ni(OH)2(s) õ ø Ni2+(aq) + 2OH!(aq) har indstillet sig er [Ni2+]eq = 8×10!4 M.
66.
b)
Beregn pH i ligevægtsblandingen.
c)
Beregn [OH!] i opløsning B.
a)
Beregn pH i en 0,010 M opløsning af CH3COONa i vand ved 25 EC.
Der ønskes fremstillet 100 mL CH3COOH-CH3COONa pufferopløsning med pH = 4,90 ved 25 EC. b)
Beregn, hvor mange mL 0,010 M CH3COOH(aq) og hvor mange mL 0,010 M CH3COONa(aq) der skal anvendes.
0,010 mol af syren BrCH2COOH opløses i 500 g H2O. Opløsningen udviser en frysepunktssænkning på 0,047 EC. Den molale frysepunktskonstant for vand er 1,86 K"kg"mol!1. c) 67.
Beregn, hvor stor en brøkdel af syren, der er protolyseret ved denne temperatur.
Alle størrelser i det følgende refererer til 25 EC. KA for iodeddikesyre ICH2COOH er 7,4×10!4 M. 9,300 g iodeddikesyre opløses i vand og fortyndes til 1,000 L. a)
Beregn pH i opløsningen.
b)
Beregn [OH!], [ICH2COO!], [ICH2COOH] i opløsningen.
c)
Til 150,00 mL 0,1500 M iodeddikesyre sættes 75,00 mL 0,3000 M NaOH. Beregn pH i blandingen.
68.
Alle spørgsmål i opgaven refererer til 25 EC. Ved titrering af 25,00 mL CH3COOH(aq) bruges 35,50 mL 0,1250 M NaOH(aq).
69.
a)
Beregn den formelle koncentration af CH3COOH.
b)
Beregn pH før tilsætning af base.
c)
Beregn pH, når halvdelen af basen er tilsat.
d)
Beregn [CH3COOH], [CH3COO!], [OH!], [H3O+] og [Na+] samt pH i ækvivalenspunktet.
2,00 mol af en ideal gas ekspanderer isotermt og reversibelt fra 5,00 til 20,00 L ved 300 K. Beregn W, Q, ∆U, ∆H og ∆S for denne proces.
-1670.
2,00 L O2 ved 0,50 bar og 25 EC blandes med 1,00 L N2 ved 0,75 bar og 25 EC i en beholder på 2,50 L ved 25 EC. Beregn ∆S for blandingsprocessen.
71.
Beregn ∆S for omdannelsen af 1,00 mol is ved 0 EC til vanddamp ved 100 EC. Smelteenthalpien for is ved 0 EC er 6,02 kJ"mol!1, fordampningsenthalpien for vand ved 100 EC er 40,67 kJ"mol!1, og varmekapaciteten for vand antages at være 75,3 J"K!1"mol!1 i hele temperaturintervallet.
72.
For hver af de fire nedenfor beskrevne processer er netop én af de fire størrelser ∆U, ∆H, ∆S og ∆G lig med nul. Angiv hvilken (begrundelse ønskes).
73.
a)
Reversibel og adiabatisk kompression af en gas.
b)
En proces, der forløber adiabatisk ved konstant volumen.
c)
En proces, der forløber adiabatisk ved konstant tryk.
d)
Reversibel fordampning af en væske ved konstant tryk og temperatur.
Følgende omdannelse betragtes: H2O(R, !10 EC) ÿ H2O(s, !10 EC). Smelteenthalpien for is er 6020 J"mol!1 ved 0 EC. Varmekapaciteten for is er 37,4 J"K!1"mol!1. Varmekapaciteten for flydende vand er 76,1 J"K!1"mol!1. Begge regnes for uafhængige af temperaturen.
74.
a)
Beregn ∆Hm for omdannelsen.
b)
Beregn ∆Sm for omdannelsen.
c)
Beregn ∆Gm for omdannelsen og kommenter fortegnet for ∆Gm.
Tin forekommer i en metallisk hvid og i en pulveragtigt grå modifikation. Genstande af tin kan ved lave temperaturer blive angrebet af "tinpest", der skyldes omdannelsen Sn(s, hvidt) ÿ Sn(s, gråt). For denne reaktion er ∆Hm = !2070 J"mol!1 og ∆Sm = !7,3 J"K!1"mol!1 ved 0 EC. Begge disse størrelser kan betragtes som konstante i et mindre temperaturinterval omkring 0 EC. a)
Beregn ∆Gm for omdannelsen ved 0 EC.
b)
Beregn endvidere den temperatur, ved hvilken der er ligevægt mellem de to modifikationer.
75.
Udstødningsgassen fra automobilmotorer indeholder NO2. Undersøg om det termodynamisk er muligt at uskadeliggøre denne giftige gas ved reaktionen: NO2(g) ÿ ½N2(g) + O2(g) ved 25 EC.
76.
a)
Beregn ∆H Öm , ∆S Öm og ∆G Öm ved 25 EC for reaktionen:
-17N2O4(g) ÿ 2NO2(g) b)
Opskriv udtrykket (brøken), der definerer ligevægtskonstanten Kp og beregn værdien af denne ved 25 EC og ved 100 EC. ∆HÖm og ∆S Öm antages at være temperaturuafhængige.
Når der i en lukket beholder er indtrådt ligevægt med hensyn til ovennævnte reaktion, måles et totaltryk på 1,25 bar ved 25 EC.
77.
c)
Beregn molbrøkerne af N2O4 og NO2 i ligevægtsblandingen.
a)
Beregn ∆H Öm , )HÖm, ∆S Öm og ∆G Öm ved 25 EC for reaktionen: NH3(g) + HCl(g) ÿ NH4Cl(s)
En portion NH4Cl(s) anbringes i en lufttom beholder ved 25 EC. Følgende ligevægt indstiller sig: ø NH3(g) + HCl(g) NH4Cl(s) õ b) 78.
Beregn trykket i beholderen ved ligevægt.
Følgende reaktion betragtes: ½N2(g) + ½O2(g) ÿ NO(g) a)
Beregn ∆G Öm og ligevægtskonstanten Kp ved 25 EC og ved 2000 EC.
En blanding af de tre gasser har partialtrykkene p(NO) = 0,10 bar og p(N2) = p(O2) = 0,45 bar. b)
Vis, at denne blanding ikke er i kemisk ligevægt ved 2000 EC; angiv i hvilken retning reaktionen vil foregå.
79.
c)
Beregn partialtrykkene i blandingen, når ligevægtstilstanden ved 2000 EC er nået.
a)
Beregn ∆H Öm og ∆S Öm ved 25 EC for reaktionen: H2(g) + I2(g) ÿ 2HI(g)
b)
Beregn værdien af ligevægtskonstanten Kp for ovennævnte reaktion ved 25 EC og ved 125 EC, idet ∆H Öm og ∆S Öm regnes for temperaturuafhængige i dette temperaturinterval.
c)
Beregn værdien af ligevægtskonstanten Kc ved de to temperaturer.
Ved en højere temperatur antager ligevægtskonstanten for reaktionen i spørgsmål a værdien 9,00. I en 1000 L lukket, lufttom beholder indføres 0,40 mol HI(g). d) 80.
Beregn antallet af mol HI(g), når ligevægt er indtrådt ved denne temperatur.
I en lukket, lufttom beholder på 1,000 L indføres 1,100 g NOBr. Når ligevægten: 2NOBr(g) õ ø 2NO(g) + Br2(g) har indstillet sig, måles trykket i beholderen ved 0 EC til 0,304 bar og ved 25 EC til 0,354 bar. Beregn ∆H Öm og ∆S Öm for reaktionen. ∆H Öm og ∆S Öm regnes uafhængige af temperaturen.
-1881.
Vands ionprodukt er 0,68×10!14 M2 ved 20 EC og 1,47×10!14 M2 ved 30 EC. Beregn ∆H Öm for reaktionen H3O+(aq) + OH!(aq) ÿ 2H2O(R)
82.
Ved den tekniske fremstilling af jern indgår følgende reaktion: FeO(s) + CO(g) ÿ Fe(s) + CO2(g) Ved 1000 EC er ∆G Öm = !15,1 kJ"mol!1 for denne omdannelse. a)
Opskriv udtrykket (brøken), der definerer ligevægtskonstanten Ka for denne reaktion og beregn Ka ved 1000 EC.
Når ligevægt med hensyn til reaktionen er indtrådt i en lukket beholder ved 1000 EC, måles et totaltryk på 1,130 bar. b)
Beregn partialtrykket af såvel CO som CO2.
c)
Beregn, hvor mange mol Fe(s) der dannes ved ligevægt, når man sammenblander 1000 mol FeO(s) og 600 mol CO(g) i en lukket beholder ved 1000 EC.
83.
Sølvchlorid AgCl og sølvchromat Ag2CrO4 er begge tungtopløselige salte. I vandig opløsning er de fuldstændig dissocieret i ionerne Ag+, Cl! og CrO42!. Følgende opløselighedsprodukter er opgivet:
a)
AgCl (25 EC)
Ksp = 1,8×10!10 M2
AgCl (35 EC)
Ksp = 4,4×10!10 M2
Ag2CrO4 (25 EC)
Ksp = 1,9×10!12 M3
Beregn opløseligheden af Ag2CrO4 i rent vand ved 25 EC.
En mættet opløsning af Ag2CrO4 i 500 mL vand ved 25 EC tilsættes 1,00 mL 0,100 M vandig opløsning af NaCl (fuldstændig dissocieret). b)
Afgør ved beregning, om der udfældes AgCl.
c)
Beregn ∆H Öm for AgCl(s) ÿ Ag+(aq) + Cl!(aq) idet ∆H Öm antages at være konstant i intervallet fra 25 til 35 EC.
84.
Ved 1000 EC omdannes ethan C2H6 delvis til ethen C2H4 og hydrogen H2, idet følgende ligevægt indstiller sig i en lukket beholder: C2H6(g) õ ø C2H4(g) + H2(g) Κp = 0,380 bar ved 1000 EC.
-19a)
Udled et udtryk, der angiver ligevægtskonstanten Kp's afhængighed af totaltrykket ptot og dissociationsgraden α (dvs. den brøkdel af C2H6, der er om-dannet). Beregn desuden værdien af α, såfremt totaltrykket er 1,974 bar.
b)
Reaktionsbeholderen tænkes udvidet til et volumen, som er fire gange så stort. Angiv og begrund i hvilken retning ligevægten forskydes og beregn desuden den nye ligevægtsværdi af α.
c)
85.
Bestem Kc, Ka og ∆G Öm ved 1000 EC for reaktionen.
0,200 mol CO2 indføres i en lukket beholder med rumfanget 5,00 L. Der opvarmes til 2000 K og følgende ligevægt indstiller sig: ø 2CO(g) + O2(g) 2CO2(g) õ Der måles et ligevægtspartialtryk af O2 på 0,030 bar. a)
Beregn Kp for ligevægten ved 2000 K.
b)
Beregn desuden Kc, Ka og ∆G Öm ved samme temperatur.
Forsøget gentages, idet der desuden indføres 0,2 mol af en ikke-reagerende gas (f.eks. helium). c)
Angiv med begrundelse om ligevægtspartialtrykket af CO2 nu bliver større end før, mindre end før eller det samme som før.
86.
Ved opvarmning af gips CaSO4"2H2O afgives der vanddamp, og der dannes brændt gips CaSO4"½H2O, som ved blanding med vand igen danner CaSO4"2H2O. Reaktionen for dannelsen af brændt gips er CaSO4"2H2O(s) ÿ CaSO4"½H2O(s) + 1½H2O(g) (reaktion 1) Der benyttes nedenstående termodynamiske data (25 EC): H Öm /(kJ"mol!1)
S Öm /(J"K!1"mol!1)
CaSO4"2H2O(s)
!2021,0
194,0
CaSO4"½H2O(s)
!1575,0
130,5
!241,8
188,6
H2O(g) a)
Beregn ∆H for omdannelsen af 1,00 kg brændt gips til CaSO4"2H2O ved 25 EC.
b)
Beregn ligevægtskonstanten Ka for reaktion 1 ved 25 EC.
c)
Beregn ved hvilken temperatur p(H2O) er lig med 1,000 bar. ∆H Öm og ∆S Öm betragtes som temperaturuafhængige.
87.
En elektrokemisk celle ved 25 EC består af en Cu-stang i en CuSO4-opløsning (A, venstre halvcelle) og en Cu-stang i en CuSO4-opløsning (B, højre halvcelle). A-opløsning: 0,0100 mol CuSO4 i 100,0 mL vandig opløsning. B-opløsning: 0,0050 mol CuSO4 i 100,0 mL vandig opløsning.
-20a)
Beregn cellens elektromotoriske kraft E og angiv cellens positive pol.
b)
Cellen forbindes med en ydre spændingskilde Eext > E, dvs. cellen oplades. Opskriv den halvreaktion, som forløber ved den positive pol.
c)
Beregn cellens elektromotoriske kraft, efter at cellen er blevet opladet med en elektricitetsmængde (ladning) på 770 C.
88.
To hydrogenelektroder danner en elektrokemisk celle. Ved venstre elektrode er pH = 1,00, medens pH ved højre elektrode er ukendt. Hydrogentrykkene er begge 1,000 bar. Cellens elektromotoriske kraft er !0,16 volt ved 25 EC. Beregn pH-værdien i højre halvcelle.
89.
Givet følgende elektrokemiske celle (25 EC): Co# Co2+ (0,100 M)## Ni2+ (0,200 M)# Ni Rumfanget af hver af de to elektrodevæsker er 100,0 mL. a)
Vis, at afladningen af cellen svarer til den kemiske reaktion: Co(s) + Ni2+(aq) ÿ Co2+(aq) + Ni(s)
Når cellen aflades gennem en stor ydre modstand i en passende tid, transporteres en elektricitetsmængde (ladning) på 2000 C. b)
Beregn den elektromotoriske kraft efter denne afladning.
c)
Beregn, hvor stor en elektricitetsmængde (ladning) der vil passere i alt, hvis afladningen fortsættes til E = 0.
90.
Givet følgende halvreaktioner og de dertil hørende standardreduktionspoten- tialer ved 25 EC: I2(aq) + 2e! ÿ 2I!(aq) I3!(aq) + 2e! ÿ 3I!(aq)
gredÖ = 0,62 V gredÖ = 0,53 V
Beregn ligevægtskonstanten Kc ved 25 EC for ø I3!(aq) I2(aq) + I!(aq) õ 91.
a)
Beregn EÖ ved 25 EC for en elektrokemisk celle med følgende cellereaktion: Pb2+(aq) + Sn(s) ÿ Pb(s) + Sn2+(aq)
b)
Beregn ligevægtskonstanten ved 25 EC for reaktionen i spørgsmål a.
Overskud af metallisk Sn anbringes i en 0,100 M opløsning af Pb(NO3)2 ved 25 EC. c) 92.
Beregn koncentrationen af Pb2+(aq), når ligevægten har indstillet sig.
Alle størrelser i det følgende refererer til 25 EC. a)
Beregn EÖ og ligevægtskonstanten for reaktionen: Cd2+(aq) + Fe(s) ÿ Cd(s) + Fe2+(aq)
-21b)
Beregn E og ∆Gm for ovennævnte reaktion, når [Cd2+] = 0,150 M og [Fe2+] = 0,015 M.
c)
Beregn ligevægtskoncentrationen af Cd2+(aq), når en 0,150 M CdSO4- opløsning rystes med overskud af jernpulver.
93.
a)
Beregn EÖ ved 25 EC for en elektrokemisk celle med følgende cellereaktion: 2Cr3+(aq) + Fe(s) ÿ 2Cr2+(aq) + Fe2+(aq). Beregn tillige ∆G Öm for denne reaktion.
b)
Opskriv udtrykket (brøken), som definerer ligevægtskonstanten Kc for reaktionen i spørgsmål a, og beregn Kc.
En vandig opløsning, som er 0,100 M med hensyn til Cr3+, tilsættes overskud af jernpulver.
-22Ag+(aq) + e! ÿ Ag(s) Der tilsættes i venstre halvcelle så meget KCl, at [Κ+] = 0,250 M. Volumenforøgelsen negligeres. Herved udfældes fast AgCl. Når opløselighedsligevægten AgCl(s) õ ø Ag+(aq) + Cl!(aq) har indstillet sig, er cellens E = !0,272 V. b)
Beregn [Ag+].
c)
Beregn ligevægtskoncentrationen af Cl! ved samme ligevægt og opløselighedsproduktet Ksp for AgCl.
97.
a)
Beregn ∆G Öm for omdannelsen H2(g) + ½O2(g) ÿ H2O(R) ved 25 EC. Beregn ∆Gm ved 25 EC, hvis p(H2) og p(O2) begge ændres til 4,00 bar.
b)
Beregn ∆G Öm for samme omdannelse ved 75 EC. Varmekapaciteterne regnes for temperaturuafhængige.
Dannelsen af H2O(R) kan forløbe i en brændselscelle med halvreaktionerne: 2H2 + 4OH! ÿ 4H2O + 4e! O2 + 2H2O + 4e! ÿ 4OH! c)
Beregn EÖ for brændselscellen ved 75 EC samt den numeriske værdi af det maksimale elektriske arbejde, som cellen kan præstere per mol H2O under standardbetingelser ved 75 EC.
98.
Alle størrelser i det følgende refererer til 25 EC. I en vandig opløsning er Ka = 3,14×1035 for ligevægten ø IO3! + Br! I! + BrO3! õ
gredÖ = 0,26 V for halvreaktionen IO3! + 3H2O + 6e! ÿ I! + 6OH! a)
Beregn gredÖ for halvreaktionen BrO3! + 3H2O + 6e! ÿ Br! + 6OH!
b)
Beregn E for den elektrokemiske celle Pt # IO3!, I!, OH! ## BrO3!, Br!, OH! # Pt med koncentrationerne [BrO3!] = [I!] = 1,75×10!4 M, [IO3!] = [Br!] = 1,75×10!2 M, [OH!] = 0,100 M ved begge elektroder.
99.
Givet følgende elektrokemiske celle ved 25 EC: Pb(s)# Pb2+(aq, 0,010 M) ## Sn2+(aq, 0,100 M) # Sn(s) Hver af de to elektrodevæsker har rumfanget 500 mL. a)
Beregn cellens E.
-23b)
Cellen aflades fuldstændigt. Opskriv den reaktion, som forløber under afladningen, og beregn koncentrationerne af Pb2+ og Sn2+ efter aflad-ningen.
c)
Beregn den elektricitetsmængde (ladning), der har passeret under afladningen i spørgsmål b.
100.
Gasfasereaktionen: SO2Cl2(g) ÿ SO2(g) + Cl2(g) er af 1. orden med hastighedskonstanten 2,2×10!5 s!1 ved 320 EC. Rent SO2Cl2 ophedes pludselig til 320 EC. Beregn, hvor stor en brøkdel der vil være spaltet efter halvanden times forløb.
101.
En vandig opløsning af ammoniumcyanat NH4CNO med molaliteten 0,050 mol"kg!1 fryser ved !0,186 EC. Den molale frysepunktskonstant for vand er 1,86 K"kg"mol!1. a)
Vis ved beregning om ammoniumcyanatet i opløsningen findes på molekylform, NH4CNO, eller på ionform, NH4+ + CNO!.
I vandig opløsning vil ammoniumcyanat efterhånden omdannes til urinstof. b)
Afgør om reaktionen er en 1. eller 2. ordens reaktion og find hastighedskonstanten ud fra følgende data ved 35 EC: tid /timer [NH4CNO] /M
102.
0,00
9,25
27,60
64,63
0,200
0,100
0,050
0,025
For omdannelsen A + 3B ÿ C har man fundet følgende sammenhørende begyndelsesværdier af koncentrationer og reaktionshastighed: [A]0 0,020 M
[B]0
(!d[A]/dt)0
0,010 M
3,2×10!9 M
-24c)
Beregn, hvor lang tid, der vil gå før [A] er reduceret til 0,001 M, idet ændringen i [B] negligeres.
103.
I en lukket beholder forløber gasfasereaktionen A(g) ÿ nB(g) Totaltrykket ptot i beholderen måles til forskellige tidspunkter: tid /min
0
ptot /bar
0,200
5 0,267
10
15
30
0,300
0,320
0,350
4 0,400
Find n, reaktionens orden og den midlede værdi af hastighedskonstanten. (I sluttilstanden er alt A omdannet til B). 104.
Gasfasereaktionen A(g) ÿ 2B(g) + C(g) har vist sig at være af 1. orden. Hvis reaktionen forløber i en lukket beholder, kan omdannelsen registreres ved at måle totaltrykket. a)
Udtryk partialtrykket af A ved totaltrykket (ptot) og begyndelsestrykket (po) af rent A.
b)
Ved 147,2 EC måles følgende totaltryk: tid /min
0
ptot /bar
0,237
6 0,261
14
30
46
0,291
0,345
0,393
Beregn hastighedskonstanten. c) 105.
Beregn, hvor lang tid der går, før 25 procent af A er omdannet.
Reaktionshastigheden (!d[A]/dt) for omdannelsen A(g) ÿ B(g) + ½C(g) firedobles ved en fordobling af koncentrationen af A(g). a)
Opskriv det differentielle og det integrerede hastighedsudtryk.
Hvis A anbringes i en lufttom, lukket beholder ved 592 K, vil halvdelen af A omdannes i løbet af 200 s, medens den samme omdannelse ved 656 K forløber i løbet af 21 s. b)
Beregn aktiveringsenergien.
c)
Beregn totaltrykket i beholderen, når den i spørgsmål b nævnte omdannelse har fundet sted, såfremt begyndelsestrykket er 1,00 bar.
106.
2-Methylpropens reaktion med vand:
-25(CH3)2C=CH2 + H2O ÿ (CH3)3COH blev studeret ved et reaktionskinetisk forsøg ved 25 EC, som resulterede i bl.a. nedenstående værdier:
a)
tid /timer
0
0,783
1,222
2,326
[(CH3)2C=CH2] /M
0,00358
0,00187
0,00130
0,00052
Vis, at reaktionen er af 1. orden med hensyn til 2-methylpropen og bestem værdien af hastighedskonstanten.
b)
Ved 35 EC er reaktionshastigheden 3,6 gange større end ved 25 EC. Beregn aktiveringsenergien.
107.
Følgende reaktion CO(CH2COOH)2 ÿ CH3COCH3 + 2CO2 (
A
ÿ
B +
2C
)
har vist sig at forløbe efter et 1. ordens udtryk. Hastighedskonstanten er bestemt ved to temperaturer: t /EC
20,00
k /min
!1
a)
40,00
4,35×10
!4
5,76×10!3
Beregn, hvor lang tid, der går ved 40 EC, inden reaktantkoncentrationen [A] er aftaget til 10 procent af begyndelsesværdien.
b)
Beregn aktiveringsenergien.
En passende katalysator tænkes at reducere aktiveringsenergien med 25 kJ"mol!1. Der ses bort fra temperaturafhængigheden af frekvensfaktoren A. c) 108.
Beregn den faktor, hvormed reaktionshastigheden ved 40 EC forøges som følge heraf.
For 1. ordens reaktionen: N2O5(g) ÿ 2NO2(g) + ½O2(g) er hastighedskonstanten k = 1,50×10!3 s!1 ved 328 K og k = 3,46×10!5 s!1 ved 298 K. a)
Beregn k ved 338 K.
Ved temperaturen 298 K indføres 1,00 mol N2O5 i en tom beholder.
109.
b)
Beregn, hvor lang tid det tager at danne 0,10 mol O2.
c)
Beregn molbrøken for O2, når der er dannet 0,10 mol O2.
I en lukket beholder, der ved forsøgets start kun indeholder (CH3)2O, er der ved 504 EC målt følgende totaltryk (ptot) for reaktionen:
-26(CH3)2O(g) ÿ CH4(g) + H2(g) + CO(g) tid /s
390
777
1587
3155
ptot /bar
0,537
0,642
0,821
1,025
4 1,225
Reaktionen fortsætter til al (CH3)2O er spaltet. a)
Beregn begyndelsestrykket (p0) af (CH3)2O.
b)
Udtryk partialtrykket af (CH3)2O ved totaltrykket ptot og begyndelsestrykket p0 af (CH3)2O.
c)
Vis ved beregning, at reaktionen er af 1. orden, og beregn den midlede værdi af hastighedskonstanten.
110.
H2O2 (hydrogenperoxid) kan spalte under indvirken af en passende katalysator: H2O2 ÿ H2O + ½O2
(reaktion 1)
Omdannelsen blev studeret ved, at der til en stor mængde 0,100 M H2O2-
opløsning i vand
blev tilsat katalysator (til tiden nul) og derefter med mellemrum blev udtaget prøver på 10,00 mL fra opløsningen. De udtagne prøver blev titreret med en KMnO4-opløsning, idet følgende reaktion straks forløber fuldstændig (sur væske): H2O2 + MnO4! ÿ Mn2+ + O2 a)
(reaktion 2)
Afstem reaktion 2.
Forbruget af KMnO4-opløsning er følgende: tid /min
0,00
5,00
10,00
20,00
30,00
40,00
mL KMnO4
30,72
24,57
19,66
12,60
8,05
5,16
opløsning b)
Beregn [H2O2] til de anførte tidspunkter.
c)
Afgør om reaktion 1 er af 1. orden eller af 2. orden. Beregn desuden en midlet værdi af hastighedskonstanten.
111.
For en 1. ordens omdannelse A ÿ B er ved 50 EC 5,0 procent af A omdannet efter 300 minutter og ved 100 EC er 66,7 procent af A omdannet efter 50 minutter. a)
Beregn halveringstiden for omdannelsen ved 50 EC og ved 100 EC.
b)
Beregn aktiveringsenergien.
Ved tilsætning af en katalysator er halveringstiden ved 50 EC faldet til 1 minut. Der ses bort fra temperaturafhængigheden af frekvensfaktoren A. c)
Beregn aktiveringsenergien for den katalyserede omdannelse.
-27112.
a)
Beregn de Broglie bølgelængden for en golfkugle, der vejer 50 g og bevæger sig med hastigheden 200 km"h!1.
b)
Beregn hastigheden af en neutron, hvis bølgelængde er 100 pm.
Den kinetiske energi af en neutron, som er i termisk ligevægt med omgivelserne (temperatur T), er 3/2 kBT.
113.
c)
Beregn, hvilken temperatur der svarer til bølgelængden 100 pm.
a)
Beregn energiforskellen E(n = 6) ! E(n = 2) for et hydrogenatom.
b)
Beregn frekvens og bølgelængde af den elektromagnetiske stråling, som udsendes ved overgangen fra n = 6 til n = 2.
c) 114.
115.
Beregn hydrogenatomets ioniseringsenergi, dvs. energiforskellen E(n = 4) ! E(n = 1).
Hvilken af følgende kombinationer af kvantetal er tilladte, og hvilke er ikke tilladte? a) n = 3
l=3
d) l = 0
ml = 1
b) n = 4
l=2
e) l = 1
ml = 0
c) n = 5
l=0
Et atom med uparrede elektroner udviser paramagnetisme. Angiv antallet af uparrede elektroner i grundtilstanden af følgende atomer: Li, Be, B, C, N, O, F og Ne.
116.
Angiv forventet elektronkonfiguration for hver af følgende ioner: Li+, Al3+, S2!, Ti4+ og Ti2+.
117.
118.
a)
Angiv antallet af orbitaler med betegnelserne 4s, 4p, 4d, 4f, 4g.
b)
Angiv, hvor mange elektroner der kan anbringes i hver af disse orbitaler.
c)
Angiv de fire kvantetal for disse elektroner.
Strukturen af elektronskyen er bestemmende for atomets kemiske egenskaber. Grundstoffer som findes i samme gruppe er nært beslægtede. Angiv elektronkonfiguration for grundstofferne i den gruppe (kolonne), som begynder med carbon.
119.
a)
Angiv elektronkonfiguration for O2! og F!. Angiv endvidere, hvilket neutralt atom der har samme elektronkonfiguration.
b)
Forklar, hvorfor ionradius af O2! er større end ionradius af F!.
c)
Forklar, hvorfor negative ioner i reglen er større end positive ioner.
-28120.
NaCl, LiF og KBr har samme krystalstruktur. Arranger de tre forbindelser efter stigende krystalstabilitet (og dermed stigende smeltepunkt).
121.
a)
Skitser ved anvendelse af elektronprikformler og oktetregel dannelsen af følgende molekyler og ioner: H2O2, CO2, SO2, CN! og SO42!
b)
Angiv elektronprikformler for følgende ioner: Cl!, ClO!, ClO2!, ClO3! og ClO4!.
122.
Angiv den forventede rumlige struktur af følgende molekyler og ioner: CO2, SO2, H3O+, NH4+, NO3!.
123.
Vandmolekylets dipolmoment er bestemt til 6,28×10!30 C"m. Dette kan opfattes som en vektorsum af to O!H bindingsdipolmomenter hidrørende fra en vis negativ ladning på O-atomet og en vis positiv ladning på hvert af H-atomerne. Beregn disse partielle ladninger (i enheder af elementarladningen), idet O!H afstandene er 97 pm, og H!O!H vinklen er 104,5 E.
124.
Man har eksperimentelt fundet, at et givet molekyle XY3 ikke udviser noget elektrisk dipolmoment. Forklar, hvad dette siger om molekylets rumlige opbygning.
125.
Angiv, hvilke af følgende tetraedriske molekyler der kan forventes at have et elektrisk dipolmoment. CCl4, CCl3F, CCl2F2, CClF3 og CF4.
126.
Angiv formeltypen for stoffer, hvis krystalstruktur kan beskrives som en kubisk tætteste kuglepakning af Y-ioner, hvor alle X-ioner sidder i
127.
a)
alle de oktaedriske hulrum
b)
alle de tetraedriske hulrum
c)
halvdelen af de tetraedriske hulrum.
Ved pakning af identiske, kugleformede atomer med radius R kan der dannes 3 forskellige kubiske gitre. De kan repræsenteres ved de 3 kubiske Bravaisceller (primitiv, rumcentreret og fladecentreret). Idet det antages, at atomerne er pakket så tæt som muligt, beregnes for hvert af de 3 tilfælde: a)
rumfanget af enhedscellen udtrykt ved R
b)
hvor stor en brøkdel af rumfanget, der optages af kuglerne.
-29128.
Sølv krystalliserer i det kubisk fladecentrerede Bravais-gitter. Beregn kantlængden af den kubiske enhedscelle, når densiteten af sølv er 10,53 g"cm!3.
129.
Carbon krystalliserer i flere modifikationer (polymorfi), af hvilken én form er diamant med kubisk symmetri (a = 356 pm), og en anden form er grafit med hexagonal symmetri (a = 245 pm og c = 662 pm). Beregn antallet af carbonatomer per enhedscelle i disse to modifikationer. Densiteterne for diamant og grafit er henholdsvis 3,5 g"cm!3 og 2,3 g"cm!3.
130.
BeS krystalliserer i ZnS (zinkblende)-strukturen. Densiteten af krystallinsk BeS er 2,373 g"cm!3. Beregn kantlængden af enhedscellen samt den korteste afstand mellem centrene af Be2+ og S2!.
131.
I en kubisk enhedscelle er alle hjørnepunkterne besat med W-atomer, på midten af alle kanter findes et O-atom, og i cellens centrum findes et Na-atom. Cellens kantlængde er 386 pm.
132.
a)
Angiv forbindelsens kemiske formel.
b)
Bestem densiteten.
c)
Angiv antallet af nærmeste naboer for hver slags atom.
LiCl har samme krystalstruktur som NaCl. Kantlængden af den kubiske enhedscelle er 514 pm. a)
Beregn ionradien af Cl! under den forudsætning, at Cl!-ionen er så meget større end Li+-ionen, at Cl!-ionerne "rører" hinanden i strukturen.
b)
Beregn den maksimale værdi ionradien af Li+ kan antage, hvis ovennævnte forudsætning er opfyldt.
c) 133.
Beregn densiteten af LiCl.
Krystalstrukturen af jern er baseret på en kubisk, rumcentreret enhedscelle med kantlængden 286,6 pm. a)
Beregn den korteste afstand mellem centrene af to jernatomer samt jernatomets radius, såfremt jernatomerne "rører" ved hinanden.
b)
Angiv antallet af nærmeste naboer (koordinationstallet) for et jernatom. Bestem endvidere antallet af jernatomer per enhedscelle.
c) 134.
Beregn densiteten af jern.
En NaCl-krystal bestråles af røntgenstråler med bølgelængden 154,18 pm. Den første Bragg-refleksion fås ved θ = 15,87 o og kommer fra de ionplaner, der er parallelle med den kubiske enhedscelles flade. a)
Beregn afstanden mellem disse planer.
b)
Beregn den korteste afstand mellem centrene af Na+ og Cl! og mellem centrene af Cl! og Cl!.
-30135.
BN (bornitrid) krystalliserer (under tryk) i ZnS (zinkblende)-strukturen. Kantlængden af den kubiske enhedscelle er 362 pm. a)
Beregn densiteten af BN, samt den korteste afstand mellem centrene af et B-atom og et N-atom i krystallen.
b)
Bestem antallet af nærmeste naboer for såvel B- som N-atomer.
c)
Angiv antallet af valenselektroner og antallet af uparrede (dvs. ikke-spinparrede) elektroner i såvel et isoleret B-atom (atomnummer 5) som et isoleret N-atom (atomnummer 7), begge atomer i grundtilstanden.
136.
CHCl3 (trichlormethan) har kogepunktet tb = 61,20 EC ved 1,013 bar. For dette hyppigt anvendte opløsningsmiddel er den molale kogepunktskonstant Kb = 3,66 K"kg"mol!1. a)
Beregn den molare fordampningsenthalpi for CHCl3 dels ud fra Kb og dels ved anvendelse af Troutons regel.
En opløsning af 4,575 g krystallinsk iod i 72,500 g CHCl3 har kogepunktet 62,11 EC. b)
Beregn antallet af mol I per kg CHCl3 og bestem molekylformlen for det opløste iod på basis af den observerede kogepunktsforhøjelse.
-31Iodkrystaller er orthorhombiske med enhedscelledimensionerne a = 727 pm, b = 479 pm og c = 980 pm. Densititen af krystallinsk iod er 4,94 g"cm!3. c) 137.
Beregn antallet af iodatomer per enhedscelle.
Den kubiske enhedscelle for SrTiO3 har kantlængden 391 pm. Enhedscellen kan beskrives således: Hvert hjørnepunkt er besat med Sr2+, og cellens midtpunkt er besat med Ti4+. Midtpunktet af hver sideflade er besat med O2!. a)
Bestem antallet af formelenheder SrTiO3 per enhedscelle og beregn densiteten.
b)
Bestem antallet af nærmeste (og lige nære) O2! for såvel Sr2+ som Ti4+.
c)
Beregn afstanden til nærmeste O2! for såvel Sr2+ som Ti4+.
-32EKSAMENSOPGAVER E1-E4 udgør ét sæt, E5-E8 udgør ét sæt, o.s.v. E1.
Det forudsættes, at ethanol C2H5OH og butanol C4H9OH danner ideale væskeblandinger i alle forhold. I en dampfase, som er i ligevægt med en kogende blanding (1,01325 bar, 90 EC) af ethanol og butanol, har ethanol molbrøken yE = 0,85. Damptrykket ved 90 EC af ren ethanol er pE* = 1,525 bar. a)
Beregn molbrøkerne af ethanol og butanol i væskeblandingen.
b)
Beregn damptrykket af ren butanol ved 90 EC.
c)
Beregn frysepunktsænkningen for en væskeblanding af ethanol og butanol, i hvilken ethanols molbrøk er 0,01. Den molale frysepunktskonstant for butanol er 2,25 K"kg"mol!1.
E2.
I en vandig opløsning af den svage base methylamin CH3NH2 indstiller der sig ligevægten: CH3NH2(aq) + H2O(R) õ ø CH3NH3+(aq) + OH!(aq) Ved 25 EC har CH3NH3+ syrestyrkekonstanten KA = 2,0×10!11 M. a)
Beregn pH i en 0,200 M CH3NH2-opløsning.
Til 100,0 mL af opløsningen i spørgsmål a sættes 40,0 mL 0,500 M vandig opløsning af den stærke syre HBr. b)
Opskriv reaktionsligningen og beregn pH i den resulterende opløsning.
Densiteten af krystaller af stoffet CH3NH3Br er 1,84 g"cm!3. Enhedscellen er tetragonal med kantlængderne a = b = 481 pm, c = 874 pm. c) E3.
Beregn antallet af formelenheder CH3NH3Br i enhedscellen.
For ligevægten MgCO3(s) õ ø MgO(s) + CO2(g) er ligevægtstrykket 0,1333 bar ved 773 K og 0,9960 bar ved 813 K. a)
Opskriv udtrykket (brøken) for Ka og beregn denne ved hver af de to temperaturer.
b)
Beregn ∆H Öm og ∆S Öm for reaktionen fra venstre til højre, idet disse størrelser betragtes som uafhængige af temperaturen.
c)
Beregn ∆Gm ved 773 K for den samme reaktion som i spørgsmål b, såfremt p(CO2) fastholdes på 0,500 bar.
E4.
For 2 Ag+(aq) + Cu(s) ÿ Cu2+(aq) + 2 Ag(s) er ligevægtskonstanten Kc lig med 3,56×1015 M ved 25 EC. a)
Beregn ∆G Öm og EÖ for reaktionen ud fra ligevægtkonstanten.
b)
Beregn den elektromotoriske kraft E ved 25 EC for følgende elektrokemiske celle:
-33Cu(s)# Cu2+(0,200 M) ## Ag+(0,150 M)# Ag(s) c)
Til en vandig opløsning, som er 0,100 M med hensyn til Ag+, sættes overskud af Cu(s). Beregn ligevægtskoncentrationen af Ag+ (25 EC).
E5.
KA for CH3COOH er 10!4,75 M. a)
Beregn pH i følgende to opløsninger: Opløsning A: 1,78×10!5 M HCl. Opløsning B: 0,100 M CH3COOH og 0,100 M CH3COO! fremstillet ved at opløse 0,100 mol CH3COOH og 0,100 mol CH3COONa i vand og fortynde til 1,000 L.
b)
Til 1,000 L opløsning A sættes 0,056 mol NaOH. Beregn pH; der ses bort fra volumenændringen.
c)
Til 1,000 L opløsning B sættes 0,056 mol NaOH. Beregn pH; der ses bort fra volumenændringen.
E6.
For væskerne pentan og hexan, som danner ideale blandinger i alle forhold, er ved 50 EC givet følgende data: kemisk formel
p* /bar
∆Hvap /(kJ"kg!1)
pentan
C5H12
1,571
360
hexan
C6H14
0,565
332
a)
Beregn kogepunktet ved 1,01325 bar for hvert af stofferne pentan og hexan, idet ∆Hvap for begge stoffer regnes uafhængige af temperaturen. Bemærk enheden for ∆Hvap.
b)
Beregn massebrøkerne for pentan og hexan i den blanding af stofferne, som har kogepunktet 50 EC ved 1,01325 bar.
c)
Beregn partialtrykkene og molbrøkerne for pentan og hexan i den dampblanding, som er i ligevægt med den i spørgsmål b omtalte væskeblanding.
E7.
Reaktionen N2O5(g) ÿ 2NO2(g) + ½O2(g) er af 1. orden med halveringstiden t½ = 2,8 timer ved 30 EC. Reaktionen forløber i en lukket beholder, der til tiden t = 0 kun indeholder ren N2O5(g). a)
Udtryk partialtrykket pA af N2O5 ved totaltrykket ptot og begyndelsestrykket p0 af rent N2O5.
E8.
b)
Beregn totaltrykket ptot til tiden t = 2 timer, når begyndelsestrykket p0 af N2O5 er 0,100 bar.
c)
Beregn t½ ved 50 EC, når aktiveringsenergien Ea = 102,1 kJ"mol!1.
MgO krystalliserer i NaCl-strukturen. Radius for Mg2+ er 72 pm og for O2! 140 pm.
-34a)
Beregn kantlængden af enhedscellen, såfremt ionerne Mg2+ og O2! "rører" hinanden. Beregn desuden densiteten af MgO.
b)
Beregn, hvilken brøkdel af rumfanget der optages af de kugleformede ioner.
Rumfanget af en kugle er 4/3 πr3. c)
Beregn trykket af CO2(g) for følgende ligevægt ved 25 EC MgCO3(s) õ ø MgO(s) + CO2(g) Der benyttes nedenstående termodynamiske data (25 EC): H Öm /(kJ"mol!1)
E9.
S Öm /(J"mol!1"K!1)
MgCO3(s)
!1112,9
65,7
MgO(s)
! 601,8
26,8
CO2(g)
! 393,5
213,6
De såkaldte "fede syrer" er svage, monoprote syrer med den generelle formel CnH2n+1COOH, hvor n er et heltal. 3,1712 g af en fed syre opløses i så meget vand, at det samlede rumfang er 500,0 mL. Opløsningens pH er 3,02. 25,00 mL af syreopløsningen titreres med en 0,1000 M vandig opløsning af den stærke base NaOH. Ækvivalenspunktet observeres ved et forbrug på 15,52 mL baseopløsning.
E10.
a)
Beregn den formelle koncentration af syreopløsningen.
b)
Beregn molmassen af syren og bestem værdien af n i formlen.
c)
Beregn syrens styrkekonstant KA.
For sølvthiocyanat AgSCN er opløselighedsproduktet Ksp = 2,0×10!12 M2 ved 25 EC. 25,00 mL 0,0100 M NaSCN(aq) sammenblandes med 75,00 mL 0,0100 M AgNO3(aq). a)
Vis, at der udfældes AgSCN(s) ved sammenblandingen og beregn, hvor mange mol AgSCN, der udfældes.
b)
Beregn ligevægtskoncentrationerne af Ag+(aq) og SCN!(aq) efter udfældning af AgSCN(s).
c)
SCN! ionen har C atomet i midten svarende til formlen. Opskriv elektronprikformlen for SCN! og angiv (med begrundelse), om ionen forventes at have en lineær eller en vinklet opbygning.
E11.
Givet følgende termodynamiske data (25 EC): H Öm /kJ"mol!1
a)
S Öm /J"K!1"mol!1
NH4HS(s)
!156,9
113,4
NH3(g)
! 45,9
192,6
H2S(g)
! 20,4
205,6
Beregn ∆H Öm , ∆S Öm og ∆G Öm ved 25 EC for reaktionen: NH4HS(s) ÿ NH3(g) + H2S(g)
-35b)
Beregn ligevægtskonstanten Kp for reaktionen i spørgsmål a ved 25 EC og ved 35 EC. ∆H Öm og ∆S Öm antages at være temperaturuafhængige i intervallet.
c)
I en lufttom beholder på 25,00 L indføres 5,00 mol NH4HS(s). Beregn totaltrykket i beholderen, når ligevægten med hensyn til reaktionen i spørgsmål a har indstillet sig ved 25 EC .
E12.
For reaktionen NO2(g) + CO(g) ÿ NO(g) + CO2(g) har man ved tre uafhængige forsøg ved en given temperatur fundet følgende sammenhørende begyndelsesværdier af koncentrationer og reaktionshastigheder: [NO2]0 /M
a)
[CO]0 /M
!(d[NO2]/dt)0 /(M"s!1)
Forsøg 1
1,50×10!2
2,00×10!2
7,00×10!5
Forsøg 2
3,00×10!2
4,00×10!2
2,80×10!4
Forsøg 3
9,00×10!2
4,00×10!2
2,52×10!3
Bestem reaktionsordenen med hensyn til såvel NO2 som CO og beregn hastighedskonstanten.
b)
Udled det integrerede hastighedsudtryk og beregn [NO2] til tiden t = 500 s i det første af ovennævnte 3 forsøg.
c) E13.
Beregn desuden [CO] og reaktionshastigheden til tiden t = 500 s i samme forsøg.
Smørsyre C3H7COOH er en svag syre med styrkekonstanten KA = 1,5×10!5 M ved 25 EC. Alle spørgsmål i det følgende refererer til 25 EC. a)
Beregn pH i en 0,0100 M opløsning af smørsyre.
100 mL 0,0100 M smørsyreopløsning tilsættes 100 mL 0,0100 M opløsning af den stærke syre HCl. b)
Beregn pH i den resulterende opløsning.
100 mL 0,0100 M smørsyreopløsning tilsættes 100 mL 0,0100 M opløsning af den stærke base NaOH. c) E14.
Beregn pH i den resulterende opløsning.
Svovl forekommer i to krystallinske modifikationer, dels en monoklin form og dels en orthorhombisk form. For temperaturer i nærheden af omdannelsespunktet er ∆H Öm = !440 J"mol!1 og ∆S Öm = !1,2 J"K!1"mol!1 for omdannelsen S(monoklin) ÿ S(orthorhombisk). a)
Beregn omdannelsestemperaturen ved trykket 1 bar, såfremt ∆H Öm og ∆S Öm antages at være temperaturuafhængige.
b)
Angiv med begrundelse hvilken af de to krystallinske former, der er den stabile ved 100 EC og 1 bar.
-36En opløsning af 7,69 g svovl i 100,0 g carbondisulfid (CS2) udviser en kogepunktsforhøjelse på 0,710 EC. Den molale kogepunktskonstant for dette opløsningsmiddel er 2,37 K"mol!1"kg. Svovlet findes i opløsningen som Sn molekyler. c) E15.
Bestem værdien af heltallet n.
Dimerisation i gasfase er en omdannelse af typen 2A(g) ÿ A2(g) Reaktionshastigheden (!dpA/dt) kan studeres ved at registrere totaltrykket i en lukket beholder, der til start kun indeholder A(g). Ved 326 EC har man observeret følgende sammenhørende værdier af tid og totaltryk: t /min ptot /mbar a)
0
20,78
49,50
74,94
101,15
832
733
655
612
582
Vis, at partialtrykket pA af A(g) afhænger af totaltrykket ptot og begyndelsestrykket p0 ved ligningen: pA = 2 ptot ! p0.
b)
Vis ved beregning, at reaktionen er af 2. orden og bestem en midlet værdi af hastighedskonstanten.
c)
Beregn den temperatur, som kræves for at fordoble reaktionshastigheden i forhold til hastigheden ved 326 EC, såfremt aktiveringsenergien Ea = 50,0 kJ"mol!1.
E16.
Cæsiumbromid CsBr har samme krystalstruktur som cæsiumchlorid CsCl, og kantlængden af den kubiske enhedscelle er 430 pm. a)
Beregn den korteste afstand mellem centrum af Cs+ og centrum af Br!. Angiv desuden antallet af nærmeste naboatomer (koordinationstallet) for såvel Cs+ som Br!.
b)
Beregn krystalenergien Ucryst for CsBr, idet eksponenten n i repulsionsudtrykket sættes til 10. Madelung-konstanten for denne strukturtype er 1,763.
c) E17.
Beregn densiteten af krystallinsk CsBr.
Opløsningsmidlet dioxan (molekylformel C4H8O2) har kogepunktet 101,102 EC (ved 1 atm = 1,01325 bar). En opløsning af 1,139 g naphthalen (molekylformel C10H8) i 100,00 g dioxan har kogepunktet 101,382 EC. En opløsning af 1,514 g af stoffet X i 100,00 g dioxan har kogepunktet 101,312 EC. Hverken naphthalen eller X dissocierer ved opløsning i dioxan. a)
Beregn den molale kogepunktskonstant samt den molare fordampningsenthalpi for dioxan.
b)
Beregn molmassen af stoffet X.
En kemisk analyse viser, at X indeholder 37,02% C, 2,22% H, 18,50% N og 42,26% O (alle % er masseprocent). c)
Bestem molekylformlen for stoffet X.
-37E18.
For ligevægten Ag2O(s) õ ø 2Ag(s) + ½ O2(g) har man målt ligevægtstrykket p(O2) ved to temperaturer: t /EC
174
203
p(O2) /bar
0,5040
1,3505
a)
Beregn ligevægtskonstanten Ka for ovennævnte ligevægt ved de to temperaturer.
b)
Beregn ∆G Öm ved de to temperaturer og desuden ∆H Öm og ∆S Öm , idet sidstnævnte to
c)
størrelser regnes for uafhængige af temperaturen. Beregn, hvor mange mol Ag(s), der dannes, såfremt 0,025 mol Ag2O(s) anbringes i en lufttom, lukket beholder på 10,00 L ved 203 EC. Der ses bort fra rumfang af de faste stoffer Ag2O og Ag.
E19.
Myresyre (methansyre) HCOOH er en svag, monoprot syre med styrkekonstanten 1,80×10!4 M ved 25 EC. a) 1,000×10!2 mol myresyre bringes i vandig opløsning i et totalrumfang på 2,000 L. Beregn opløsningens pH. b) For ovennævnte opløsning ønskes endvidere beregnet koncentrationen af udissocieret (ikke-protolyseret) myresyre samt den brøkdel af syren, som er dissocieret (dissociationsgraden eller protolysegraden). c) Myresyre kan i sur væske oxideres af MnO4!(permanganat) til CO2, hvorved permanganat reduceres til Mn2+. Opskriv den afstemte reaktionsligning.
E20.
Spildevandet fra en fabrik ønskes kontinuerligt kontrolleret for indhold af cadmiumioner Cd2+. Dette kan gøres ved anvendelse af en koncentrationscelle: Cd(s) # opløsning A ## opløsning B # Cd(s) Opløsning A er en lille del af det spildevand, der udledes. Opløsning B er en spildevandsprøve, som ved tilsætning er justeret til netop at indeholde den acceptable mængde af cadmiumioner. a) Beregn EMK af cellen, såfremt spildevandet indeholder 10 gange mindre b)
end den acceptable værdi. Begge halvceller har temperaturen 25 EC . Beregn EMK dels, når indholdet af Cd2+ er netop acceptabelt og dels, når indholdet er 10
c)
gange større end acceptabelt. Temperaturen i begge halv-celler er nu 15 EC. Spildevandet (i halvcelle A) i en given situation indeholder Pb2+ ioner. Vurder på basis af standardreduktionspotentialerne om man kan forvente, at disse reagerer med Cd stangen i nævneværdigt omfang.
E21.
Svovlsyre H2SO4 er en diprot syre, som i vandig opløsning helt fraspalter den første proton og delvis fraspalter den anden proton. Syrestyrkekonstanten for
-38det andet trin er 1,20×10!2 M ved 25 EC. Der fremstilles en opløsning af 0,2502 g koncentreret H2SO4 (98,00 masseprocent, vandig) i så meget vand, at totalrumfanget bliver 250 mL. a) Beregn den formelle koncentration af svovlsyre (c) og opskriv de to protolysereaktioner.
E22.
b) c)
Idet [SO42!] betegnes x, ønskes [H3O+] og [HSO4!] udtrykt ved c og x. Beregn x og opløsningens pH.
a)
Methan (CH4) er hovedbestanddelen af naturgas. Opskriv reaktionsligningen for forbrænding af 1 mol CH4(g) i O2(g) til CO2(g) og H2O(R). Beregn desuden )H Öm for forbrændingsreaktionen ved 25 EC. Beregn varmeudviklingen (ved konstant tryk) ved forbrænding af 1,00 m3 methan (25 EC, 1 bar).
b)
Der tænkes udviklet en brændselscelle med følgende halvreaktioner: CH4(g) + 2H2O(R) ÿ CO2(g) + 8H+(aq) + 8e! 2O2(g) + 8H+(aq) + 8e! ÿ 4H2O(R) Brændselscellen antages at fungere ved 25 EC og standardbetingelser. c) Beregn det maksimale elektriske arbejde numerisk pr. mol CH4, som cellen kan yde, samt EÖ. E23.
Alle spørgsmål i denne opgave refererer til 25 EC. Pd2+(aq) + 2e! ÿPd(s) har standardreduktionspotentialet 0,99 V. En elektrokemisk celle har i venstre side en sølvstang neddyppet i en vandig opløsning med [Ag+] = 0,20 M og i højre side en palladiumstang neddyppet i en vandig opløsning med [Pd2+] = 0,15 M. En saltbro forbinder de to halvceller. a) Opskriv cellediagram og cellereaktion. b) Beregn den elektromotoriske kraft af ovennævnte celle. Beregn desuden den elektromotoriske kraft, såfremt [Pd2+] ændres til 1,5×10!4 M. c) Beregn ligevægtskonstanten Kc for 2Ag(s) + Pd2+(aq) õ ø 2Ag+(aq) + Pd(s)
E24.
Atomerne i krystallinsk calcium udgør en kubisk tætteste kuglepakning. Kantlængden af enhedscellen er 559 pm. a) Skitsér enhedscellen og beregn den korteste afstand mellem to Ca-atomer. b) c)
E25.
Beregn densiteten af krystallinsk calcium. Beregn radius af det største atom, der kan placeres i Ca-strukturen uden at ødelægge den.
Sølviodat AgIO3 og blyiodat Pb(IO3)2 er begge tungtopløselige salte. Ved en given temperatur har man fundet nedenstående opløselighedsprodukter, og alle spørgsmål i opgaven refererer til den givne temperatur.
-39Ksp = 9,20×10!9 M2 Pb(IO3)2 Ksp = 5,30×10!14 M3 Beregn [IO3!] i mættede opløsninger af henholdsvis AgIO3 i vand og Pb(IO3)2 i vand. AgIO3
a)
En vandig opløsning, der er 0,100 M med hensyn til såvel Ag+ som Pb2+, tilføres langsomt IO3! ioner. Der ses bort fra rumfangsforøgelse ved denne tilsætning. b)
Beregn de værdier af [IO3!], ved hvilke henholdsvis AgIO3 og Pb(IO3)2 begynder at udfælde.
c)
Beregn for den i spørgsmål b nævnte opløsning hvor stor en brøkdel af de oprindelige Ag+ ioner, der ikke er udfældet, når Pb(IO3)2 begynder at udfælde.
E26.
Nitrogendioxid NO2 kan omdannes til N2O4, idet der indstiller sig ligevægten 2NO2(g) õ ø N2O4(g) a) Opskriv udtrykket for ligevægtskonstanten Kp for denne ligevægt og beregn værdien af Kp ved 25 EC. b) Beregn desuden værdien af Kp ved 125 EC. Varmekapaciteterne regnes temperaturuafhængige i intervallet fra 25 EC til 125 EC. c) I en ligevægtsblanding af NO2(g) og N2O4(g) er der ved 25 EC målt et totaltryk på 0,430 bar. Beregn partialtryk og molbrøker af de to gasser.
E27.
Brommethan (methylbromid) CH3
-40c) E29.
Beregn densiteten af krystallinsk CaF2.
CCl4 og SiCl4 danner ideale væskeblandinger i alle forhold. Damptrykket af ren CCl4 er 0,424 bar, og damptrykket af ren SiCl4 er 0,800 bar, begge ved 50 EC, og i det følgende refereres overalt til denne temperatur. Dampblandinger af de to stoffer regnes også for ideale. a)
Beregn molbrøkerne af de to stoffer i den væskeblanding, som er i ligevægt med en dampblanding, hvor partialtrykket af CCl4 er 0,254 bar.
b)
Beregn molbrøkerne af de to stoffer i dampfasen i spørgsmål a.
En gasblanding af 0,100 mol CCl4 og 0,100 mol SiCl4 er anbragt i en beholder på 18,00 L. Rumfanget reduceres langsomt, indtil der kondenseres væskefase. c) E30.
Beregn molbrøkerne af de to stoffer i den allerførst dannede væskefase.
Alle spørgsmål i det følgende refererer til 25 EC. En elektrokemisk celle har i venstre side en Pt-stang neddyppet i en opløsning med [Fe2+] = 0,025 M og [Fe3+] = 0,015 M og i højre side en Ag-stang neddyppet i en opløsning med [Ag+] = 0,020 M. De to halvceller er forbundet med en saltbro. a)
Opskriv cellediagram og cellereaktion.
b)
Beregn den elektromotoriske kraft af cellen.
c)
Beregn ligevægtkonstanten Kc for ø Fe2+(aq) + Ag+(aq). Fe3+(aq) + Ag(s) õ
E31.
Syrestyrkekonstanten for NH4+(aq) er 5,6×10!10 M ved 25 EC, og der refereres til denne temperatur overalt i opgaven. a)
Beregn pH i en 0,050 M NH3(aq) opløsning.
100,00 mL af opløsningen i spørgsmål a tilsættes 50,00 mL 0,100 M vandig opløsning af den stærke syre HCl. b)
Beregn pH efter tilsætningen.
Til den resulterende opløsning i spørgsmål b sættes yderligere 50,00 mL 0,100 M HCl(aq). c) E32.
Beregn pH efter denne tilsætning.
Ved høje temperaturer spaltes carbondioxid ganske lidt: ø 2CO(g) + O2(g) 2CO2(g) õ I en lukket beholder med rumfanget 15,00 L anbringes 0,200 mol CO2. Når ovennævnte ligevægt er indtrådt ved 1000 K, er partialtrykket af O2 1,07×10!7 bar. Ved 1400 K er ligevægtspartialtrykket af O2 8,51×10!5 bar. a)
Beregn ligevægtskonstanten Kp ved de to temperaturer.
b)
Beregn ∆GÖm ved de to temperaturer og desuden ∆H Öm og ∆S Öm , idet sidstnævnte to størrelser regnes for uafhængige af temperaturen i dette temperaturinterval.
-41c)
Beholderen, hvori ovennævnte ligevægt er etableret ved 1400 K, tilføres noget N2(g), der antages ikke at reagere med CO2, CO eller O2. Angiv med begrundelse, hvorledes ligevægten påvirkes af dette indgreb.
E33.
Ved opvarmning spaltes PH3 (phosphin) efter reaktionen: 4PH3(g) ÿ P4(g) + 6H2(g) Reaktionshastigheden (!dpA/dt, hvor pA = p(PH3)) kan studeres ved at måle totaltrykket ptot i en lukket beholder, der til start kun indeholder PH3. I et forsøg ved 950 K er følgende fundet: t /min 0,00 ptot /mbar a)
40,00
80,00
120,00
133,00
200,00
222,25
229,29
Vis, at partialtrykket pA (af PH3) afhænger af totaltrykket ptot og begyndelsestrykket p0 ved relationen pA = (7p0 ! 4ptot)/3.
b)
Afgør ved beregning, om reaktionen er af 1. orden eller af 2. orden, og bestem hastighedskonstanten.
E34.
Kobber(II)sulfat CuSO4 findes dels vandfrit og dels i form af flere hydrater, der indeholder forskellige mængder af krystalvand. I opgaven benyttes følgende data ved 25 EC for vandfrit stof, monohydrat og vanddamp: H Öm /(kJ"mol!1) CuSO4(s) CuSO4"H2O(s) H2O(g) a)
S Öm /(J"K!1"mol!1)
!771,4
109,0
!1085,8
146,0
!241,8
188,6
Beregn ∆G Öm ved 25 EC for reaktionen: CuSO4(s) + H2O(g) ÿ CuSO4"H2O(s)
b)
Beregn trykket af vanddamp i et system, hvor ovennævnte reaktion er forløbet til ligevægt ved 25 EC.
c)
Beregn ved hvilken temperatur vanddamptrykket i samme ligevægtssystem er lig med 1,00×10!3 bar. ∆H Öm og ∆S Öm antages at være uafhængige af temperaturen.
E35.
Hydrogensulfid H2S vil ved opløsning i vand protolysere: H2S(aq) + H2O õ ø H3O+(aq) + HS!(aq) HS!(aq) + H2O õ ø H3O+(aq) + S2!(aq) Styrkekonstanterne for første og andet trin er henholdsvis 9,1×10!8 M og 1,0×10!12 M, begge ved 25 EC.
-42a)
Beregn pH ved 25 EC i en opløsning med totalrumfanget 2,000 L, der indeholder i alt 0,1000 mol H2S. Der tages kun hensyn til den første protolysereaktion.
b)
Opstil de nødvendige 5 ligninger til eksakt bestemmelse af koncentrationerne i ovennævnte opløsning. Ligningssystemet ønskes ikke løst.
E36.
Alle spørgsmål i det følgende refererer til 25 EC. Der benyttes standardreduktionspotentialer fra tabel i lærebogen. Givet følgende celle, hvor de to elektrodevæsker hver har et volumen på 100 mL: Sn(s)# Sn2+(0,015 M) ## Pb2+(0,075 M)# Pb(s) a)
Beregn den elektromotoriske kraft af cellen.
b)
Cellen tænkes afladet gennem en ydre modstand. Beregn [Sn2+] og [Pb2+] efter fuldstændig afladning af cellen.
c) E37.
Beregn den transporterede elektricitetsmængde (ladning) ved ovennævnte afladning.
Benzoesyre er en svag syre med styrkekonstanten KA = 6,5×10!5 M ved 25 EC. 0,0250 mol benzoesyre og 0,0125 mol af den stærke base NaOH opløses i så meget vand, at det totale rumfang er 500 mL.
E38.
a)
Beregn pH i opløsningen.
b)
Der tilsættes yderligere 0,0125 mol NaOH. Beregn pH idet rumfangsforøgelsen negligeres.
Ved brug af svovlholdige brændsler dannes SO2, som kan forårsage "sur regn". SO2 indholdet i røggassen kan bl.a. reduceres ved anvendelse af CaCO3, som ved høje temperaturer frigør CaO, der kan binde SO2 under dannelse af CaSO3: (1)
CaCO3(s) ÿ CaO(s) + CO2(g)
(2)
CaO(s) + SO2(g) ÿ CaSO3(s)
Følgende termodynamiske data ved 25 EC benyttes: H Öm /(kJ"mol!1)
S Öm /(J"K!1"mol!1)
CÖp ,m /(J"K!1"mol!1)
CaO(s)
!635,1
39,7
42,8
SO2(g)
!296,8
248,1
39,9
!1147,0
101,4
91,7
CaSO3(s) a)
Beregn ∆H Öm , ∆S Öm , ∆G Öm og Ka ved 25 EC for reaktion (2).
b)
Beregn de samme størrelser ved 325 EC, idet varmekapaciteterne regnes for temperaturuafhængige.
c)
Beregn trykket af SO2 i en lukket beholder, hvor reaktion (2) er forløbet til ligevægt ved 325 EC.
-43E39.
For opløselighedsligevægten Ag2CrO4(s) õ ø 2Ag+(aq) + CrO42!(aq) haves opløselighedsproduktet Ksp = 1,9×10!12 M3 ved 25 EC. De to salte AgNO3 og K2CrO4 er letopløselige. 300 mL 0,0040 M AgNO3(aq) blandes med 300 mL 0,0020 M K2CrO4(aq). Der regnes overalt med 25 EC.
E40.
a)
Vis ved beregning, at der udfældes Ag2CrO4 ved sammenblandingen.
b)
Beregn, hvor mange mol Ag2CrO4 der udfældes.
Man har fornylig opdaget en ny modifikation af carbon med formlen C60 (samt C70 og en række højere former). C-atomerne er bundet til hinanden i femkanter og sekskanter, der tilsammen danner en lukket flade, som er næsten en kugleflade. C60 danner krystaller, hvor de kugleformede C60 er pakket i en kubisk tætteste kuglepakning. Kantlængden af den kubiske enhedscelle er 1420 pm. a)
Beregn radius af en C60-kugle.
b)
Beregn densiteten af C60-krystaller.
c)
Hulrummene i kuglepakningen kan besættes med alkalimetalatomer, hvorved der dannes forbindelser af typen MxC60 (af hvilke nogle er elektriske superledere). Bestem værdien af x, såfremt alle hulrum i strukturen udnyttes.
E41.
Alle spørgsmål i det følgende refererer til 25 oC. 2,0824 g BaCl2 opløses i så meget vand, at det totale rumfang bliver 1,000 L. BaCl2 er fuldstændig dissocieret i Ba2+ og Cl! ioner. a)
Beregn det osmotiske tryk for opløsningen.
0,6002 g HF opløses i så meget vand, at det totale rumfang bliver 1,000 L. HF er en svag syre, som er delvis dissocieret (protolyseret) i vandig opløsning. Det osmotiske tryk for opløsningen findes at være 0,8378 bar. b) E42.
Beregn ud fra denne oplysning pH i opløsningen.
Følgende omdannelse betragtes: 2NO2(g) ÿ 2NO(g)+O2(g) a)
Beregn ∆ H Öm , ∆S Öm o g ∆G Öm ved 525 oC. Varmekapaciteterne regnes uafhængige af temperaturen.
b)
Beregn ligevægtskonstanterne Ka, Kp og Kc for ovennævnte omdannelse ved 525 oC.
I en lukket beholder anbringes ren NO2(g). Når ligevægten har indstillet sig ved 525 oC registreres en ligevægtskoncentration af O2 på 0,024 M. c) E43.
Beregn ligevægtskoncentrationerne af NO og NO2.
Alle spørgsmål i det følgende refererer til 25 oC.
-44En elektrokemisk celle har i venstre side en Pt-stang neddyppet i en opløsning af HNO3 med pH = 3,70, og omkring Pt-stangen tilføres H2(g) med trykket 0,80 bar. I højre side har cellen en Ag-stang neddyppet i en AgNO3-opløsning med [Ag+] = 0,010 M. De to halvceller er forbundet med en saltbro. a)
Opskriv cellediagram og cellereaktion.
b)
Beregn den elektromotoriske kraft af cellen.
c)
Beregn ∆G Öm og ligevægtskonstanten Ka for 2Ag(s) + 2H+(aq) õ ø 2Ag+(aq) + H2(g)
E44.
Reaktionen mellem NO2 og CO i gasfase menes at forløbe gennem to trin (elementarreaktioner): 1.trin NO2(g) + NO2(g) ÿ NO3(g) + NO(g) (langsom) 2.trin NO3(g) + CO(g) ÿ NO2(g) + CO2(g) (hurtig) total:
NO2(g) + CO(g) ÿ NO(g) + CO2(g)
Det forudsættes, at 1.trin er så meget langsommere end 2. trin, at det bliver hastighedsbestemmende. a)
Opskriv hastighedsudtrykket for den totale omsætning og angiv reaktionsordenen m.h.t. NO2 og m.h.t. CO.
For en reaktion, der kan forløbe såvel uden som med katalysator, har man fundet, at hastighedskonstanten og dermed reaktionshastigheden forøges med en faktor 500 ved anvendelse af katalysator. b)
Beregn aktiveringsenergien for den katalyserede reaktion, såfremt aktiveringsenergien for den ukatalyserede reaktion er 60,0 kJ"mol!1. Temperaturen er 100 oC, og frekvensfaktoren antages at være den samme i de to tilfælde.
E45.
Myresyre HCOOH er en svag monoprot syre. Ved titrering af 20,0 mL af en myresyreopløsning med 0,100 M Ba(OH)2 fås ækvivalenspunktet efter tilsætning af 25,6 mL titrator. a)
Beregn den formelle koncentration af myresyreopløsningen.
Myresyre er opbygget med carbon atomet i midten, bundet til de to oxygen atomer og det ene hydrogen atom. Det sidste hydrogen atom er bundet til det ene oxygen atom (OCOH). H b)
Opskriv elektronprikformlen for myresyre og angiv om molekylet er triangulært eller pyramideformet omkring carbon atomet.
E46.
Ved korrosion af metaller spiller O2 opløst i vand en væsentlig rolle. Gasformigt O2 opløses i vand som molekyler, d.v.s. vi kanopstille følgende ligevægt O2(g) õ ø O2(aq)
-45a)
Opskriv udtrykket for Ka for denne ligevægt. Ka kaldes her for fordelingskoefficienten.
Ved opslag i et tabelværk findes, at molbrøken af O2 opløst i vand er 2,501×10!5 ved en temperatur på 20 EC og et partialtryk af O2 på 1 atm. Opløsningens densitet er 1,00 g"mL!1. b)
Beregn koncentrationen (i mol"L!1) af O2 i vandet og bestem fordelingskoefficienten, Ka.
I almindelig atmosfærisk luft er der ca. 20,9 molprocent O2. c)
Beregn partialtrykket af O2 i atmosfærisk luft og beregn desuden koncentrationen af opløst O2 i vand, som er i ligevægt med atmosfærisk luft.
I korrosionsprocessen reagerer det opløste O2 efter følgende reaktion: O2(aq) + 2H2O + 4e! ÿ 4OH! men normalt medtages opløsningsligevægten i udtrykket, så man får følgende bruttoreaktion: O2(g) õ ø O2(aq) O2(aq) + 2H2O + 4e! ÿ 4OH! O2(g) + 2H2O + 4e! ÿ 4OH! Standardreduktionspotentialer fra tabeller refererer altid til bruttoreaktionen, hvor gasmolekylerne indgår som gasser. d)
Opskriv cellereaktionen og Nernst-udtrykket for korrosion af jern (Fe(s) ÿ Fe2+(aq) + 2e!) ved tilstedeværelse af O2.
e)
Når en jernstang nedsænkes i vand er der mulighed for at cellereaktionen kan forløbe. Beregn den elektromotoriske kraft, som er knyttet til cellereaktionen, når det antages at vandet er i ligevægt med atmosfærisk luft. Koncentrationen af Fe2+ sættes til 0,08 mg"L!1, hvilket er meget almindeligt for vandværksvand, og vandets pH sættes til 7 (neutralt). Standardreduktionspotentialer ved 25 EC må benyttes (afvigelsen vil være mindre end 10 mV). Studerende som ikke har kunnet løse spørgsmål c) må benytte en tilnærmet værdi for pO på 0,2 bar. 2
f)
Bestem udfra fortegnet af den elektromotoriske kraft om korrosionen af jern er frivillig under disse betingelser.
Denne beskrivelse af korrosionen er meget idealiseret og i praktiske situationer vil det vise sig, at mange faktorer har indflydelse på processen (kinetiske, termodynamiske, mekaniske etc.) E47.
En udbredt metode til identifikation af et ukendt pulver er røntgendiffraktion. Stoffet karakteriseres på baggrund af en analyse af position og intensitet af den spredte stråling, som observeres når stoffet bestråles med røntgenstråling.
-46Ved oprydning i et gammelt kemikalielager fandt man nogle gamle flasker, hvor mærkaterne enten var ulæselige eller faldet helt af. For at identificere stofferne, så de kan blive behandlet korrekt, gennemføres et røntgendiffraktionseksperiment på hver af stofferne. I et røntgendiffraktometer med et Cu røntgenrør (λ = 1,54 Å) ses de tre kraftigste refleksioner, for det ene af stofferne, ved følgende spredningsvinkler:
Nr.
θ
Intensitet
1
11,7E
30
2
13,5E
100
3
19,5E
65
Ved at analysere hele diffraktionsmønstret (med et passende computerprogram), er det muligt at finde krystalsystemet og finde ud af hvilke planer som giver anledning til de enkelte refleksioner. I dette tilfælde fås at alle refleksionerne er i overensstemmelse med en kubisk enhedscelle. Desuden viser analysen, at refleks nr. 2 i tabellen ovenfor er andenordensrefleksionen (n=2) for de planer, hvor afstanden d netop er lig kantlængden a for enhedscellen. a)
Beregn de tre afstande d mellem de atomplaner, som giver anledning til refleksionerne i tabellen, idet reflektionsordenen i første omgang sættes til 1 (n=1). Bestem herefter kantlængden a, idet der nu tages højde for reflektionsordenen.
Udfra placeringen i lageret er det rimeligt at antage, at der er tale om et alkalimetalchlorid (MCl, hvor M = Li, Na, K, Rb eller Cs), som alle krystalliserer i en kubisk struktur med 4 formelenheder per enhedscelle. For at identificere stoffet måles densiteten uafhængigt af røntgeneksperimentet til 2,81 g"cm!3. b)
Beregn stoffets molmasse udfra oplysningerne om struktur og densitet og sammenlign resultatet med molmassen for de formodede stoffer.
E48.
Calciumhydroxid, Ca(OH)2, udgør en væsentlig bestanddel af beton. Kendskab til calciumhydroxids kemi er derfor af væsentlig betydning i forbindelse med betonkonstruktioner. Vand som er i forbindelse med beton bliver stærkt basisk på grund af delvis opløsning af det tungtopløselige Ca(OH)2. Processer af denne type er vigtige i forbindelse med holdbarhed af armeringsjern m.v. a)
Beregn pH i vand som er i ligevægt med Ca(OH)2(s) ved 25 EC
En ligevægt som har betydning ved varmepåvirkning af beton (f.eks. ved brand) er:
-47-
Ca(OH)2(s) õ ø CaO(s) + H2O(g) b)
Vis, ved beregning af Ka, at ligevægten er forskudt kraftigt mod venstre ved 25 EC, og beregn ligevægtspartialtrykket af H2O(g). Termodynamiske data for Ca(OH)2(s) ved 25 EC er:
∆H Öm = !985,2 kJ"mol!1 ∆S Öm =
83,4 J"mol!1"K!1
CÖp ,m
87,5 J"mol!1"K!1
=
Når ligevægtstrykket af H2O(g) nærmer sig atmosfæretrykket (ca. 1 bar), vil reaktionen forløbe uden at ligevægt kan opnås (da atmosfæren indeholder andet end vanddamp). Betonen vil derfor nedbrydes. c)
Beregn den temperatur hvor ligevægtstrykket p(H2O) = 1 bar. Det antages i første omgang at ∆H Öm og ∆S Öm er uafhængige af temperaturen.
d)
E49.
Beregn ligevægtstrykket ved 767,01 K, idet der nu tages hensyn til temperaturafhængigheden af ∆H Öm og ∆S Öm (∆CÖp ,m regnes stadig uafhængig af temperaturen). Sammenlign med resultatet fra spørgsmål c. Chlor kan fremstilles industrielt i et såkaldt chlor-alkali anlæg (f.eks. Soyakagefabrikken). Processen bygger på elektrolyse af saltvand, hvorved Na+-ioner reduceres og Cl!-ioner oxideres: Na+(aq)+ e!
ÿ Na(s)
Cl!(aq)
ÿ ½Cl2(g) + e!
Na+(aq) + Cl!(aq) ÿ Na(s) + ½Cl2(g) a)
Beregn EMK for denne cellereaktion ved 25 EC, når der tildeles en mættet opløsning af saltvand (6 M), og trykket af chlor er 1 atm. Kommentér fortegnet.
I praksis foregår reduktionen ved en kviksølvelektrode, som opløser det dannede Na-metal, og oxidationen foregår ved en grafitelektrode. Cellediagrammet bliver således: C(s,grafit)*Cl2(g) *Cl!(aq) 5 Na+(aq) *Na(Hg) Det opløste natrium oxideres let igen ved at lede kviksølvet igennem vand. Denne proces er frivillig og giver en vandig opløsning af NaOH og rent kviksølv. Der er således teoretisk set intet forbrug af kviksølv, men i praksis vil der forekomme udslip. Da kviksølv er et tungmetal, som ophobes naturen, er de fleste europæiske anlæg af denne type lukket, og chlor fremstilles på anden vis. Udslip af kviksølv kan ske enten ved utætheder eller fordampning. Fordampningsenthalpien for kviksølv er 61,3 kJ"mol!1 ved 25 EC.
-48b)
Beregn kviksølvs damptryk ved 20 EC. Det antages, at fordampningsenthalpien er uafhængig af temperaturen. Kviksølvs kogepunktstemperatur er 630 K.
Den hygiejniske grænseværdi for kviksølv er 0,05 mg"m!3 (1992). c)
Beregn koncentrationen af kviksølv i luft, som er i ligevægt med flydende kviksølv ved 20 EC og sammenlign resultatet med grænseværdien. Hvor meget kviksølv kan luften i en fabrikshal på 100 × 100 m med 10 m til loftet maksimalt indeholde?
E50.
I sur opløsning vil Mn2+ og MnO4! reagere med hinanden og danne Mn3+ : Mn2+(aq) + MnO4!(aq) ÿ Mn3+(aq) a)
Afstem reaktionsligningen.
Permanganationen MnO4! er kraftigt farvet, hvorimod de øvrige ioner kan anses for farveløse. Reaktionen kan derfor følges ved at observere opløsningens farvetab. Generelt gælder følgende lineære sammenhæng mellem koncentration og lysabsorbtion (absorbans): A = gbc
(Lambert-Beers lov)
Hvor g er en fundamental konstant for et givet stof ved en given bølgelængde, b er målecellens længde og c er koncentrationen af absorberende stoffer. For MnO4! er g = 2,0×103 M!1"cm!1 ved λ = 525 nm. I et forsøg hvor Mn2+ og H+ koncentrationerne holdes konstante måles følgende absorbanser ved λ = 525 nm:
b)
t/s
0
30
A
0,200
0,108
60 0,0588
90 0,0318
120 0,0172
257 0,0010
En standard opløsning med [MnO4!] = 0,00025 M har absorbansen A = 0,500. Beregn målecellens længde, samt [MnO4!] for alle måletidspunkterne.
c) E51.
Afgør om reaktionen er første eller anden orden med hensyn til MnO4!.
Der refereres overalt i opgaven til 25 EC. Ved denne temperatur er vands ionprodukt Kw = 1,00×10!14 M2. Propionsyre (propansyre) C2H5COOH er en monoprot, svag syre. 0,7408 g propionsyre opløses i så meget vand, at det totale rumfang bliver 100,00 mL. a)
Beregn den formelle koncentration af syren og beregn pH i opløsningen.
Der tilsættes nu i flere omgange en 0,1000 M vandig opløsning af den stærke base NaOH. b)
Beregn pH i opløsningen efter tilsætning af 50,00 mL 0,1000 M NaOH.
c)
Beregn pH i opløsningen efter tilsætning af yderligere 50,00 mL, dvs. i alt 100,00 mL 0,1000 M NaOH.
-49d)
Beregn pH i opløsningen efter tilsætning af endnu 50,00 mL, dvs. i alt 150 mL 0,1000M NaOH.
E52.
Givet følgende reaktion ved 25 EC: SO2(g) + ½O2(g) ÿ SO3(g) a)
(reaktion 1)
Beregn , )G Öm , Ka og Kp for reaktion 1.
Der betragtes nu reaktionen: 2SO3(g) ÿ 2SO2(g) + O2(g)
(reaktion 2)
Ö m
b)
Beregn, )G , Ka og Kp for reaktion 2 ved 25 EC
c)
Beregn, )G Öm , Ka og Kp ved 100 EC for reaktion 1. )G Öm og )S Öm antages at være uafhængige af temperaturen.
E53.
Den kubiske enhedscelle for KMgF3 har kantlængden 398 pm og kan beskrives således: Hvert hjørnepunkt er besat med en Mg2+ ion, midt på hver kant er placeret en F! ion, og i enhedscellens midtpunkt findes en K+ ion. a)
Bestem antallet af formelenheder KMgF3 per enhedscelle og beregn densiteten.
b)
Bestem koordinationstallet, dvs. antallet af nærmeste F! ioner, for såvel K+ som Mg2+.
c)
Beregn den korteste afstand mellem centrene af K+ og F!. Beregn desuden den korteste afstand mellem centrene af Mg2+ og F!.
E54.
Saltsyre (HCl) forhandles bl.a. i 30% (masse) opløsning. Opløsningen har densiteten 1,15 g"mL!1. a)
Beregn den formelle koncentration af HCl i denne opløsning. Beregn desuden hvor mange mL 30% opløsning der skal bruges til at fremstille 2,0 L 0,1 M HCl opløsning.
Rengøringsmidler til badeværelser og toiletter er som regel sure, da syren kan opløse kalk: CaCO3(s) + 2H3O+(aq) ÿ Ca2+(aq) + 3H2O(R) + CO2(g) b)
Beregn hvor mange gram CaCO3 der maksimalt kan opløses af 10 mL af et rengøringsmiddel, som indeholder 0,1 M HCl.
E55.
Cyclopropan (C3H6) isomeriserer (omdannes) til propen (CH3!CH=CH2) ved temperaturer omkring 500 EC: cyclopropan (g) õ ø propen (g) Reaktionen mod højre er af 1. orden og hastighedskonstanten er kÿ = 6,71×10!4 s!1 ved 500 EC.
-50a)
Beregn halveringstiden i sekunder og skitsér (på alm. papir) partialtrykket af cyclopropan som funktion af tiden for et forsøg, hvor der startes med ren cyclopropan og p0 = 1,00 bar. Der ses her bort fra reaktionen mod venstre.
Termodynamiske data for cyclopropan og propen ved 25 EC er: H Öm /kJ"mol!1
S Öm /J"mol!1K!1
cyclopropan (g)
53,2
237,5
propen (g)
20,4
266,7
CÖp ,m /J"mol!1K!1 55,9 64,3
Ö p ,m
b)
Beregn ligevægtskonstanten Ka ved 500 EC. C
antages uafhængig af temperaturen.
c)
Beregn ligevægtspartialtrykkene af cyclopropan og propen ved 500 EC.
Såfremt der tages højde for reaktionen mod venstre kan det vises at partialtrykket af cyclopropan som funktion af tiden er givet ved udtrykket:
pc = p0
k7 % k6 exp ! k6 % k7 t k6 % k7
hvor k6 og k7 er hastighedskonstanter for reaktion mod højre henholdsvis venstre. d)
Opskriv udtrykkene for ligevægtspartialtrykkene (t ÿ 4) udfra denne ligning.
e)
Opskriv udtrykket for ligevægtskonstanten beregnet udfra hastighedskonstanterne og beregn k7 ved 500 EC.
E56.
Væskeblandinger af myresyre (HCOOH) og eddikesyre (CH3COOH) betragtes som ideale i alle blandingsforhold. Kogepunkterne ved trykket 1,01325 bar er 100,8 EC for myresyre og 118,1 EC for eddikesyre. Fordampningsenthalpierne er 41,4 kJ"mol!1 for myresyre og 41,7 kJ"mol!1 for eddikesyre, begge regnes uafhængig af temperaturen. a)
Beregn damptrykkene for de rene væsker ved 25 EC.
b)
Beregn molbrøkerne af de to stoffer i den væskeblanding som ved 25 EC er i ligevægt med en dampblanding, hvor partialtrykket af myresyre er dobbelt så stort som partialtrykket af eddikesyre.
c) E57.
Beregn begge partialtryk, totaltrykket og molbrøkerne i dampfasen i spørgsmål b.
Der regnes i opgaven med temperaturen 25 EC. Natriummetal reagerer som bekendt meget kraftigt med vand, hvorved det oxideres til Na+ ioner: Na(s) ÿ Na+(aq) + e! Elektronerne overføres til vandet:
-51H2O(R) + e! ÿ ½ H2(g) + OH!(aq) Standardreduktionspotentialet for den sidste reaktion er !0,83 V. a)
Opskriv totalreaktionen (summen af de to delreaktioner) og beregn ligevægtskonstanten udfra standardpotentialerne.
Resultatet viser, at reaktionen ikke kan forløbe til ligevægt under normale betingelser, hvilket kan indses ved at beregne ligevægtskoncentrationen af natriumioner: b)
Beregn den koncentration af Na+(aq), som er nødvendig for at opnå ligevægt med Na(s), hvis det antages, at p(H2) = 1,0 bar og opløsningen har pH = 10.
E58.
Der regnes i opgaven med temperaturen 25 EC. Blyiodid PbI2 og blycarbonat PbCO3 er to tungtopløselige salte. a)
Beregn opløseligheden i rent vand af hver af de to salte. Ksp for PbCO3 er 7,4×10!14 M2.
Indholdet af bly i spildevand kan reguleres ved udfældning, f.eks. ved tilsætning af I! eller CO32!. b)
Beregn den nødvendige koncentration af I! henholdsvis CO32!, hvis [Pb2+] skal være mindre end 1,0×10!11 M.
Carbonationen, CO32!, er basisk, hvilket betyder at syre kan have indvirkning på resultatet. c)
Angiv nogle sandsynlige reaktioner ved tilstedeværelsen af syre og diskuter, hvilken betydning de har for opløseligheden af PbCO3.
Hvis spildevandet indeholder andre metaller, må der tages højde for, om disse eventuelt også fældes med carbonationer. Såfremt det er tilfældet, vil der skulle bruges en større mængde carbonationer for at opnå den ønskede blyionkoncentration. d)
Beregn de maksimale koncentrationer i mg"m!3 af henholdsvis Zn2+ og Cd2+, som kan være tilstede i spildevandet, uden der begynder at udfælde ZnCO3 eller CdCO3, hvis [CO32!] er som beregnet i spørgsmål b. Ksp for ZnCO3 er 1,4×10!11 M2 og Ksp for CdCO3 er 5,2×10!12 M2. Kommenter resultatet.
I en praktisk situation må man også tage højde for f.eks. elektrokemiske reaktioner og kompleksligevægte, som kan komplicere beregningerne yderligere. E59.
Der regnes i opgaven med temperaturen 25 EC. Natriumfluorid NaF er letopløseligt i vand. Fluoridionen F! er desuden en svag base. a)
Beregn pH i en 0,10 M NaF opløsning.
100 ml af denne opløsning blandes med 28,7 ml 0,2 M HCl opløsning. HCl er en stærk syre.
-52b)
Beregn pH i denne blanding.
NaF krystalliserer i NaCl strukturen med kantlængden a = 4,63 Å (= 463 pm). c)
Beregn enhedscellens volumen og densiteten af krystallinsk NaF.
Ionstrukturer beskrives ofte som en tætteste kuglepakning af negative ioner med de positive ioner i hulrummene i kuglepakningen. Således fremkommer NaF ved at lave en kubisk tætteste kuglepakning af F! ioner og fylde Na+ ioner i de oktaedriske hulrum. d)
Beregn radius af den største kugle som kan placeres i de oktaedriske hulrum i en kubisk tætteste kuglepakning af F! ioner. Der skal ved beregningen benyttes ovennævnte kantlængde og ikke værdier fra lærebogens tabel over ionradier.
E60
Der refereres overalt i opgaven til 25 EC. 0,010 mol af den svage base NH3 opløses i så meget vand, at det totale volumen er 500 mL. a)
Opskriv de kemiske formler for de ioner og molekyler, der findes i opløsningen. Opskriv desuden de relevante protolyseligevægte.
b)
Beregn [OH!], [H3O+] og pH i opløsningen.
c)
Beregn det osmotiske tryk for opløsningen.
Der tilsættes nu 0,100 mol af den stærke base NaOH. Volumenforøgelsen herved negligeres. d)
Beregn [OH!], [H3O+] og pH efter denne tilsætning. Beregn desuden [NH4+] efter tilsætningen.
E61.
Følgende reaktion betragtes: CO2(g) + C(s,grafit) õ ø 2CO(g) a)
Beregn ∆GÖm og Ka for reaktionen ved 25 EC.
b)
Opskriv den brøk, som definerer ligevægtskonstanten Kp for reaktionen og beregn værdien af Kp ved 25 EC.
c)
Beregn molbrøken af CO i ligevægtsblandingen ved 25 EC, dels ved et totaltryk på 1,00 bar og dels ved et totaltryk på 100 bar.
d)
Beregn Ka ved 125 EC, idet ∆HÖm og ∆SÖm regnes uafhængige af temperaturen i intervallet 25 - 125 EC.
E62.
N2O5 opløst i trichlormethan spaltes efter reaktionsligningen: 2N2O5(g) ÿ
4NO2 + O2
-53Følgende sammenhørende værdier af tid og koncentration af N2O5 er fundet ved to forskellige temperaturer: Ved 25 EC:
Ved 67 EC:
a)
t/s
0
100
200
300
400
[N2O5]/M
0,400
0,289
0,206
0,148
0,106
t/s
0
50
80
110
140
[N2O5]/M
0,400
0,249
0,188
0,144
0,109
Afgør om reaktionen er af 1. orden eller af 2. orden med hensyn til N2O5 ved de to temperaturer. Bestem endvidere hastighedskonstanten ved 25 EC og hastighedskonstanten ved 67 EC.
b) E63.
Beregn aktiveringsenergien for reaktionen.
Dinitrogenoxid ("lattergas"), N2O kan fremstilles ved forsigtig ophedning af fast ammoniumnitrat, NH4NO3: NH4NO3(s) ÿ N2O(g) + 2H2O(g) a)
Beregn ∆GÖm og ligevægtskonstanten Ka for denne reaktion ved 25 EC.
b)
Udled et udtryk for ligevægtskonstanten Kp som funktion af totaltrykket ptot, idet N2O og H2O i en tænkt ligevægtstilstand med NH4NO3 udelukkende stammer fra spaltning af en portion NH4NO3(s). Beregn desuden det tænkte ligevægtstotaltryk ved 25 EC.
c)
Opskriv en elektronprikformel for N2O i overensstemmelse med oktetreglen. Afgør på dette grundlag, om molekylet er lineært eller vinklet, idet det vides, at det midterste atom er et N-atom.
E64.
Der tænkes opbygget en elektrokemisk celle, hvor venstre halvcelle (A) er en Zn-stang neddyppet i 1,000 L 0,200 M Zn(NO3)2-opløsning, og højre halvcelle er en Ag-stang neddyppet i 1,000 L 0,100 M AgNO3-opløsning. De to halvceller er forbundet ved en saltbro. Alle salte nævnt i opgaven er fuldstændig dissocieret i (vandig) opløsning. Temperaturen sættes til 25 EC. a)
Opskriv cellediagram og cellereaktion.
b)
Beregn cellens elektromotoriske kraft.
c)
Beregn den transporterede elektriske ladning (i coulomb), såfremt cellen tænkes afladet fuldstændigt. Det forudsættes, at der er overskud af Zn.
Den oprindelige celle tænkes tilsat så meget fast KCl i højre halvcelle, at [K+] = 0,300 M. Volumenforøgelsen, der er forbundet hermed, negligeres. Der udfældes herved tungtopløseligt AgCl i højre halvcelle, og cellens elektromotoriske kraft ændres herved til 1,04 V.
-54d)
Beregn [Ag+] i højre halvcelle.
e)
I fortsættelse af spørgsmål d beregnes desuden den resulterende [Cl!] i højre halvcelle og opløselighedsproduktet for AgCl.
E65.
Krystalstrukturen af jern er en kubisk rumcentreret kuglepakning af jernatomer. Densiteten (massefylden) af jern er 7,88 g"cm!3.
E66.
a)
Beregn kantlængden (i pm) af den kubiske enhedscelle.
b)
Beregn den korteste afstand (i pm) mellem centrene af to jernatomer.
Calciumchlorid CaCl2 er letopløseligt i vand, medens calciumfluorid CaF2 er tungtopløseligt i vand. Ksp for CaF2 er 3,4×10!11 M3 ved 25 EC.
E67.
a)
Beregn det osmotiske tryk ved 25 EC af en 0,150 M vandig CaCl2-opløsning.
b)
Beregn opløseligheden (i mol"L!1) af CaF2 i rent vand ved 25 EC.
c)
Beregn opløseligheden (i mol"L!1) af CaF2 i en 0,150 M vandig CaCl2-opløsning ved 25 EC.
Phosphorsyre H3PO4 er en triprot, svag syre. Der tænkes fremstillet en 0,0500 M opløsning af H3PO4 i vand ved 25 EC. a)
Beregn opløsningens pH, idet H3PO4 tilnærmet betragtes som en monoprot syre.
b)
Opskriv alle relevante ligevægte og opstil de nødvendige 6 ligninger til bestemmelse af [H3O+] og øvrige ukendte koncentrationer. Ligningssystemet ønskes ikke løst.
E68.
Følgende reaktion betragtes: CaCO3(s) ÿ CaO(s) + CO2(g) a)
Beregn ∆GÖm, Ka og Kp for reaktionen ved 25 EC.
b)
Beregn ∆GÖm, Ka og Kp for reaktionen ved 325 EC, idet varmekapaciteterne regnes uafhængige af temperaturen i intervallet 25 EC - 325 EC.
Ved 920 EC er Ka = 1,20. Der tænkes udført et forsøg, hvor 2,500 mol CaCO3 indføres i en lukket beholder ved 920 EC. c)
Beregn stofmængden af CaO i sluttilstanden, dels ved et beholderrumfang på 100,0 L og dels ved et beholderrumfang på 500,0 L. Rumfang af de faste stoffer negligeres.
E69.
Grundstoffet phosphor P har atomnummer 15. a)
Opskriv elektronfigurationen for dette atom og angiv med begrundelse antallet af (spin)uparrede elektroner i atomet.
Phosphationen PO43! er opbygget som et regulært tetraeder med P i centrum og O i hjørnerne (jf. CH4).
-55b)
Forklar ved anvendelse af elektronprikformler for P, O og PO43!, at en tetraedrisk opbygning er at forvente.
E70.
Følgende reaktion betragtes: NH4HS(s) ÿ NH3(g) + H2S(g) I en lukket beholder på 50,00 L indføres 2,00 mol ammoniumhydrogensulfid, NH4HS(s). Når ovenstående reaktion er forløbet til ligevægt, registreres et partialtryk af ammoniak, NH3, på 0,3175 bar. Temperaturen er 25 EC i alle spørgsmål. a)
Beregn ligevægtskonstanterne Kp og Ka for reaktionen.
b)
∆HÖm for reaktionen er 90,6 kJ"mol!1. Beregn ud fra denne og ovennævnte oplysninger (ikke tabeldata) ∆SÖm for reaktionen. Kommentér desuden fortegnet for ∆SÖm .
c)
Beregn stofmængden (antal mol) af NH4HS(s), når ligevægten er indtrådt i ovennævnte system. Derefter tænkes tilført yderligere 0,50 mol NH4HS(s) til systemet. Beregn stofmængden af NH4HS(s), når der atter er indtrådt ligevægt. Rumfanget af NH4HS(s) negligeres.
E71.
Følgende elektrokemiske celle betragtes (25 EC): Cd(s) * Cd2+ (aq, 0,020 M) ** Ag+ (aq, 0,010 M) * Ag(s) a)
Opskriv cellereaktionen og beregn cellens elektromotoriske kraft.
I højre halvcelle tilsættes nu 0,050 mol CN! per liter (f.eks. som fast KCN). Rumfangsændringen ved denne tilsætning negligeres. Herved dannes en kompleksforbindelse (koordinationsforbindelse): Ag+(aq) + 2CN!(aq) õ ø Ag(CN)2! K = 1,0×1021 M!2 b)
Beregn [Ag+] efter indtræden af denne ligevægt i højre halvcelle. Beregn desuden den elektromotoriske kraft af cellen.
E72.
Der er studeret en gasfasereaktion af følgende type: A(g) ÿ 2B(g) + C(g) Man har fundet, at reaktionshastigheden fordobles ved en fordobling af koncentrationen af A(g). a)
Opskriv det differentielle og det integrerede hastighedsudtryk.
Hvis A anbringes i en lukket beholder ved 592 K, vil halvdelen af A omdannes i løbet af 350 s, medens den samme omdannelse ved 656 K varer 42 s.
-56b)
Beregn aktiveringsenergien. Der ses bort fra temperaturafhængigheden af frekvensfaktoren.
c)
Beregn totaltrykket i beholderen, når halvdelen af A er omdannet, såfremt begyndelsestrykket er 1,10 bar.
E73.
Der fremstilles en 0,100 M vandig opløsning af chloreddikesyre ClCH2COOH. Begge spørgsmål i opgaven refererer til 25 EC. a)
Beregn pH i opløsningen.
80,00 mL af syreopløsningen tilsættes 30,00 mL af en 0,150 M vandig opløsning af den stærke base NaOH. b)
Beregn pH i denne blanding.
STØRRE EKSAMENSOPGAVER
X1.
Samtlige spørgsmål refererer til 25,00 EC, hvor intet andet er anført. Udover opgivne talværdier må der kun benyttes værdier fra lærebogens tabeller.
-57Calciumsulfat CaSO4 og strontiumsulfat SrSO4 er tungtopløselige salte, medens natriumsulfat Na2SO4 er letopløseligt. 1)
Beregn opløseligheden (mol@L!1) af CaSO4 i rent vand.
2)
Beregn opløseligheden (mol@L!1) af CaSO4 i en 0,100 M vandig opløsning af Na2SO4. Der fremstilles en opløsning af CaSO4 og SrSO4 i vand, hvor der er ligevægt med fast bundstof af både CaSO4 og SrSO4.
3)
Opskriv reaktionsligninger for samtlige ligevægte, der optræder i dette system. Der ses dog bort fra protolyse af SO42!.
4)
Opskriv en ladningsbalance (elektroneutralitetsbetingelse) for koncentrationerne af ionerne i opløsningen.
5)
Beregn [SO42!] samt [Ca2+] og [Sr2+] ved ligevægt.
6)
Beregn frysepunktssænkningen for en 0,050 mol@kg!1 vandig opløsning af Na2SO4. Syre/baseparret NH4+/ NH3 betragtes.
7)
Beregn pH i en 0,050 M opløsning af NH3 i vand.
8)
Beregn pH i en 0,050 M opløsning af NH4Cl i vand.
9)
Beregn pH i en vandig opløsning, der er 0,050 M med hensyn til NH3 og 0,050 M med hensyn til NH4Cl.
10)
Angiv den rumlige struktur af NH3 og af NH4+. Angiv desuden en forventet værdi af H!N!H vinklen i hver af disse.
11)
Angiv (med begrundelse), om NH3 og NH4+ kan forventes at have et elektrisk dipolmoment. Givet følgende elektrokemiske celle: Fe(s) * Fe2+ (aq, 0,080 M) ** Cd2+ (aq, 0,050 M) * Cd(s)
12)
Opskriv cellereaktionen og beregn EÖ for cellen.
13)
Beregn E for cellen.
14)
Beregn Ka og Kc for cellereaktionen.
-58-
15)
Cellen tænkes afladet fuldstændigt. Beregn
[Cd2+] og [Fe2+] efter afladningen. De to
elektrodevæsker har samme rumfang. For en kemisk omdannelse A ÿ produkter har man målt sammenhørende værdier af tid og koncentration: 16)
Vis ud fra måledata, at der er tale om en 2.ordens reaktion. Bestem desuden hastighedskonstanten. t/min
0
20
40
100
150
[A] / M
0,2000
0,0976
0,0646
0,0321
0,0226
17)
Beregn reaktionshastigheden ! d[A] / dt til tiden 0 min. og til tiden 150 min.
18)
Beregn hvor lang tid, der går, indtil koncentrationen er aftaget til 1/100 af begyndelsesværdien.
19)
Beregn hvor lang tid, der går, indtil reaktionshastigheden er aftaget til 1/100 af begyndelsesværdien. Reaktionshastigheden for denne reaktion forøges til det dobbelte ved en temperaturstigning fra 80EC til 90EC.
20)
Beregn aktiveringsenergien idet frekvensfaktoren regnes temperatur-uafhængig.
X2.
Samtlige spørgsmål refererer til 25,00 EC, hvor intet andet er anført. Udover opgivne talværdier må der kun benyttes værdier fra lærebogens tabeller. Flydende nitrogen N2(R) og flydende oxygen O2(R) antages at danne ideale væskeblandinger i alle forhold. En væskeblanding, i hvilken molbrøkerne af N2(R) og O2(R) begge er lig med 0,500, har damptrykket 0,430 bar ved temperaturen 74,15 K. Ved samme temperatur har ren N2(R) damptrykket 0,727 bar.
1)
Beregn damptrykket af ren O2(R) ved 74,15 K.
2)
Beregn partialtrykket af O2 og molbrøken af O2 i dampfasen i ligevægt med ovennævnte væskeblanding ved temperaturen 74,15 K.
-593)
Beregn det normale kogepunkt for O2(R). Fordampningsenthalpien er 7,05 kJ@mol!1, og både denne og fordampningsentropien regnes uafhængige af temperaturen. En blanding af N2(g) og O2(g) med molbrøken 0,500 komprimeres langsomt ved fastholdt temperatur på 74,15 K, indtil der begynder at kondensere væskefase.
4)
Beregn molbrøkerne af N2(R) og O2(R) i den allerførst dannede væskefase. Der fremstilles en 0,100 M vandig opløsning af den svage syre salpetersyrling HNO2.
5)
Beregn pH i opløsningen. 40,00 mL af opløsningen titreres med en 0,100 M NaOH-opløsning.
6)
Beregn pH efter tilsætning af 20,00 mL NaOH-opløsning.
7)
Beregn pH efter tilsætning af i alt 40,00 mL NaOH-opløsning.
8)
Beregn pH efter tilsætning af i alt 60,00 mL NaOH-opløsning.
9)
Beregn det osmotiske tryk for den resulterende opløsning i spørgsmål 8. Ved reaktion mellem CO(g) og Cl2(g) kan der dannes den meget giftige gas COCl2 (phosgen eller carbonylchlorid). CO(g) + Cl2(g) ÿ COCl2(g) Ligevægtskonstanten Ka = 6,76×1012 ved 25 EC.
10)
Opskriv udtrykket for Kp og beregn værdien af denne ved 25 EC. ∆SÖm for omdannelsen er !131,8 J@K!1@mol!1
11)
Beregn ∆GÖm og ∆HÖm for omdannelsen. (Såfremt dette spørgsmål ikke besvares sættes ∆HÖm til !100,0 kJ@mol!1 i de to følgende spørgsmål).
12)
Beregn ∆UÖm for omdannelsen.
13)
Beregn Kp ved 100 EC, idet det antages, at ∆HÖm og ∆SÖm kan regnes temperaturuafhængige. Ved en højere temperatur antager Kp værdien 0,300 bar!1. Ved denne tempe-ratur laves en blanding af CO(g) og Cl2(g), hvor begge partialtryk er 1,000 bar i sammenblandingsøjeblikket.
-6014)
Beregn partialtrykkene af CO(g), Cl2(g) og COCl2(g), når der er indtrådt ligevægt i reaktionsblandingen. Følgende elektrokemiske celle betragtes: Pb(s) * Pb2+ (aq, 0,025 M) ** Sn2+ (aq, 0,150 M) * Sn(s) Hver af de to elektrodevæsker har rumfanget 500 mL.
15)
Beregn cellens E.
16)
Beregn ligevægtskonstanten for cellereaktionen. Cellen tænkes afladet fuldstændigt.
17)
Beregn [Pb2+] og [Sn2+] efter afladningen.
18)
Beregn hvor stor en elektrisk ladning, der har passeret under afladningen. Følgende reaktion kan være strømgivende i en brændselscelle: 2H2(g) + O2(g) ÿ
2H2O(R)
19)
Beregn ∆GÖm for denne omdannelse ved 25 EC.
20)
Beregn EÖ for denne brændselscelle., idet halvreaktionerne er: 2H2 + 4OH! ÿ 4H2O + 4e! O2 + 2H2O + 4e! ÿ
X3.
4OH!
Samtlige spørgsmål refererer til 25,00 EC, hvor intet andet er anført. Udover opgivne talværdier må der kun benyttes værdier fra lærebogens tabeller. Ag2CrO4 og PbCrO4 er tungtopløselige i vand.
1)
Beregn opløseligheden (i mol@L!1) af Ag2CrO4
2)
Beregn opløseligheden (i mol@L!1) af Ag2CrO4 i en opløsning, der i forvejen er 0,100 M med hensyn til CrO42! (f.eks. en K2CrO4 opløsning). En opløsning, der er 0,100 M med hensyn til såvel Ag+(aq) som Pb2+(aq) tilsættes langsomt CrO42!(aq). Volumenforøgelsen herved negligeres.
3)
Vis ved beregning, om det vil være Ag2CrO4(s) eller PbCrO4(s), der først vil begynde at udfælde.
-614)
Når den anden af de to slags ioner (Ag+ eller Pb2+) begynder at udfælde, vil der stadig være en lille mængde af de først udfældende ioner tilbage i opløsningen. Hvor stor en brøkdel udgør denne resterende mængde af den oprindelige mængde? Ved en temperaturforøgelse fra 25 EC til 50 EC antages opløselighedsproduktet for Ag2CrO4 at vokse til 8,00 gange værdien ved 25 EC.
5)
Med hvilken faktor forøges opløseligheden af Ag2CrO4 i rent vand, når temperaturen forøges fra 25 EC til 50 EC.
6)
Beregn ∆HÖm for opløsningsprocessen af Ag2CrO4(s) i rent vand. Følgende galvaniske celle betragtes: Pt(s) * H2(p = 0,80 bar), H+(0,50 M) ** Cu2+(0,60 M) * Cu(s) (volumen af de to halvcelleopløsninger er begge 1,00 L)
7)
Opskriv cellereaktionen og beregn EÖ for cellen.
8)
Beregn E for cellen.
9)
Beregn ligevægtskonstanten Ka for cellereaktionen. Cellen afgiver en konstant strøm på 5,00 A i 4,00 timer. Trykket af hydrogengas holdes konstant på 0,80 bar.
10)
Beregn E efter denne afladning. Cellen tænkes nu afladet fuldstændigt, stadig med fastholdt hydrogengastryk på 0,80 bar.
11)
Angiv E efter den fuldstændige afladning og angiv desuden en tilnærmet værdi af [Cu2+] efter denne.
12)
Beregn [H+] i venstre halvcelle efter den fuldstændige afladning.
13)
Benyt resultatet i spørgsmål 12 til at beregne en nøjagtig værdi af [Cu2+] i højre halvcelle efter den fuldstændige afladning. Hvis [H+] ikke er fundet i spørgsmål 12, sættes denne til 1,00 M. Ammoniumnitrat NH4NO3 er en industrielt vigtig forbindelse (blandt de 20 mest producerede kemikalier i USA), der bl. a. anvendes til gødningsstoffer og eksplosiver. Ved opvarmning sker der en spaltning efter følgende reaktion: NH4NO3(s) ÿ N2O(g) + 2H2O(g)
-6214)
Beregn ∆HÖm , ∆SÖm og ∆GÖm
for denne omdannelse og kommentér fortegnet for de to
sidstnævnte størrelser. 15)
Beregn ∆GÖm og Ka ved 125 EC, idet ∆HÖm og ∆SÖm regnes temperaturuafhængige.
16)
Beregn Kp og Kc ved 125 EC.
17)
Beregn totaltrykket i en lukket beholder, hvor reaktionen tænkes forløbet til ligevægt ved 125 EC, idet der til start var ren NH4NO3.
18)
Opskriv en elektronprikformel for N2O og afgør på basis af denne om molekylet er lineært eller vinklet. For omdannelsen A + 2B produkter har man målt følgende sammenhørende værdier af koncentrationer og reaktionshastighed i begyndelsesøjeblikket:
19)
[A]0
[B]0
(-d[A]/dt)0
Forsøg 1
0,010 M
0,020 M 3,2×10!6 M"s!1
Forsøg 2
0,020 M
0,020 M 6,4×10!6 M"s!1
Forsøg 3
0,020 M
0,040 M 25,6×10!6 M"s!1
Bestem reaktionsordenen med hensyn til A og med hensyn til B. Beregn endvidere hastighedskonstanten. Der tænkes udført et forsøg med [A]0 = 0,002 M og [B]0 = 0,800 (dvs. [B]0 >> [A]0).
20)
Beregn hvor lang tid , der går indtil [A] er halveret, idet ændringen i [B] negligeres.
X4.
Samtlige spørgsmål refererer til 25,00 EC, hvor intet andet er anført. Udover opgivne talværdier må der kun benyttes værdier fra lærebogens tabeller.
1)
Hvad er pH i en 0,100 M opløsning af myresyre, HCOOH, i vand?
2)
Hvad er pH i en 1,00×10!4 M opløsning af myresyre?
3)
Hvad er pH i en 0,100 M opløsning af den korresponderende svage base, HCOO!? 100 mL 0,100 M myresyre tilsættes 50 mL 0,100 M opløsning af den stærke base NaOH.
4)
Hvad er pH i den resulterende opløsning?
-635)
Beregn frysepunktet for en opløsning af 200 g NaCl i 3,000 kg H2O. Kogepunktet ved 1 atmosfære for en opløsning af 0,407 mol Na3PO4 i 1 kg H2O er Tb = 100,834 EC.
6)
Hvor mange ioner dissocieres Na3PO4 i ved opløsning i vand? Svaret skal udregnes ved hjælp af de opgivne data.
7)
20,0 mg af proteinet myoglobin opløses i 100 mL vand. Opløsningens osmotiske tryk er 2,79×10!4 bar. Hvad er molvægten af myoglobin? SO2 fra forbrænding af svovlholdige brændsler bliver i atmosfæren oxideret til SO3, som derefter ved reaktion med H2O giver H2SO4 (syreregn). Oxidationsprocessen er: 2SO2(g) + O2(g) ÿ 2SO3(g) Ö m
8)
Beregn ∆H og ∆SÖm for reaktionen. Kommentér fortegnet for ∆SÖm .
9)
Beregn ∆UÖm for reaktionen.
10)
Beregn ∆GÖm og Ka for reaktionen ved 25 EC.
11)
Ved hvilken temperatur er Ka = 1? ∆HÖm og ∆SÖm regnes for uafhængige af temperaturen. (Hvis spørgsmål 8 ikke er besvaret, sættes ∆HÖm = !200 kJ@mol!1 og ∆SÖm = !200 J@K!1@mol!1).
12)
Ved 100 EC er Ka = 8,06×1017. Hvad er Ka ved 1100 EC? Givet følgende elektrokemiske celle (volumenet er det samme i de to halvceller): Cr(s) * Cr3+ (aq, 0,001 M) ** Fe(CN)63! (aq , 0,05 M), Fe(CN)64! (aq, 0,1 M) * Pt(s) Standardreduktionspotentialerne er: Cr3+ + 3e! ÿ Cr
gs = !0,744 V
Fe(CN)63! + e! ÿ Fe(CN)64! gs =
0,36 V
13)
Opskriv halvreaktioner og cellereaktion.
14)
Beregn EÖ og E for cellen og angiv om cellereaktionen er frivillig.
15)
Begrund, eller udregn hvilken af de 3 ioner (Cr3+, Fe(CN)63! og Fe(CN)64!), der har den laveste koncentration ved fuldt afladet celle (ligevægt). Cr(s) antages i overskud.
-64For en reaktion A ÿ B er målt følgende samhørende værdier af koncentration og tid ved 25 EC: t/s [A] / M
0
46
92
212
310
0,1000
0,0501
0,0249
0,0041
0,00094
16)
Bestem reaktionsordenen og udregn hastighedskonstanten, k.
17)
Hvor lang tid går der før koncentrationen, [A], er faldet til 0,0125 M? Temperaturen hæves til 50 EC. [A]o er 0,1000 M som før. Det tager nu 13,25 s før [A] er faldet til 0,0125 M.
18)
Hvad er aktiveringsenergien, Ea. (Hvis spørgsmål 17 ikke er besvaret, benyttes værdien 150 s ved 25 EC). I F2O sidder oxygenatomet i midten.
19
Opskriv en elektronprikformel for F2O og begrund om molekylet er lineært eller vinklet.
20)
Angiv en elektronprikformel for ozon, O3, og begrund om molekylet er lineært eller vinklet.
X5
Samtlige spørgsmål refererer til 25,00 º C, hvor intet andet er anført. Udover opgivne talværdier må der kun benyttes værdier fra lærebogens tabeller. Vands normale kogepunkt 100 ºC svarer til trykket 1 atm = 1013 mbar. Under særlige vejforhold kan atmosfærens tryk antage værdier på noget under 1000 mbar.
1)
Beregn kogepunkt for vand ved trykket 960 mbar. Fordampningsenthalpien for H2O er 40,67 kJ·mol–1, og denne regnes temperaturuafhængig. Det antages, at kogning af kartofler reaktionskinetisk er en 1. ordens reaktion, og at kartofler er 99% omdannet (kogt) i løbet af 20 minutter ved 100 ºC og 1013 mbar.
2)
Beregn hastighedskonstanten ved 100 ºC for kogning af kartofler. Aktiveringsenergien Ea for kogning af kartofler sættes til 97,0 kJ·mol–1, og denne størrelse såvel som frekvensfaktoren A regnes temperaturuafhængig.
3)
Beregn forholdet mellem hastighedskonstanten ved 100 ºC og hastighedskonstanten ved 98 ºC for kogning af kartofler.
4)
BaSO4 er tungtopløseligt i vand. Beregn opløseligheden af BaSO4 (mol·L–1) i rent vand.
-655)
Beregn opløseligheden af BaSO4 (mol·L–1) i en vandig 0,050 M opløsning af Na2SO4 (fuldstændigt dissocieret).
6)
Beregn hvor mange mol BaSO4, der udfældes ved sammenblanding af 50 mL 0,010 M BaCl2(aq) (fuldstændig dissocieret) og 50 mL 0,020 M Na2SO4(aq).
7)
Beregn ligevægtskoncentrationen af SO42–.
8)
Beregn ligevægtskoncentrationen af Ba2+.
9)
For reaktionen H2(g) + ½ S2(g) ÿ
H2S(g)
har man bestemt ligevægtskonstanten Kp ved to temperaturer: Kp(1023 K) = 106 bar–½ ,
Kp(1218 K)
= 20,2 bar–½
Beregn ∆HÖm og ∆SÖm for omdannelsen, idet disse to størrelser regnes temperaturuafhængige i dette temperaturinterval. 10)
Beregn ∆UÖm ved 1120 K for omdannelsen. Såfremt ∆HÖm for omdannelsen ikke er fundet i spørgsmål 9, sættes ∆HÖm til –100,0 kJ·mol–1.
11)
For reaktionen H2(g) + S(s) ÿ
H2S(g)
er ligevægtskonstanten Kp = 6,8×10–2 ved 363 K. I et tænkt forsøg, indføres 0,20 mol H2 og 1,00 mol S i en beholder på 1,00 L ved 363 K. Beregn partialtrykket af H2S i ligevægtstilstanden. AgNO3 er letopløseligt i vand og AgBr er tungtopløseligt i vand. Begge salte er fuldstændigt dissocierede i vandig opløsning. Der tænkes opbygget følgende elektrokemiske celle: Standardhydrogenelektrode 2 Ag+ (0,100 M) * Ag(s) Denne celles elektromotoriske kraft E = 0,741 V. 12)
Beregn ud fra ovennævnte standardreduktionspotentialet for Ag+ + e! Der tilsættes i højre halvcelle så meget KBr(s), at [K+]
har indstillet sig, er cellens E = 0,121 V.
Ag.
= 0,250 M. Volumenforøgelsen
herved negligeres. Herved udfældes AgBr. Når opløselighedsligevægten AgBr(s) W Ag+(aq) + Br-(aq)
ÿ
-6613)
Beregn ligevægtskoncentrationen af Ag+.
14)
Beregn ligevægtskoncentrationen af Br- ved samme ligevægt og beregn desuden opløselighedsproduktet for AgBr. Magnesiumoxid MgO er opbygget af Mg2+ - ioner og O2- - ioner med samme krystalstruktur som NaCl. Den korteste afstand mellem en Mg2+ - ion og en O2- - ion er 211 pm.
15)
Skitser eller beskriv enhedscellen af MgO-strukturen og beregn enhedscellens kantlængde.
16)
Beregn densiteten (massefylden) af krystallinsk MgO.
17)
Vis ved beregning at Coulomb-delen af krystalenergien for MgO-strukturen er ca.- 4600 kJ×mol-1.
18)
Angiv antallet af uparrede (dvs. ikke-spinparrede) elektroner i følgende atomer og ioner: Mg, Mg2+, O, O2-. Natriumphosphat Na3PO4 opløses i vand som Na+- ioner og PO43! - ioner. Sidstnævnte protolyseres i opløsningen, hvorved denne får en basisk reaktion.
19)
Beregn pH i en 0,0125 M vandig opløsning af Na3PO4.
20)
Opskriv de 6 nødvendige ligninger til bestemmelse af [H3O+]-koncentrationen i en 0,0125 M vandig opløsning af Na3PO4, såfremt der tages hensyn til alle tre protolysetrin for PO43-.
X6
Samtlige spørgsmål refererer til 25,00 ºC, hvor intet andet er anført. Udover opgivne talværdier må der kun benyttes værdier fra lærebogen. I eddikesyre (CH3COOH) kan methyl hydrogenatomerne ét efter ét udskiftes med chloratomer. Herrved fås chloreddikesyre (ClCH2COOH), dichloreddikesyre (Cl2CHCOOH) og trichlor-eddikesyre (Cl3CCOOH).
1)
Hvilken af de 4 syrer har den svageste korresponderende base? Angiv KB for basen.
2)
Beregn pH i 0,100 M eddikesyre.
3)
Beregn pH i 0,100 M trichloreddikesyre (CCl3COOH).
-67Ved saltning af veje udnyttes at vands frysepunkt sænkes, når det indeholder opløste ioner. NaCl er det mest anvendte salt, CaCl2 er dyrere. 4)
Hvad er frysepunkterne af vandige opløsninger af henholdsvis 29,22 g NaCl i 1 kg H2O, og 44,39 g CaCl2 i 1 kg H2O? Den molale frysepunktskonstant for H2O er lig 1,86 K·kg·mol-1.
5)
Angiv antallet af uparrede elektroner i grundtilstanden af følgende atomer: Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl og Ar.
6)
Udregn ∆HÖm og ∆SÖm for reaktionen: H2(g) + I2(s) ÿ 2HI(g) ved 25 °C. Kommentér fortegnet for ∆SÖm .
7)
Udregn ∆UÖm for reaktionen i spørgsmål 6.
8)
Udregn ∆GÖm og ligevægtskonstanten, Ka, for reaktionen i spørgsmål 6. I en reaktionsbeholder holdes partialtrykket af H2 konstant lig med 2 bar.
9)
Hvad er partialtrykket af HI ved ligevægt for reaktionen i spørgsmål 6? Der regnes med overskud af I2(s). (Hvis spørgsmål 8 ikke er besvaret benyttes værdien Ka = 0,30).
10)
Ved hvilken temperatur er partialtrykkene af H2 og HI lige store ( = 2 bar) under betingelserne i spørgsmål 9)? ∆HÖm og ∆SÖm regnes for uafhængige af temperaturen. Én af krystalformerne af wolfram (β-W) krystalliserer i den kubiske rumcentrerede kuglepakning. Kantlængden af enhedscellen er 315 pm.
11)
Hvad er den korteste afstand mellem to W-atomer? Hvad er den næstkorteste afstand mellem W-atomerne?
12) 13)
Hvad er densiteten af β-W? For reaktionen: NOBr(g) ÿ NO(g) + ½Br2(g) er målt følgende samhørende værdier af koncentration og tid ved 10 ºC. Bestem reaktionsordenen og udregn hastighedskonstanten, k.
14)
t/s
0
1,25
3,75
8,75
18,75
[NOBr]/M
0,5000
0,2500
0,1240
0,0620
0,0313
Hvor lang tid går der før [NOBr] i spørgsmål 13 er faldet til 0,2000 M? (Hvis hastighedskonstanten ikke er fundet benyttes værdien k = 1,5 M!1 · s!1). Aktiveringsenergien for reaktionen i spørgsmål 13 er 50 kJ·mol-1.
-6815)
Med hvor stor en faktor ændres reaktionshastigheden hvis temperaturen hæves til 50 °C? Frekvensfaktoren, A, forudsættes uændret. Ved hjælp af en katalysator sænkes aktiveringsenegien til 42 kJ·mol-1 for reaktionen i spørgsmål 13.
16)
Med hvor stor en faktor ændres reaktionshastigheden ved 10 °C? Frekvensfaktoren, A, forudsættes uændret. En elektrokemisk celle har opbygningen: Zn(s) # 0,0200 M Zn2+(aq) ## 0,300 M Pb2+(aq) # Pb(s)
17)
Opskriv de to halvcellereaktioner og den totale cellereaktion.
18)
Hvad er cellens elektromotoriske kraft, E? Hvad er ∆Gm for cellereaktionen i spørgsmål 17?
19)
Cellereaktionen i spørgsmål 17 forventes at forløbe til ligevægt ved afladning. Hvad er da forholdet mellem koncentrationerne af Pb2+ og Zn2+? Der regnes med overskud af Zn(s). Udregn [Pb2+] og [Zn2+] efter afladningen.
20)
Cellen i spørgsmål 17 oplades til E = +0,800 V. Hvad er nu forholdet mellem koncentrationerne af Pb2+ og Zn2+? Udregn [Pb2+] og [Zn2+] efter opladningen.
X7
Samtlige spørgsmål refererer til 25,00 ºC, hvor intet andet er anført. Udover opgivne talværdier må der kun benyttes værdier fra lærebogens tabeller.
1)
Afstem følgende reaktionsligning, idet reaktionen forløber i sur, vandig opløsning: H2O2 + MnO4−
ÿ Mn2+ + O2
Pentan (C5H12) og hexan (C6H14) danner ideale væskeblandinger. Ved 20 ºC er damptrykkene af de rene væsker henholdsvis 0,5547 bar og 0,1341 bar. 2)
Beregn damptrykket over en væskeblanding af pentan og hexan, i hvilken molbrøken af pentan er 0,400.
3)
Beregn molbrøken af pentan i dampfasen. Kogepunktet for pentan (ved 1,01325 bar) er 36,10 ºC.
-694)
Angiv ved hjælp af Troutons regel en tilnærmet værdi af enthalpitilvæksten for fordampning ved kogepunktet. Angiv desuden en tilnærmet værdi af entropitilvæksten for samme omdannelse.
5)
Angiv tilvæksten i Gibbs-energi for fordampning ved kogepunktet. I et højtbeliggende laboratorium kan atmosfæretrykket være f.eks. 0,753 bar.
6)
Beregn kogepunktet for pentan ved 0,753 bar. ∆Hvap,m for pentan sættes i dette spørgsmål til 26,75 kJ$molB1.
7)
Sølvchromat Ag2CrO4 er tungtopløseligt i vand. Beregn opløseligheden af Ag2CrO4 (mol·LB1) i rent vand.
8)
Beregn opløseligheden af Ag2CrO4 (mol·LB1) i en vandig 0,100 M opløsning af AgNO3 (fuldstændigt dissocieret).
9)
Beregn hvor mange mol Ag2CrO4, der udfældes ved sammenblanding af 400 mL 0,100 M AgNO3 og 100 mL 0,100 M K2CrO4 (fuldstændigt dissocieret).
10)
Beregn ligevægtskoncentrationen af Ag+ i spørgsmål 9.
11)
Beregn ligevægtskoncentrationen af CrO42B i spørgsmål 9, dels tilnærmet og dels nøjagtigt. En elektrokemisk celle er baseret på følgende halvreaktioner: 4OH−(aq) ÿ O2(g) + 2H2O(l) + 4e− Fe3+(aq) + e− ÿ Fe2+(aq)
12)
Opskriv den totale cellereaktion og beregn EÖ for cellen.
Cellen tænkes realiseret ved en Pt-plade neddyppet i en opløsning, hvor [Fe2+] = [Fe3+] = 0,100 M i den ene halvcelle. I den anden halvcelle er en Pt-plade neddyppet i rent vand under tilførsel af O2(g) ved et tryk på 0,800 bar. 13)
Beregn E for cellen under disse betingelser.
14)
Beregn ligevægtskonstanten Ka for cellereaktionen. Reaktionshastigheden for følgende reaktion blev studeret: SO2Cl2(g) ÿ SO2(g) + Cl2(g)
-70Reaktionen fortsætter indtil alt SO2Cl2 er spaltet. I en lukket beholder ved 279,2 ºC har man målt følgende totaltryk (ptot) til forskellige tidspunkter: tid/s ptot/bar
204 0,3956
2466 0,4432
4944 0,4886
7500 0,5291
sluttilstand 0,7820
15)
Beregn begyndelsestrykket (p0) af SO2Cl2.
16)
Beregn partialtrykket (pA) af SO2Cl2 til de tidspunkter, hvor ptot er angivet.
17)
Vis ved beregning at reaktionen i spørgsmål 15 er af 1. orden, svarende til udtrykket
−
dpA = k ⋅ pA , og bestem hastighedskonstanten ved 279,2 ºC. dt
18)
Beregn halveringstiden ved 279,2 ºC for reaktionen i spørgsmål 15.
19)
Opskriv en elektronprikformel for SO2, idet det oplyses, at S-atomet sidder i midten. Afgør på basis af elektronprikformlen, om molekylet forventes at være lineært eller vinklet.
20)
Angiv med begrundelse om SO2 kan forventes at have elektrisk dipolmoment, såfremt det er lineært, og såfremt det er vinklet.
X 8.
Samtlige spørgsmål refererer til 25,00 ºC, hvor intet andet er anført. Udover opgivne talværdier må der kun benyttes værdier fra lærebogens tabeller.
Phenol, C6H5OH, er en svag syre med KA = 1,0×10-10 M 1)
Beregn pH i en 0,100 M opløsning af phenol i vand.
2)
Beregn pH i en 0,0001 M opløsning af C6H5ONa, natriumsaltet af phenol. Saltet er letopløseligt.
3)
En 0,010 M opløsning af phenol blandes med samme volumen 0,010 M opløsning af C6H5ONa. Beregn pH i den resulterende opløsning. Hvad bliver pH, hvis denne opløsning fortyndes 10 gange?
Opløselighedsproduktet af magnesiumfluorid, MgF2, er: Ksp = 7,4 × 10 − 9 M 3
-714)
Beregn opløseligheden af MgF2 i rent vand.
5)
Til opløsningen i spørgsmål 4) tilsættes nu så meget af det letopløselige NaF at koncentrationen af Na+ bliver 0,200 M. Med hvor stor en faktor formindskes opløseligheden af MgF2?
6)
Til en opløsning som den oprindelige i spørgsmål 4) tilsættes så meget af det letopløselige Mg(NO3)2 at NO3- koncentrationen bliver 0,400 M. Med hvor stor en faktor formindskes opløseligheden af MgF2?
7)
Opstil ladningsbalancen (elektroneutralitetsbetingelsen) for ligevægtsopløsningen i spørgsmål 6). Udregn ligevægtskoncentrationerne af Mg2+, F! og NO3!.
Tetrachlormethan, CCl4, og trichlormethan, CHCl3, danner ideale blandinger. 8)
Ved 5,0 EC er damptrykket af ren CCl4 lig 0,102 bar og af ren CHCl3 0,0550 bar. Hvilken sammensætning af dampfasen er i ligevægt med en væskefase, hvor molbrøken af CHCl3 er 3 gange større end molbrøken af CCl4?
9)
Beregn sammensætningen i væskefasen af en blanding af CCl4 og CHCl3 i ligevægt med et totaltryk på 0,0715 bar ved 5,0 EC.
10)
Beregn sammensætningen af dampfasen af en blanding af CCl4 og CHCl3 i ligevægt med et totaltryk på 0,0715 bar ved 5,0 EC.
Ligevægtskonstanten for reaktionen: CO2(g) + C(s,grafit) õ ø
2CO(g)
ved 807 EC er Kp = 2,22 bar. I en beholder på 3,000 L indføres 8,000 g CO2, 2,000 g C(grafit) og 1,500 g CO. 11)
Beregn partialtrykket af henholdsvis CO2 og CO ved forsøgets start før reaktionen begynder.
12)
Vil reaktionen forskydes mod højre eller mod venstre, når den bevæger sig mod ligevægt? Svaret skal begrundes.
-7213)
Beregn totaltrykket, når ligevægten i spørgsmål 11) har indstillet sig.
Ozon, O3, kan reagere med uforbrændte carbonhydrider fra bilers udstødning, for eksempel ethen, C2H4, efter: O3(g) + C2H4(g) 14)
ø õ
C2H4O(g) + O2(g)
Beregn ∆HÖm , ∆SÖm og ligevægtskonstanten Ka for reaktionen. For acetaldehyd, C2H4O(g) er HÖm = !166 kJ@mol!1 og SÖm = 266 J@K!1@mol!1.
15)
Beregn ∆UÖm og Kp for reaktionen. Kommentér størrelsen af ∆SÖm .
I en beholder, hvor koncentrationen af C2H4(g) holdes konstant under forsøget, indføres O3(g) i en startkoncentration på 5,54×10-5 M. Følgende samhørende værdier af tid og ozonkoncentration måles: t/s
0
10
30
60
[O3]/M
5,54×10-5
4,19×10-5
2,82×10-5
1,89×10-5
16)
Vis at reaktionsordenen er lig 2 med hensyn til ozon.
17)
Hvor lang tid går der ved 25 EC før [O3] er blevet en faktor 1000 gange mindre end startkoncentrationen?
18)
Aktiveringsenergien for reaktionen er Ea = 100 kJ @mol!1. Ea og frekvensfaktoren, A, regnes for temperaturuafhængige. Hvilken temperatur skal eksperimentet udføres ved, for at reduktionen af [O3] med en faktor 1000 varer 60 sekunder? (Hvis spørgsmål 17) ikke er besvaret, anvendes værdien, t = 30000 sekunder ved 25 EC).
19)
I bortrifluorid, BF3, sidder boratomet i midten bundet til 3 fluoratomer. Angiv en elektronprikformel for BF3, og begrund om molekylet er plant eller pyramideformet.
20)
I nitrogentrifluorid, NF3, sidder nitrogenatomet i midten bundet til 3 fluoratomer. Angiv en elektronprikformel for NF3, og begrund om molekylet er plant eller pyramideformet.
X 9.
Samtlige spørgsmål refererer til 25,00 ºC, hvor intet andet er anført. Udover opgivne talværdier må der kun benyttes værdier fra lærebogens tabeller.
Blychromat PbCrO4 og blyiodid PbI2 er tungtopløselige i vand.
-731)
Beregn opløseligheden s (mol·L−1) af PbCrO4 i vand.
2)
Beregn opløseligheden s (mol·L−1) af PbI2 i vand.
En opløsning, der er 0,100 M med hensyn til såvel CrO42− som I− , tilsættes langsomt en opløsning, der indeholder Pb2+ - ioner. Rumfangsforøgelsen herved negligeres. 3)
Beregn [Pb2+], når PbCrO4 begynder at udfælde, og ligeledes [Pb2+], når PbI2 begynder at udfælde.
4)
Beregn restkoncentrationen af CrO42− i opløsningen i det øjeblik, hvor PbI2 begynder at udfælde.
Salpetersyrling HNO2 er en svag syre, hvis salte kaldes nitriter. Der fremstilles 100 mL 0,200 M vandig opløsning af HNO2. 5)
Beregn pH i opløsningen.
20,00 mL af opløsningen titreres med 0,100 M NaOH - opløsning. 6)
Beregn pH efter tilsætning af 20,00 mL NaOH - opløsning.
7)
Beregn pH efter tilsætning af ialt 40,00 mL NaOH - opløsning.
8)
Beregn pH efter tilsætning af ialt 60,00 mL NaOH - opløsning.
Ammoniumnitrit NH4NO2 dissocierer fuldstændigt i ammoniumioner og nitritioner ved opløsning i vand. 9)
Angiv hvorledes disse to ioner protolyseres i vandig opløsning. Beregn desuden en tilnærmet værdi af pH i en 0,200 M vandig opløsning af NH4NO2.
Følgende gasfasereaktion betragtes: H2(g) + I2(g)
W
2HI(g)
10)
Beregn ∆HÖm og ∆SÖm for denne omdannelse.
11)
Beregn ∆UÖm for omdannelsen.
-7412)
Beregn ∆GÖm og ligevægtskonstanten for ovenstående ligevægt.
Ved en temperatur, hvor ligevægtskonstanten antager værdien 500 tænkes udført et forsøg, hvor 1,00 mol H2(g) og 1,00 mol I2(g) blandes i en beholder på 500 L. 13)
Beregn stofmængden af HI(g), når reaktionen er forløbet til ligevægt.
En elektrokemisk celle er baseret på følgende celleraktion: Cu(s) + 2Ag+(aq)
W
Cu2+(aq) + 2Ag(s)
14)
Opskriv cellediagrammet og beregn EÖ for cellen.
15)
Beregn ∆GÖm og ligevægtskonstanten Ka for cellereaktionen.
-7516)
Beregn slutkoncentrationen af Cu2+(aq), når 2,000 g Cu(s) anbringes i 200,00 mL af en opløsning, der er 0,1000 M med hensyn til Ag+.
17)
Beregn slutkoncentrationen af Cu2+(aq), når 0,200 g Cu(s) anbringes i 200,00 mL af en opløsning, der er 0,1000 M med hensyn til Ag+.
Cæsiumbromid CsBr har samme krystalstruktur som cæsiumchlorid. Enhedscellens kantlængde er 430,2 pm. 18)
Angiv koordinationstallet, dvs. antallet af nærmeste - og lige nære - ioner for såvel Cs+ som Br−.
19)
Beregn den korte afstand d(Cs+ − Br−) mellem centrene af Cs+ og Br−. Beregn desuden afstanden mellem to ioner af samme slags, dvs. dels d(Cs+ − Cs+) og dels d(Br− − Br−).
20)
Bestem antallet af formelenheder CsBr per enhedscelle og beregn densiteten af krystallinsk CsBr.
X 10.
Samtlige spørgsmål refererer til 25,00 º C, hvor intet andet er anført. Udover opgivne talværdier må der kun benyttes værdier fra lærebogens tabeller.
1)
Beregn pH i en 0,05 M opløsning af myresyre, HCOOH.
2)
Beregn pH i en 0,05 M opløsning af trichloreddikesyre, Cl3CCOOH.
Til 450 mL af en opløsning af 0,05 M myresyre sættes 550 mL 0,05 M opløsning af den korresponderende base, formiat (HCOOG). 3)
Beregn pH i blandingen.
Til 450 mL af en opløsning af 0,05 M myresyre sættes 550 mL 0,05 M NaOH opløsning. 4)
Beregn pH i blandingen.
-76Tidlige raketter anvendte hydrogenperoxid (H2O2) og hydrazin (N2H4) som brændstof. Reaktionen er:
2 H 2 O 2 ( ) + N 2 H 4 ( ) → N 2 (g) + 4 H 2 O(g) 5)
Beregn ∆HÖm , ∆SÖm og ∆GÖm for reaktionen ved 25 EC.
6)
Beregn ligevægtskonstanten, Ka , ved 25 EC og forklar kvalitativt fortegnet og størrelsen af ∆S.
Volumenet af 1 mol H2O2() er 23,59 cm3, af 1 mol N2H4() er 31,70 cm3. 2 mol H2O2() reagerer med 1 mol N2H4() ifølge den opgivne reaktion. 7)
Med hvor stor en faktor forøges rumfanget af systemet ved 1 bar og 25 EC?
8)
Er dannelsen af hydrazin, N2H4(), ud fra N2(g) og H2(g) frivillig ved 25 EC og 1 bar? Svaret skal begrundes.
Sølvphosphat, Ag3PO4, dissocierer til Ag+ og PO43G ioner. Opløselighedsproduktet er bestemt til 1,8×10G 18 M4. 9)
Beregn koncentrationerne af henholdsvis Ag+ og PO43G i en mættet opløsning af Ag3PO4.
Sølviodid, AgI, har et opløselighedsprodukt på 1,5×10G 16 M2. Til en opløsning, der rummer 0,100 M PO43G og 0,100 M IG sættes gradvist en opløsning af det letopløselige AgNO3. 10)
Begrund, om det første bundfald består af Ag3PO4 eller AgI, og beregn koncentrationen af Ag+, når det første bundfald udfældes.
Berylliumchlorid, BeCl2, i gasfase har Be atomet placeret i midten. 11)
Bestem om molekylet er lineært eller vinklet og angiv en elektronprikformel.
I methanal, H2CO, er C atomet placeret i midten, bundet til de andre tre atomer.
-7712)
Bestem om molekylet er plant eller pyramideformet og angiv en elektronprikformel.
Cyanidioner, CNG, er giftige. Alligevel er det tilladt at benytte nogle få cyanidforbindelser i mad, fx K4Fe(CN)6 som antiklumpningsmiddel i salt. Reaktionen: Fe 2 + + 6CN − → Fe(CN) 64 −
har en ligevægtskonstant på 2,0×1036 MG6. 13)
Beregn ligevægtskoncentrationen af frie CNG ioner hvis en vandig opløsning tilsættes Fe(CN)64G i en startkoncentration på 0,001 M.
Metallisk jern, Fe, har densiteten 7,874 g/cm3 og molvægten 55,847 g/mol. Fe krystalliserer i en kubisk struktur med en sidelængde på 287 pm. 14)
15)
Begrund ved udregning, om Fe krystalliserer i en rumcentreret eller en fladecentreret kuglepakning.
Hvad er den mindste afstand mellem to Fe-atomers centre?
Rørsukker, sucrose, kan reagere med vand og spaltes til et molekyle glucose og et molekyle fructose: Sucrose + H2O
ÿ
glucose + fructose
Ved 300 K er samhørende værdier af sucrosekoncentration og tid målt. 16)
Bestem reaktionsordenen med hensyn til sucrose, og udregn hastighedskonstanten, k.
t/min
0
5
10
15
20
[sucrose]/M
0,146
0,104
0,076
0,054
0,039
Ved 320 K gentages forsøget. Nu er hastighedskonstanten k320 = 0,135 min−1
-7817)
Bestem aktiveringsenergien for reaktionen, når frekvensfaktoren er uafhængig af temperaturen. (Hvis spørgsmål 16) ikke er besvaret, benyttes k300 = 0,065 min G1).
En elektrokemisk celle består af en Ag - stang neddyppet i en opløsning der er 0,001 M i Ag+ (venstre side) og en Sn - stang neddyppet i en 2,000 M Sn2+ opløsning (højre side). Elektrodekamrene er adskilt af en saltbro 18)
Opskriv cellediagrammet og cellereaktionen.
19)
Beregn den elektromotoriske kraft af cellen, og begrund, om cellereaktionen er frivillig.
Begge elektrodekamre har rumfanget 1 L. 20)
Beregn koncentrationen af henholdsvis Sn2+ og Ag+ når cellen er helt afladet.
-79FACITLISTE 1.
3
2.
a) C5H5N b) C5H5N
3.
a) 88,0 g"mol!1
4.
a) 82,7 %(masse) b) C2H5
5.
a) ! ! !
6.
a) 16,79 %(masse) b) 24,491 kg 24,889 L
b) C4H8O2 c) C4H10
b) 51,7 g
c) 9,89 %(masse) d) 12,26 %(vol) 88,83 %(vol) 7.
!!!
8.
0,00452 0,00140
9.
0,145
10.
0,222 bar 0,902 bar
11.
!2479 J"mol!1
12.
153,9 kJ
13.
!2020 kJ"mol!1
14.
!84,84 kJ
15.
11,1 kJ"mol!1
16.
!47,6 kJ"mol!1
17.
a) !393,5 kJ"mol!1
0,0778 mol"kg!1
9,40 mol"kg!1
0,0776 M
6,75 M b) 18,5 mL c) 162,5 mL 0,902 bar
!400 J"mol!1
139,2 kJ !2024 kJ"mol!1
!848,4 kJ"mol!1 !47,9 kJ"mol!1 !393,5 kJ"mol!1
b) 49,0 kJ"mol!1 56,4 kJ"mol!1
c) !3169,3 kJ"mol!1 !3170,5 kJ"mol!1 d) 178,3 kJ"mol!1 175,8 kJ"mol!1 18.
!631,1 kJ"mol!1
!623,7 kJ"mol!1
19.
!11346 kJ"mol!1
!11326 kJ"mol
20.
a) 2442 kJ b) 156,7 g c) 27,3 EC
21.
a) 43,5 m3 b) 3,85 % CO2 7,69 % H2O 12,50 % O2 75,96 % N2 c) !28,19 MJ
22.
0,0040 bar
23.
a) 48,4 kJ"mol!1 b) 489,3 K c) 0,0103 bar
24.
!127 EC
25.
!4,35 EC
26.
a) 61,3 kJ"mol!1 1424 mol
33,9 kJ"mol!1
0,034
b) 2,44"10!6 bar 0,1307 bar
111,2×103 g
27.
a) 0,157 bar b) !28,2 EC
28.
a) 6,75 bar b) !4602,2 kJ
!4613,5 kJ
c) 0,0266 mol 5,34 g
-8029.
a) 0,933
b) 0,276 bar 0,885
30.
a) 0,721 0,279 b) 0,898 0,102 c) 0,227 0,773 0,50 0,50 0,0453 bar
31.
a) 0,0264 bar 0,043 b) 0,132 bar c) !196,16 EC
32.
0,708 mol"kg!1 100,36 EC
33.
301 mL
34.
a) 288,7 g"mol!1 b) C6Cl6
35.
a) 40,00 % C 6,71 % H 53,29 % O b) CH2O c) 180,00 g"mol!1 C6H12O6
36.
a) !0,372 EC b) 0,081 c) 6010 J"mol!1
37.
7,94 bar
38.
a) 2,1,1 b) 2,2,2 c) 3,2,1 d) 1,2,3 e) 3,2,1
39.
Mod højre (Yp < Kp)
40.
a) 1,55 bar b) 1,07 bar 1,07 bar 0,48 bar
41.
a) 0,87 bar 1,88 bar 0,68 bar b) 0,68 bar > 0,48 bar
42.
2,27 bar 2,27 bar 14,94 bar 3,46 bar
43.
a) 0,872 mol 0,128 mol b) 0 mol 3,23×10!3 mol 0,498 mol 0,502 mol
44.
a) 1,17×10!2 mol
45.
0 mol 0,020 mol 0,010 mol
46.
a) 0,109 bar 5,18×10!3 bar3 b) 1,58 mol c) 3,48×10!2 bar3 0,617 bar
47.
6,9×10!4 M
48.
a) 1,4×10!8 M b) 5,0×10!4 mol
49.
a) 7,5×10!3 M b) Y > Ksp c) 3,7×10!2 mol 7,5×10!3 M 1,5×10!2 M
50.
a) 6,8×10!5 M3 b) ingen udfældning (Y < Ksp)
1,17×10!2 mol
5,60×10!3 mol
b) 8,13×10!3 M
6,1×10!12 M4 c) 5,0×10!3 M
4,0×10!14 M
c) [Ag+]2[SO42!] = 6,8×10!5 M3 [Ca2+][SO42!] = 2,4×10!5 M2 [Ag+] + 2[Ca2+] = 2[SO42!] 51.
a) 1,1×10!4 M b) 1,3×10!7 M c) 9,0×10!4 M 1,4×10!5 M 8,9×10!4 M
52.
a) 1,8×10!9 M b) AgCl c) ! ! !
53.
a) 4,1×10!6 M b) 8,4×10!8 M c) 8,7×10!6 M
54.
a) ! ! ! 84,4 mg b) 523 mL c) 4,9×10!5 M
55.
a) 1,7×10!4 M b) 1,8×10!9 M c) 10,52
56.
a) 7,1×10!7 M b) 1,95×10!2 M
57.
a) 1,14"10!5 M b) 5,9×10!11 M c) 2,45×10!4 M
58.
a) 2,87 b) 4,46 c) 11,28 d) 4,52
59.
a) 3,16×10!4 M
3,50
b) 3,16×10!4 M
3,7×10!6 M 6,0×10!7 M 1,7×10!5 M 7,5×10!6 M
13,00
3,16×10!11 M
-81c) mindre end i spørgsmål 2 5,0×10!7 M 60.
a) 1,97 b) 8,08 c) 1,00
61.
a) 1,22×10!3 M b) 3,89
62.
5,38 11,46
63.
a) 9,25
64.
a) 4,75 b) 3,81 mL
65.
a) 7,05×10!6 M b) 8,12 c) 3,68×10!2 M
66.
a) 8,37
b) 41,5 mL 58,5 mL c) 0,26
67.
a) 2,24
b) 1,75×10!12 M
68.
a) 0,1775 M
b) 2,75
6,42×10!6 M
1,56×10!9 M
b) 0,052 mol
0
5,72×10!3 M
c) 4,75 0
4,43×10!2 M
d) 6,42×10!6 M
7,34×10!2 M
c) 8,06
7,34×10!2 M
8,81
69.
!6915 J
70.
0,305 J"K!1
71.
154,5 J"K!1"mol!1
72.
a) ∆S
73.
a) !5633 J"mol!1
74.
a) !76 J"mol!1
75.
Det er muligt (∆Gms < 0)
76.
a) 57,1 kJ"mol!1 175,5 J"K!1"mol!1 4,77 kJ"mol!1 b)
6915 J
c) 8,7 mL
23,05 J"K!1
b) ∆U c) ∆H d) ∆G
p 2(NO2) p(N2O4)
b) !20,6 J"K!1"mol!1
c) !212 J"mol!1
b) 10,4 EC
0,146 bar 14,9 bar c) 0,71
0,29
77.
a) !176,4 kJ"mol!1 !284,4 J"K!1"mol!1 !91,6 kJ"mol!1 b) 1,89×10!8 bar
78.
a) 86,59 kJ"mol!1 6,76×10!16 60,54 kJ"mol!1 4,06×10!2 b) Y > K mod venstre c) 0,490 bar 0,490 bar 0,020 bar
79.
a) !9,6 kJ"mol!1 21,8 J"K!1"mol!1 b) 662 250 c) 662 250 d) 0,24 mol
80.
64,3 kJ"mol!1
81.
!57,0 kJ"mol!1
226 J"K!1"mol!1
a(Fe) a(CO2)
82.
a)
83.
a) 7,80×10!5 M b) Y > Ksp c) 68,3 kJ"mol!1
84.
a)
a(FeO) a(CO)
ptot
4,16 b) 0,219 bar 0,911 bar c) 484 mol
"2 0,402 b) ! ! ! 0,631 c) 3,59×10!3 M 0,380 1&"
-8210,2 kJ"mol!1 85.
a) 2,49×10!6 bar b) 1,50×10!8 M 2,49×10!6 214,5 kJ"mol!1 c) uændret
86.
a) !573,9 kJ b) 7,35×10!4 c) 106,5 EC
87.
a) !8,9 mV A b) Cu ÿ Cu2+ + 2e!
88.
3,71
89.
a) ! ! ! b) 0,02 V c) 3348 C
90.
1103 M!1
91.
a) 0,01 V b) 2,18 c) 0,031 M
92.
a) 0,04 V 22,5 b) 0,07 V !13,5 kJ"mol!1 c) 0,0064 M
93.
a) 0,03 V !5,79 kJ"mol!1 b)
94.
a) 1,37 mbar b) 4,8 mbar
95.
a) !0,06 V venstre b) 4,45×10!2
96.
a) 0,80 V b) 1,2"10!9 M c) 0,150 M 1,8"10!10 M2
97.
a) !237,1 kJ"mol!1 !242,3 kJ"mol!1 b) !229,1 kJ"mol!1
c) !33,8 mV
[Cr 2%]2[Fe 2%] [Cr 3%]2
10,33 M
4,45×10!2
c) ! ! !
c) 0,115 M 5,1×10!3 M
c) 1,187 V kJ"mol!1
98.
a) 0,61 V b) 0,31 V
99.
a) 0,020 V b) Pb + Sn2+ ÿ Pb2+ + Sn 0,0346 M 0,0754 M c) 2374 C
100.
0,112
101.
a) ionform b) 2. orden 0,542 M!1"h!1
102.
a) 1. orden m.h.t. A 2. orden m.h.t. B !d[A]/dt = k [A][B]2 b) 1,6×10!3 M!2"s!1 c) 677 s
103.
n = 2 2. orden k = 0,501 bar!1"min!1
104.
a) ½(3p0 ! ptot) b) 8,65×10!3 min!1 c) 33,3 min
105.
a) !d[A]/dt = k [A]2 b) 113,7 kJ"mol!1
1/[A] ! 1/[A]0 = k t
c) 1,25 bar
106.
a) 0,829 h!1 b) 97,8 kJ"mol!1
107.
a) 400 min b) 98,6 kJ"mol!1 c) 14,8×103
108.
a) 4,54×10!3 s!1 b) 107,5 min. c) 0,0769
229,1
-83109.
a) 0,408 bar b) ½(3p0 ! ptot) c) 4,42×10!4 s!1
110.
a) ! ! ! b) 0,1000 0,0800 0,0640 0,0410 0,0262 0,0168 M c) 1. orden 0,0446 min!1
111.
a) 4054 min 31,55 min b) 97,4 kJ"mol!1 c) 75,1 kJ"mol!1
112.
a) 2,4×10!34 m b) 3,96×103 m"s!1 c) 634 K
113.
a) 4,84×10!19 J b) 7,30×1014 s!1 410,7 nm c) 2,18×10!18 J
114.
a) i.t. b) t. c) t. d) i.t. e) t.
115.
1 0 1 2 3 2 1 0
116.
[He] [Ne] [Ar] [Ar] [Ar]3d2
117.
!!!
118.
[He]2s22p2 [Ne]3s23p2 [Ar]3d104s24p2 [Kr]4d105s25p2 [Xe]4f145d106s26p2
119.
a) 1s22s22p6 1s22s22p6 Ne b) ! ! ! c) ! ! !
120.
KBr NaCl LiF
121.
!!!
122.
!!!
123.
!0,66 e +0,33 e +0,33 e
124.
!!!
125.
CCl3F CCl2F2 CClF3
126.
a) XY b) X2Y c) XY
127.
a) 8R 3 (4R/ 3)3 (4R/ 2)3 b) 0,52 0,68 0,74
128.
408 pm
129.
Diamant 8 grafit 4
130.
486 pm 210 pm
131.
a) NaWO3 b) 7,36 g"cm!3 c) W 6 (O) O 2 (W)
132.
a) 182 pm b) 75 pm c) 2,07 g"cm!3
133.
a) 248,2 pm 124,1 pm b) 8
134.
a) 281,9 pm b) 281,9 pm 398,7 pm
135.
a) 3,475 g"cm!3 157 pm b) 4
Na 12 (O)
2 c) 7,88 g"cm!3
4
c) B 3 1
N 5 3
-84136.
a) 30,3 kJ"mol!1 29,4 kJ"mol!1 b) 0,4972 mol"kg!1 I2
137.
a) 1
E1.
a) 0,565
E2.
a) 12,00 b) 5,77 c) 2
E3.
a)
5,10 g"cm!3 b) 12
c) 8
6 c) 276 pm 195,5 pm
0,435 b) 0,349 bar c) 0,31 K
a(MgO) a(CO2) a(MgCO3)
b) 263 kJ"mol!1
'
p(CO2) bar
323 J"mol!1"K!1
0,1333
0,996
c) 8,5 kJ"mol!1
E4.
a) !88,8 kJ"mol!1 0,46 V b) 0,43 V c) 3,75×10!9 M
E5.
a) 4,75 4,75 b) 12,75 c) 5,30
E6.
a) 35,98 EC 68,75 EC b) 0,403 0,597 c) 0,701 bar 0,312 bar 0,692 0,308
E7.
a) (5p0 ! 2ptot)/3 b) 0,159 bar c) 0,228 h
E8.
a) 424 pm 3,51 g"cm!3 b) 0,685
E9.
a) 0,0621 M b) 102,13 g"mol!1 4 c) 1,49×10!5 M
E10.
a) Y > Ksp 2,50×10!4 mol b) 5,00×10!3 M 4,00×10!10 M c) ! ! ! lineær
E11.
a) 90,6 kJ"mol!1 0,3302 bar2
E12.
284,8 J"K!1"mol!1
c) 3,3×10!12 bar
5,7 kJ"mol!1
b) 0,1008 bar2
c) 0,635 bar
a) 2 0 0,311 M!1"s!1 b) 1/[NO2] ! 1/[NO2]0 = k t 4,5×10!3 M c) 9,50×10!3 M 6,30×10!6 M"s!1
E13.
a) 3,41 b) 2,30 c) 8,26
E14.
a) 94 EC b) S(monoklin) c) 8
E15.
a) ! ! !
E16.
a) 372 pm 8 8 b) !592,6 kJ"mol!1 c) 4,45 g"cm!3
E17.
a) 3,151 K"kg"mol!1 32,56 kJ"mol!1 b) 227,17 g"mol!1 c) C7H5N3O6
E18.
a) 0,7099 1,1621 b) 1274 J"mol!1 !595 J"mol!1 30,09 kJ"mol!1 64,45 J"mol!1
b) ! ! !
1,80×10!2 bar!1"min!1 c) 371 EC
c) 0,050 mol E19.
a) 3,06 b) 4,14×10!3 M 0,173 c) ! ! !
E20.
a) 0,0296 V b) 0 V !0,0286 V c) Ja
E21.
a) 0,0100 M ! ! ! b) c + x c ! x c) 0,0045 M 1,84
E22.
a) ! ! ! !890,2 kJ"mol!1 b) 35,91 MJ c) 817,9 kJ"mol!1 1,06 V
E23.
a) ! ! ! ! ! ! b) 0,21 V 0,12 V c) 2,65×106 M
-85E24.
a) 395 pm b) 1,524 g"cm!3 c) 82 pm
E25.
a) 9,59×10!5 M 4,73×10!5 M b) 9,2×10!8 M 7,3×10!7 M c) 0,126
E26.
a)
p(N2O4)
6,86 bar!1
2
p (NO2)
0,242 bar 0,44 E27.
b) 2,13×10!2 bar!1
c) 0,188 bar
0,56
a) k[CH3Br][OH!] 6,32×10!6 M"s!1 b) 1/c ! 1/c0 = k t c) 8,53×10!2 M 8,53×10!2 M 2,04×10!6 M"s!1
E28.
a) 8 4 b) 236 pm c) 3,186 g"cm!3
E29.
a) 0,599 0,401 b) 0,442 0,558 c) 0,654 0,346
E30.
a) ! ! ! ! ! !
E31.
a) 10,98 b) 5,37 c) 1,60
E32.
a) 3,98×10!21 bar 1,023×10!12 bar b) 390,5 kJ"mol!1 321,3 kJ"mol!1
b) !0,057 V c) 0,311 M
563,5 kJ"mol!1 173,0 J"K!1"mol!1 c) Ligevægten påvirkes ikke E33.
a) ! ! ! b) 1. orden
0,0280 min!1
E34.
a) !27,4 kJ"mol!1 b) 1,58×10!5 bar c) 74,2 EC
E35.
a) 4,17 b)
[H3O %][HS &]
[H3O %][S 2&] &
[HS ]
[H2S]
' 9,1×10&8 M
' 1,0×10&12 M [H 3O+]
[OH!] = 1,00×10!14 M2
[H2S] + [HS!] + [S2!] = 0,0500 M [H3O+] = [HS!] + 2[S2!] + [OH!] E36.
a) 0,031 V b) 0,0617 M 0,0283 M c) 901 C
E37.
a) 4,19 b) 8,44
E38.
a) !215,1 kJ"mol!1
!186,4 J"K!1"mol!1
b) !212,4 kJ"mol!1
!180,1 J"K!1"mol!1
c) 7,2×10!10 bar E39.
Y > Ksp b) 5,53×10!4 mol
E40.
a) 502 pm b) 1,672 g"cm!3 c) 3 (M3C6 0)
!159,5 kJ"mol!1 !104,7 kJ"mol!1
8,81×1027 1,39×109
-86E41.
a) 0,744 bar b) 2,42
E42.
a) 121,7 kJ"mol!1 b) 2,79
161,0 J"K!1"mol!1
!6,8 kJ"mol!1
2,79 bar 0,042 M
c) 0,048 M
0,036 M
E43.
a) ! ! ! ! ! !
E44.
a) υtot = k1 [NO2]2 2 0 b) 40,7 kJ"mol!1
E45.
a) 0,256 M b) - - -
E46.
b) 0,90 V c) 154,4 kJ"mol!1 8,9×10!28
triangulært
a) - - -
b) 1,39×10!3 M
d) - - -
---
e) 1,41 V
1,37×10!3
c) 0,212 bar
2,90×10!4 M
f) frivillig
E47.
a) 3,80 Å 3,30 Å 2,31 Å 6,60 Å b) 121,63 g"mol!1
E48.
a) 12,6
E49.
a) !3,97 V
E50.
a) - - -
b) 3,94×10!12 << 1 3,94×10!12 bar c) 747,41 K
d) 1,00 bar
c) 12,04 mg"m!3 1,20 kg
b) 1,0 cm 1,00×10!4 M 5,40×10!5 M 2,94×10!5 M 1,59×10!5 M 8,6×10!6 M 5×10!7 M c) 1. orden E51.
a) 0,100 M 2,93
b) 4,85
c) 8,78
d) 12,30
E52.
a) !71,0 kJ"mol!1
2,75×1012
2,75×1012 bar!½
b) 142,0 kJ"mol!1
1,32×10!25
1,32×10!25 bar
c) !64,0 kJ"mol!1
9,09×108
9,09×108 bar!½
E53.
a) 3,17 g"cm!3 b) 12 6
E54.
a) 9,46 M
E55.
a) 1033 s b) 7753
E56.
a) 0,0343 bar
0,0185 bar
c) 0,0178 bar
0,0089 bar 0,0267 bar 0,667
E57.
a) 4,07×1031
b) 4,07×1035 M
E58.
a) 1,2×10!3 M c) - - -
E59.
a) 8,12
c) 281 pm 199 pm
b) 0,050 g c) 1,30×10!4bar b) 0,519
2,7×10!7 M
d) 0,12 mg"m!3 Zn2+ b) 3,12
c) 99,3 Å3
0,999 bar
d) - - -
0,481
b) 7,4×10!3 M
0,333
27 M
0,079 mg"m!3 Cd2+ 2,81 g"cm!3
d) 0,68 Å
e) - - 8,65×10!8 s!1
-87E60.
a) NH3
NH4+
b) 5,98×10!4 M d) 0,200 M E61.
E62.
H3O+
H2O
1,67×10!11 M
5,00×10!14
a) 120,1 kJ"mol!1
3,0×10!12
a) 1. orden
1. orden
- - -,
10,78
13,30
9,0×10!22
c) 3,0×10!11
0,0033 s!1
OH!
- - -,
c) 0,511 bar
1,8×10!6 M b)
p 2(CO) p(CO2)
9,0×10!22 bar
d) 3,5×10!14
0,0094 s!1
b) 21,0 kJ"mol!1 b) 4/27 (ptot)3
1,40×1010 bar
Zn(s) + 2Ag+(aq) ÿ Zn2+(aq) + 2Ag(s)
b) 1,52 V
E63.
a) !169,0 kJ"mol!1
E64.
a) - - -
d) 7,3×10!10 M
4,05×1029
c) - - - lineært c) 9649 C
1,5×10!10 M2
e) 0,200 M
E65.
a) 286,6 pm
b) 248,2 pm
E66.
a) 11,16 bar
b) 2,04×10!4 M
E67.
a) 1,81
E68.
a) 130,4 kJ"mol!1
1,4×10!23
b) 177,7 kJ"mol!1
82,5 kJ"mol!1 6,2×10!8
c) 7,53×10!6 M
b) - - - - - - - - - - - - - - - - - -
c) 1,21 mol
1,4×10!23 bar 6,2×10!8 bar
2,50 mol
E69.
a) 1s22s22p63s23p3
E70.
a) 0,1008 bar2
0,1008
c) 1,36 mol
1,86 mol
3 uparrede elektroner (Hunds regel)
b) - - - - - - - - -
b) 284,8 J"K!1"mol!1 > 0 ~ uordnet gasfase
E71.
a) - - - Cd + 2Ag+ ÿ Cd2+ + 2Ag 1,13 V b) 1,11×10!20 M
E72.
a) !
E73.
a) 1,95
d[A] ' k [A] dt
ln
b) 2,96
[A]0 [A]
' kt
b) 107,0 kJ"mol!1
0,07 V c) 2,20 bar
-88X1. 1
2
3
4
5
4,9×10!3 M
2,4×10!4 M
-
2[Ca2+]+2[Sr2+] = 2[SO42!]
5,0×10!3 M 4,8×10!3 M 1,6×10!4 M
6
7
8
9
10
0,279 K
10,98
5,28
9,25
< 109,5E 109,5E
11
12
13
14
15
NH3 dipolmoment NH4+ intet dipolmoment
0,04 V
0,034 V
22,50 22,50
0,1245 M 0,0055 M
16
17
18
19
20
0,01048 M"min!1 0,000134 M"min!1
1890 min
172 min
73,9 kJ"mol!1
-,
0,2619 M!1"min!1
X2. 1
2
3
4
5
0,1330 bar
0,0665 bar 0,1547
90,16 K
0,1547 0,8453
2,17
6
7
8
9
10
3,35
8,02
12,30
2,97 bar
p(COCl2) p(CO) p(Cl2) 6,76×1012 bar!1
11
12
13
14
15
!73,2 kJ"mol!1 !112,5 kJ"mol!1
!110,0 kJ"mol!1 !97,5 kJ"mol!1
7,39×108 bar!1
0,195 bar 0,805 bar
0,01 V
16
17
18
19
20
0,459
0,055 M 0,120 M
2904 C
!474,3 kJ"mol!1
1,23 V
-89X3. 1
2
3
4
5
7,8×10!5 M
2,2×10!6 M
PbCrO4
1,1×10!5
2,00
6
7
8
9
10
66,6 kJ"mol!1
!, 0,34 V
0,35 V
3,1×1011
0,31 V
11
12
13
14
15
0V 0M
1,70 M
!36,0 kJ@mol!1 446,0 J@K!1@mol!1 !169,0 kJ@mol!1
!213,6 kJ@mol!1 1,0×1028
16
17
18
19
20
1,0×1028 bar3 2,8×1023 M3
4,1×109 bar
! lineært
α=1 β=2 0,80 M!2s!1
1,35 s
1,2×10
!11
M
X4. 1
2
3
4
5
pH = 2,37
pH = 4,15
pH = 8,37
3,75
Tf = !4,24 EC
6
7
8
9
10
4
M=17770 g/mol
!198,0 kJ@mol!1 !187,8 J@K!1@mol!1
11
12
13 3+
781,1 EC 726,9 EC
5,28×10!3
!195,5 kJ@mo l!1 14
1) Cr ÿ Cr + 3e 2) Fe(CN)63! + e! ÿ Fe(CN)64! 3) Cr+3Fe(CN)63! ÿ Cr3++3Fe(CN)64! !
1,104 V 1,145 V
!142,0 kJ@mol!1 7,56×1024 15 [Fe(CN)63!] mindst ~0
16
17
18
19
20
1. orden k=1,507×10!2s!1
t = 138 s 138 s
Ea=75,09 kJ@mol!1
vinklet
vinklet
-90X5. 1
2
3
4
5
98,47 ºC
0,231 min!1
1,183
9,5×10!6 M
1,8×10!9 M
6
7
8
9
10
5,0×10!4 mol
0,005 M
1,8×10!8 M
!88,1 kJ@mol!1
!83,4 kJ@mol!1
11
12
13
14
15
0,150 M 5,0×10!13 M2
422 pm
3,3×10
!12
0,384 bar
0,80 V
16
17
18
19
20
3,56 g@cm!3
!4604 kJ@mol!1
0,0,2,0
12,0
___ ___ ___
4
M
X6. 1
2
3
13.30
2,87
1,14
6
7
8
9
10
52,8 kJ@mol!1
5 0321 J@mol!1
+3 218 J@mol!1
0,739 bar
T = 328,90 K = 55,75 EC
11
12
13
14
15
273 pm
19,53 g@cm3
1,607 M-1@s-1
1,867 s
13,8
16
17
18
19
20
29,9
___
0,665 V - 121,57 kJ@mol!1
5,0×10-22 0,320 M
5,59×105 0,320 M
-1,86
5 1, 0, 1, 2, 3, 2, 1, 0
315 pm
-91X7. 1
2
3
4
5
5H2O2 + 2MnO4− + 6H+ ÿ 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O 6 27,52 EC
0,3024 bar
0,734
0
7 7,8×10!5 M
8 1,9×10!10 M
27,21 kJ $ molB1 88 J@K!1 @ molB1 9 0,010 mol
10 0,040 M
11
12
13
14
15
0 1,2×10!9 M
4Fe3+ + 4OH− ÿ 4Fe2+ + O2 + 2H2O 0,37 V
!0,04 V
1,0×1025
0,3910 bar
16
17
18
19
20
1. orden 5,81×10−5 s!1
3,31 h
! vinklet
intet dipolmoment et dipolmoment
0,3864 0,3388 0,2934 0,2529 0
X 8. 1
2
3
4
5
5,50
9,80
10,0 10,0
1,23×10−3 M
6650
6
7
8
9
10
3820618
xCCl 4 = 0,351
0,501
12,8
2 [Mg2+] = [F!] + [NO3!] 0,200 M 1,92×10−4 M 0,400 M
xCHCl 3 = 0,649
0,499
11
12
13
14
15
−361200 J·mol−1 5,443 bar 1,604 bar
16 2
reaktionen. forskydes mod
7,850 bar
højre
17
18
31037 s
352,8 K
= 8,62 h
79,6 °C
+13 J·K-1·mol−1
9,1×1063
9,1×1063
--
19
F X9.
− 361,2 kJ·mol
-1
plant
20
pyramide
F
F
N
B
F
F
F
-921
2
3
4
5
2,0×10−15 M 1,4×10−8 M
1,2×10−3 M
7,1×10−7 M
2,8×10−10 M
2,02
6
7
8
9
10
NH4+ + H2O 3,35
8,09
11 −9,6 kJ·mol
−1
16 0,050 M
12,40
NO2! + H2O W HNO2 + OH!
13
−16,1 kJ·mol−1
1,836 mol
21,8 J·K-1·mol−1 15 −88766 J·mol−1
0,46 V
661,6
0,0158 M
−9,6 kJ·mol−1
6,30 14
12
17
W H3O+ + NH3
18
3,6×1015
19
20
8
372,6 pm
8
430,2 pm
4,44g @cm @!3
X 10. 1
2
3
4
5
2.52
1.38
3.83
11.7
!642,2 kJ/mol 605.2 J/K · mol !822,64 kJ/mol
6
7
8
1,317×10144
1570
ufrivillig
9
10 8 ×1 0 ! 1 6 M
1,5×10!2 0 M 4
AgI udfældes først
11
12
13
14
lineært
plant
3 ,1 4 ×1 0 ! 6 M
rumcentreret
248 pm
19
20
16 1. orden 0,0664 min!1
17 28319 J·mol!1
18 ! 2Ag + Sn2+ ÿ 2 Ag+ + Sn
! 0, 94 V ufrivillig
15
2,0005 M 1,83×10!16 M
-93-
