Chemia w matematyce Regua mieszania roztworw v Metoda

"Chemia w matematyce"

Reguła mieszania roztworów v Metoda krzyżowa – zależność proporcjonalna Ø m 1 - masa pierwszego roztworu, Cp 1 – jego stężenie procentowe Ø m 2 - masa drugiego roztworu, Cp 2 – jego stężenie procentowe Ø gdzie Cp 1 < Cpx < Cp 2 lub Cp 1 > Cpx > Cp 2 m 1 ------ Cp 1 Cpx – Cp 1 ------- m 2 Cpx m 2 ------ Cp 2 – Cpx ------- m 1 Cpx ∙ m 1 – Cp 1 ∙ m 1 = Cp 2 ∙ m 2 – Cpx ∙ m 2

Zad. 1 v Wymieszano 200 g roztworu sacharozy o stężeniu 5% z 300 g roztworu tego cukru o stężeniu 10%. Oblicz stężenie otrzymanego roztworu. v Rozwiązanie: 200 g ------ 5% x – 5% ------ 300 g x 300 g ------- 10% - x ------ 200 g x ∙ 200 g – 1000 g% = 3000 g% - x ∙ 300 g 500 x = 4000% x = 8%

Sprawdzenie z wykorzystaniem wzoru na Cp •

Założenia •

Zad. 2 v Ile wody należy dodać do 30% roztworu soli, aby uzyskać 2 kg roztworu o stężeniu 20%? v Rozwiązanie metodą krzyżową: Ø Dane: mr = 2 kg; Cp = 20%; x: masa wody (roztwór 0%); 2 kg – x: masa roztworu 30%. Szukane: x 2 kg – x ----- 30% - 20% ------- x 20% x ----- 0% 20% ----- 2 kg – x 20%kg – 10%x = 20%x - 30 x = - 20 kg x = 0, 667 kg wody masa roztworu 30% = 2 kg – 0, 666 kg = 1, 333 kg

Sprawdzenie zdania 2 •

Zadanie 2 a •

Zad. 3 v Jubiler ma dwa kawałki srebra: jeden zawierający 35% czystego srebra i drugi 60%. Ile gramów z każdego kawałka powinien wziąć, aby uzyskać 100 gramów stopu 50 -procentowego? v Założenie – stopy należy traktować jako roztwory metalu w metalu (tak jak roztwory wodne) v Rozwiązanie metodą krzyżową Ø Dane: m stopu 50%= 100 g; m stopu 35% = 100 g – x; m stopu 60% = x 100 g – x ----- 35% 15% ------ x 50% x ----- 60% 10% ----- 100 g – x x = 60 g = m stopu 60% m stopu 35% = 100 g – x = 100 g – 60 g = 40 g

p. H i p. OH roztworu v p. H – ujemny logarytm dziesiętny ze stężenia molowego kationów wodorowych (hydroniowych, oksoniowych – H 3 O+) w roztworze wodnym dowolnej substancji: p. H = - log [H+]; z kolei p. OH = - log [OH-]; v Iloczyn jonowy wody wynikający z autodysocjacji : Ø H 2 O + H 2 O ↔ H 3 O+ + OH- ; [H 3 O+] = [OH-] = 10 -7 mol/dm 3 Ø [H+] ∙ [OH-] = 10 -7 mol/dm 3 ∙ 10 -7 mol/dm 3 = 10 -14(mol/dm 3)2 = constans dla każdego roztworu v skala ph: od 0 do 14 v Ø Ø Ø Zależności: p. H + p. OH = 14 – p. OH

Zad. 4 •

Zad. 5 •

Zad. 6 – izotopy i okres półtrwania •

Zad. 6 •

Zad. 7 •

Średnia masa atomowa pierwiastka •

Zad. 8 •

Zad. 9 •

Prawo rozcieńczeń Ostwalda •

Zad. 10 •

Zad. 10 a •

Zad. 10 a (cd) • H 2 O

Zad. 11 •

Zad. 11 a v Ustalanie wzoru rzeczywistego związku chemicznego na podstawie stosunku mas pierwiastków w cząsteczce związku chemicznego. v Azot z tlenem tworzy 5 różnych tlenków o wzorach empirycznych: Nx. Oy. Ustal wzór rzeczywisty tlenku azotu, jeżeli stosunek masy N do masy O ma się jak 7: 20 v Rozwiązanie: Ø 7 x + 20 x = 100 gramów ; 27 x = 100 g ; x ≈ 3, 7 g Ø udział masy N: m. N = 7 ∙ 3, 7 g ≈ 26 g Ø udział masy O: m. O= 20 ∙ 3, 7 ≈ 74 g Ø Obliczenie liczby atomów N i O w cząsteczce ü x = 26 g : 14 g/mol = 1, 857 1, 0 : 1, 857 ü y = 74 g : 16 g/mol = 4, 625 Ø N 2 O 5 2 ∙ 2 2, 5 5

Zad. 12 •

Zad. z zastosowaniem liczby Avogadro (NA) i masy molowej (M) v Mol (n) [miara liczności materii] – ilość sztuk atomów , cząsteczek, jonów, elektronów, protonów, która odpowiada liczbie atomów izotopu 12 C znajdujących się w 12 gramach tego izotopu węgla. v Na 12 g izotopu 12 C składa się 6, 02∙ 1023 atomów tego izotopu, jest to liczba Avodadro: NA = 6, 02∙ 1023. Ø 16 g tlenu to 6, 02∙ 1023 at. O; 1 g wodoru to 6, 02∙ 1023 at. H, 32 g siarki to 6, 02∙ 1023 at. S; 98 g kwasu siarkowego(VI) to 6, 02∙ 1023 cząsteczek H 2 SO 4. Ø Na 98 g kwasu siarkowego(VI) wchodzi: 2 ∙ 6, 02∙ 1023 at. H + + 6, 02∙ 1023 at. S + 4 ∙ 6, 02∙ 1023 at. O v Masa molowa (M)– masa jednego mola pierwiastka lub związku chemicznego, czyli masa 6, 02∙ 1023 szt. danej substancji, liczbowo odpowiada mat lub mcz, jednostką jest M = [g/mol]

Zad. 13 •