87377

Ćwiczenia rachunkowe z Chemii fizycznej I termodynamiku) dla kierunku Biotechnologia. Wydział Chemiczny FW. 2009/10 Zadania treningowe do Kolokwium 2

umieszczono 50 g MgO i H₂ w takiej ilości, że początkowe ciśnienie wynosiło 7,5 bara. Obliczyć ilości reagentów po ustaleniu się stanu równowagi.

10.    W naczyniu o stałej objętości 1 (X) cm³ i w temperaturze 298 K. umieszczono 0,005 mola gazowego acetonu i tyle samo wodoru. Następnie naczynie zamknięto. Określić skład po ustaleniu się stanu równowagi w tej temperaturze. W układzie zachodzi reakcja CHjCOCH*_g) + H₂,_g) = C₃H₇OH_(g)

(odp. ułamki molowe: acetonu i wodoru • po 0,226, propanolu - 0.548)

11.    W reaktorze o stałej objętości V = 50 dnr, umieszczono formaldehyd (HCHO) i wodór w stosunku objętościowym 1:1 i w takiej ilości, że początkowe ciśnienie wynosiło 2 bary. Obliczyć skład naczynia po ustaleniu się równowagi: HCHO<_g> + H_2<g> = CH^OH^,, w temperaturze 750 K.

1.3. Reagenty gazowe, kierunek zachodzenia procesu.

12.    Zmieszano CO<_g), Cl_2(g) i COCl_2(g> w stosunku objętościowym 1:2:10, w temperaturze 310 K i pod ciśnieniem 2 barów. W jakim kierunku zajdzie reakcja CO_(g, + Cl_2(g) = COCl₂<_g) ?

13.    Określić kierunek reakcji CO_(g> + H₂0_(g> = C0₂<_g) + H_2(g>, w którą zapoczątkowano poprzez zmieszanie CO_(gl, H₂0_(g). CO^g, i H_2(g) w stosunku objętościowym 1 : 1 : 2 : 1. pod ciśnieniem 1 bar i w temperaturze 20°C.

1.4. Reakcje w układach hcterofazowych

14.    W naczyniu o objętości V = 125 cm³, napełnionym powietrzem atmosferycznym (p = I bar. zawartość C0₂ 0,03 % objętościowych), umieszczono 8 mg NiCO.^*, po czym naczynie szczelnie zamknięto, utrzymując stałą temperaturę 298 K. Obliczyć zawartość naczynia po ustaleniu się równowagi: NiCO_v_s> = NiO_(!.) + CO^g,

(63.3)    (odp. n(NiC0₃) = 0; n(NiO) = 6,740*10'⁵ mol, pa>2 = 1366 Pa)

15.    Jaka powinna być w ilgotność względna powietrza, aby osad Cu(OH)₂ w temperaturze 298 K nie rozkładał się na powietrzu według reakcji: Cu(OH)_2<s> = CuO<_s) + H₂0_(g)

Wilgotność względna jest stosunkiem cząstkowej prężności pary wodnej, do prężności pary nasyconej w tej samej temperaturze.

(62.2) (odp. Cu(OH)₂ rozłoży się nawet przy maksymalnej w ilgotności powietrza)

16.    W naczyniu o objętości V = 50 cm³, zawierającym początkowo powietrze atmosferyczne (p = 1 bar, T = 298 K) o zawartości C0₂ - 0,05% objętościowych i wilgotności względnej 10%, umieszczono 5 g PbC0₃,_s). Następnie naczynie zamknięto i ogrzano do temperatury 408 K. Obliczyć jego zawartość po ustaleniu się stanu równowagi. W układzie może zajść reakcja: PbCO*s, —- PbO(s,c/crwony) CO^)

(61.4)    (odp. ilości reagentów nie zmienią się)

17.    Jaka temperatura musiałaby panować na powierzchni Ziemi, aby srebrna biżuteria nie pokrywała się nalotem tlenku srebra w wyniku reakcji:

2Ag(_S) + l/20_2<g)= Ag₂0(_S) ?

Uwaga: Zawartość tlenu w powietrzu wynosi ok. 21% objętościowych.

(60.1)    (odp. T > 420,5 K)

18.    Czy stały Ag₂COjt<_S) będzie trwały w kontakcie z powietrzem atmosferycznym zawierającym 0.05% molowych C0₂ w temperaturze 298 K? W jakim zakresie temperatur jego istnienie jest niemożliwe? Węglan srebra może rozłożyć się zgodnie z reakcją: Ag₂C03_(s) = Ag₂0(_S) + C0₂(_g);

(59.2)    (odp. Będzie trwały dla T < 356,3 K)