Politechnika Wrocławska
Podstawy chemii fizycznej
II e-kolowium
- 1 -
Opracował Jakub Olszewski w semestrze 09l
Zadania wylosowane na prawdziwym II kolokwium
(niedostępne na próbnym modlu)
Zadanie A
Promień menisku:
p
g
h
r
m
σ
ρ
σ
2
2
=
=
α
cos
k
m
r
r
=
Promień kapilary:
g
h
r
k
ρ
α
σ
cos
2
=
Dygresja: p=hρg Wzór końcowy:
k
r
p
α
σ
cos
2
=
Jednostki! Wstawiać promień, a nie średnice!
Odpowiedź: 845,9
Zadanie B
2
2
1
i
i
z
c
I
Σ
=
gdzie c
i
- stężenie jonu ; z
i
-ładunek jonu
−
+
+
→
2
4
2
4
SO
Cu
CuSO
(
)
012
,
0
2
003
,
0
2
003
,
0
2
1
2
2
=
⋅
+
⋅
=
I
Odpowiedź: 0,012
Zadanie C
τ
τ
2
ln
2
ln
=
⇒
=
k
k
8
,
3650
1
,
0
1
ln
2
ln
1099
ln
2
ln
ln
1
,
,
=
=
=
=
a
a
o
a
a
o
c
c
c
c
k
t
τ
Odpowiedź: 3651
Zadanie D
(
)
(
)
52
298
314
,
8
96485
2
562
,
1
298
314
,
8
96485
2
)
763
,
0
(
799
,
0
10
8528
,
6
2
1
⋅
=
=
=
=
=
=
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
−
−
−
∆
−
e
e
e
e
e
K
RT
zF
E
E
RT
zF
E
RT
G
o
o
Odpowiedź: 6,5·10
52
Zadanie E
]
[
0169
,
0
81
,
9
1
,
579
00038
,
0
0
cos
0183
,
0
2
cos
2
cos
2
m
g
r
h
g
h
r
o
k
k
=
⋅
⋅
⋅
⋅
=
=
⇒
=
ρ
α
σ
ρ
α
σ
Politechnika Wrocławska
Podstawy chemii fizycznej
II e-kolowium
- 2 -
Zadanie F
]
[
41
,
23
3600
24
803
,
2022707
]
[
803
,
2022707
10
4268
,
3
2
ln
2
ln
10
4268
,
3
04133
,
0
04133
,
0
1
1
ln
123
,
89065
45
,
367
1
1
,
303
1
314
,
8
10
7
,
1
10
29
,
8
ln
1
1
ln
1
1
ln
7
3
7
2
3
1860
,
3
25
,
331
1
45
,
367
1
314
,
8
89065
1
1
2
3
3
2
2
3
8
6
2
1
1
2
2
1
1
2
2
1
dnia
s
k
k
k
e
e
e
k
k
T
T
R
E
k
k
E
T
T
R
k
k
E
T
T
R
E
k
k
T
T
R
E
=
⋅
=
⋅
=
=
⋅
=
⋅
=
=
=
=
=
⇒
−
⋅
=
=
−
⋅
⋅
⋅
=
−
⋅
=
⇒
−
⋅
=
−
−
−
−
⋅
−
⋅
−
−
τ
Odpowiedź: 23,41 dnia
Zadanie G
woda
benzen
h [m]
0,123
·
10
-2
0,054
·
10
-2
σ [N/m]
0,0711
?
ρ [kg/m
3
]
981,8
894,3
02843
,
0
0
cos
2
3
,
894
81
,
9
10
054
,
0
012
,
0
cos
2
cos
2
012
,
0
8
,
981
81
,
9
10
123
,
0
0
cos
0711
,
0
2
cos
2
2
2
=
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
=
⋅
⋅
=
⇒
=
=
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
=
=
−
−
o
k
k
o
k
g
h
r
g
h
r
g
h
r
α
ρ
σ
ρ
α
σ
ρ
α
σ
1
2
3
T [K]
303,1
367,45
331,25
k
1,7
·
10
-8
8,29
·
10
-6
?
Politechnika Wrocławska
Podstawy chemii fizycznej
II e-kolowium
- 3 -
Zadanie H
(
)
(
)
6750
,
0
2234
,
0
1508
,
0
2234
,
0
1508
,
0
2234
,
0
86
,
0
ln
86
,
0
1
,
1
946
,
0
1
,
1
1
,
1
14
,
0
1
,
1
2234
,
0
2234
,
0
0377
,
0
074
,
0
2
2
0
2
1
=
=
⋅
−
=
−
⋅
−
=
=
⋅
=
⋅
=
⋅
−
⋅
=
⋅
−
⋅
−
⋅
+
−
⋅
+
−
t
t
t
e
e
e
e
c
c
t
t
t
t
k
k
a
a
Zadanie I
3760
,
0
865
32
,
1
10
293
,
3
10
293
,
3
96485
2
55
,
63
4
4
4
=
⋅
⋅
⋅
=
⋅
⋅
=
⋅
=
⋅
=
⋅
=
⋅
⋅
=
−
−
t
I
K
m
F
z
M
K
t
I
K
m
CuSO
Jednostki!
Politechnika Wrocławska
Podstawy chemii fizycznej
II e-kolowium
- 4 -
Zadanie J
(za 2 punkty)
W pewnej reakcji pierwszego rzędu przereagowało w ciągu 964,32 [s] 50% substratu. Oblicz po jakim czasie
przereaguje 90% substratu. Wynik podaj w [s] z dokładnością do 2 cyfr znaczących.
]
[
4017
,
3203
9
,
1
1
ln
1
10
187
,
7
32
,
964
2
ln
2
ln
2
ln
4
s
k
t
k
k
=
−
⋅
=
⋅
=
=
=
⇒
=
−
τ
τ
Odpowiedź: 3203,4017 [s]
Zadanie K
(za 1punkt)
Okres połowicznej przemiany w pewnej reakcji I rzędu w temp. 299,7K wynosi 4602,7 [min], a w temp.
311,57K 953[min]. Oblicz energię aktywacji badanej reakcji. Wynik podaj w kJ/mol.
=
=
−
⋅
−
=
−
⋅
−
=
−
⋅
−
=
mol
kJ
mol
J
E
T
T
R
T
T
R
k
k
E
a
a
996
,
102
51
,
102996
7
,
299
1
57
,
311
1
314
,
8
953
7
,
4602
ln
1
1
ln
1
1
ln
1
2
2
1
1
2
1
2
τ
τ
Odpowiedź: 102,99651 [kJ/mol]
Zadanie L
Zadanie M
Odpowiedź: 30,53
Zadanie N
Odpowiedź: 1,2 · 10
-12
Zadanie O
Odpowiedź: 8,357 · 10
-11
Politechnika Wrocławska
Podstawy chemii fizycznej
II e-kolowium
- 5 -
Zadanie 1
Dla reakcji II rzędu:
c
k
kc
τ
τ
2
1
2
1
=
⇒
=
Dla reakcji I rzędu:
k
2
ln
=
τ
Zadanie 2
(
)
t
k
k
A
b
e
c
k
k
k
c
)
(
2
0
2
1
1
2
1
1
2
3
+
−
−
⋅
⋅
+
⋅
=
Zadanie 3
(
)
(
)
(
)
α
α
α
α
α
α
α
α
α
α
0
2
1
2
1
2
0
2
1
2
0
2
1
0
2
0
0
0
2
1
2
2
2
1
2
2
1
2
184
,
0
0
4
1
4
1
2
2
1
0
A
B
A
A
A
A
A
B
A
A
A
B
B
A
B
A
A
C
C
k
k
k
k
C
k
k
C
k
k
C
C
C
C
C
C
k
k
C
C
C
k
C
k
C
k
C
k
dt
dC
⋅
=
=
⇒
=
−
+
=
−
=
−
⋅
⋅
=
−
=
=
⇒
=
=
−
=
−
Politechnika Wrocławska
Podstawy chemii fizycznej
II e-kolowium
- 6 -
Zadanie 4
(
)
t
k
k
B
e
k
k
k
c
)
(
2
1
1
2
1
1
2
+
−
−
+
=
(
)
1
2
)
(
2
1
2
2
2
1
2
2
1
k
k
c
e
k
k
k
c
B
t
k
k
c
=
−
+
=
+
−
Gdyby reakcja była A-> 3B + 4C to wtedy
(
)
t
k
k
B
e
k
k
k
c
)
(
2
1
1
2
1
1
3
+
−
−
+
=
(
)
1
2
)
(
2
1
2
3
4
1
4
2
1
k
k
c
e
k
k
k
c
B
t
k
k
c
=
−
+
=
+
−
Zadanie 5
ξ
δ
δ
,
p
e
r
T
E
F
V
S
⋅
⋅
=
∆
F=96485 V
e
=1
Zadanie 6
2
ln
83
,
0
ln
2
1
τ
⋅
−
−
=
a
a
a
t
Zadanie 7
3
10
198387
,
1
4
,
578
2
ln
2
ln
2
ln
−
⋅
=
=
=
⇒
=
t
k
k
t
474
=
x
1
−
⋅
=
kt
kt
o
e
x
e
x
Politechnika Wrocławska
Podstawy chemii fizycznej
II e-kolowium
- 7 -
Zadanie 8
[ ][ ]
[
]
(
)
( )
12
66
,
11
log
10
008
,
1
log
10
8465598
,
3
0
1
0
14
3
2
0
2
0
4
4
≈
=
+
⋅
−
=
−
=
⋅
≈
⇒
=
−
+
⇒
−
=
=
−
−
−
+
C
pOH
pK
pH
K
K
C
C
OH
NH
OH
NH
K
w
b
b
b
α
α
α
α
α
α
Zadanie 9
304
,
0
772
,
0
ln
=
=
−
⋅
=
x
x
k
x
x
x
x
t
e
e
e
e
Odp. t=2949,60 [s]
Zadanie 10
2
1
2
1
1
1
ln
T
T
k
k
R
E
a
−
−
=
Zadanie 11
6825
,
2
)
5
,
0
6825
,
2
(
)
5
,
0
1
(
−
⋅
−
=
o
υ
υ
Politechnika Wrocławska
Podstawy chemii fizycznej
II e-kolowium
- 8 -
Zadanie 12
665
,
0
665
,
0
1
2
1
−
=
=
C
B
k
k
Zadanie 13
[ ] [ ]
−
+
=
=
Cl
K
m
KCl :
[ ] [ ]
(
)
m
Cl
K
I
=
+
=
−
+
2
1
LaCl
3
:
[ ]
[ ]
(
) (
)
,
,
,
2
3
6
3
9
2
1
3
2
1
m
m
m
Cl
La
I
=
+
=
+
⋅
=
−
+
6
6
,
,
m
m
m
m
=
⇒
=
Zadanie 14
F
A
E
γ
=
γ
= -1 Jednostki!
Zadanie 15
c
s
l
R
Λ
=
Jednostki!
s-pole powierzchni
Ʌ-przewodność molowa
Politechnika Wrocławska
Podstawy chemii fizycznej
II e-kolowium
- 9 -
Zadanie 16
−
+
−
=
RT
F
E
E
e
L
)
(
E
+
=0,799 ; E
-
=-0,136 ; T=298 ; R=8,314 ; F=96485
Zadanie 17
t
c
k
a
⋅
⋅
=
2
1
Zadanie 18
c
δ
=
Λ
=
⋅
=
3
3
,
12
1000
0123
,
0
m
mol
c
Zadanie 19
−
=
F
RT
e
K
γ
792
,
0
337
,
0
γ
=2
Zadanie 20
F
z
n
c
t
u
⋅
⋅
⋅
=
+
+
+
σ
Jednostki! n
+
=2 (współczynnik stechiometryczny jonów
+
) ; z
+
=1
Politechnika Wrocławska
Podstawy chemii fizycznej
II e-kolowium
- 10 -
Zadanie 21
CH
3
COOH + NaCl -> CH
3
COONa + HCl
x 0,0118 0,0094 0,0422
x=0,0094+0,0422-0,0118=0,0398
Zadanie 22
0308
,
0
801
10
2
,
101
10
5
,
2
6
3
=
⋅
⋅
⋅
=
=
−
−
sR
l
σ
Jednostki! Nie mylić pojęć!
przewodność elektrolityczna
⋅
Ω
=
m
1
σ
przewodność molowa
⋅
Ω
=
=
Λ
mol
m
c
m
2
σ
Zadanie 23
−
+
+
=
3
6
6
3
)
(
3
)
(
CN
Fe
K
CN
Fe
K
4
4
4
3
3
)
(
3
27
)
3
(
3
6
γ
γ
γ
γ
⋅
=
⋅
⋅
=
⋅
⋅
⋅
=
−
+
c
c
c
C
C
L
CN
Fe
K
2
2
1
i
i
z
c
I
⋅
Σ
=
c
c
c
CN
Fe
K
I
6
)
9
3
(
2
1
)
3
(
]
)
(
[
1
]
[
3
2
1
2
3
2
=
+
=
−
⋅
+
⋅
⋅
=
−
+
I
I
z
z
CN
Fe
K
+
⋅
⋅
−
=
−
+
1
]
][
[
509
,
0
log
3
6
)
(
γ
γ
γ
log
10
=
4
4
27
γ
⋅
⋅
=
c
a
Zadanie 24
Politechnika Wrocławska
Podstawy chemii fizycznej
II e-kolowium
- 11 -
Zadanie 25
Zadanie 26
Zadanie 27
Zadanie 28
Ż
yczę powodzenia na kołach :)