LISTA.1. Podstawowe prawa i pojęcia chemii. Chemiczne jednostki
masy, mol; skład procentowy związku chemicznego,
określanie elementarnych i rzeczywistych wzorów
chemicznych.
Literatura:
1. W Ufnalski, Podstawy obliczeń chemicznych z programami
komputerowymi, WNT Warszawa 1999, rozdz. 2.2; 4.1
2. L. Jones, P. Atkins, “Chemia ogólna”, PWN Warszawa 2004,
rozdz. 2.1 - 2.13
3. A. Śliwa. Obliczenia chemiczne
4. K.M. Pazdro, Zbiór zadań z chemii dla szkół średnich.
1. Cząsteczka pewnej substancji posiada masę równą 2,0010-22g. Wyraź
masę tej cząsteczki w jednostkach masy atomowej. Oblicz masę
jednego mola tej substancji. (Odp. 120,44; 120,44 g).
2. Wiedząc, że masa protonu wynosi 1,6726⋅10-24 g, neutronu 1,6749⋅10-24 g,
a elektronu 9,1091⋅10-31 g oblicz masę atomu zbudowanego z 9 protonów,
10 neutronów i 9 elektronów. Oblicz jego masę atomową (u) i porównaj z
wyznaczoną eksperymentalnie masą atomową fluoru równą 18,9984 u. Jak
można wytłumaczyć istniejącą różnicę. (Odp. 3,1802⋅10-23g, 19,1523 u)
3. Argon - pierwiastek o liczbie atomowej 18 poprzedza w układzie okresowym
potas (Z=19). Sprawdź, czy milion atomów argonu tworzących układ o
składzie izotopowym odpowiadającym istniejącemu w przyrodzie (patrz:
tabelka), posiada masę mniejszą niż milion atomów potasu o średniej masie
atomowej 39,10 u. Wyznacz średnią masę atomową argonu.
Liczba masowa A |
Masa atomowa [u] |
Zawartość [%] |
36 |
35,97 |
0,337 |
38 |
37,96 |
0,063 |
40 |
39,96 |
99,60 |
(Odp.39,94 u)
4. Długość wiązania między atomami węgla w cząsteczkach alkanów
wynosi około 0,15nm. Jaka byłaby długość łańcucha węglowego
zawierającego 1 mol atomów węgla?. Porównaj wynik z
odległościami Wrocław-Warszawa (ok. 300 km), Wrocław - Sydney
(ok. 20 000 km) oraz Ziemia-Słońce (ok. 1,52⋅107 km). Jaka jest masa
takiego łańcucha? (Odp. 90⋅109 km)
5. W Wielkim Zderzaczu Hadronów w czasie 1 sekundy zderza się 600 milionów
protonów. Oblicz, po jakim czasie zderzeniom ulegnie 1 mol protonów.
(Odp. ok. 32 miliony lat)
6. Ile cząsteczek oraz ile atomów:
a) H, b) O2, c) CO2, d) KCl⋅MgCl2⋅6H2O,
znajduje się w ich próbkach o masie 1,00 g.
(Odp. d) 2,167⋅1021 cząsteczek, 4,98⋅1022 atomów)
7. Jaka jest masa atomowa pierwiastka X, którego próbka zawierająca 1,58⋅1019
atomów waży 1,05 mg? Jaki to pierwiastek? (Odp.40,02 u)
8. Wyznacz wzór elementarny związku zawierającego 40,0% C , 6,7%
H oraz tlen. (Odp. CH2O)
9. Tlenek pewnego pierwiastka o wzorze M2O3 zawiera 22,27% tlenu.
Określ jaki metal tworzy ten tlenek.
10. Stosunek masowy C:H:O w pewnym związku organicznym jest bliski
6:1:8. Podaj wzór rzeczywisty tego związku. (Odp. CH2O).
11. Chlorek metalu dwuwartościowego zawiera 62,61% metalu. Podaj
wzór tego metalu.
12. Ile moli bezwodnej soli znajduje się w:
a) 250,0 g Na2SO4•10H2O, b) 0,40kg ZnSO4•7H2O, c) 10,00 mg
BaCl2•2H2O?
Ile moli wody oraz jaka masa wody krystalizacyjnej zawarta jest w każdej z
próbek? (Odp. a) 0,7759 mol, 7,759 mol, 139,8 g)
13. Chemik stwierdził, że 4,69 g siarki połączyło się z fluorem, tworząc 15,81 g
gazu. Jaki jest wzór empiryczny gazu?
14. Próbkę pewnego węglowodoru o masie 100,0 g poddano analizie
chemicznej. W jej wyniku określono iż zawiera ona 92,26 g węgla resztę zaś
stanowi wodór. Wyznacz stosunek liczby moli wodoru do liczby moli węgla.
(Odp. 1:1)
15. 1,8015 g pewnego związku zawiera 0,7456 g węgla, 0,9935 g tlenu,
pozostałość stanowi wodór. Wyznacz wzór empiryczny tego związku.
(Odp. (CHO)n )
16. Analiza elementarna związku złożonego z węgla, wodoru i tlenu wykazała, że
zawiera on 68,85% węgla, 4,95% wodoru, resztę stanowi tlen. Wyznaczona
za pomocą spektrometrii masowej masa cząsteczkowa jest równa 122,1 u.
Wyznacz wzór rzeczywisty związku. (Odp. C7H6O2)
17. Skład procentowy związku jest następujący: 34,94% Na, 16,13% B i
48,63% O. Jego masa molowa jest równa 197,4 g/mol. Podać wzór
rzeczywisty związku oraz zaproponować jego budowę. (Odp. Na3B3O6)
18. Związek składający się wyłącznie z węgla i chloru zawiera 10,15% węgla i
89,85% chloru. Jaki jest wzór cząsteczkowy tego związku, przyjmując,
że każda jego cząsteczka waży 3,93⋅10-22g? (Odp. C2Cl6)
19. Ogrzewanie uwodnionego chlorku kobaltu(II) w temperaturze 160ºC prowadzi
do utraty wody i powstania soli bezwodnej. Wyznaczyć wzór hydratu jeżeli w
wyniku prażenia próbki o masie 1,52 g otrzymano 0,83 g soli bezwodnej
(Odp. CoCl2·6H2O)
20. Podczas ogrzewania w atmosferze tlenu 3,120g metalu M tworzy się 4,560g
odpowiedniego tlenku. Jaki jest wzór empiryczny tlenku jeżeli masa atomowa
metalu M wynosi 52,00 u? (Odp. (M2O3)n )
21. W wyniku termicznego rozkładu 2,00 g pewnego związku wydzieliło się
0,90 g tlenu oraz powstał chlorek sodu. Podać wzór empiryczny związku
(Odp. (NaClO3)n )
22. Uwodnioną sól siarczanu(VI) miedzi(II) wyprażono w temperaturze 240ºC
„do stałej masy”. Wyznaczyć wzór hydratu wiedząc, że podczas prażenia
masa próbki zmniejszyła się o 36,1 %.
(Odp. CuSO4·5H2O)
23. Minerał karnalit zawiera 26,93% KCl, 34,03% MgCl2 i 39,04% H2O. Napisać
wzór empiryczny minerału. (Odp. (KCl·MgCl2·6H2O)n )
24. Dwa węglowodory mają taki sam sład elementarny: 85,6% C oraz 14,4%H.
Ustalić wzory rzeczywiste, jeżeli wiadomo, że ich gęstości względem wodoru
są odpowiednio równe:14,0 i 21,0. [odp. eten i propen lub cyklopropan]
25. Podczas spalania 0,3550g pewnego związku organicznego, zawierającego
C, H i O otrzymano 0,5270g CO2 i 0,2130g H2O. Wyprowadź wzór
rzeczywisty tego związku. (Odp. CH2O)
26. Pewien związek składa się z węgla, wodoru, azotu i tlenu. W wyniku spalenia
próbki tego związku o masie 1,2791g otrzymano 1,5987g CO2
oraz 0,7705g H2O. Na podstawie innej analizy ustalono, że próbka
tego związku o masie 1,6252g zawiera 0,2159g azotu. Ustal wzór
elementarny tego związku. (Odp. C3H7O3N)
1