OBLICZENIA CHEMICZNE
Zaliczenie ćwiczeń
1. Obecność na zajęciach jest obowiązkowa.
2. Nieobecność na ponad 20% zajęć powoduje brak możliwości zaliczenia ćwiczeń.
3. Zaliczenie uzyskuje siÄ™ na drodze kolokwium zaliczeniowego (pisemnego).
4. W trakcie zajęć zostaną przeprowadzone dwa kolokwia cząstkowe. Pozytywna
ocena z prac (średnia) zwalnia z obowiązku zdawania kolokwium zaliczeniowego.
5. Nie ma możliwości poprawy kolokwium cząstkowego.
6. Przewiduje się dwa kolokwia zaliczeniowe po zakończeniu ćwiczeń w terminach
ustalonych przez Studentów (po konsultacji z prowadzącymi ćwiczenia).
7. Nieobecność na kolokwium jest równoznaczna z oceną niedostateczną.
8. Niedopuszczalna jest zmiana grup ćwiczeniowych bez konsultacji
z prowadzÄ…cym.
Literatura podstawowa:
1. Całus H.: Podstawy obliczeń chemicznych, WNT, Warszawa 1971.
2. Galus Z.: Ćwiczenia rachunkowe z chemii analitycznej, PWN, Warszawa 1993.
3. Śliwa A.: Obliczenia chemiczne. Zbiór zadań z chemii ogólnej i analitycznej
nieorganicznej, PWN, Warszawa 1987.
I. Wzory chemiczne i równania reakcji chemicznych
1. W jakim stosunku masowym należy zmieszać alkohol metylowy (CH3OH) i aceton
(CH3COCH3) aby, na 0,3 mola metanolu przypadało 0,5 mola acetonu?
2. Krystaliczny siarczan magnezu zawiera 50% MgSO4. Obliczyć liczność cząsteczek
MgSO4 w 600 g krystalicznej soli.
3. Który ze związków jest bogatszy w żelazo  syderyt (FeCO3), czy piryt FeS2? Podać
skład procentowy obu związków.
4. Spalono pewną ilość substancji zawierającej węgiel, wodór i siarkę. Otrzymano 2,24 l
CO2, 0,56 l SO2 (mierzone w warunkach normalnych) i 0,9 g wody. Wyrazić skład
masowy substancji w procentach stosunkiem najprostszych liczb całkowitych.
5. Podczas spalania 4 g substancji organicznej otrzymano 5,5 g dwutlenku węgla oraz
4,5 g wody. Wyprowadzić najprostszy wzór tej substancji.
6. Podczas spalania 11,2 l pewnego gazu, składającego się z azotu i wodoru, otrzymuje
się 16,8 l pary wodnej i 5,6 l azotu, mierzonych w tych samych warunkach ciśnienia i
temperatury. Wyprowadzić wzór tego związku.
7. W jednej kropli wody morskiej znajduje się około 50 miliardów atomów złota.
Przyjmując że 30 kropli wody morskiej waży 1 g, wyznaczyć masę złota zawartego w
1 tonie wody morskiej?
8. Ile milimoli dwuchromianu(VI) potasu potrzeba do utlenienia 5,6 mg żelaza Fe2+? Ile
to jest miligramów ?
9. Oblicz czy można rozpuścić 5 g cynku w a) 12 g 50% kwasu siarkowego(VI), b) 30 g
30% kwasu siarkowego(VI). Podać ewentualny nadmiar lub niedomiar kwasu.
10. Ile litrów gazowego amoniaku (w warunkach normalnych należy użyć, aby z roztworu
powstałego przez rozpuszczenie 3 g glinu w 100 ml kwasu solnego zawierającego
15 g HCl strącić glin w postaci Al(OH)3? Ile gramów Al2O3 można otrzymać po
wyprażeniu strąconego osadu?
11. Ile litrów tlenu w warunkach normalnych trzeba zużyć na spalenie 1 g substancji
organicznej, składającej się z 57,15% węgla, 38,09% siarki i 4,76% wodoru?
12. Reakcja syntezy amoniaku z wodoru i azotu w warunkach przemysłowych przebiega z
wydajnością 25%. Obliczyć, ile litrów azotu i wzięto do reakcji, jeżeli otrzymano
100 l amoniaku (warunki normalne).
II. Stężenia roztworów
5. Należy przyrządzić 5 litrów 12% roztworu KOH. Ile gramów stałego KOH należy
odważyć. W obliczeniach należy uwzględnić gęstość przyrządzanego roztworu.
6. Ile gramów bezwodnego węglanu sodu należy odważyć, aby przygotować 500 g
roztworu o stężeniu 28,61% (m/m) względem Na2CO3*10H2O?
7. Do analizy pobrano 80,0 ml gazu zawierającego dwutlenek węgla, tlen i azot.
Oznaczenia przeprowadzono w jednakowych warunkach i stwierdzono, że w
analizowanej próbce znajduje się 10,5 ml dwutlenku węgla, 12,1 ml tlenu, resztę
stanowi azot. Wyrazić skład badanego gazu w procentach objętościowych.
8. Jaki jest ułamek molowy etanolu w jego 70% roztworze wodnym?
9. Obliczyć ułamek molowy wody w stężonym 95% kwasie siarkowym
10. Ile gramów tiosiarczanu sodu Na2S2O3*5H2O należy odważyć w celu przygotowania
100 ml roztworu o stężeniu 0,1 mol/l?
11. Ile moli węglanu sodu potrzeba do przygotowania 2 l roztworu o stężeniu 1,5 mol/l?
Ile g bezwodnej soli oraz ile dwuwodnej Na2CO3*2H2O należy odważyć w tym celu?
12. Oblicz stężenie molowe roztworu, zawierającego w 250 ml 6 mmol wodorotlenku
baru.
13. Ile milimoli HCl potrzeba do przyrządzenia 125 ml kwasu solnego o stężeniu
0,45 mol/l?
14. W 250 g wody rozpuszczono 37,3 g KCl. Obliczyć stężenie molarne chlorku
potasowego w tym roztworze.
III. Obliczenia podczas sporządzania roztworów
1. Roztwór zawiera w 200 g 0,50 mg CuSO4. Jakie jest stężenie tego roztworu wyrażone
w częściach na milion (ppm)?
2. Obliczyć objętość 32% roztworu NaOH, jaka jest potrzebna do przygotowania 2,00
litrów roztworu o stężeniu 2,5 mol/l.
3. Próbkę stopu o masie 1500 mg. Zawierającego 35% Cu i 55% Zn, rozpuszczono w
kwasie azotowym, a następnie rozcieńczono wodą do objętości 250 ml. Obliczyć
stężenia molowe jonów miedzi i cynku w tym roztworze.
4. Jakie będzie stężenie molowe roztworu otrzymanego przez zmieszanie 3 objętości
20% roztworu kwasu siarkowego(VI) z 5 objętościami roztworu tego kwasu o stężeniu
0,25 mol/l?
5. Ile mililitrów 54% roztworu kwasu siarkowego(VI) należy dodać do 500 ml roztworu
H2SO4 o stężeniu 0,05 mol/l, aby otrzymany roztwór zawierał w 1 ml 0,009807 g
H2SO4?
6. Jakie objętości roztworów o stężeniach 3,0 mol/l i 0,5 mol/l należy zmieszać ze sobą,
aby otrzymać 100 ml roztworu o stężeniu 1,0 mol/l?
7. Zmieszano 25 ml roztworu zawierającego 10 mmol Na2CO3 z taką samą objętością
roztworu CaCl2 o stężeniu 2 mol/l, a następnie dopełniono wodą do objętości 100 ml.
Obliczyć stężenia molowe jonów pozostających w roztworze, przyjmując, że
rozpuszczalność powstających soli trudno rozpuszczalnych jest praktycznie równa
zeru.
d2%NaOH=1,3490, d20% H2SO4=1,1394, d54%H2SO4=1,4350
8. Roztwór wodny azotanu(V) sodu zawiera 30,0% wag. NaNO3. Ile należy dodać wody
do 100 g tego roztworu, aby otrzymać roztwór zawierający 12,0% wag. NaNO3?
9. Do 120 g wodnego roztworu wodorotlenku sodu zawierajÄ…cego 40% wag NaOH
dodano 200g wody. Oblicz % wag. NaOH w otrzymanym roztworze.
10. Ile należy zużyć roztworu zawierającego 60% wag. kwasu w celu przygotowania 500
g roztworu o stężeniu 10% wag. tej substancji?
IV. Równowagi jonowe
Jonizacja wody i pH, dysocjacja mocnych kwasów i zasad
1. pH roztworu wynosi 9,5. Jakie jest stężenie jonów wodorotlenowych?
2. Obliczyć stężenie jonów wodorowych w roztworze, w którym stężenie jonów
wodorotlenowych wynosi 6,8 * 10-8 mol/l.
3. Do 100 ml roztworu mocnego kwasu o pH = 2,0 dodano a) 100 ml wody, b) 200 ml
wody, c) 300 ml wody, d) 400 ml wody. Jaka jest wartość pH każdego z tych
roztworów?
4. Roztwór zawiera a) 0,034 mg jonów H+ , b) 0,034 mg jonów OH- w jednym
mililitrze. Obliczyć pH tych roztworów.
5. Stężenie jonów Cl- w roztworze wynosi 4*10-3 mol/l. Oblicz pCl.
6. Roztwór mocnego kwasu o pH =2,5 zmieszano z wodą w stosunku 1:1 i 1:2. Jakie
było pH otrzymanych roztworów?
7. W ilu mililitrach roztworu HNO3 o stężeniu 0,092 mol/l znajduje się 40 milimoli
kationów wodoru?
8. Ile mililitrów wody należy dodać do 100 ml roztworu NaOH o pH = 13,5, aby pH
zmalało do 13?
9. Ile gramów stałego NaOH należy użyć do przygotowania 5 litrów roztworu o pH=11?
V Dysocjacja słabych kwasów i zasad, stopień dysocjacji
1. Przygotowano roztwór kwasu octowego o stężeniu 0,2 mol/l. Obliczyć stopień
dysocjacji kwasu (w procentach) oraz pH roztworu. Ka = 1,75 *10-5
2. Oblicz pH, [OH-] i stopień dysocjacji (w procentach) roztworu wodnego amoniaku o
stężeniu 0,05 mol/l. pKa=9,244
3. Oblicz stopień dysocjacji kwasu cyjanowodorowego w roztworach wodnych
o stężeniach: a) 0,10 mol/l i b) 0,010 mol/l. Stała dysocjacji tego kwasu wynosi
7,2*10-10 mol/l.
4. Oblicz stężenie roztworu amoniaku, w którym amoniak zdysocjowany jest w 5%.
Stała dysocjacji amoniaku wynosi 1,84*10-5 mol/l.
5. 25 ml roztworu słabego jednoprotonowego kwasu o stężeniu 0,4 mol/l rozcieńczono
wodą do 100 ml. Ile razy wzrósł stopień dysocjacji tego kwasu?
6. Jakie będzie pH roztworu, jeżeli w 200 ml wody rozpuści się amoniak otrzymany z
rozkładu 0,2 g (NH4)2SO4? pKa = 9,25
Dysocjacja kwasów i zasad wieloprotonowych
1. Odważono 1,26 g H2C2O4 *2 H2O i umieszczono w kolbie miarowej o pojemności
100 ml. Po uzupełnieniu objętości wodą destylowaną odpipetowano 20 ml do kolby o
pojemności 50 ml i uzupełniono wodą do kreski. Jakie będzie stężenie wolnych jonów
C2O42- w tym roztworze?
pKa1 = 1,252; pKa2 = 4,266
VI. Roztwory buforowe
1. Obliczyć pH następujących roztworów buforowych, otrzymanych przez zmieszanie:
a) 180 ml 0,2 mol/l kwasu octowego z 20 ml 0,2 mol/l roztworu octanu sodu,
b) 20 ml 0,2 mol/l roztworu kwasu octowego z 180 ml 0,2 mol/l roztworu octanu sodu.
pKa= 4,757
2. Roztwór buforowy zawiera 0,08 mol kwasu octowego i 0,08 mol octanu sodowego w litrze.
Oblicz zmianÄ™ pH roztworu po dodaniu :
a) 0,015 mol HCl,
b) 0,015 mol NaOH na jeden litr tego roztworu,
c) porównać te zmiany pH ze zmianą pH kwasu solnego spowodowaną dodaniem 0,015 mol
HCl do 1 litra tego kwasu, którego początkowa wartość pH była taka sama, jak pH danego
roztworu buforowego.
3. 200 ml roztworu zawierajÄ…cego 9,24 g octanu sodu zmieszano ze 100 ml kwasu solnego o
stężeniu 0,2 mol/l. Jakie jest pH tego roztworu?
4. Ile gramów stałego octanu potasu trzeba rozpuścić w 100 ml roztworu kwasu octowego
(c=0,0375 mol/l), aby otrzymać bufor, którego pH=5,43?
5. Oblicz pH roztworu zawierajÄ…cego 0,100 mol amoniaku i 0,025 mol chlorku amonu
w jednym litrze roztworu. Kb=1,80 * 10-5 mol/l.
VII. Iloczyn rozpuszczalności
1. Jaka jest rozpuszczalność AgCl w wodzie w temperaturze pokojowej? Iloczyn
rozpuszczalności KAgCl = 1,6 *10-10.
2. Litr nasyconego roztworu wodnego siarczanu(VI) baru w temp. 20 °C zawiera 0,0023 g
BaSO4. Obliczyć iloczyn rozpuszczalności siarczanu(VI) baru.
3. W nasyconym roztworze Ag2C2O4 rozpuszczona sól stanowi 4,26 * 10-3 % masy roztworu.
Obliczyć KSO tej soli.
4. Ile gramów BaSO4 rozpuści się w a)250 ml czystej wody, b) 250 ml roztworu
zawierajÄ…cego 830 mg (NH4)2SO4? pKSO(BaSO4)=10.
5. Oblicz kolejność strącania się osadów chlorków z roztworu zawierającego po 0,01 mol/l
następujących jonów: Ag+, Tl+, Pb2+. Wartości pKSO wynoszą: AgCl 9,8; TlCl 3,7; PbCl2
4,8.