2212787654

3

Proseminarium I

Część A: stechiometria reakcji chemicznych Definicje i wzory

Stechiometria - dział chemii zajmujący się określaniem ilościowego stosunku reagujących pierwiastków i związków chemicznych, pozwalający prawidłowo zapisać równanie reakcji chemicznej, podać sumaryczny wzór związku chemicznego, ustalić teoretyczną wydajność reakcji. Opiera się na prawach: zachowania masy, stosunków stałych i stosunków równoważnikowych, elektrolizy oraz prawach gazowych.

Mol - jednostka liczności substancji, zawierająca liczbę Avogadro N_A elementarnych jednostek substancji (atomów, cząsteczek, jonów, elektronów). N_A = ok. 6.022 ’ 10²³ mol'^{1 2} i z definicji tyle właśnie atomów węgla zaw iera 12 g czystego izotopu węgla ^,2C.

Stężenie molowe roztworu c_m - określa liczbę moli substancji rozpuszczonej n zawartą w 1 dm^{3 4 5 6 7} roztworu; c_m = n /V = m_s/M V, gdzie V - objętość roztworu, m_s i M_s - masa i masa molowa substancji rozpuszczonej. Jednostką c_m jest mol/dm³, ale często stosuje się mol/1 przyjmując w przybliżeniu 1 dm = 1 1 (litr).

Przykład: bilansowanie reakcji redoks: Utlenianie kwasu szczawiowego manganianem(VII) potasu:

+ MnO,j(_aq) —* Mn” (_aq) + C0_2(g)

Uwaga: W nawiasach u dołu symboli zaznaczono stan skupienia: g - gazowy, c - ciekły, s - stały, aq - roztwór wodny (od lac. aqua = w oda)

1.    rozpoznać, że jest to reakcja utleniania-redukcji

zachodzi zmiana stopnia utlenienia manganu: Mn^VII0'4(_aq) —> Mn^II2+_(aq)

2.    zapisać reakcje połówkowe

redukcja    MnO'₄ —► Mn²⁺

utlenienie H2C2O4 —* C02<_g) + 2H⁺

3.    zrównoważyć liczbę atomów (masę)

8H⁺ + MnO'₄ -*■ Mn²⁺ + 4H₂0 H2C2O4 -> 2C0₂ + 2H⁺

4.    dodać elektrony

8H⁺ + MnO'₄ + 5e -* Mn²⁺ + 4H₂0 H2C2O4 -► 2C0₂ + 2H⁺ + 2e

5. zbilansować ładunki

8H^ł + MnO'₄ + 5e—► Mn⁸* + 4H₂0    x 2

H2C2O4 -* 2C0₂ + 2H⁺ + 2e    x 5

6. dodać stronami obie reakcje

16H⁺ +2MnO'₄ +10e + 5H₂C₂0₄ -> 2Mn²⁺ + 8H₂0 + 10CO₂ + 10H⁺+ lOe

7.    uprościć

6H⁺(aq, + 2MnO'4<_aq, + 5H₂C204_(aq) —* 2Mn²⁺(aq) + 8H₂0_(C) + 10CO2<_g)

8.    sprawdzić ilość atomów i ładunki po obu stronach równania reakcji.

1

Zadania i problemy

2

   Dla 1 mola cząsteczek wody podać ile zawiera: cząsteczek H₂0, atomów H i atomów O, moli atomów H i moli atomów O?

3

   Która z rud żelaza syderyt FeC0₃ czy hematyt Fe30₄ ma większą zawartość procentową Fe?

4

   Narysować wzory Lewisa następujących cząsteczek i jonów” NH₃, CH₃OH, C0₂, CIO3, SO2CI2, Mn0₄', K₂Cr₂0₇. Ile struktur rezonansowych można napisać dla SO2CI2 ?

5

   Zbilansować równania reakcji:

a)    działanie roztworu chlorku baru na roztwór siarczan(VI) sodu (zapisać równanie reakcji jonowo);

b)    utlenianie dichromianem(VI) potasu kwasu siarkowego(lV) do siarczanów(VI).

6

   20.0 ml 2.05 mol/1 roztworu HC1 rozcieńczono wodą do 200 ml. Jakie jest stężenie molowe otrzymanego roztworu?

7

   25.00 ml 0.198 mol/1 roztworu HN0₃ potrzeba do zobojętnienia 37.50 ml roztw oru NaOH. Jakie jest jego stężenie molowe?

8

   Obliczyć bezwzględną masę cząsteczki wodorotlenku sodu NaOH.