Magnus Ehingers undervisning

Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete m.m.

Kemi 2

Administration

Prov 2005-12-05 i Kemisk jämvikt

Artikelindex

Facit

Betygsgränser

Max: 22,0
G: 5,5
VG: 11,0
MVG: 16,5

Del I. Ringa in de rätta svaren!

  1. \(Q = \frac {[\text{BrCl}]^2}{[\text{Br}_2][\text{Cl}_2]} = \frac {0,410^2}{0,695 \cdot 0,872} = 0,2773744 < K\)


    Eftersom \(Q < K\) går reaktionen åt höger.


    Svar:
    c

  2. Eftersom det finns 3 gaspartiklar till vänster om jämviktspilarna, men bara 2 till höger, behöver man höja totaltrycket. Eftersom det frigörs energi vid reaktionen (energin finns "till höger" i reaktionsformeln), lönar det sig också att sänka temperaturen.


    Svar:
    c

  3. Eftersom K< 1, måste [B] vara mindre än [A]. Enda diagrammet där [B] < [A] är diagram d.


    Svar:
    d

  4. b, e
  5. Formeln för bariumhdyroxid är Ba(OH)2. Om jag har 0,2 mol Ba(OH)2 innebär det alltså 0,4 mol OH. Formeln för kaliumhydroxid är KOH. Om jag har 0,4 mol KOH har jag alltså också 0,4 mol OH. Tillsammans blir det 0,8 mol OH, och för att neutralisera det behövs 0,8 mol H+. Formeln för svavelsyra är H2SO4. För varje mol svavelsyra får vi alltså två mol H+. Alltså behövs bara 0,4 mol svavelsyra.


    Svar:
    c

  6. A har pH 1,10.

    B har pH 14,00 - 2,70 = 11,30

    C har pH 8,60

    D har pH 3,5

    E har pH 14,00-4,8 = 9,2

    Svar: c

Del II. Frågor som kräver fullständig lösning och (i förekommande fall) balanserade formler. Glöm inte enhet!

Ingen/felaktig enhet i svaret ... -1p

Räknat med avrundade siffror ... -0,5p

  1. \(K = \frac {[\text{SO}_3]^2}{[\text{SO}_2]^2 \cdot [\text{O}_2]} = \frac {\left(\frac {0,12}{0,40}\right)^2}{\left(\frac {0,040}{0,40}\right)^2 \cdot \frac {0,060}{0,40}} \text{M}^{-1} = 60\text{M}^{-1}\)


    Rätt uttryck för K – 1p; rätt på de ingående koncentrationerna – 1p; rätt uträkning – 1p.

  2. Vi får följande reaktionsformel: HCOOH ⇌ H+ + COO. Ur formelsamlingen får vi att Ka för reaktionen är 1,8∙10-4.
      [HAc] [H+] [Ac]  
    Före protolys \(\frac {0,050 \cdot 0,20}{0,080} =\)
    \(= 0,125\)
    0 \(\frac {0,030 \cdot 0,40}{0,080} =\)
    \(= 0,15\)
    M
    Ändring \(-x\) \(+x\) \(+x\) M
    Vid jämvikt \(0,125-x\) \(x\) \(0,15+x\) M

    \(K_{\text{a}} = \frac {[\text{H}^+][\text{Ac}^-]}{[\text{HAc}]} \Leftrightarrow [\text{H}^+] = K_{\text{a}} \cdot \frac {[\text{HAc}]}{[\text{Ac}^-]}\)


    och eftersom \([\text{H}^+] = x\) får vi att:

    \(x = 1,8 \cdot 10^{-4} \cdot \frac {0,125 - x}{0,15 + x}\text{M} \approx\)
    \(\approx 1,8 \cdot 10^{-4} \cdot \frac {0,125}{0,15}\text{M} = 1,5 \cdot 10^{-4}\text{M}\)


    och

    \(\text{pH} = -\lg(1,5 \cdot 10^{-4}) = 3,8239087 \approx 3,82\)


    Rätt reaktionsformel - 1p; rätt koncentrationer på de ingående partikelslagen - 1p; rätt beräkning av [H+] - 1p; rätt beräkning av pH - 1p.

  3. Vi börjar med att beräkna K:

    \(K = \frac {[\text{HI}]^2}{[\text{H}_2][\text{I}_2]} = \frac {\left(\frac {0,740}{1,00}\right)^2}{\frac {0,100}{1,00} \cdot \frac {0,100}{1,00}} = 54,76\)

     

    [H2]

    [I2]

    [HI]

     

    Före jämvikt

    0,100

    0,100

    0,740+0,250=0,990

    M

    Ändring

    +x/2

    +x/2

    -x

     

    vid jämvikt

    0,100+x/2

    0,100+x/2

    0,990-x

    M


    \(54,76 = \frac {\left(0,990 -x\right)^2}{\left(0,100 + \frac {x}{2}\right)^2} \Rightarrow\)
    \(\sqrt{54,76} = \frac {0,990 -x}{0,100 + \frac {x}{2}}\)
    \(\sqrt{54,76} \cdot \left(0,100 + \frac {x}{2}\right) = 0,990 - x\)
    \(\sqrt{54,76} \cdot 0,100 + \frac {\sqrt{54,76}}{2}x = 0,990 - x\)
    \(\frac {\sqrt{54,76}}{2}x + x = 0,990 - \sqrt{54,76} \cdot 0,100\)
    \(\left(\frac {\sqrt{54,76}}{2} + 1\right)x = 0,990 - \sqrt{54,76} \cdot 0,100\)\(x = \frac {0,990 - \sqrt{54,76} \cdot 0,100}{\frac {\sqrt{54,76}}{2} + 1} = 0,053191489\)


    \(\left[\text{I}_2\right] = \left(0,100 + \frac {0,053191489}{2}\right)\text{M} =\)
    \(= 0,1265957\text{M} \approx 0,127\text{M}\)


    Rätt uttryck för K – 1p; rätt molförhållande HI:I2 – 1p; rätt uträkning av koncentrationsförändring – 1p; rätt koncentration I2 – 1p;

  4. Antag att volymen är V dm3. Molvolymen är 24,5 dm3/mol. Substansmängden gas blir: \(n_{\text{gas}} = \frac {V_{\text{gas}}}{24,5\text{dm}^3\text{/mol}}\)


    Koncentrationen gas blir:

    \(c_{\text{gas}} = \frac {n_{\text{gas}}}{V}\)


    Vid jämvikt gäller att:

     

    SO3(g)

    SO2(g)

    O2(g)

    Vgas (dm3)

    \(0,30V\)

    \(0,03V\)

    \(0,01V\)

    ngas (mol)

    \(\frac {0,30V}{24,5}\)

    \(\frac {0,03V}{24,5}\)

    \(\frac {0,01V}{24,5}\)

    cgas (M)

    \(\frac {\frac {0,30V}{24,5}}{V} = \frac {0,30V}{24,5V} =\)
    \(= \frac {0,30}{24,5}\)

    \(\frac {\frac {0,03V}{24,5}}{V} = \frac {0,03V}{24,5V} =\)
    \(= \frac {0,03}{24,5}\)

    \(\frac {\frac {0,01V}{24,5}}{V} = \frac {0,01V}{24,5V} =\)
    \(= \frac {0,01}{24,5}\)

    Jämviktskonstanten beräknas:


    \(K = \frac {[\text{SO}_2]^2\cdot[\text{O}_2]}{[\text{SO}_3]^2} = \frac {\left(\frac {0,03}{24,5}\right)^2 \cdot \frac {0,01}{24,5}}{\left(\frac {0,30}{24,5}\right)^2}\text{M} =\)
    \(= 4,08163265 \cdot 10^{-6}\text{M} \approx 4,1 \cdot 10^{-6}\text{M}\)


    Rätt uttryck för Vgas – 1p; rätt uttryck för ngas – 1p; rätt uttryck för cgas – 1p; rätt uttryck för jämviktskonstanten – 1p; rätt värde på jämviktskonstanten – 1p.

| ▶

 

 

Också intressant: