Egyensúlyok, pH – Érettségi feladatok
Vissza az egyensúlyok, pH témakörre!
Középszintű érettségi feladatok
6/k-1 (2005. október, 7. feladat)
Három nagy főzőpohárban 1,00-es és 3,00-as pH-jú salétromsav-, valamint 13,00-as pH-jú nátrium-hidroxid-oldat van.
a) Fenolftalein-indikátort cseppentve az oldatokhoz melyik esetben történik színváltozás? Milyen lesz az oldat színe?
b) Milyen színű lesz, az indikátor hatására, a keletkező oldat és miért, ha az 1,00-es pH-jú salétromsavoldatból és a nátrium-hidroxid-oldatból öntünk össze 100−100 cm3-t? Válaszát számítással is támassza alá!
c) Milyen színű lesz, az indikátor hatására, a keletkező oldat és miért, ha a 3,00-es pHjú salétromsavoldatból és a nátrium-hidroxid-oldatból öntünk össze 100−100 cm3-t?
Számítsa ki az oldat oxónium- és hidroxidion-koncentrációját! (A keverés közben az oldatok térfogata összeadódik.)
d) Mekkora térfogatú 1,00-es pH-jú salétromsavoldatot kell a c) kérdésben keletkezett oldathoz önteni, hogy a b) kérdésben képződött oldatéval azonos kémhatású oldatot kapjunk?
6/k-2 (2008. május, 6. feladat)
Négy, megjelölt kémcsőben a következő anyagok 0,100 mol/dm3 koncentrációjú vizes oldatait találjuk:
A) Kálium-hidroxid B) Nátrium-karbonát
C) Ammónium-klorid D) Salétromsav
Az oldatok kémhatását indikátorpapírral vizsgáljuk.
a) Milyen kémhatásúak a fenti oldatok?
b) Írja fel a kémhatást okozó folyamatok ionegyenletét a B-, C- és D-jelű kémcsőben!
c) Hány g oldott anyagot tartalmaz az A-jelű oldat 2,000 dm3-e?
Ar(O) = 16,0; Ar(H) = 1,0; Ar(K) = 39,1
d) Számítsa ki az A- és D-jelű oldatok pH-ját!
6/k-3 (2010. október, 6. feladat B)
Nátrium-hidroxid és nátrium-klorid 5:1 tömegarányú keverékéből 2,50 dm3 oldatot készítünk. A készített oldat pH-ja 12,0.
Ar(H) = 1,00, Ar(O) = 16,0, Ar(Na) = 23,0, Ar(Cl) = 35,5
a) Mi a keverék tömeg%-os összetétele?
b) Mekkora tömegű keveréket oldottunk fel a vízben?
c) Milyen pH-jú oldatot kapnánk, ha a fenti tömegű keverékből 0,250 dm3 oldatot készítenénk? Válaszát indokolja!
6/k-4 (2014. október, 8. feladat)
450,0 cm3 4,00 g/dm3 koncentrációjú nátrium-hidroxid-oldathoz 50,0 cm3 kénsavoldatot öntöttünk. Az így kapott 500,0 cm3 oldat koncentrációja nátrium-hidroxidra nézve 0,0100 mol/dm3 lett.
a) Számítsa ki a kiindulási nátrium-hidroxid-oldat pH-ját!
b) Számítsa ki a nátrium-hidroxid-oldathoz öntött kénsavoldat anyagmennyiségkoncentrációját!
6/k-5 (2016. október, 9. feladat)
Két oldatunk van. Az A) oldat 10,00 tömegszázalékos, 1,078 g/cm3 sűrűségű kénsavoldat. A B) oldat: pH = 13 kálium- hidroxid-oldat.
a) Mennyi az A) és B) oldat anyagmennyiség-koncentrációja?
b) Ha 10,0 cm3 A) oldathoz 20-szor akkora térfogatú B) oldatot adunk, milyen lesz a kapott oldat kémhatása? Válaszát számítással támassza alá!
Ar(H) = 1,00, Ar(O) = 16,0, Ar(S) = 32,0, Ar(K) = 39,0,
Emelt szintű érettségi
6/e-1 (1997. IV/1)
0,140 g frissen kiizzított kalcium-oxidot kevés vízzel megoltunk, majd térfogatát vízzel 500 cm3-re kiegészítjük. Mennyi az oldat pH-ja? Ar(Ca) = 40,0; Ar(O) = 16,0
6/e-2 (1999. V/4)
A H2(g) + I2(g) ⇌ 2 HI(g) reakció egyensúlyi állandója 400°C-on K=200. Ezen a hőmérsékleten 2,00 dm3 térfogatú légüres edénybe 0,0800 mol hidrogént, 0,0800 mol I2-gőzt és 0,600 mol HI-gázt vezetünk be.
Indokolja meg (számítással alátámasztva) milyen irányú reakció várható! Számítsa ki a reakcióban résztvevő anyagok koncentrációját az egyensúly beállta után!
Mekkora az edényben a gázok együttes nyomása a reakció kezdetén illetve az egyensúly beállása után? R=8,314 J/mol-1K-1
6/e-3 (2004. május, 6. feladat)
Erős és gyenge savak, bázisok pH-ja
A) A táblázat különböző sorai a következő anyagok vizes oldataira vonatkoznak: HCl, CH3COOH, NaOH, NH3.
Azonosítsa, melyik sorban melyik vegyület szerepel, majd töltse ki a megadott információk alapján a táblázatot!
Vegyület | Bemérési koncentráció
(mol/dm3) |
[H+]
(mol/dm3) |
[OH–]
(mol/dm3) |
pH | Fenolftalein színe az
oldatban |
1. | 5,5 . 10-2 | 2. | 3. | 3,00 | 4. |
NaOH | 1,0 . 10-1 | 5. | 6. | 7. | 8. |
9. | 10. | 11. | 12. | 5,00 | 13. |
14. | 6,6 . 10-4 | 1,0 . 10-10 | 15. | 16. | 17. |
B) A táblázat adatai alapján számítással határozza meg az ecetsav savállandójának értékét!
6/e-4 (2005. május, 7. feladat)
Két, egyaránt 1,00 dm3-es tartály egyikében A2, a másikban B2 képletű gáz van. A két gáz nyomása és hőmérséklete azonos. Ha az összekötő vezeték csapját kinyitjuk, az alábbi egyensúlyi folyamat játszódik le:
A2 + 3 B2 ⇌ 2 AB3
miközben változatlan hőmérséklet mellett a nyomás 10,0%-kal csökken.
Adja meg az egyensúlyi elegy anyagmennyiség-százalékos összetételét!
6/e-5 (2005. október, 7. feladat)
A savak és bázisok erősségének mértékét számszerűen a sav-, illetve bázisállandókkal fejezik ki, ezeket kémiai táblázatokban megtalálhatjuk. A sav-, illetve bázisállandó értéke az anyagra jellemző, adott hőmérsékleten független a hígítástól.
Egy gyenge sav 0,0566 mol/dm3 koncentrációjú oldatának pH-ja 3,00.
Az adatok ismeretében számítsa ki a sav savállandóját, majd az alábbi táblázat segítségével azonosítsa a savat!
Vegyület | Képlet | Moláris tömeg (g/mol) | Ks
|
Hangyasav | HCOOH | 46 | 2,1 . 10–4 |
Ecetsav | CH3–COOH | 60 | 1,8 . 10–5 |
Propánsav | CH3–CH2–COOH | 74 | 1,3 . 10–5 |
Tejsav | CH3–CH(OH)–COOH | 90 | 1,4 . 10–4
|
Benzoesav | C6H5–COOH | 122 | 6,6 . 10–5 |
6/e-6 (2006. február. 9. feladat)
Egy gyenge bázis 0,0900 mol/dm3 koncentrációjú oldatában a pH = 11,00.
a) Határozza meg a bázisállandó értékét!
b) Hányszoros térfogatra hígítottuk az oldatot, ha a hígított oldat pH-ja 10,00 lett?
6/e-7 (2006. október. 9. feladat)
Két oldat közül az egyik sósav, a másik hangyasavoldat. Mindkét oldat azonos koncentrációjú (mol/dm3). Ha 1,00 cm3 sósavat desztillált vízzel 100 cm3-re hígítunk, akkor a keletkező oldat pH-ja 3,00 lesz.
a) Határozza meg a kiindulási sósav koncentrációját!
b) Mekkora térfogatú hangyasavoldatot kell 100 cm3-re hígítanunk, hogy ennek az oldatnak is 3,00 legyen a pH-ja? (A hangyasav savállandója: Ks = 1,74 · 10−4.)
6/e-8 (2007. május, 9. feladat)
5,65 cm3 térfogatú, 1,115 g/cm3 sűrűségű és 20,00 tömegszázalékos salétromsavoldatban kálium-hidroxid szemcsét oldottunk, majd desztillált vízzel 1500 cm3 térfogatra hígítottuk. Az oldat pH-ja 2,00 lett.
a) Mekkora tömegű kálium-hidroxidot oldottunk a salétromsavban?
b) Milyen az oldat anyagmennyiség-koncentrációja a benne oldott anyagokra nézve?
c) Hány gramm monoklór-ecetsavat (CH2Cl-COOH) kellene kimérni 200,0 cm3, ugyancsak 2,00 pH-jú oldat készítéséhez? (KS = 1,40 · 10–3)
6/e-9 (2007. október, 5. feladat)
Egyensúlyi folyamatok
A kén-trioxid keletkezése kén-dioxidból egyensúlyra vezető folyamat:
2 SO2(g) + O2(g) ⇌ 2 SO3(g) ΔrH = -198 kJ/mol.
Válaszoljon az alábbi kérdésekre! Válaszát minden esetben indokolja!
a) Hogyan változnak a reagáló anyagok egyensúlyi koncentrációi, ha az egyensúlyban levő gázelegy hőmérsékletét tovább emeljük?
b) Hogyan változnak a reagáló anyagok egyensúlyi koncentrációi, ha állandó térfogaton növeljük a nyomást?
c) A reakció kezdetén katalizátort adunk a kiindulási gázelegyhez. Hogyan változnak a reagáló anyagok egyensúlyi koncentrációi a katalizátor alkalmazása nélküli esethez képest?
d) Egy kísérlet során 0,500 mol/dm3 kiindulási kén-dioxid- és 0,500 mol/dm3 kiindulási oxigénkoncentráció esetén, zárt, állandó térfogatú tartályban, adott hőmérsékleten kialakuló egyensúlyban a kén-trioxid egyensúlyi koncentrációja: [SO3] = 0,300 mol/dm3.
Számítsa ki, hány százalékos a kén-dioxid, illetve az oxigén átalakulása, és mekkora az adott hőmérsékleten az egyensúlyi állandó!
6/e-10 (2008. május, 8. feladat)
Azonos térfogatú, 13,0-es pH-jú nátrium-hidroxid oldatot és 2,00 pH-jú kénsav oldatot összeöntünk.
Az összeöntés során a térfogatok összeadódnak. (A kénsav disszociációját mindkét lépésben tekintse teljesnek).
a) Írja fel a lejátszódó kémiai reakció egyenletét és számítsa ki a keletkező oldatban az egyes oldott anyagok koncentrációját!
b) Számítsa ki, hány dm3 standard nyomású 25 oC hőmérsékletű hidrogén-klorid gázt kell a keletkező oldat 100 cm3-ben elnyeletni, hogy az oldat kémhatása semleges legyen?
(Amennyiben az a) részt nem tudta megoldani, számoljon úgy, hogy az a) részben keletkezett oldat minden anyagra nézve 9,00 ⋅ 10−2 mol/dm3 koncentrációjú!)
6/e-11 (2008. május 9. feladat)
Az A és B gázok az alábbi egyensúlyra vezető kémiai egyenlet szerint reagálnak egymással:
2 A + 3 B ⇌ C + 2 D
1,00 dm3-es zárt tartályban 2,00 mol A gázt és 4,00 mol B gázt elegyítünk, majd beindítjuk a reakciót. Az A gázra nézve az átalakulás 50,0 százalékos.
a) Számítsa ki, hány százalékos az átalakulás a B gázra nézve!
b) Számítsa ki mind a négy anyag egyensúlyi koncentrációját és a folyamat egyensúlyi állandóját!
c) Az egyensúlyi rendszer térfogatát a felére csökkentjük, miközben a D gáz anyagmennyisége 30,0 százalékkal megnő. Számítsa ki az egyes anyagok új egyensúlyi koncentrációit!
(Amennyiben a b) részt nem tudta megoldani számoljon úgy, mintha minden anyag kiindulási anyagmennyisége a térfogatcsökkentés előtt 1,00 mol lett volna!)
d) Az eddigi adatok alapján eldönthető-e, hogy a térfogattal együtt a hőmérsékletet is megváltoztattuk-e? Válaszát indokolja!
6/e-12 (2008. október, 9. feladat)
A háztartásban sósavat és ecetet is használnak a vízkő eltávolítására. Egy diák két egyforma üvegben megegyező anyagmennyiség-koncentrációjú sósavat és ecetet talált a háztartási szerek között, de nem tudta melyik üvegben melyik van. Ezért az egyik üvegben levő oldatból először 20,00 cm3-t 200,0 cm3-re hígított, majd megmérte az így kapott oldat pH-ját. Ez pH = 2,00 volt. Ezt követően a kapott 200,0 cm3 oldatot tovább hígította 2000 cm3-re. Ennek az oldatnak megmérve a pH-ját, pH = 3,00 értéket kapott. Ks(ecetsav) = 2,00⋅10–5.
a) Melyik oldatot hígította a diák? Számítással igazold állításodat!
b) Mennyi volt az eredeti oldatok koncentrációja?
c) A másik oldatból 20,00 cm3 térfogatot hány cm3-re kellett volna hígítani, hogy az így kapott oldat pH-ja is 3,000 legyen?
6/e-13 (2009. május, 10. feladat)
Nitrogén-dioxidot állítunk elő, és a fejlődő gázt vízben, oxigén jelenlétében elnyeletjük. A keletkező, 4,00 dm3 térfogatú oldat, amely csak egyetlen savat tartalmaz pH-ja 2,00. Ezután az oldatot 11,0 pH-jú szalmiákszesszel közömbösítjük.(Az ammónia bázisállandója Kb = 1,80·10–5)
a) Írja fel a nitrogén-dioxid vízben való elnyeletésének reakcióegyenletét a fenti körülmények között!
b) Milyen lesz a keletkező sóoldat kémhatása, miért? Válaszát ionegyenlet felírásával is indokolja!
c) Mekkora térfogatú szalmiákszeszt használtunk a közömbösítéshez?
6/e-14 (2009. október, 8. feladat)
Zárt tartályban hidrogén- és nitrogéngázból 350 °C-on, katalizátor jelenlétében ammóniát állítunk elő. Az egyensúlyi rendszerben kialakult koncentrációk a következők:
[H2] = 3,60 mol/dm3, [N2] = 1,20 mol/dm3, [NH3] = 0,540 mol/dm3.
a) Mekkora az egyensúlyi állandó értéke?
b) A bemért nitrogén, illetve hidrogén hány százaléka alakult át?
c) Számítsa ki az egyensúlyi gázelegy nyomását!
d) Mekkora volt a tartály térfogata, ha 1,00 kg ammóniát sikerült előállítanunk?
6/e-15 (2010. október, 9. feladat)
A tejsav egyértékű, gyenge sav. A savállandó: Ks = 1,40 · 10−4 mol/dm3
a) Számítsa ki, mekkora annak a tejsavoldatnak a kiindulási (ún. bemérési) koncentrációja, amelynek pH-ja pontosan 3,00!
b) Az oldatot tízszeres térfogatra hígítjuk. Számítsa ki, hányszorosára változott (hányszorosára nőtt, vagy hanyadrészére csökkent) az oxóniumionok koncentrációja!
6/e-15 (2011. május, 9. feladat)
10,0 dm3-es tartályban 200 °C-on 1,00 mol hidrogént és 1,00 mol jódot reagáltattunk. Az egyensúly beállását követően a kapott gázelegyet – gyors lehűtést követően – lúgoldaton vezettük át (feltételezzük, hogy az egyensúlyi elegy összetétele a hűtés hatására nem változott meg). A lúgoldatban a gázelegy egyik komponense nem oldódott fel: a maradék színtelen gáz nyomása az eredeti tartályban és a kiindulási hőmérsékleten a kiindulási gázelegyének 11,0%- ára csökkent.
a) A kiindulási hidrogén, illetve jód hány %-a alakult át az egyensúlyi folyamatban?
b) Számítsa ki az egyensúlyi koncentrációkat, majd a reakció egyensúlyi állandóját 200 °C-on!
c) Hogyan változna az átalakulási százalék, ha ugyanezen a hőmérsékleten ugyanennyi hidrogént és jódot 100 dm3-es tartályban reagáltatnánk egymással? Válaszát indokolja!
6/e-16 (2011. október, 8. feladat)
Egy „A” üzemben naponta 500 m3 4,00-es pH-jú szennyvíz keletkezik. (Tételezzük fel, hogy a szennyvíz kémhatását kizárólag a sósav okozza.) A környezetvédelmi hatóság abban az esetben nem büntet, ha a szennyvíz pH-ja 6,00 és 8,00 között van, ellenkező esetben komoly környezetvédelmi bírságot ró ki az üzemre.
a) Minimálisan mekkora tömegű égetett mészre, illetve mészkőre van szüksége naponta „A” üzemnek, hogy ne kelljen környezetvédelmi bírságot fizetnie? (A szilárd anyagok hozzáadása gyakorlatilag nem változtatja meg az oldat térfogatát.)
b) Melyik eljárás az olcsóbb az „A” üzemnek: az égetett mésszel vagy a mészkőporral való közömbösítés? Válaszát számítással is támassza alá! Melyik eljárás során okoz nagyobb környezetszennyezést az üzem és miért? (Az égetett mész egységára 10200 Ft/kg, a mészkőpor egységára 6800 Ft/kg.)
A szomszédos „B” üzemben napi 1000 m3 10,0-es pH-jú szennyvíz képződik (ezt tekintsük NaOH-oldatnak). A „B” üzem felajánlja az „A” üzemnek saját szennyvizét, hogy azzal ártalmatlanítsa az ott képződött szennyvizet.
c) A „B” üzem szennyvízének minimálisan hány %-a marad meg? (A híg oldatok térfogatai összeadódnak.)
6/e-17 (2012. október, 7. feladat)
Hangyasav és etanol egyensúlyi reakciójában egy olyan vegyület állítható elő, melyet régebben rumaroma készítésére is használtak.
a) Írja fel a folyamat reakcióegyenletét, és nevezze el a reakcióban keletkező szerves terméket!
b) Számítsa ki, hogy 10,0 cm3 hangyasavhoz hány cm3 etanolt mérjünk, ha azt szeretnénk, hogy a karbonsav 75,0 %-a alakuljon át a reakcióban!
ρ(HCOOH) = 1,23 g/cm3, ρ(C2H5OH) = 0,789 g/cm3. A reakció egyensúlyi állandója K =3,25.
c) Ha a 10,0 cm3 hangyasavat rumaroma előállítása helyett oldatkészítésre használnánk, mekkora térfogatú, 2,00-es pH-jú oldatot állíthatnánk elő belőle?(KS = 1,77·10-4 mol/dm3)
6/e-18 (2013. május, 9. feladat)
A H2(g) + I2(g) ⇌ 2 HI(g) folyamat egyensúlyi állandója 427 °C-on K1 = 54,8; 447 °C-on K2 = 48,0
a) Két egyenlő térfogatú tartály egyaránt az alábbi összetételben tartalmazza a három anyagot: [HI] = 0,600 mol/dm3 [H2] = 0,0700 mol/dm3 [I2] = 0,100 mol/dm3
Ezután az egyik tartályt 427 °C-ra, a másikat 447 °C-ra melegítjük. Változnak-e a tartályokban a koncentrációk? Ha igen, melyik esetben hogyan?
b) Egy másik kísérletben mekkora anyagmennyiségű hidrogént keverjünk 1,00 mol jódhoz, hogy 447 °C-on a jód 99,0%-a hidrogén-jodiddá alakuljon? Hány százalékos ekkor a hidrogén átalakulása?
c) Egy harmadik esetben sztöchiometrikus arányú (azaz 1 : 1 anyagmennyiség-arányú) hidrogént és jódot kevertünk össze és felmelegítettük a tartályt. A mérések szerint 77,6%-os a hidrogén, illetve a jód átalakulása. 427 °C-ra vagy 447 °C-ra melegítettük a tartályt? Mekkora az egyensúlyi elegy átlagos moláris tömege és az egyensúlyi össznyomás, ha az egyensúlyi gázelegy sűrűsége 12,8 g/dm3?
6/e-19 (2014. május, 7. feladat)
A hangyasav középerős sav, savi állandója Ks = 1,77·10–4 mol/dm3. Megtalálható a hangyák méregváladékában, a méhek és csalánozók mérgében valamint a csalánban és fenyőtűkben. A sósav is előfordul az élő szervezetekben, így például az emberi szervezetben a gyomorsav alkotója. Két üvegben hangyasavoldat, illetve sósav található, a két oldat pH-ja azonos: pH = 2,00. Mindkét oldatból 40,0 cm3-t ugyanazzal a kálium-hidroxid-oldattal közömbösítünk.
a) Írja fel mindkét sav esetén a közömbösítés során lejátszódó reakció egyenletét, és adja meg a keletkezett sók nevét!
b) A sósav 40,0 cm3-ére ebből a kálium-hidroxid-oldatból 32,0 cm3 A hangyasav közömbösítéséhez szükséges kálium-hidroxid-oldat térfogata hányszorosa ennek a mennyiségnek?
c) Milyen lesz a közömbösítéssel kapott oldat kémhatása a két savminta esetén?
Válaszát indokolja!
6/e-20 (2014. október, 7. feladat)
A háztartási ecet 10,0 tömegszázalékos ecetsavra nézve. Ebből az ecetből 15,0 cm3-t 500,0 cm3-re hígítva, a kapott oldat pH-ja 3,00 lett. Ar(H) = 1,00; Ar(C) = 12,0; Ar(O) = 16,0; Ks(ecetsav) = 2,00⋅10–5
a) Mennyi a háztartási ecet anyagmennyiség-koncentrációja?
b) Számítással határozza meg a háztartási ecet sűrűségét!
6/e-21 (2015. május, 7. feladat)
Egy 10,0 dm3-es, állandó térfogatú tartályt megfelelő hőmérsékleten 387 gramm hexángázzal töltünk meg, majd a lezárt tartályt 700 °C-ra melegítjük. Ekkor a hexán benzolra és hidrogénre disszociál.
a) Írja fel a hexán termikus disszociációjának rendezett egyenletét!
b) Számítsa ki 700 °C-on a folyamat egyensúlyi állandóját, ha tudjuk, hogy a hexán 80,0%-a disszociált!
c) Határozza meg az egyensúlyi elegy nyomását!
d) Egy másik kísérletben ugyanabba a tartályba ismét 387 g hexánt töltöttünk, de ezúttal valamekkora tömegű benzolt is kevertünk hozzá, majd így melegítettük fel 700 °C-ra a rendszert. Ekkor a hexán 60,0%-a alakult át. Hány gramm benzolt kevertünk a hexánhoz?
6/e-22 (2015. október, 9. feladat)
A kén-dioxid gáz vízben való oldódása során a fizikai oldódáson túl további reakciólépésekkel kell számolnunk. Először az oldott kén-dioxid reakcióba lép a vízzel. Az egyensúlyra vezető folyamat reakcióegyenlete: SO2 (aq) + H2O (f) ⇌ H2SO3 (aq)
Második lépésben a keletkező kénessav a vízzel szintén egyensúlyra vezető folyamatban reagál: H2SO3 (aq) + H2O (f) ⇌ HSO3− (aq) + H3O+ (aq) Ks1 = 0,0120 mol/dm3
A kénessav Ks2 értéke olyan kicsi (1,00·10–7), hogy a hidrogén-szulfit-ionok további disszociációjától eltekinthetünk. 2,00 dm3 vízben 256 mg kén-dioxidot oldottunk fel. (A víz sűrűségét vegyük 1,00 g/cm3-nek. Az oldódáskor bekövetkező térfogatváltozás elhanyagolható.) A keletkező oldat pH-ja 3,32. Ebben az oldatban az oxóniumion-koncentráció 4,79·10–4 mol/dm3.
Számítsa ki a kénessav és a kén-dioxid egyensúlyi koncentrációját a keletkezett oldatban!
6/e-23 (2016. május, 9. feladat)
Egy dipropil-aminból készült vizes oldat pH-ja 12,00. Az oldat 10,00 cm3-ét –megfelelő indikátor alkalmazása mellett– sósavval közömbösítjük. A titráláshoz szükséges 0,100 mol/dm3-es sósav térfogata 11,00 cm3.
a) Határozza meg a dipropil-aminból készült oldat koncentrációját!
b) Határozza meg a dipropil-amin bázisállandóját!
c) Hányszoros térfogatra kell hígítani a 12,00-es pH-jú oldatot, hogy a pH-ja 11,00-re csökkenjen?
6/e-24 (2016. október, 6. feladat)
Három főzőpohárban (A, B, C) 250,0-250,0 cm3, azonos anyagmennyiség-koncentrációjú savoldat van. A három sav közül kettő egyértékű, a harmadik kétértékű erős sav. Az egyértékű savak közül az egyik erős sav, a másik gyenge.
Ha mindhárom főzőpohárban levő oldathoz 5,00-5,00 cm3 0,500 mol/dm3 koncentrációjú nátrium- hidroxid-oldatot adunk, akkor az A főzőpohárban levő oldat kémhatása savas, a B főzőpohárban levő oldat semleges, míg a C főzőpohárban levő oldat lúgos kémhatást mutat.
Ha újabb 5,00 -5,00 cm3 0,500 mol/dm3 koncentrációjú nátrium-hidroxid-oldatot adunk mindhárom főzőpohárban levő oldathoz, akkor az A főzőpohárban semleges, a másik két főzőpohárban pedig lúgos kémhatású oldat lesz.
a) Melyik főzőpohárban van a kétértékű sav? Válaszát indokolja!
b) Az első kísérlet után az egyértékű savat tartalmazó oldatok esetén eltérő tapasztalatokat jegyeztünk fel. Ennek alapján állapítsa meg, melyik főzőpohár tartalmazza a gyenge savat, és melyik az erős savat! Válaszát indokolja!
c) Mekkora a savoldatok koncentrációja?
d) A gyenge savat tartalmazó főzőpohárban eredetileg az oldat pH-ja 3,00 volt. Mekkora a gyenge sav savállandója?
e) Mekkora az egyértékű erős savat tartalmazó főzőpohárban az eredeti oldat pH-ja?
6/e-25 (2017. május, 6. feladat)
A ciklohexán magas hőmérsékleten benzollá alakul át, a következő egyenlet szerint:
C6H12(g) ⇌ C6H6(g) + 3 H2(g)
Szobahőmérsékleten egy 5,00 dm3-es tartályba öntöttünk valamennyi ciklohexánt, majd az edény lezárása után a hőmérsékletet jelentősen megnöveltük. Az egyensúly kialakulásakor a koncentrációkról a következőket tudjuk: [H2(g)] = 2,40 mol/dm3, [C6H12(g)] = [C6H6(g)].
a) Határozza meg az egyensúlyi folyamat reakcióhőjét (szobahőmérsékletre vonatkoztatva) az alábbi adatok segítségével! ΔkH(C6H12(f)) = – 158 kJ/mol ΔkH(C6H6(f)) = + 47,0 kJ/mol
b) A fenti kísérletben a ciklohexán hány %-a alakult át az egyensúlyi folyamatban?
c) Határozza meg az egyensúlyi állandó értékét a kísérlet hőmérsékletén!
d) Mekkora tömegű ciklohexánt töltöttünk az edénybe?
e) Ha még tovább növelnénk a hőmérsékletet, hogyan változna a ciklohexán disszociációfoka és miért?
6/e-26 (2017. október, 8. feladat)
Egy kémiatanár a kis szénatomszámú észterek jellegzetes illatát szerette volna bemutatni az etil-acetát példáján. A szertárban azonban sem az etil-acetátot, sem az elkészítéséhez szükséges szerves anyagokat nem találta meg.
a) Adja meg az etil-acetát szerkezeti képletét a molekula kötő-, és nemkötő elektronpárjainak feltüntetésével!
Talált azonban metanolt és hangyasavat.
b) Írja fel annak a folyamatnak a reakcióegyenletét, amelyben metanol és hangyasav felhasználásával észtert állítanak elő!
A függvénytáblázatban utánanézett a folyamat egyensúlyi állandójának is: K = 4,60.
A laboratóriumban talált összes, 100 g tömegű metanol felhasználásával azt szerette volna elérni, hogy az egyensúlyi elegy 45,0 g tömegű észtert tartalmazzon. Amikor azonban munkához látott, szomorúan vette észre, hogy a tiszta hangyasav helyett csak 46,0 m/m%-os oldat áll rendelkezésére.
c) Mekkora tömegű, 46,0 m/m%-os oldatot mérjen a 100 g tömegű metanolhoz, ha eredeti célját nem szeretné feladni?
Az észteres kísérlet elvégzése után már csak 82,0 g maradt a 46,0 m/m%-os hangyasav-oldatból. Elhatározta, hogy ebből hígítással 2,00-es pH-jú oldatot készít.
d) Számítsa ki, hogy a maradék 46,0 m/m%-os oldatból mekkora térfogatú, 2,00-es pH-jú oldat készíthető! (A számoláshoz szükséges savi disszociációs állandó: Ks= 1,76·10-4)
6/e-27 (2018. május, 7. feladat)
Egy egyértékű erős savat tízszeres anyagmennyiségű vízben oldunk. A keletkező oldat 31,0 m/m % -os, anyagmennyiség-koncentrációja 4,83 mol/dm3.
a) Számítással határozza meg a sav moláris tömegét!
b) Számítsa ki az oldat sűrűségét!
c) A savoldatot tízszeresére hígítottuk. Mekkora térfogatú hígított savoldat közömbösíthető 10,0 cm3 pH = 12,0-es metil-amin-oldattal? Kb(metil-amin) = 4,37 . 10-4 mol/dm3
6/e-28 (2019. május, 9. feladat)
Egy egyértékű, gyenge szerves savról tudjuk, hogy molekulája 46,15 tömegszázalék oxigént tartalmaz. 2,196 g-jából 250,0 cm3 törzsoldatot készítve, annak pH-ját 2,90-nek mérjük. Ezután a törzsoldat 20,00 cm3-es részleteit megfelelő sav-bázis indikátor mellett megtitrálva átlagosan 16,64 cm3 0,1015 mol/dm3-es nátrium-hidroxid-oldat fogyást mérünk.
a) Határozza meg a sav moláris tömegét és az összegképletét (molekulaképletét)!
b) Számítsa ki a vegyület savállandóját!
c) Határozza meg a vegyület konstitúcióját, ha tudjuk, hogy a sav akirális, és enyhe oxidációját követően adja az ezüsttükörpróbát!