Oldatok – OKTV feladatok
1/o-1 (2005/1/12/4)
(NH4)2Fe(SO4)2-t állítottunk elő. A kapott szennyezett anyag 0,070 mol-t tartalmaz a termékből. 100 g víz 70 ºC-on 57 g, 20 ºC-on 22 g (NH4)2Fe(SO4)2-t old.
a) Hány cm3 forró (vegyük 70 ºC fokosnak) vízben oldjuk fel az anyagot, hogy a sóra nézve telített oldatot kapjunk?
b) Hány gramm kristályvizes só (NH4)2Fe(SO4)2-t ·6H2O) fog kiválni az átkristályosítás során, miután a rendszer 20 ºC-ra hűlt?
A kapott anyag analitikailag tiszta vegyületnek tekinthető. 2,000 g-ból 100,00 cm3 oldatot készítünk. A Fe2+ ionokat tartalmazó oldat 20,00 cm3-es mintájának titrálására 11,48 cm3 savas KMnO4 oldat fogyott.
c) Mi volt a permanganát-oldat pontos koncentrációja?
1/o-2 (2006/1/12/2)
A fogkrémek fluortartalma hozzájárul a fogak épségének megtartásához. Ugyanakkor a fluoridion nagyobb mennyiségben mérgező lehet. Különösen óvatosnak kell lenni a gyermekek fogkrémeivel, amit a kicsik lenyelhetnek. A jelenlegi szigorú határértékek szerint a gyemekfogkrémek 500 ppm fluort tartalmazhatnak. A ppm a tömegszázalékkal analóg egység, de nem század, hanem milliomodrészt takar.
Egy gyermekfogkrémbe két fluortartalmú hatóanyagot kevernek. Az egyik a nátriumfluorofoszfát, Na2PO3F, amiből 0,10 tömegszázalékot tartalmaz a fogkrém.
Hány ppm kerülhet a másik anyagból, a NaF-ból a mintába?
Rajzolja fel a fluorofoszforsav szerkezetét!
Ar(F) = 19 Ar(P) = 31
1/o-3 (2015/2/2/1)
A mezőgazdaságban a műtrágyák leggyakrabban a talaj nitrogén-, foszfor- és káliumtartalmát hivatottak pótolni. A gyakorlatban egy adott műtrágya „NPK-értékét” szokták megadni. Ez három szám. Az első szám a műtrágya tömegszázalékos N-tartalmát, a második a foszfor-tartalmat mutatja, de nem a foszfor, hanem a műtrágyával azonos mennyiségű foszfort tartalmazó P2O5 tömegszázalékában kifejezve. Tehát a tiszta P2O5 NPK értéke 0-100-0 lenne. Az utolsó szám a káliumtartalmat adja meg, hasonlóan, K2O-tartalomra vonatkoztatva.
a) Mennyi az ammónium-nitrát NPK-értéke?
b) Egy oldat formában kapható műtrágya NPK-értéke 0-10-11. Hogyan kell 1,00 tonna ilyen műtrágyát K2HPO4 és KH2PO4 vízben való oldásával előállítani?
1/o-4 (2006/1/12/6)
„A fenol /15 oC-on/ egy grammja 0,375 grammnyi vizet old, miközben elfolyósodik. Kevés vizet hozzáadva a folyadék két fázisra különül el: alul helyezkedik el a víz fenollal telített oldata, felette a fenol vízzel telített oldata.” /Bruckner: Szerves kémia II/1. 319. o./
1,00 gramm fenol 15,0 gramm vízben oldódik 15 oC-on. Ha 15 oC-on vízzel telített fenololdathoz annyi vizet adunk, mint az oldat tömegének 1/6 része, két külön fázist kapunk.
a) Mennyi a két fázis egymáshoz viszonyított tömegaránya?
b) Mennyi a két fázis fenol-fenol, illetve víz-víz tömegaránya?
1/o-5 (2007/1/12/3)
100,0 g vízben 50 oC-on feloldunk 121,0 g kristályvizes vas(II)-szulfátot, majd az oldatot
0 oC-ra hűtjük le, eközben 88,08 g kristályvizes só válik ki. A 0 oC-on telített oldat
2,00 grammjának meghatározására kénsavas közegben 5,94 cm3, 0,050 mol/dm3 koncentrációjú kálium-bikromát oldat fogy, az alábbi, kiegészítendő reakcióegyenlet szerint:
Cr2O72- + H+ + Fe2+ = Fe3+ + Cr3+ + H2O
a) Számítsa ki, mennyi a vízmentes vas(II)-szulfát oldhatósága 0 oC-on!
b) Számítással határozza meg a kristályvizes vas(II)-szulfát képletét!
1/o-6 (2009/1/12/5)
A kálium-nitrátot úgy állíthatjuk elő, hogy azonos anyagmennyiségű chilei salétrom és kálium-klorid keverékéből forró oldatot készítünk, majd alkalmas körülmények között kikristályosítjuk a kálium-nitrátot (az eljárás régi neve salétromkonverzió).
A négy só oldhatósága (mol/kg víz):
| 20 °C | 80 °C | |
| NaNO3 | 10,5 | 17,3 |
| KNO3 | 3,0 | 16,7 |
| NaCl | 6,1 | 6,4 |
| KCl | 4,6 | 6,7 |
a) Számolja ki, hogy 1 mol kálium-nitrát előállításához hány g vízből és hány mol kálium-kloridból, illetve nátrium-nitrátból kell kiindulni, hogy az eljárással a lehető legtakarékosabban dolgozzunk, ugyanakkor szennyezésmentesen kristályosodjék ki a só!
b) Részlet az eredeti receptből:
„25,5 g (0,3 mol) nátrium-nitrátot 50 ml vízben oldunk, majd forralás közben 22,3 g
(0,3 mol) finoman elporított kálium-kloridot ……”
Számításaink alapján hány cm3 vízben kellene feloldanunk a kiindulási só mennyiséget, és mennyire helytálló ez alapján a recept?
1/o-7 (2011/1/12/3)
100 g vízben 18 oC-on 20,2 g CuSO4 oldható fel maradéktalanul.
a) Hány gramm CuSO45H2O oldható fel 100 g vízben 18 oC-on?
b) 100 g vízbe 30,0 g CuSO4-ot teszünk. Hány gramm szilárd anyag szűrhető ki az oldatból az oldódási egyensúly beállta után?
1/o-8 (2015/1/12/8)
Egy kémiatanár, miután már számtalan olyan kémiafeladatot adott fel, amelyben egy meleg oldat lehűtéséről és az így kikristályosodó sóról volt szó, elhatározta, hogy mindezt a gyakorlatban is kipróbálja. A következő feladatot választotta:
150 g vízből 80 °C-on telített kálium-nitrát-oldatot készítünk, majd 20 °C-ra hűtjük. Hány gramm só kristályosodik ki?
A telített kálium-nitrát-oldat 80 °C-on 63,0 tömegszázalékos, 20 °C-on 24,2 tömegszázalékos.
Először is megoldotta a feladatot.
a) Feltéve, hogy helyesen számolt, milyen eredményt kapott?
Ezután a leírtak szerint elvégezte a kísérletet. A kikristályosodott anyagot leszűrte és megszárította. Legnagyobb megrökönyödésére az így kapott anyag tömege jelentősen, 8,50 grammal eltért az általa kiszámított értéktől.
b) A következő kérdések arra vonatkoznak, hogy bizonyos, a kísérlet során elkövetett hibák hogyan befolyásolják a leszűrt és megszárított kálium-nitrát tömegét.
Minden esetben csak egy jellel válaszoljon az alábbiak szerint:
+ – a hiba következtében nagyobb lesz a kinyert só tömege
– – a hiba következtében kisebb lesz a kinyert só tömege
0 – a hiba nem befolyásolja a kinyert só tömegét
b1) Az oldatot nem 20 °C-ra, hanem 23 °C-ra hűtjük le.
b2) A forró oldatot 150 g vízből készítjük, de nem 80 °C-on, hanem 85 °C-on telítjük sóval.
b3) 63,0 tömegszázalékos oldatot készítünk 150 g víz felhasználásával, de nem 80 °C-on, hanem 85 °C-on.
b4) A forró (80 °C-os) telített oldatot nem 150 g, hanem 147 g vízből készítjük.
b5) 80 °C-on 2 g-mal kevesebb sót oldunk fel 150 g vízben, mint amennyi a telítettséghez kellene.
b6) A tömeg- és hőmérsékletmérések pontosak, de a műveletek során a víz egy része elpárolog.
A további alapos vizsgálatok kimutatták, hogy sem a tömeg-, sem a hőmérsékletmérésben nem történt számottevő hiba, és a víz párolgási vesztesége is elhanyagolható volt. A tanár végül rájött, hogy mi okozza az eltérést: a só szűrése során marad valamennyi telített oldat a kristályok felületén (sőt zárványként akár még a kristályok belsejében is).
c) Hány gramm szilárd anyagot kapott a tanár a szűrés és a szárítás után?
d) Hány gramm telített oldat maradt a tanár által leszűrt anyagban?
1/o-9 (2006/2/2/1)
Kálium-, illetve kalcium-karbonát és sósav reakciójában kloridokat állítunk elő. Ha adott tömegű, 36,5 tömegszázalékos sósavoldatot sztöchiometrikus mennyiségű karbonáttal reagáltatunk, és a terméket kikristályosítjuk, akkor kalcium-klorid esetében 0,759-szer kisebb tömegű telített oldat marad vissza 0 oC-on, mint kálium-klorid esetében. A kálium-klorid vízmentes só formájában kristályosodik, míg a kalcium-klorid kristályvizes só formájában.
a) Írja fel a lejátszódó kémiai folyamatok reakcióegyenletét!
b) A megadott adatok felhasználásával számítsa ki a kristályvizes kalcium-klorid összetételét!
(0 oC-on 100 g víz 59,5 g kalcium-kloridot, illetve 27,6 g kálium-kloridot képes feloldani.)
1/o-10 (2007/2/2/2)
Az autók hűtőrendszerét etilénglikol oldattal töltik fel, mert ez télen, hideg időben sem fagy meg. Az etilén-glikol oldat fagyáspontját az összetétel függvényében a mellékelt táblázat tartalmazza.
| m/m % | V/V% | F.p./ºC | m/m % | V/V% | F.p./ºC | m/m % | V/V% | F.p./ºC |
| 0,0 | 0,0 | 0,0 | 18,0 | 16,5 | -7,3 | 36,0 | 33,8 | -20,0 |
| 2,0 | 1,8 | -0,6 | 20,0 | 18,4 | -8,0 | 38,0 | 35,8 | -22,0 |
| 4,0 | 3,6 | -1,3 | 22,0 | 20,3 | -9,0 | 40,0 | 37,8 | -24,0 |
| 6,0 | 5,4 | -2,0 | 24,0 | 22, 2 | -11,0 | 42,0 | 39,8 | -26,0 |
| 8,0 | 7,2 | -2,7 | 26,0 | 24,1 | -12,0 | 44,0 | 41,8 | -28,0 |
| 10,0 | 9,1 | -3,5 | 28,0 | 26,0 | -13,0 | 46,0 | 43,8 | -31,0 |
| 12,0 | 10,9 | -4,4 | 30,0 | 28,0 | -15,0 | 48,0 | 45,8 | -33,0 |
| 14,0 | 12,8 | -5,3 | 32,0 | 29,9 | -17,0 | 50,0 | 47,8 | -36,0 |
| 16,0 | 14,6 | -6,3 | 34,0 | 31,9 | -18,0 | 52,0 | 49,8 | -38,0 |
| 54,0 | 51,9 | -41,0 |
Egy autós fél liter (a feladat kedvéért 500,0 cm3) –33,0 ºC-os fagyálló folyadékot töltött a hűtőbe(azaz olyan vizes etilén-glikol oldatot, melynek fagyáspontja – 33,0 ºC).
a) Mennyi a –33,0 ºC-os fagyálló folyadék sűrűsége?
b) Mennyi vízzel hígítható a beöntött fagyálló, ha az autós azt akarja, hogy a hígított hűtőfolyadék fagyáspontja –22,0 ºC legyen?
c) Mennyi lesz a hígított fagyálló térfogata?
A tiszta etilén-glikol sűrűsége 1,113 g/cm3.
1/o-11 (2007/2/2/7)
Táblázatokban a KClO3 és a KIO3 oldékonyságáról a következő adatokat találjuk:
− 20 °C-on 100,0 g víz 7,30 g kálium-kloráttal, illetve 8,10 g kálium-jodáttal képez telített oldatot.
− Ezen a hőmérsékleten a telített kálium-klorát-oldat sűrűsége 1,001 g/ cm3, a kálium-jodáté 1,065 g/ cm3.
a) Mekkora ennek a két sónak az oldékonysági szorzata?
b) Mekkora annak az oldatnak a klorátion- és jodátion-koncentrációja, amely szilárd kálium-kloráttal és ugyanakkor kálium-jodáttal is egyensúlyban van?
A feladat megoldásához csak a feladatban feltüntetett adatokat használja!
1/o-12 (2008/2/2/1)
Részben kihevített rézgálic 100 g tömegű mintájára 20 oC hőmérsékleten 100 g vizet öntünk.
Az egyensúly beállta és szűrés után 92,0 g rézgálicot nyerünk.
Mi volt a szárított minta összetétele? Anyagmennyiség-arányt adjunk meg!
A vízmentes réz-szulfát oldhatósága 20 oC-on: 20,7 g/100 g víz
Ar( Cu)=63,5; Ar(S)=32,1; Ar(O)=16,0; Ar(H)=1,0
1/o-13 (2008/2/2/4)
Az alábbi táblázatban egy bizonyos gáz oldhatósági adatai szerepelnek három különböző hőmérsékleten:
| T (oC) | 1 | 2 | 3 |
| 0 | 4,61 | a | b |
| 25 | c | 0,0035 | d |
| Tx | 3,95 | e | 0,575 |
1 – a desztillált víz saját térfogatának hányszorosát képes oldani azonos hőmérsékletű és 101kPa nyomású gázból
2 – a desztillált víz saját tömegének hányszorosát képes oldani azonos hőmérsékletű gázból
3 – a telített oldat tömeg%-os összetétele
A 0 oC és a 25 oC hőmérsékleteket tekintve a telített oldat anyagmennyiség-koncentrációja az egyik hőmérsékleten éppen kétszerese a másik hőmérsékleten mért értéknek.
A gáz oldódása során bekövetkező térfogatváltozás elhanyagolható.
a) Számítsa ki a táblázatban a, b, c, d és e betűvel jelölt adatokat!
b) Határozza meg Tx értékét!
c) Melyik gázról lehet szó, ha tudjuk, hogy NaOH-oldatban sokkal jobban oldódik, mint desztillált vízben?
1/o-14 (2010/2/2/1)
14,0 g vasreszelékhez 60 cm3 vizet és számított (sztöchiometrikus) mennyiségű tömény kénsavat adunk mérőhengerrel kimérve. A reakció lejátszódása után kiszűrjük az esetleges szennyezéseket, és jeges hűtés közben kikristályosítjuk a terméket. (Az elpárolgó vizet pótoltuk.)
Elvileg hány gramm válik ki a várt (7 mol kristályvízzel kristályosodó) termékből?
A vas-szulfát telített oldata 0°C-on 13,8 tömegszázalékos.
M(Fe) = 55,8 g/mol; M(S) = 32,0 g/mol; M(O) = 16,0 g/mol; M(H) = 1,0 g/mol
1/o-15 (2011/2/2/3)
Bárium-karbonátra sztöchiometrikus mennyiségű 15,0 tömegszázalékos sósavat öntünk, majd az elegyet 100 oC-ra melegítjük. Ezután kétféleképpen járhatunk el:
a) az oldatot lehűtjük 0 oC-ra; vagy
b) kezdődő kristálykiválásig bepároljuk, majd ezután hűtjük 0 oC-ra.
Elméletileg hány százalékkal több BaCl2·2H2O-t nyerhetünk a b) módszerrel, mint az a) módszerrel?
100 g vízben 100 oC-on 58,7 g, 0 oC-on pedig 30,7 g vízmentes bárium-klorid oldható fel.
Ar(Ba) = 137,33; Ar(Cl) = 35,45; Ar(H) = 1,01; Ar(C) = 12,01; Ar(O) = 16,00
1/o-16 (2012/2/2/4)
Folyadékelegyek térfogatszázalékos összetételét kétféle definíció szerint adhatjuk meg.
- ϕi = Vi / Voldat ⋅ 100 %; azaz a kérdéses összetevő elegyítés előtti térfogatának és a keletkezett oldat térfogatának a hányadosa. Alkohololdatok összetételének jellemzésére leggyakrabban ezt használják.
- ϕi = Vi / ΣVi ⋅100 %; azaz a kérdéses összetevő elegyítés előtti térfogatának és az összetevők elegyítés előtti össztérfogatának a hányadosa. Ez a hivatalosan javasolt definíció.
A számításhoz szükséges adatokat az alábbi táblázat tartalmazza.
| w/w % etanol | Sűrűség / g·cm–3 | |
| 20 oC | 40 oC | |
| 0,00 | 0,99820 | 0,99222 |
| 40,00 | 0,93515 | 0,91989 |
| 100,00 | 0,78932 | 0,77201 |
a) Számítsa ki, hogy 20 oC-on hány térfogatszázalék etanolt, ill. vizet tartalmaz a 40,00 tömegszázalék etanoltartalmú elegy az 1. és a 2. definíció szerint!
b) Mekkora lesz az előző feladatban megadott elegy tömegszázalékban, ill. a kétféle definíció szerinti térfogatszázalékban kifejezett etanoltartalma, ha 40 oC-ra melegítjük?
1/o-17 (2014/2/2/1)
100,0 cm3 dietil-étert (sűrűsége 0,713 g/cm3) és 100,0 cm3 vizet (sűrűsége 0,998 g/cm3) alaposan összerázunk, majd a fázisokat szétválasztjuk. A felül úszó fázis térfogata 92,6 cm3, sűrűsége 0,716 g/cm3. Ebből a fázisból vett 50,00 cm3-es részletet fémnátriummal reagáltatva a folyadék tömege 0,525 grammal csökken. (A reakció termékei gyakorlatilag nem oldódnak a visszamaradó folyadékban.)
Mi a víz oldhatósága éterben, és mi az éter oldhatósága vízben (g anyag / 100 g oldószer egységben)?
