of 83 /83
Zadaci I Svojstva tečnog stanja, napon pare, tačka ključanja, ravnoteža faza, koligativne osobine Opšti kurs fizičke hemije 2

Zadaci I -

  • Author
    others

  • View
    11

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Zadaci I -

Zadaci Iravnotea faza, koligativne osobine
Zadatak 1.
sadri tri komponente.
sadri tri komponente.
Zadatak 2.
ravnotei u sistemu koji sadri vodu i šeer.
Zadatak 2.
ravnotei u sistemu koji sadri vodu i šeer.
Rešenje:
Zadatak 3.
ravnotenim sistemima:
ravnotenim sistemima:
Rešenje:
a) C = 2, P = 3, F = C-P+2 = 1 b) C = 1, P = 1, F = C-P+2= 2
Zadatak 4.
U sistemu koji se sastoji od vodenog rastvora etanola u
ravnotei sa komadima leda odrediti broj faza (P), broj
komponenata (C) i broj stepeni slobode (F).
Zadatak 4.
U sistemu koji se sastoji od vodenog rastvora etanola u
ravnotei sa komadima leda odrediti broj faza (P), broj
komponenata (C) i broj stepeni slobode (F).
Rešenje:
P = 2 (led i rastvor) C = 2 (voda i etanol) F = C-P+1 = 1 (temperatura)
Zadatak 5.
a) Taka A odgovara koegzistenciji vrste i tene faze.
b) Taka B odgovara kritinoj taki.
c) Taka D odgovara koegzistenciji tri faze u ravnotei.
d) Kretanje od E do C izaziva kondenzaciju.
e) Gustina vrste faze je manja od gustine tene faze.
Zadatak 5.
a) Taka A odgovara koegzistenciji vrste i tene faze.
b) Taka B odgovara kritinoj taki.
c) Taka D odgovara koegzistenciji tri faze u ravnotei.
d) Kretanje od E do C izaziva kondenzaciju.
e) Gustina vrste faze je manja od gustine tene faze.
Rešenje:
a) u jednokomponentnim sistemima maksimalni broj
faza u ravnotei je 3;
b) jednaina dp/dT=Hm/(TVm) je egzaktna;
c) jednaina d lnp/dT=Hm/(RT2) je egzaktna;
d) kada su u jednokomponentnom sistemu tri faze u ravnotei, tada jedna faza mora da bude u gasovitom, jedna u tenom, a jedna u vrstom stanju;
e) u jednokomponentnom sistemu u trojnoj taki je napon pare tenosti jednak naponu pare vrste supstancije.
Rešenje:
T
b) Oblast I sadri:
c) Oblast II sadri:
d) Oblast III sadri:
a) Koja je komponenta isparljivija? A
b) Oblast I sadri: paru.
c) Oblast II sadri: tenost i paru.
d) Oblast III sadri: tenost.
e) Skicirati zavisnost p=f(x) na jednoj temperaturi.
Rešenje:
fazni dijagram je prikazan na slici. Ako je ukupan sastav
sistema odreen takom S, koje faze su prisutne u
sistemu i koji je njihov sastav? Ako je ukupna masa
sistema 900 g, kolika masa iste komponente B moe da
se dobije destilacijom?
te komponenta B mase :
komponenta, ali i u sklopu
na
a
B

u azeotropnoj smeši iznosi 0,4 a u celom sistemu 0,6):
0, 4 0,6
300 a B
Zadatak 9.
Da li su iskazi tani ili pogrešni? Moda je jedan od njih
taan, a jedan pogrešan? Pretpostavimo da je rastvor
nezasien.
a) Na konstantnim T i p, dodatak rastvorka istom rastvarau uvek sniava A.
b) Na konstantnim T i p, dodatak rastvorka rastvoru uvek sniava A.
Rešenje:
a) Na konstantnim T i p, dodatak rastvorka istom rastvarau uvek sniava A. Tano.
b) Na konstantnim T i p, dodatak rastvorka rastvoru uvek sniava A. Tano.
Zadatak 10. Napon pare ive na 20C iznosi 160 mPa. Koliko iznosi
napon pare ive na 50C, ako je entalpija isparavanja
59,30 kJ/mol?
Zadatak 11. Normalna taka kljuanja piridina je 114oC. Izraunati ili
proceniti sa objašnjenjem:
a) toplotu isparavanja piridina;
b) taku kljuanja na vrhu planine gde je pritisak 740 mmHg.
Rešenje:
Zadatak 12. Entalpija isparavanja neke tenosti je 14,4 kJ/mol na
180 K, njenoj Tntk. Molarna zapremina njene pare je 14,5
L/mol a tenosti 115 cm3/mol na taki kljuanja.
Odrediti dp/dT iz Klapejronove jednaine i proceniti
procenat greške vrednosti dp/dT kada se odreuje iz
Klauzijus-Klapejronove jednaine.
dp
mK
molJ
VT
H
V
S
dT
dp
molcmVmolLV
KTmolkJH
isp
isp
isp
isp
isp
t
m
p
m
ntkisp
Zadatak 13. Napon pare etilena je dat kao funkcija temperature (K)
sledeom jednainom:
normalnoj taki kljuanja od -103.9oC.
13
Napon pare uzorka benzena od 5,00 g na 60,6oC je
iznosio 53,33 kPa, ali se smanjio na 51,46 kPa kada je
0,125 g nepoznatog organskog jedinjenja rastvoreno u
njemu. Izraunati molarnu masu nepoznatog organskog
jedinjenja.
molgM
C
D
E
b) Oblast I sadri:
c) Oblast II sadri:
d) Oblast III sadri:
e) Oblast IV sadri:
f) Oblast V sadri:
g) Oblast VI sadri:
h) Oblast VII sadri:
j) Taka D je:
k) Formula nagraenog jedinjenja je:
a) Šta predstavlja ovaj fazni dijagram? Ravnoteu komponenti A i B
i jedinjenja sa kongruentnom takom topljenja.
b) Oblast I sadri: vrsto A i vrsto jedinjenje.
c) Oblast II sadri: vrsto A i tenu smešu.
d) Oblast III sadri: vrsto jedinjenje i tenu smešu.
e) Oblast IV sadri: vrsto jedinjenje i vrsto B.
f) Oblast V sadri: vrsto jedinjenje i tenu smešu.
g) Oblast VI sadri: vrsto B i tenu smešu.
h) Oblast VII sadri: tenu smešu.
i) Broj eutektikih taki je: dve, C i E.
j) Taka D je: kongruentna taka topljenja jedinjenja.
k) Formula nagraenog jedinjenja je: A2B.
Rešenje:
a) Šta predstavlja ovaj fazni dijagram?
b) Oblast I sadri:
c) Oblast II sadri:
d) Oblast III sadri:
e) Oblast IV sadri:
f) Oblast V sadri:
g) Oblast VI sadri:
h) Formula nagraenog jedinjenja je:
a) Šta predstavlja ovaj fazni dijagram? Ravnoteu komponenti A i B
i jedinjenja sa nekongruentnom takom topljenja.
b) Oblast I sadri: vrsto A i vrsto jedinjenje.
c) Oblast II sadri: vrsto B i vrsto jedinjenje.
d) Oblast III sadri: vrsto A i tenu smešu.
e) Oblast IV sadri: vrsto jedinjenje i tenu smešu.
f) Oblast V sadri: vrsto B i tenu smešu.
g) Oblast VI sadri: tenu smešu.
h) Formula nagraenog jedinjenja je: AB2.
Rešenje:
Zadatak 17.
Za so MX i njene hidrate oznaiti sve faze i navesti sve
fazne transformacije pri izotermskom isparavanju na
30oC rastvora sastava A do suva.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
7. MX 3H2O()+rastvor
9. MX H2O()+rastvor
Rešenje:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
a b c d e f
A
Rešenje:
a) Fazni dijagram na slici predstavlja:
b) Sastav nagraenog jedinjenja je:
c) Obeleiti pojedine faze.
d) Obeleiti i oitati temperature topljenja i eutektike take.
a) Fazni dijagram na slici predstavlja: ravnoteu Sn, Mg i jedinjenja sa kongruentnom takom topljenja.
b) Sastav nagraenog jedinjenja je: Mg2Sn.
c) Obeleiti pojedine faze.
Rešenje:
Rešenje:
oznaiti take topljenja i eutektike take.
47%
Rešenje:
Ukupni sastav eutektikog sistema koji ine
komponente A i B odreen je takom S na slici. Koje
faze su prisutne u sistemu i koji je njihov sastav? Ako je
ukupna masa sistema 300 g, izraunati koliko grama
iste komponente B moe da se dobije hlaenjem do
eutektike temperature.
0,4 2
0,2 je masa iste komponente B; je masa eutekt
ka S: ista komponenta B i rastvor sastava 0, 4; 0.6.
i ke smeše
Ako 0,1 g nepoznatog istog proteina rastvorenog u 50 g
vode snizi taku mrnjenja vode za 0,000267 K, nai
molarnu masu proteina (u g/mol). Pretpostaviti da se
rastvor ponaša idealno. Krioskopska konstanta vode
iznosi 1,86 K kg/mol.
a njegova toplota topljenja na ovoj temperaturi iznosi
31,3 J/g. emu je jednaka temperatura topljenja
rastvora napravljenog rastvaranjem 226 mg pentana
C5H12 u 16,45 g cikloheksana?
( )
( )
prikazan na slici, krive oznaavaju:
ab -sastav rastvora presienog sa NaCl,
bc- sastav rastvora presienog sa Na2SO4,
dc- sastav rastvora presienog sa Na2SO410H2O.
Obeleiti faze u pojedinim oblastima.
Objasniti šta se dogaa pri potpunoj dehidrataciji na
25oC sa sistemima oznaenim takama 1 i 2.
Rešenje:
NaCl
Na2SO4(s) + l
komponente A, B i C.
a) Koji je sastav sistema prikazanog takom M?
b) Ukoliko su u sistemu prisutne samo komponente B i C istih molskih udela, koje faze su prisutne u sistemu i koji je njihov sastav?
c) Rastvoru koji sadri 1,5 mol komponente A i 1,5 mol komponente B dodato je 2 mol komponente C. Koje faze su prisutne u sistemu i koji je njihov sastav?
Zadatak 24.
a)
b)
Prisutne su dve faze: rastvor C u B sastava 7% C i 93%
B, kao i rastvor B u C sastava 12 % B i 88 % C.
c)
Stanje sistema prikazano je takom N. Prisustne su dve
faze: rastvor C u B sastava 29% A, 61% B i 10% C, kao i
rastvor B u C sastava 32% A, 20 % B i 48 % C.
3,0;1,0;6,0 === CBA xxx
Zadatak 25.
1,10 g belanevine se rastvori u 100 g vode na 20C.
Osmotski pritisak iznosi 396 Pa. Kolika je molarna masa
belanevine?
Rešenje:
molgM
Pag
Tenosti A i B grade idealan rastvor. Ako rastvor sadri
25 mol% A, a para u ravnotei sa rastvorom na 25oC
sadri 50 mol% A, izraunati odnos napona pare istih
komponenti A i B.
Zadatak 27.
Napon pare iste tenosti A na 300 K je 76,66 kPa, a
iste tenosti B je 52,00 kPa. Ova dva jedinjenja grade
idealnu smešu u tenom i parnom stanju. Razmotriti
ravnoteni sastav smeše u kojoj je molska frakcija
komponente A u pari 0,35. Izraunati ukupni pritisak (u
Pa) i sastav tene faze.
( )
benzenu kao rastvarau, ima napon pare 752,4 mmHg na
80oC i taku kljuanja 80,25oC. Normalna taka
kljuanja benzena je 80,00oC. Izraunati molarnu masu
rastvorka i specifinu toplotu isparavanja benzena.
Molarna masa benzena iznosi 78 g/mol.
Rešenje:
molgM
mol
rastvaranjem 2,16 g sumpora u 100 g rastvaraa iznosilo
je 0,58 K. Kad se 3,12 g joda rastvorilo u 100 g istog
rastvaraa, snienje temperature mrnjenja je iznosilo
0,85 K. Ukoliko znamo da je jod prisutan u tom
rastvarau u molekulskom obliku I2, odrediti molekulski
oblik sumpora (AI = 126,9 g/mol, AS = 32g/mol).
8 32
Pretpostavimo da iz 0,050 M vodenog rastvora
zapremine 50 ml ekstrahujemo rastvorenu supstanciju.
Koliku zapreminu hloroforma treba koristiti da bi se u
jednom koraku ekstrhovalo 99,9 % rastvorene
supstancije?
atm i 4,6 atm na izvesnoj temperaturi. Koliki je osmotski
pritisak rastvora pripremljenog mešanjem jednakih
zapremina ova dva rastvora na istoj temperaturi?
Rešenje:
Tenosti A i B grade idealan rastvor. Na 50oC, napon
pare rastvora koji se sastoji od 1 mola supstancije A i 2
mola supstancije B iznosi 250 mmHg. Napon pare
rastvora koji sadri 2 mola supstancije A i 2 mola
supstancije B, iznosi 300 mmHg. Izraunati pA o i pB
o.
mmHgpmmHgp
mmHgpp
mmHgpp
xx
xx
mmHgpmolnmoln
mmHgpmolnmoln
BA
BA
BA
BA
BA
BA
BA
150450
Posmatrajmo dva rastvora komponenti A i B. Prvi rastvor
sadri 1 mol A i 3 mola B a ukupni pritisak izbosi 1 atm.
Drugi rastvor sadri 2 mola A i 2 mola B; njegov napon
pare je vei od 1 atm, ali moe biti smanjen do 1 atm
ukoliko se u rastvoru nalazi i 6 molova C. Napon pare
istog C iznosi 0,8 atm. Izraunati napona pare istih
komponenti A i B.
120 kPa. Izraunati temperaturu mrnjenja ovog
rastvora (kf = 1,86Kkg/mol)
Napravljen je rastvor rastvaranjem 1,23 g fulerena (C60)
u 100 g toluena (C6H5CH3). Ako znate da na 30oC napon
pare istog toluena izbosi 5,00 kPa, emu je jednak
napon pare toluena nad rastvorom?
kPap