Zbirka Zadataka Za Internu Uporabu

8/11/2019 Zbirka Zadataka Za Internu Uporabu

1/52

eljka SoldinMirta RubiVibor Roje

Zadaci iz stehiometrije

3. proireno izdanje

Skripta uz kolegij Z. Popovi, Opa kemija(za internu uporabu)

Zagreb, listopad 2004.


2/52


SADRAJ

1. Kemijske formule........................................................................................1

2. Kristalna struktura...................................................................................... 52.1. Kubini sustav........................................................................................ 52.2. Ionski kristali ..........................................................................................72.3. Heksagonski sustav ...............................................................................82.4. Dijamantska struktura ............................................................................102.5. Kristalni defekti.......................................................................................102.6. Razno ....................................................................................................11

3. Stehiometrija kemijskih reakcija ............................................................... 133.1. Kemijski ekvivalenti................................................................................133.2. Iskoritenje kemijske reakcije................................................................. 153.3. Odreivanje sastava smjesa..................................................................17

4. Redoks procesi........................................................................................... 19

5. Stehiometrija otopina ................................................................................. 22

6. Plinovi.......................................................................................................... 27

7. Fizika svojstva otopina ............................................................................33

8. Kemijska ravnotea.................................................................................... 379. Elektroliza ...................................................................................................40

10. Dodatci ...................................................................................................... 4310.1. Periodni sustav elemenata................................................................... 4310.2. Standardni redukcijski potencijali ......................................................... 4410.3. Kristalni sustavi .................................................................................... 4510.4. Osnovne fizikalne veliine i pripadne SI-jedinice .................................4810.5. Izvedene fizikalne veliine i pripadne SI-jedinice .................................4810.6. Prefiksi u meunarodnom sustavu jedinica.......................................... 4910.7. Grki alfabet......................................................................................... 49

11. LITERATURNI IZVORI...............................................................................50


3/52


1

1. KEMIJSKE FORMULE

1.1.1.1. Koliki je maseni udjel eljeza u eljezovom(III) oksidu?

2.2.2.2. Kolika je masa eljeza sadrana u 2,00 g eljezovog(III) oksida?

3.3.3.3. Hemoglobin sadri 0,342 % Fe. Ako svaka molekula hemoglobina sadri 4atoma eljeza, kolika je masa molekule (mf) hemoglobina?

4.4.4.4. Element X s ugljikom tvori spoj formule XC2. Ako ugljik ini 37,48% tog spoja,odredite relativnu atomsku masu tog elementa. Koji je to element? Napiiteformulu tog kemijskog spoja te odredite njegov naziv.

5.5.5.5. Element X s duikom tvori spoj formule X3N. Poznato je da je maseni udjelduika u tom spoju w(N)=40,21%. Odredite formulu i naziv ovog spoja.

6.6.6.6. Jedan plinoviti organski spoj se sastoji samo od ugljika i vodika. Maseni udjelugljika u spoju je 85,7 %. Odredite empirijsku formulu spoja.

7.7.7.7. Za jedan dvovalentni alifatski alkohol utvreno je da se sastoji od 53,35% C,11,11% H, 35,54% O. Odredite empirijsku i molekulsku formulu tog alifatskogalkohola.

8.8.8.8. Vanilin sadri 63,14% C, 5,31% H i 31,55% O. Odredite empirijsku formuluvanilina.

9.9.9.9. Zubna caklina se ponajvie sastoji od minerala hidroksiapatita koji se sastoji

od kalcija, fosfora, kisika i vodika, u sljede

im udjelima: w(Ca)=39,89%,w(P)=18,50%, w(O)=41,41%, w(H)=0,20%. Odredite najjednostavniju formulutog minerala.

10.10.10.10. Askorbinska kiselina (vitamin C) sadri 40,92 % ugljika, 4,58 % vodika i54,50 % kisika. Odredite empirijsku formulu askorbinske kiseline.

11.11.11.11. Alicin je spoj od kojeg potjee karakteristini miris bijelog luka. Kvantitativnomanalizom odreen je njegov postotni sastav: 44,4 % ugljika, 6,21 % vodika,39,5 % sumpora, 9,86 % O. Odredite empirijsku formulu alicina. Imajui u viduda je molarna masa alicina 162 g mol-1, odredite molekulsku formulu alicina.

12.12.12.12. Jedan organski spoj sadri 52,18 % ugljika, 13,04% vodika i 34,78 % kisika.Odreena mu je relativna molekulska masa koja iznosi ~ 92. Odredite: a)empirijsku formulu; b) molekulsku formulu; c) tonu relativnu molekulskumasu.

13.13.13.13. Spoj sadri 7,81 % ugljika i 92,19 % klora. Ako jedna molekula ovog spoja imamasu 2,5610-22g odredite molekulsku formulu spoja.


4/52


2

14.14.14.14. Koju najjednostavniju formulu ima spoj koji u 99,4 mg sadri: 26,0 mg duika,7,40 mg vodika i 66,0 mg klora?

15.15.15.15. S koliko molekula vode kristalizira eljezov(II) sulfat ako zagrijavanjem gubi45,3 % svoje teine?

16.16.16.16. S koliko molekula vode kristalizira kobaltov(II) nitrat ako 14,6 mg spojazagrijavanjem gubi 5,40 mg vode?

17.17.17.17. Kada se 66,5 mg hidratne soli NiSO4 xH2O zagrijava u vakuumu, izlazi vodate je masa bezvodne soli nakon toga 36,7 mg. Odredite formulu te hidratnesoli.

18.18.18.18. Nekoliko kristalia modre galice, CuSO4 xH2O, ukupne mase 55,5 mg,stavljeno je u epruvetu te lagano zagrijavano na plamenu sve dok nisupobijelili. Nakon hlaenja, bijeli kristali su izvagani te je ustanovljeno da su za

tono 20,0 mg laki od plavih. Kako glasi empirijska formula modre galice?

19.19.19.19. Maslana kiselina je sastojak pokvarenog maslaca, a sastoji se od ugljika,vodika i kisika. Spaljivanjem 0,440 g maslane kiseline u suviku kisika, ugljikje odreen kao 0,882 g CO2, a vodik kao 0,360 g vode. Odredite empirijskuformulu maslane kiseline.

20.20.20.20. Nikotin je alkaloid prisutan u listovima duhana i izrazito otrovan spoj. Njegovelementni sastav je 74,0% C, 8,65% H i 17,35% N, a molarna masa 162,0 gmol1. Odredite: a) empirijsku; b) molekulsku formulu nikotina.

21.21.21.21. Kofein je alkaloid prisutan u kavi, aju i raznim colanapitcima. Ustanovljeno jeda 126,1 mg kofeina sadri 62,40 mg ugljika, 6,500 mg vodika, 36,40 mgduika i 20,89 mg kisika. Njegova relativna molekulska masa je Mr=194,2.Odredite empirijsku i molekulsku formulu kofeina.

22.22.22.22. Uzorak spoja koji se sastoji od C, H i S spaljen je u suviku kisika pri emu jenastalo 9,682 mg CO2, 4,956 mg H2O i 3,523 mg SO2. Odredite empirijskuformulu tog spoja.

23.23.23.23. Spoj koji se sastoji od C, H i N spaljen je u suviku kisika pri emu je dobiveno

79,22 mg CO2, 43,25 mg H2O i 8,400 mg N2. Kolika je mnoina atoma C, H iN sadranih u uzorku? Koja je empirijska formula spoja? Koja je masa uzorkaupotrijebljena za analizu?

24.24.24.24. Neki spoj se sastoji od C, H i Cl. Spaljivanjem 4,000 mg uzorka, nastaje7,605 mg CO2i 3,499 mg H2O. U drugom pokusu, 1,250 mg spoja prevedenoje u 1,940 mg AgCl. Odredite empirijsku formulu tog spoja.

25.25.25.25. Cinabarit je mineral ive za koji se zna da sadri ivu i sumpor. Analizomuzorka dobiveno je 30,2 mg Hg i 9,64 mg SO2. Odredite formulu cinabarita.

26.26.26.26. Odredite empirijsku formulu dvosoli, ako 80,0 mg te soli grijanjem otputa34,6 mg kristalne vode. Ostatak sadri 14,0 mg kalijeva sulfata, a razlika jekromov(III) sulfat.


5/52


6/52


4

36.36.36.36. Kvalitativnom analizom ustanovljeno je da se neki organski spoj sastoji od C,H, O, N i Cl. 14,49 mg uzorka tog spoja je spaljivanjem u suviku kisikaprevedeno u 18,81 mg CO2 i 9,230 mg H2O. U drugom eksperimentu je52,35 mg uzorka pri emu je nastalo 5,250 mg NH3. U treem eksperimentu je10,04 mg tog spoja u reakciji sa srebrovim(I) nitratom dalo 8,490 mg AgCl.Utvreno je da je molarna masa ispitivanog spoja 169,51 g mol1. Odredite

njegovu empirijsku i molekulsku formulu.

37.37.37.37. Lizin, esencijalna aminokiselina, sadri ugljik, vodik, kisik i duik. 21,75 mglizina daje 39,40 mg ugljikovog(IV) oksida i 18,90 mg vode. U drugom dijelueksperimenta 18,73 mg lizina daje 4,360 mg NH3. Odredite: a) empirijskuformulu lizina; b) molekulsku formulu spoja ako je priblina molekulska teinalizina 150.

38.38.38.38. Sintetiziran je organski spoj koji sadri ugljik, vodik, duik, kisik i klor.Spaljivanjem 15,00 mg uzorka nastaje 13,80 mg ugljikovog(IV) oksida i5,660 mg vode. U drugom dijelu 20,00 mg uzorka daje 2,380 mg amonijaka.

Sadraj klora se odreuje kao srebrov klorid i 12,50 mg uzorka daje 25,10 mgsrebrovog klorida. Odredite empirijsku formulu spoja.

39.39.39.39. Policija je zaplijenila paketi bijelog praha za koji je pretpostavljeno da jeheroin. Forenziari su proiavanjem dobili 38,70 mg uzorka iz kojeg jespaljivanjem nastalo 97,46 mg ugljikovog(IV) oksida i 21,82 mg vode. Izdrugog dijela uzorka je odreen postotak duika koji iznosi 3,80 %. Pokaiteda li dobiveni rezultati odgovaraju formuli heroina C21H23NO5. Heroin sadri C,H, N i O.

40.40.40.40. Na polici s kemikalijama je pronaena stara boica s natpisom "bakrov sulfat,hidratizirani". Zagrijavanjem 50,0 mg ovog spoja dolazi do gubitka vode.Ostatak nakon zagrijavanja je imao masu 32,0 mg. Otapanjem 30,0 mg spojau vodi te dodatkom otopine barijevog klorida u smuviku nastaje 28,0 mgkrutog barijevog sulfata. Pronaite empirijsku formulu hidratiziranog bakrovogsulfata.

41. Poznato je da spoj sadri ugljik, vodik i klor. Spaljivanjem uzorka mase4,00 mg nastaje 4,34 mg ugljikovog(IV) oksida. U drugom dijelu eksperimentaje klor iz 1,25 mg uzorka preveden u 3,34 mg AgCl. Odredite empirijskuformulu spoja.

Rjeenja:

1. 69,94 %; 2. 1,40 g; 3. 1,08 1022 kg; 4.CaC2, kalcijev karbid ; 5. Li3N, litijev nitrid; 6. CH2;7. C2H5O, C4H10O2; 8. C8H8O3; 9. Ca5O13P3H tj. Ca5(OH)(PO4)3; 10. C3H4O3; 11. C6H10S2O,C6H10S2O; 12. a) C2H6O, b) C4H12O2, c) 92,13; 13.CCl4; 14. NH4Cl; 15.7; 16. 6; 17.NiSO4 7H2O;18.CuSO4 5H2O; 19.C2H4O; 20.a) C5H7N, b) C10H14N2; 21.C4H5N2O, C8H10N4O2; 22.C4H10S;23. 1,800 mmol C, 4,800 mmol H, 0,6000 mmol N, C3H8N, 34,85 mg; 24. C4H9Cl; 25. HgS;26. KCr(SO4)2 12H2O; 27. H2S2O7; 28. CH2, C2H4; 29. CH, C6H6; 30. 2KNO3 2KNO2 + O2;31.C2H6O; 32.CS2; 33. C2H6O;34.C20H24N2O2; 35.C5H12NCl; 36.C5H12O3NCl; 37. a) C3H7NO,b) C6H14N2O2; 38. C3H6NOCl2; 39. C21H22NO5; 40. CuSO4 5H2O; 41. C4H7Cl3.


7/52


5

2. KRISTALNA STRUKTURA

2.1. Kubini sustav

1.1.1.1. Vanadij kristalizira po tipu volumno centrirane kubine kristalne reetke.Duljina brida jedinine elije je 305 pm. Izraunaj gustou vanadija.

2.2.2.2. Litij kristalizira po tipu volumno centrirane kubine kristalne reetke, a duljinabrida elementarne elije je 3,50 . Kolika je gustoa litija (u g cm3)?

3.3.3.3. Srebro kristalizira u kubinom sustavu, a brid elementarne elije je 4,08 .Gustoa srebra je 10,7 g cm3. Po kojem tipu kubine reetke kristalizira Ag?

4.4.4.4. Tantal kristalizira u kubinom sustavu s bridom jedinine elije od 3,30 .Gustoa tantala je 16,6 g cm3. O kojem se tipu kubine reetke radi?

5.5.5.5. Neki metal kristalizira u volumno centriranom kubinom sustavu, a duljina

brida kocke je 286 pm. Gustoa tog metala je 7,92 g cm3. a) O kojem jemetalu rije?; b) Koliki je radijus atoma tog metala?

6.6.6.6. Za neki je metal ustanovljeno da kristalizira po tipu plono centrirane kubinekristalne reetke, a duljina brida elije je odreena u iznosu od 392 pm.Gustoa tog metala je 21,5 g cm3. a) Odredi o kojem se metalu radi;b) Izraunaj promjer njegovog atoma.

7.7.7.7. Kristalna struktura kalcija je predoena kubinom plono centriranomkockom. Gustoa kalcija je 1,55 g cm3. Kolika je duljina brida elementarneelije? Koliki je radijus atoma kalcija?

8.8.8.8. Kristalnu strukturu bakra karakterizira kubina plono centrirana reetka.Gustoa bakra je 8,93 g cm3. Izraunaj: a) duljinu brida elije; b) polumjeratoma bakra.

9.9.9.9. Aluminij kristalizira po tipu kubine plono centrirane slagaline. Duljina bridakocke je 4,05 . Izraunajte: a) koeficijent slaganja; b) udjel praznog prostorau kristalu aluminija.

10.10.10.10.Krom kristalizira po tipu kubine volumnocentrirane slagaline. Duljina brida

jedinine elije je 287,5 pm. Odredite: a) koeficijent slaganja; b) udjel praznogprostora u kristalu kroma.

11.11.11.11.Kristalna struktura molibdena je karakterizirana volumno centriranom kockom.Radijus atoma Mo je 136 pm. Izraunajte: a) duljinu brida elije; b) gustoumolibdena; c) udjel praznog prostora u kristalu molibdena.

12.12.12.12.Radioaktivni metal polonij kristalizira po tipu primitivne kubine strukture.Radijus atoma Po je 1,90 . Izraunaj: a) duljinu brida elementarne elije;b) gustou polonija (u g cm3).

13.13.13.13.Litij kristalizira po tipu kubine volumnocentrirane kristalne reetke. Duljinabrida elije je 350 pm, a njezina gustoa 0,534 g cm3. Molarna masa litija je6,94 g mol1. Uz upotrebu ovih podataka izraunajte Avogadrovu konstantu.


8/52


9/52


7

28.28.28.28.Srebro kristalizira po tipu kubine guste slagaline. Radijus atoma srebra je1,44 . Izraunajte gustou srebra.

29.29.29.29.Volfram kristalizira po tipu volumno centrirane kocke. Gustoa mu je19,3 g cm-3. Izraunajte duljinu brida elementarne elije.

Rjeenja:

1. 5,963 g cm3; 2.0,538 g cm3; 3.plono centrirana; 4.volumno centrirana; 5.a) Fe, b) 124 pm;6. a) Pt, b) 277 pm; 7. 5,56 , 1,97 ; 8. a) 3,62 , b) 1,28 ; 9. a) 73,8 %, b) 26,2 %;10.a) 68 %, b) 32 %; 11. a) 314 pm, b) 10,3 g cm3, c) 31,9 % 12.a) 3,8 , b) 6,32 g cm3; 13. izzadanih podataka, NA=6,062 10

23 mol1; 14. 7,43 g cm-3, 47,67 %; 15. a) 1,38 , b) 2,76 ,c) 12 g cm3, d) 74,7 %; 16. Ba; 17.plono centrirana; 18.a) 1,44 , b) 19,44 g cm3, c) 2,88 ,d) 25,80 %; 19. 3,14 ; 20.plono centrirana; 21. Pt; 22. 4,13 , 1,46 ; 23. 2,176 , 3,594 g cm-3;24. 3,90 , 21,79 g cm-3; 25. a) 4,95 , b) 2,47 , c) 1,52 g cm -3; 26. 1,43 ; 27. 0,97 g cm-3;28. 10,6 g cm3; 29. 3,16 .

2.2. Ionski kristali

1.1.1.1. Srebrov klorid, AgCl, kristalizira po tipu reetke NaCl. Gustoa AgCl je5,57 g cm3. Izraunajte: a) duljinu brida elementarne elije AgCl; b) najmanjuudaljenost izmeu iona Ag+i Cl.

2.2.2.2. Kalijev fluorid, KF, kristalizira po tipu kristalne strukture NaCl. Gustoa KF je2,468 g cm3. Izraunajte: a) duljinu brida elementarne elije KF; b) najmanju

udaljenost iona K

+

i F

.3.3.3.3. Gustoa cezijevog klorida je 3,99 g cm3. a) Kolika je duljina brida elije

CsCl?; b) Kolika je najmanja udaljenost Cs+i Cliona?

4.4.4.4. Olovni(II) sulfid kristalizira po tipu NaCl. Najmanja udaljenost izmeu Pb2+i S2iona je 297 pm. a) Koja je duljina brida elije PbS; b) Kolika je gustoa PbS,izraena u g cm3?

5.5.5.5. Kalijev klorid, KCl, kristalizira po tipu reetke NaCl. Najmanja udaljenost K+ iCliona je 3,14 . Izraunajte: a) duljinu brida elije KCl; b) gustou KCl u gcm3.

6.6.6.6. Talijev(I) klorid kristalizira po tipu reetke CsCl. Najmanja udaljenost izmeuTl+ i Cl iona je 333 pm. Izraunajte: a) duljinu brida elije TlCl; b) gustoutalijevog(I) klorida izraenu u g cm3.

7.7.7.7. NaSbF6ima strukturu NaCl, a gustoa mu je 4,37 g cm3. Izraunajte radijus

iona SbF6, uz upotrebu podataka o radijusu iona Na+, r(Na+)=95 pm, gustoi

spoja, relativnoj molekulskoj masi i broju formulskih jedinki u elementarnojeliji.

8.8.8.8. Litijev jodid kristalizira po tipu NaCl. Brid elementarne elije litijevog jodida

iznosi 6,0 . Ako pretpostavite da su Li+ioni tako mali da su I-ioni u strukturi ukontaktu izraunajte radijus I-. Koliki je radijus Rb+ u strukturi RbI akokristalizira po tipu NaCl, a duljina brida jedinine elije RbI a= 7,33 .


10/52


8

9.9.9.9. Cezijev klorid ima jednostavnu kubinu reetku u kojoj je radijus Cl- iona1,81 . Parametar jedinine elije a= 4,123 . Izraunajte volumen jedinineelije i radijus Cs+.

10.10.10.10.Natrijev hidrid, NaH, kristalizira po tipu NaCl. Duljina brida jedinine elije je

4,88 . Izraunajte ionski radijus hidridnog iona i gustou NaH.(r(Na+)=0,95 ).

11.11.11.11.Litijev klorid kristalizira po tipu NaCl. Duljina brida jedinine elije iznosi5,14 . Pretpostavljajui anion-anion kontakt izraunajte ionski radijus Cl-aniona. Koliki je radijus Rb+ u strukturi RbCl (kristalizira kao NaCl) ako jeduljina brida jedinine elije 6,58 .

Rjeenja:

1. a) 555 pm, b) 278 pm; 2. a) 539 pm, b) 269 pm; 3. a) 412 pm, b) 357 pm; 4. a) 594 pm,b) 7,59 g cm3; 5.a) 6,28 , b) 2,00 g cm3; 6.a) 385 pm, b) 6,98 g cm3; 7. r(SbF6

)=272 pm;8. 2,1 . 1,55 ; 9. 710-29m3, 1,76 ;10. 1,49 , 1,372 g cm3; 11. 1.81 , 1.48 .

2.3. Heksagonski sustav

1.1.1.1. Magnezij kristalizira po tipu guste heksagonske slagaline. Duljina stranicebaze elementarne elije je a = 3,203 . Izraunajte: a) radijus magnezija;b) masu jedinine elije; c) gustou magnezija.

2.2.2.2. Berilij kristalizira po tipu guste heksagonske slagaline s bridom elementarneelije a = 228,6 pm. Kolika je gustoa berilija?

3.3.3.3. Gustoa skandija koji kristalizira po tipu guste heksagonske slagaline je= 2,99 g cm3. Izraunajte parametre elije ai cte radijus atoma Sc, r.

4.4.4.4. Talij je izvanredno otrovan metal, a kristalizira po tipu guste heksagonskeslagaline. Gustoa mu je 11,85 g cm3. Izraunajte parametre jedinine elijetalija ai cte radijus atoma talija r.

5.5.5.5. Kristalna struktura itrija je karakterizirana gustom heksagonskom slagalinom.Gustoa tog metala je 4,46 g cm3. Izraunajte volumen heksagonske prizmeu 3.

6.6.6.6. Koliki je volumen heksagonske prizme lutecija u 3? (Lu)=9,84 g cm3.

7.7.7.7. Izraunajte volumen elementarne elije osmija, koji kristalizira po tipuheksagonske guste slagaline. Radijus atoma osmija, r(Os)=135 pm, a osniomjer c/a= 1,579.

8.8.8.8. Kristalna struktura rutenija opisana je gustom heksagonskom slagalinom.

Radijus atoma rutenija je r(Ru)=133 pm, a osni omjer c/a = 1,584. Koliki jevolumen elementarne elije rutenija?


11/52


9

9.9.9.9. Cirkonij kristalizira po tipu guste heksagonske slagaline. Duljina brida elijea = 323,2 pm, a gustoa = 6,50 g cm3. Izraunajte osni omjer c/a.

10.10.10.10.Kristalna struktura kobalta opisana je gustom heksagonskom slagalinom.Duljina stranice baze elementarne elije kobalta iznosi 250,1 pm, a gustoa8,85 g cm3. Koliki je osni omjer c/a?

11.11.11.11.Cink kristalizira po tipu heksagonske guste slagaline. Parametri elementarneelije cinka su a=266,5 pm, c=494,7 pm. Iz tih podataka izraunajte koeficijentslaganja, Ks, te ga usporedite s idealnom vrijednou.

12.12.12.12.Kristalna struktura kadmija je opisana gustom heksagonskom slagalinom, sparametrima elementarne elije a=297,9 pm i c=561,8 pm. Koliki je, premaovim podacima, koeficijent slaganja, Ks?

13.13.13.13.Kobalt kristalizira u heksagonskom sustavu s parametrom jedinine elijea = 250,7 pm. Koliko atoma sadri jedinina elija? Koliki je meuatomski

razmak i radijus kobalta? Odredite masu jedinine elije i gustou kobalta.

14.14.14.14.Titan kristalizira u heksagonskom sustavu s parametrom jedinine elijea= 295 pm i osnim omjerom c/a= 1,588. Odredite gustou titana.

15.15.15.15.Kadmij kristalizira u heksagonskom sustavu s parametrom jedinine elijea= 298 pm. Koliki su radijus kadmija i gustoa, ako je osni omjer c/a= 1,886?

16.16.16.16.Skandij kristalizira u heksagonskom sustavu s parametrom jedinine elijea = 331 pm. Odredite volumen jedinine elije i gustou skandija. Koliki jevolumen elementarne heksagonske prizme?

Rjeenja:1. a) 1,602 , b) 8,071023g, b) 1,74 g cm3; 2.1,771 g cm3; 3.a = 3,28 , c= 5,36 , r= 1,64 ;4. a= 3,434 , c= 5,610 , r= 1,717 ; 5.198,6 3; 6.177 3; 7.26,9 3; 8.25,8 3; 9. c/a= 1,59;10. c/a= 1,632; 11.65,14 %; 12.64,12 %; 13.2, 250,7 pm, 125,4 pm, 1,957 1022g, 8,78 g cm3;14. 4,26 g cm3; 15.1,49 , 8,63 g cm3; 16. 5,131029m3, 2,90 g cm3, 1,541028m3.

2.4. Dijamantska struktura

1.1.1.1. Kristalna struktura dijamanta je kubina sa stranicom duljine 356,7 pm.Gustoa dijamanta je 3,51 g cm3. Koliko atoma ugljika sadri jednaelementarna elija dijamanta? Koliki je radijus atoma ugljika?

2.2.2.2. Germanij je karakteriziran dijamantskom kristalnom strukturom. Gustoagermanija (Ge) = 5,32 g cm3. Koliki je radijus atoma germanija, r(Ge) u ?

3.3.3.3. Silicij kristalizira poput dijamanta. Radijus atoma silicija je 0,1173 nm.Izraunajte: a) duljinu brida jedinine elije; b) koeficijent slaganja; c) gustousilicija.


12/52


10

4.4.4.4. -Kositar kristalizira poput dijamanta s parametrom jedinine elijea = 6,4912 . Izraunajte: a) radijus; b) udio praznog prostora; c) gustou-kositra.

5.5.5.5. Duljina veze C-C u dijamantu je 1,54 . Izraunajte: a) duljinu brida jedinineelije; b) gustou dijamanta.

Rjeenja:

1. Z = 8, r(C) = 77,23 pm; 2. r(Ge) = 1,23 ; 3. a) 0,5418 nm, b) 34,0%, c) 2,347gcm3;4. a) 1,405 , b) 66,0 %, c) 5,776 g cm3; 5. a)3,56 , b) 3,53 g cm3.

2.5. Kristalni defekti

1.1.1.1. Gustoa srebrovog(I) klorida izraunata iz kristalografskih podataka iznosi5,57 g cm3, no ona odreena eksperimentalno neto je manja i iznosi 5,50 gcm3. Izraunajte udjel prostora neiskoritenog zbog defekata u strukturi AgCl.

2.2.2.2. Magnezijev oksid kristalizira po tipu strukture NaCl. Radijusi iona su:r(Mg2+)= 0,65 i r(O2) = 1,40 . Eksperimentalno odreena gustoa MgO je3,785 g cm3. Koliki je udjel zbog defekata neiskoritenog prostora u strukturiMgO?

3.3.3.3. Cezijev bromid je karakteriziran strukturom CsCl. Ustanovljeno je da je

udaljenost izmeu iona Cs+i Br3,72 . Takoer, eksperimentalno izmjerenagustoa cezijevog bromida je = 4,40 g cm3. Odredite koliki je udjel praznogprostora zbog defekata u strukturi.

4.4.4.4. Cezijev jodid je karakteriziran strukturom tipa CsCl. Duljina brida elije CsI je a= 4,56 , a r(Cs+) = 1,69 . Gustoa nesavrenog kristala cezijevog jodida je4,50 g cm3. Izraunajte: a) radijus jodidnog iona, r(I); b) udjel praznogprostora nastao zbog nesavrenosti kristala.

5.5.5.5. Koliki je udio praznih mjesta u strukturi NaCl zbog defekta u strukturi, ako jebrid jedinine elije 562,8 pm. Izmjerena gustoa NaCl je 2,165 g cm3.

6.6.6.6. NaBr kristalizira po tipu NaCl a=5,94 , (izmjerena)=3,203 g cm3.Izraunajte koliki je udio praznina zbog nepravilnosti u strukturi (defekti).

7.7.7.7. Titanov(II) oksid kristalizira po tipu strukture NaCl. Duljina brida jedinine elijeje 4,235 . Mjerena gustoa = 4,93 g cm3. Koliki je udio nepopunjenihmjesta zbog nepravilnosti u strukturi?


13/52


11

Rjeenja:

1. 1,26 %; 2.2,60 %; 3. 0,901 %; 4. a) r(I)=2,26 , b) 1,10 %; 5. 0,60 %; 6. 1,78 %; 7. 11,65 %.

2.6. Razno

1.1.1.1. Spoj RbTlF6 kristalizira u tetragonskom sustavu s elementarnom elijomdimenzija a = 651 pm, c = 934 pm u kojoj je smjetena jedna formulskajedinka navedenog spoja. Izraunajte: a) volumen elementarne elije;b) gustou spoja.

2.2.2.2. Ortorompska jedinina elija NiSO4 ima dimenzije a = 6,34 , b = 7,84 ,c= 5,16 , a gustoa je izmjerena i iznosi 3,90 g cm3. Izraunajte: a) brojformulskih jedinki u jedininoj eliji; b) idealnu vrijednost gustoe; c) udjel zbogdefekata nepopunjenog prostora.

3.3.3.3. Azitromicin, C38H72N2O12 2H2O, karakteriziran je ortorompskom jedininomelijom s parametrima: a= 1786 pm,b= 1689 pm, c= 1475 pm. Gustoaspoja je = 1,17 g cm3. Koliko molekula azitromicina je prisutno uelementarnoj eliji?

4.4.4.4. Sumporov nitrid, S4N4, kristalizira u monoklinskom sustavu. Parametri elijesu: a= 8,78 , b= 7,26 , c= 8,69 , = 92,5. Gustoa spoja je 2,2 g cm3.

Koliko molekula S4N4je prisutno u elementarnoj eliji?5.5.5.5. Reakcijom niklovog(II) hidroksida i acetilacetona nastaje kompleksni spoj koji

kristalizira u rompskom sustavu s elijom iji su parametri: a = 2333 pm,b = 964,0 pm, c = 1565 pm, = 1,455 g cm3, Z = 4. Izraunajte molarnumasu dobivenog kompleksnog spoja.

6.6.6.6. Poznat je kompleksni spoj cinka sa Schiffovom bazom iji postotni sastav je:13,32 % Zn, 38,85 % C, 3,69 % H, 17,00 % N, 12,96 % S, 14,33 % Cl. Spojkristalizira u monoklinskom sustavu, s parametrima elije a = 15,090 ,b = 7,739 , c = 18,300 , = 92,9, Z = 4, = 1,54 g cm3. Odredite:

a) empirijsku; b) molekulsku formulu spoja.

7.7.7.7. Poznat je kompleksni spoj molibdena koji, uz molibden, sadri ugljik, vodik,kisik i sumpor te molekule diklormetana, CH2Cl2, koje u kristalnoj strukturisolvatiraju kompleksnu jedinku. Postotni sastav spoja je: 32,35 % Mo,24,30 % C, 2,02 % H, 16,18 % O, 10,81 % S te 14,31 % CH2Cl2. Nadalje,poznato je da spoj kristalizira u monoklinskom kristalnom sustavu, a parametrielije su:a = 11,224 , b = 10,012 , c = 17,476 , = 92,129, Z = 2, = 2,008 g cm3. Odredite: a) empirijsku, b) molekulsku formulu spoja.

(Pomo: kod ra

unanja empirijske formule, uspostavite omjerN(Mo):N(C):N(H):N(O):N(S):N(CH2Cl2).)


14/52


12

8.8.8.8. Spoj formule VO2IO32H2O kristalizira u monoklinskom sustavu. Iz podatakarendgenske difrakcije dobivene su ove dimenzije jedinine elije: a= 985 pm,b= 816 pm, c= 719 pm, = 102,2o, a gustoa je 3,47 g cm3. Izraunajte brojformulskih jedinki u toj jedininoj eliji.

9.9.9.9. Djelovanjem octene kiseline na bakrov(II) acetat nastaje kristalni produkt

zelene boje. Kristali tog spoja su monoklinski s parametrima jedinine elije:a= 1315 pm, b= 852 pm, c= 1390 pm, = 117 o, Z= 4, a gustoa iznosi1,92 g cm3. Izraunajte molarnu masu spoja.

10.10.10.10.Izraunajte gustou bakrova(II) sulfata pentahidrata ako je jedinina elijatriklinska s parametrima: a = 6,1224 , b = 10,7223 , c = 5,9681 ,= 82,35o, = 107,33o, = 102,60o, Z= 2.

11.11.11.11.Dodatkom amonijaka u otopinu bakrovih(II) iona te kristalizacijom je dobiventamno modri kompleks. Kristali spoja su rompski s parametrima jedinineelije: a= 10,651 , b= 11,986 , c= 7,069 , Z= 4. Gustoa kompleksa je1,81 g cm3. Izraunajte molarnu masu kompleksa.

12.12.12.12.Reakcijom kalijeva bikromata i kalijeva oksalata u otopini oksalne kiselinedobiven je modro zeleni kompleks. Kristali spoja su monoklinskii sparametrima jedinine elije: a= 7,71 , b= 19,74 , c= 10,40 , = 108o,Z = 4. Gustoa kompleksa je 2,15 g cm3. Izraunajte molarnu masukompleksa.

13.13.13.13. Napiite formule eljezovih oksida ako su u gustoj kubinoj slagalini kisikovihiona: a) sve oktaedarske upljine zauzete istom vrstom eljezovih iona; b) 1/4

oktaedarskih upljina je ispunjena jednom vrstom eljezovih iona dok drugavrsta ispunjava 1/8 tetraedarskh praznina i 1/4 oktedarskih praznina; c) 2/9ukupnog broja upljina je ispunjeno samo jednom vrstom eljezovih iona.

Rjeenja:1. a) V= 396

3, b) = 1,70 g cm3; 2.a) Z = 4, b) = 4,02 g cm3, c) 2,99 %; 3.Z= 4; 4.Z= 4;5. M = 771 g mol1; 6. a) ZnC16H18S2Cl2N6, b) ZnC16H18S2Cl2N6; 7. a) Mo2C12H12S2O6 CH2Cl2,b) Mo4C24H24S4O12 2CH2Cl2; 8. Z=4; 9. 401,1 g mol

-1; 10. 2,28 g cm3; 11. 246 g mol1;12.489 g mol1; 13. a) FeO; b) Fe3O4tj. FeOFe2O3; c) Fe2O3.


15/52


13

3. STEHIOMETRIJA KEMIJSKIH REAKCIJA

3.1. Kemijski ekvivalenti

1. Koliko grama jodovodika moe nastati reakcijom 5,00 g fosforovog(III) jodidaprema jednadbi: PI3(s) + 3H2O(l)3HI(g) + H3PO3(l).

2. Izraunajte masu fosforne kiseline koja moe nastati reakcijom 6,00 gfosforovog(V) oksida i vode.

3. Koja je najvea masa OF2(g) koja moe biti dobivena reakcijom 2,50 g F2(g) i2,50 g NaOH?2F2(g) + 2NaOH(aq) OF2(g) + 2NaF(aq) + H2O(l).

4. Koliko grama SF4(g) moe biti prireeno iz 6,00 g SCl2(g) i 3,50 g NaF(s), ureakciji:3SCl2(g) + 4NaF(s)SF4(g) + S2Cl2(l) + 4 NaCl(s).

5. Izraunaj najveu masu diborana koju je mogue prirediti iz 2,650 g natrijevogtetrahidridoborata i 4,560 g borovog(III) fluorida u reakciji:3NaBH4(s) + 4BF33NaBF4(s) + 2B2H6(g).

6. Izraunajte masu ivog vapna koje moe biti prireeno arenjem 200 kgvapnenca koji sadri 95,0 % istog CaCO3.

7. Klorovodina kiselina se industrijski najee prireuje zagrijavanjem NaCl skoncentriranom sumpornom kiselinom. Koliko je 90 %tne sumporne kiseline

potrebno za dobivanje 2000 kg 36 %tne klorovodine kiseline?

8. Sumporov(VI) oksid se moe dobiti sljedeim kemijskim reakcijama:S8(s) + 8 O2(g) 8 SO2(g)2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g)

Izraunajte koliko sumporovog(VI) oksida nastaje iz 50 g sumpora i 100 gkisika.

9. Koliko kilograma istog H2SO4 moe biti prireeno od 2,00 kg istog pirita,nizom kemijskih reakcija;4FeS2+ 11O22Fe2O3+ 8SO2

SO2+ 1/2O2SO3SO3+ H2OH2SO4.

10.Tono 4,00 g otopine sumporne kiseline je razrjeeno vodom te je dodanobarijevog klorida u suviku. Ispran i osuen talog BaSO4imao je masu 4,08 g.Izraunajte maseni udjel sumporne kiseline u izvornoj otopini.

11.Koliko je potrebno kalcijeva karbonata i 20 %-tne klorovodine kiseline, da bise dobilo 50 g CaCl2 6H2O?

12.Koliko se borne kiseline moe dobiti iz 200 g kristaliziranog boraksa,Na2B4O7 10H2O?


16/52


14

13. Iz 1000 kg sumporne kiseline, koja sadri kao oneienje 0,01 % arsena (uobliku arsenitne kiseline), treba sumporovodikom istaloiti arsen. Koliko je 80%-tog eljezovog(II) sulfida potrebno za proizvodnju potrebne koliinesumporovodika.

14.Koliko se kilograma broma moe dobiti uvoenjem klora u 15 000 kg neke

otopine koja sadri 0,3 % magnezijevog bromida, ako gubici iznose 3,50 %?

15.Ako se magnezijev amonijev fosfat heksahidrat ari, dobije se magnezijevpirofosfat. Koliko se grama magnezijeva pirofosfata moe dobiti arenjem1,00 g magnezijeva amonijeva fosfata heksahidrata?

16.Litra morske vode sadri 4,176 g magnezijeva klorida i 1,668 g magnezijevasulfata. Dodatkom kalcijeva hidroksida magnezij se istaloi kao magnezijevhidroksid. Koliko je potrebno morske vode i kalcijeva oksida da se takvimpostupkom dobije 1000 kg magnezijeva oksida (kalcijev oksid sa vodom dajekalcijev hidroksid potreban za taloenje magnezija).

17. Rutil (ruda koja sadri TiO2) zagrijavanjem s ugljikom u prisutnosti klora dalaje titanov tetraklorid:3TiO2+ 4C + 6Cl23TiCl4+ 2CO2+ 2COAko je 35,4 g titanova tetraklorida dobiveno iz 17,4 g rude koliki je maseniudjel TiO2u rudi?

18. Reakcijom elementarnog srebra, molibdena i sumpora nastaje kao jediniprodukt spoj koji sadri 49,04 % Ag; 21,81 % Mo i 29,15 % S. Odredite:

a) formulu spoja;b) koliko se maksimalno tog spoja moe prirediti iz 8,63 g Ag, 3,36 g

Mo i 4,31 g S?

19. Za potpunu pretvorbu bijelog fosfora u fosfornu kiselinu djelovanjem duinekiseline treba upotrijebiti suviak od 50 % iznad teoretski proraunate kiseline.Koliko e prema tome biti potrebno 30 %-tne duine kiseline, da se potpunooksidira 1,00 g bijelog fosfora?

20. Kalijev kromat nastaje reakcijom eljezovog(II) kromita s kalijevim karbonatomi kisikom pri povienoj tempraturi prema reakciji:4FeCr2O4+ 8K2CO3+ 7O28K2CrO4+ 2Fe2O3+ 8CO2.

169 g eljezovog(II) kromita, 298 g kalijevog karbonata i 75 g O2upotrebljenoje za tu reakciju. Izraunajte koliko se kg kalijevog kromata moe prirediti tomreakcijom te koji su reaktanti i u kojim koliinama u suviku.

21. Etin (acetilen) C2H2, reagira s Br2i moe dati C2H2Br2ili C2H2Br4.1. C2H2 + Br2C2H2Br22. C2H2Br2 + Br2C2H2Br4Ako se pomijea 5 g C2H2s 40 g Br2koliko e preostati C2H2Br2i C2H2Br4nakraju drugog stupnja.

22. Cink se moe prirediti redukcijom cinkovog oksida pomou ugljikovog(II)

oksida pri visokoj temperaturi: ZnO + CO Zn + CO2. Ugljikov(II) oksid sedobiva iz ugljika: 2C + O22CO. Koliko se maksimalno cinka moe dobiti iz75,0 g ZnO i 50,0 g C.


17/52


18/52


16

Pt

5. Fosforov(III) klorid se dobiva reakcijom bijelog fosfora i klora. 16,4 gfosforovog(III) klorida je dobiveno reakcijom 5,00 g fosfora sa suvikom klora.Izraunajte postotak iskoritenja reakcije.

6. Prva etapa u industrijskom dobivanju duine kiseline je oksidacija amonijakado duikovog(II) oksida:

4NH3+ 5O24NO + 6H2O.Izraunajte masu (u gramima) duikovog(II) oksida dobivenog reakcijom 600 lkisika sa suvikom amonijaka, uz 90%tno iskoritenje reakcije. Gustoakisika u uvjetima reakcije je 1,4310-3g cm3.

7. Fosfin mase 4,94 g pomijean je s 0,110 kg modre galice 85%tne istoe.Izraunajte masu (u gramima) bakrovog(II) fosfida koja je dobivena6,31%tnim iskoritenjem reakcije:

3CuSO4 5H2O(s) + 2PH3(g)Cu3P2(s) + 3H2SO4(aq) + 15H2O(l).

8. Silicij visoke istoe koji se upotrebljava u elektronici, prireuje se postupkomkojeg se prikazuje sljedeom jednadbom:SiO2(s) + 2C(s)Si(l) + 2CO(g).a) Ako je reakcijom nastalo 5,00 g CO atoma silicija nastaje?b) Koliko se, pritom, atoma ugljika potroi ako je iskoritenje reakcije 95%?

9. Termikom disocijacijom amonijevog nitrata nastaju duikov(I) oksid i voda.Koliko ml vode je nastalo tom reakcijom ako je dobiveno 4,40 g duikovog(I)oksida? Gustoa vode u uvjetima eksperimenta je 0,9898 g cm3.

10.Kada se preko fino usitnjenog eljeznog praha prevodi klor uz zagrijavanje,nastane eljezov(III) klorid. Koliko je eljeza potrebno za dobivanje 1,50 geljezovog(III) klorida ako reakcija tee uz 80 %tno iskoritenje?

11.Koliko je bakrovog(II) sulfata pentahidrata potrebno upotrijebiti za dobivanje 5,0g tetraamminbakrovog(II) sulfata monohidrata ako reakcija ide uz 90 %tnoiskoritenje?

12.Tekue eljezo se dobiva iz rude hematita (Fe2O3) prema sljedeim kemijskimjednadbama:

1.) 3Fe2O3(s) + CO(g)2Fe3O4(s) + CO2(g)

2.) Fe3O4(s) + CO(g)3FeO(s) + CO2(g)3.) FeO(s) + CO(g) Fe(l) + CO2(g)

Koliko se eljeza moe dobiti ovim postupkom iz 125 g Fe2O3 ako jeiskoritenje u prvom koraku 90 %, u drugom koraku 85 % a u treem koraku95 %?

Rjeenja:

1. a) 4,482 g, b) 53,23%; 2. 62,5 %; 3. 35,1 %; 4. 86,7%; 5. 74,2%; 6. 578 g; 7. 1,15 g;8. a) 5,37 1016, b) N(C)=1,20 1017; 9. 3,64 ml; 10. 0,670 g; 11. 5,74 g; 12. 64,2 g.


19/52


17

3.3. Odreivanje sastava smjesa

1.1.1.1. Uzorak legure Mg/Al mase 32,4 g, reakcijom sa suvikom kiseline oslobaa1,66 mol H2(g). Izraunaj udjel Mg u leguri.

2.2.2.2. Uzorak legure Al-Cu mase 3,25 g se otopi u suviku koncentrirane duine

kiseline. Reakcijom je dobiveno 0,122 g plina. Odredite postotni sastav legure.

3.3.3.3. Neki metal X tvori kruti oksid formule XO3. Taj oksid reagira s H2(g) dajuislobodni metal i vodu. 3,31 g XO3daje 1,24 g H2O. Koji je metal X?

4.4.4.4. 7,69 g smjese CaC2(s) i CaO(s) reagira s vodom, pri emu nastaje 2,34 gplina. Izraunajte udjel kalcijevog karbida u smjesi.

5.5.5.5. U 10,0 g uzorka smjese kalcijevog karbonata i kalcijevog sulfata dodano jeklorovodine kiseline u suviku. Nastalo je 1,50 g plina. Uz pretpostavku100 %tnog iskoritenja reakcije, izraunajte udjele kalcijevih soli u smjesi.

6.6.6.6. Uzorak smjese etana i propana spaljen je u suviku kisika, pri emu je nastalo12,5 g CO2i 7,20 g H2O. Izraunajte udjel etana u smjesi.

7.7.7.7. Uzorak smjese CaCO3(s) i NaHCO3(s) je zagrijavan:

CaCO3(s)CaO(s) + CO2(g)

2NaHCO3(s)Na2CO3(s) + H2O(l) + CO2(g),pri emu je nastalo 10,76 g CO2 i 2,70 g H2O(l). Izraunajte postotni sastav

smjese.

8.8.8.8. Smjesa kalcijevog i barijevog oksida ima masu 2,212 g. Djelovanjem sasumpornom kiselinom na smjesu nastaje smjesa sulfata mase 5,023 g.Izraunajte sastav smjese.

9.9.9.9. Iz 0,7800 g smjese kalijevog sulfata i amonijevog sulfata dodatkom otopinebarijevog klorida dobiveno je 1,1943 g taloga barijevog sulfata. Izraunajtesastav smjese.

10.10.10.10. Spaljivanjem magnezija na zraku nastaje smjesa MgO i Mg3N2. Ako se od

2,697 g magnezija dobije 4,266 g smjese, izraunajte masene udjelemagnezijevog oksida i magnezijevog nitrida.

11.11.11.11.Za neutralizaciju 10,00 g smjese natrijevog hidroksida i kalcijevog hidroksidautroeno je 47,936 g 20,0 % otopine klorovodine kiseline. Izraunajte sastavsmjese.

12. arenjem 1,0045 g uzorka smjese kalcijevog karbonata i magnezijevogkarbonata nastalo je 0,5184 g smjese odgovarajuih oksida. Odredite koliki jeudio kalcija i magnezija u uzorku.

13. Smjesa eljezovog(III) klorida i aluminijevog klorida ima masu 5,960 g. Kloridisu u postupku kemijske analize prevedeni u bezvodne okside. Dobiveno je2,620 g smjese oksida. Izraunajte udio eljeza i aluminija u poetnoj smjesi.


20/52


18

14. Mineral dolomit se sastoji od magnezijevog i kalcijevog karbonata. Radiodreivanja sadraja iari se 0,369 g minerala do konstantne teine: Masaostatka dobivenog nakon arenja iznosi 0,193 g. Odredite formulu minerala.

Rjeenja:

1. 30,3 %; 2. w(Cu)=2,60 %, w(Al)=97,4 %, 3. molibden; 4. 74,9 %; 5. w(CaCO3)=34 %,w(CaSO4)=66 %; 6. 44.4 %; 7. w(CaCO3)=27,2%, w(NaHCO3)=72,8 %, 8. m(CaO)=1,829 g,m(BaO)=0,383 g; 9. w(K2SO4)=56,41 %, w((NH4)2SO4)=43,59 %; 10. w(MgO)=75,39 %,w(Mg3N2)=24,61 %; 11. m(NaOH)=3,526 g; m(Ca(OH)2)=6,747 g; 12. w(Ca)=18,42 %,w(Mg)=16,71 %; 13. w(Fe)=18,1 %, w(Al)=9,60 %,14. MgCO3CaCO3.


21/52


19

4. REDOKS PROCESI

1.1.1.1. Pomou parcijalnih jednadbi oksidacije i redukcije izjednaite sljedeejednadbe kemijskih reakcija :

a) Cu + HNO3 (raz.)b) Zn + HNO3 (raz.)c) Mg + HNO3 (raz.)d) As + HNO3 (raz.)e) P4+ HNO3 (raz.)f) Hg + HNO3 (konc.)g) Cu + HNO3 (konc.)h) S + HNO3 (konc.)i) HI + HNO3 (konc.)j) 3HCl + HNO3 (konc.)

2. Pomou parcijalnih jednadbi oksidacije i redukcije izjednaite sljedeejednadbe kemijskih reakcija :

a) Ag2S + HNO3 (raz.)b) CdS + HNO3 (raz.)c) PbS + HNO3 (raz.)d) Bi2S3+ HNO3 (raz.)e) FeS + HNO3 (raz.)f) CuS + HNO3 (raz.)g) H2S + HNO3 (raz.)h) Ag2S + HNO3 (konc.)i) H2S + HNO3 (konc.)j) As2S5+ HNO3 (konc.)


a) HCl + KMnO4b) FeSO4+ KMnO4+ H2SO4c) H2C2O4+ KMnO4+ H2SO4d) Na2C2O4+ KMnO4+ H2SO4e) H2S + KMnO4+ H2SO4f) NaNO2+ KMnO4+ H2SO4g) KMnO4+ H2SO3h) KI + KMnO4+ H2SO4i) H2O2+ KMnO4+ H2SO4j) H2O2+ KMnO4

k) H2O2+ KMnO4+ KOH


22/52


20


a) H2S +I2b) H2S + K2Cr2O7+ H2SO4c) K2Cr2O7+ H2SO4+ C2H5OH

d) KBrO3+ HCl + SnCl2e) H3AsO3+ KBrO3+ HCl f) KClO3+ FeSO4+ H2SO4g) CuSO4+ KI h) Na2S2O3+ I2i) CrI3+ KOH + Cl2K2CrO4+ KIO4+ KCl + H2O

j) Cl2 + KOH k) Cl2+ KOH


a) Zn + NO3 + OH b) Al + NO3 + OH c) P4+ OH d) ClO2+ OH ClO2 + ClO3e) Cl2+ IO3 + OH IO4 + Clf) Fe2++ Cr2O72-+ H+

g) Br

+ Cr2O72-

+ H

+

Rjeenja:1. a) 3Cu + 8HNO3 (raz.)3Cu(NO3)2+ 2NO + 4H2O, b) 4Zn + 10HNO3 (raz.)4Zn(NO3)2+

NH4NO3+ 3H2O, c) 5Mg + 12HNO3 (raz.)5Mg(NO3)2+ N2+ 6H2O, d) 3As + 5HNO3+2H2O3H3AsO4+ 5NO, e) 3P4+ 20HNO3+ 8H2O12H3PO4+ 20NO, f) Hg + 4HNO3(konc.)Hg(NO3)2+ 2NO2+ 2H2O, g) Cu + 4HNO3 (konc.)Cu(NO3)2+ 2NO2+ 2H2O,h) S + 6HNO3 (konc.)H2SO4+ 6NO2+ 2H2O, i) 2HI + 2HNO3 (konc.)NO2+ I2+ 2H2O,j) 3HCl + HNO3 (konc.)NOCl + Cl2+ 2H2O;

2. a) 3Ag2S + 8HNO3 (raz.) 6AgNO3 + 2NO + 3S + 4H2O, b) 3CdS + 8HNO3 (raz.)3Cd(NO3)2+ 2NO + 3S + 4H2O, c) 3PbS + 8HNO3 (raz.)3Pb(NO3)2+ 2NO + 3S + 4H2O,d) Bi2S3 + 8HNO3 (raz.) 2Bi(NO3)2 + 2NO + 3S + 4H2O, e) 3FeS + 8HNO3 (raz.)3Fe(NO3)2+ 2NO + 3S + 4H2O, f) 3CuS + HNO3 (raz.)3Cu(NO3)2+ 2NO + 3S + 4H2O,g) 3H2S + 2HNO3 (raz.)3S + 2NO2+ 4H2O, h) Ag2S + 4HNO3 (konc.)2AgNO3+ 2NO2+ S + 2H2O, i) H2S + 2HNO3 (konc.) S + 2NO2 + 2H2O, j) As2S5 + 10HNO3 (konc.)2H3AsO4+ 10NO2+ 5S + 2H2O;

3. a) 16HCl + 2KMnO42KCl + 2MnCl2+ 5Cl2+ 8H2O, b) 10FeSO4+ 2KMnO4+ 8H2SO45Fe2(SO4)3+ K2SO4+ 2MnSO4+ 8H2O, c) 5H2C2O4+ 2KMnO4+ 3H2SO4 2MnSO4+K2SO4 + 10CO2 + 8H2O, d) 5Na2C2O4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 2MnSO4 + K2SO4 +5Na2SO4+ 10CO2 + 8H2O, e) 5H2S + 2KMnO4 + 3H2SO4 2MnSO4 + K2SO4 + 5S +8H2O, f) 5NaNO2+ 2KMnO4+ 3H2SO45NaNO3+ K2SO4+ 2MnSO4+ 3H2O, g) 2KMnO4+ 5H2SO32H2SO4+K2SO4+ 2MnSO4+ 3H2O, h) 10KI + 2KMnO4+ 8H2SO46K2SO4

+ 2MnSO4+ 5I2 + 8H2O, i) 5H2O2+ 2KMnO4+ 3H2SO4K2SO4+ 2MnSO4+ 5O2+ 8H2O,j) 3H2O2+ 2KMnO4 2MnO2+ 2KOH + 3O2 + 2H2O, k) H2O2+ 2KMnO4+ 2KOH 2K2MnO4+ O2+ 2H2O;


23/52


21

4. a) H2S +I22HI + S, b) 3H2S + K2Cr2O7+ 4H2SO4Cr2(SO4)3+ 3S + K2SO4 + 7 H2O, c)K2Cr2O7+ 4H2SO4+ 3C2H5OH +17H2O 2KCr(SO4)212H2O + 3CH3CHO, d) KBrO3+ 6HCl +3SnCl2KBr + 3 SnCl4+ 3H2O, e) 3H3AsO3+ KBrO3+ HCl KCl + HBr + 3H3AsO4, f)KClO3+ 6FeSO4+ 3H2SO4 KCl + 3Fe2(SO4)3 + 3H2O, g) 2CuSO4+ 4KI 2CuI + I2+ K2SO4,h) 2Na2S2O3+ I2Na2S4O6 + 2NaI, i) 2CrI3+ 64KOH + 27Cl22K2CrO4+ 6KIO4+ 54KCl +32H2O, j)3Cl2 + 6KOH KClO3+ 5KCl + 3H2O, k) Cl2 +2KOH KClO + KCl +H2O;

5.

a) 4Zn + NO3 + 7OH 4ZnO

2

2 + NH

3+ 2H

2O, b)

8Al + 3NO

3 + 5OH + 18H

2O

8Al(OH)4 + 3NH3, c) P4+ 3OH + 3H2O PH3+ 3H2PO2 ,d) 2ClO2+ 2OH ClO2 +ClO3 + H2O, e) Cl2+ IO3 + 2OH IO4 + 2Cl + H2O, f) 6Fe

2++ Cr2O72-+ 14H+6Fe3++

2Cr3++ 7H2O, g) 6Br + Cr2O72-+ 14H+2Cr3++ 3Br2+ 7H2O


24/52


25/52


23

13.13.13.13.2,50 g tehnikog kalijevog hidroksida otopi se u malom volumenu vode.Dobivena otopina se razrijedi do 200 cm3. 50,0 cm3ovakve otopine troi zaneutralizaciju 10,7 cm3 otopine H2SO4 koncentracije 0,500 mol dm

3. Kolikograma kalija ima u 2,50 g uzorka tehnikog kalijevog hidroksida?

14.14.14.14.Priredi se zasiena vodena otopina 3,00 g tehnikog natrijevog hidroksida.Dobivena otopina se razrijedi do 200 cm3. 100 cm3 ovakve otopine troi zaneutralizaciju 12,5 cm3 otopine H2SO4 koncentracije 0,500 mol dm

3. Kolikograma natrija ima u 1,00 g uzorka tehnikog natrijevog hidroksida?

15.15.15.15.Izraunajte masu natrijeve luine u 100 ml otopine, ako je za titraciju 10 mlove otopine utroeno 10,5 ml otopine klorovodine kiseline. Koncentracijaklorovodine kiseline odreena je titracijom sa standardnom otopinomnatrijevog karbonata. Natrijev karbonat (0,1220 g) je otopljen u vodi inadopunjen do 100 ml, a za titraciju 25,0 ml te otopine natrijevog karbonatautroeno je 12,5 ml klorovodine kiseline.

16.16.16.16.Sadraj kalcija u pitkoj vodi moe se odrediti taloenjem kalcijeva oksalata.Istaloeni oksalat se ispere i obradi suvikom sumporne kiseline te titrirakalijevim permanganatom. 200 ml vodovodne vode troilo je kod takve analize12 ml 0,0200 M otopine kalijeva permanganata. Izraunaj masu kalcijevaoksida u 1 l vode.

17.17.17.17.Uzorak od 0,500 g olovnog(IV) oksida otopi se u octenoj kiselini uz dodatakkalijevog jodida i natrijevog acetata. Za titraciju izluenog joda utroi se38,0 cm3 otopine natrijevog tiosulfata koncentracije 0,100 mol dm-3.Izraunajte postotak olovnog(IV) oksida u uzorku.

18.18.18.18.Sadraj manganovog(IV) oksida u piroluzitu se moe odrediti tako da se naodvaganu koliinu piroluzita doda klorovodina kiselina. Izlueni klor iz otopinejodida istiskuje jod koji se titrira sa standardnom otopinom natrijevogtiosulfata. Izraunajte maseni udjel manganovog(IV) oksida u uzorku piroluzitaako je na 0,217 g uzorka dodan suviak klorovodine kiseline i kalijevogjodida. Za titraciju izluenog joda utroeno je 40,0 cm3 otopine natrijevogtiosulfata koncentracije 0,100 mol dm3.

19.19.19.19.Duik iz 0,196 g nekog organskog spoja je preveden u amonijev sulfat.

Kuhanjem s natrijevim hidroksidom se oslobo

a amonijak koji je titriran s25,0 ml 0,100 M klorovodinom kiselinom. Za titraciju suvika klorovodinekiseline utroeno je 12,3 ml 0,0250 M baritne vode. Izraunajte postotakduika u spoju.

20.20.20.20.Da bi se odredila koncentracija neke otopine fosforne kiseline uzeto je 25,0 mlotopine iz koje je prisutna kiselina istaloena kao magnezijev amonijev fosfat.arenjem magnezijevog amonijevog fosfata dobiveno je 0,928 g magnezijevapirofosfata. Izraunajte mnoinsku koncentraciju otopine te masefosforovog(V) oksida i fosfora koje sadri 1 ml otopine.


26/52


24

21.21.21.21.Arsen iz uzorka nekog pesticida mase 0,821 g se oksidira do As(V), a zatimse doda 25,0 ml 0,0800 M srebrova nitrata. Nastali talog Ag3AsO4se odfiltrira,ispere od suvika srebrovih iona te otopi u duinoj kiselini. Za titracijudobivene otopine potrebno je 7,40 ml 0,0865 M otopine kalijeva tiocianata.Odredite postotak As2O3 u uzorku. Koliki bi volumen iste otopine kalijevatiocianata bio potreban za titraciju suvika srebrovog nitrata?

22.22.22.22.U kiselini je otopljeno 0,5500 g uzorka minerala koji sadri barijev karbonat.Otopina je neutralizirana, a barij istaloen kao barijev kromat. Talog je zatimotfiltriran, ispran i otopljen u klorovodinoj kiselini. U dobivenu otopinu jedodan kalijev jodid u suviku, a osloboeni jod je titriran sa standardnomotopinom natrijevog tiosulfata. Potroeno je 36,48 ml otopine natrijevogtiosulfata koncentracije 0,1200 mol dm-3. Izraunajte maseni udio barijevogkarbonata u uzorku.

23.23.23.23.0,740 g smjese kalijevog klorida i kalijevog bromida se otopi u vodi i nadopunina volumen od 100 ml. Za titraciju 25,0 ml ove otopine utroeno je 21,9 ml

0,100 M otopine srebrovog nitrata. Izraunajte postotni sastav smjese.

24.24.24.24.Uzorak deterdenta mase 0,3516 g koji sadri fosfor se spali i obradi vruomklorovodinom kiselinom pri emu se fosfor prevede u fosfornu kiselinu.Fosfati se zatim istaloe kao amonijev magnezijev fosfat heksahidratdodatkom magnezijeve soli i vodene otopine amonijaka. Nakon filtriranja ipranja talog se arenjem prevede u magnezijev pirofosfat. Dobiveno je0,2161 g magnezijevog pirofosfata. Izraunajte postotak fosfora u uzorku.

25.25.25.25.0,330 g rude koja u najveem dijelu sadri eljezov(II) oksid i eljezov(III)oksid, otopljeno je (bez prisutnosti zraka) u sumpornoj kiselini te titrirano s0,0200 M otopinom kalijevog permanganta. Utroeno je 20,3 ml otopinekalijeva permanganata. Druga odvaga od 0,370 g je otopljena u sumpornojkiselini, a trovalentno eljezo reducirano do dvovalentnoga. Za titracijudobivene otopine je utroeno 42,6 ml iste otopine kalijeva permanganata.Koliki je maseni udjel pojedinog oksida u smjesi?

26.26.26.26.Uzorak spoja koji sadri Mn, C, N i O podvrgnut je sljedeem analitikompostupku. 1, 304 g uzorka je otopljeno u vodi i nadopunjeno do 250 ml.

a) Sadraj mangana odreen je oksidacijom u permanganatni ion tenjegovom titracijom sa standardnom otopinom eljezovog(II) sulfata.

25,00 ml otopine uzorka troilo je za titraciju 36,42 ml 0,1036 Motopine eljezovog(II) sulfata.b) Sadraj duika je odreen iz drugog alikvotnog volumena uzorka od

25,00 ml. Duik je preveden u amonijak koji je titriran standardnomotopinom klorovodine kiseline. Potroeno je 22,93 ml 0,09870 Motopine klorovodine kiseline.

c) Sadraj ugljika odreen je spaljivanjem uzorka u struji kisika imjerenjem volumena nastalog CO2. Iz 0,9830 g uzorka dobiveno je137,0 ml CO2pri 24 C i 755 mm Hg.

Odredite empirijsku formulu spoja


27/52


25

27.27.27.27. Sumporno kisela otopina amonijevog metavanadata (NH4VO3) postajeelektrolizom tamno ljubiasta. Iz te otopine rastu kristali tamno ljubiasteboje. Odredite kemijsku formulu spoja iz slijedeih podataka:

a) 0,3420 g uzorka kristala iarenog na zraku daje 0,0645 g V2O5;b) 0,2310 g uzorka kristala kuhanjem s luinom, a lunati destilat uveden u

predloku koja je sadravala 50 ml 0,100 M HCl. Za neutralizaciju suvikaHCl trebalo je 45,2 ml 0,100 M NaOH;c) 0,2578 g uzorka kristala otopljeno je u vodi i s otopinom barijevog nitrata je

dobiveno 0,2519 g barijevog sulfata;d) Kristali zagrijavanjem gube vodu, ali se ona ne moe direktno odrediti.

28. Nakon to je amonijev eljezov(II) sulfat heksahidrat otopljen u vodi, a uotopinu dodana oksalna kiselina, istaloila se sol (A) za koju je ustanovljenoda sadri 38,89 % eljeza. Potom je u otopinu kalijevog oksalata dodana sol(A), zatim vodikov peroksid te, na kraju, oksalna kiselina. Iz otopine jedodatkom etanola iskristalizirao kompleks (B) osjetljiv na svjetlo. Sastav

kompleksa (B) odreen je na osnovi sljedeih podataka:a) 0,2455 g uzorka je otopljeno u razrijeenoj sumpornoj kiselini i titrirano

0,0200 M otopinom kalijevog permanganata, uz utroak od 30,0 ml;b) Nakon izvrene titracije u istu je otopinu dodan cink u prahu, otopina

zagrijana, a potom je viak cinka uklonjen filtracijom. Filtrat je zatim titriranotopinom kalijevog permanganata iste koncentracije, pri emu je potroeno5,00 ml;

c) Dokazano je da su u sastavu kompleksa jo kalij i 11,0 % vode.

29. U porculanskoj se zdjelici pomijeaju usitnjeni kalijev bikromat i oksalnakiselina te se pokriveno lagano zagrijava. Kada pone reakcija, reakcijskasmjesa postane tamna viskozna tekuina. U jo toplu se otopinu doda etanolpri emu taloi produkt. Formula kompleksa odreena je sljedeimpostupkom:

a) 0,3031 g uzorka je otopljeno u vodi, dodano je natrijevog hidroksida te jesmjesa zagrijana, pri emu je nastao zeleni talog. Taj je talog profiltriran teispran vruom vodom. Takav je filtrat zakiseljen sumpornom kiselinom,blago zagrijan te titriran s 40,0 ml 0,0200 M otopinom kalijevogpermanganata;

b) Zeleni talog otopljen je u razrijeenoj sumpornoj kiselini, otopini je dodanokalijeva bromata, potom klorovodina kiselina te kalijev jodid. Izlueni jod je

titriran s 30,0 ml 0,100 M otopinom Na2S2O3;c) Pripravljeni kompleks sadri jo i 12,9 % kalija i vodu.

30. Oksidacijom kobaltovog(II) klorida kisikom iz zraka uz aktivni ugljen kaokatalizator, u amonijakalnoj otopini, nastaje zlatnosmei kristalinini produkt.Sastav kompleksa odreen je sljedeim nizom eksperimenata:

a) 0,5406 g uzorka je otopljeno u tikvici za destilaciju amonijaka u 20,0 ml10 %tne natrijeve luine. Destilirani amonijak je skupljen u 50,0 ml kloridnekiseline, c(HCl) = 0,495 M. Suviak kiseline je retitriran sa 35,1 ml natrijeveluine, c(NaOH) = 0,362 M;


28/52


26

b) U ohlaeni ostatak nakon destilacije amonijaka, u kojem je alkalnasuspenzija kobaltovog(III) oksida, dodano je cca1 g kalijevog jodida, a zatimje zakiseljeno klorovodinom kiselinom. Nakon to su sve crne esticeotopljene, bezbojna otopina je titrirana s otopinom natrijevog tiosulfata,c(Na2S2O3) = 0,0985 M, V(Na2S2O3) = 20,5 ml;

c) Ostatak do 100 % je klor.

31. U vruu otopinu dobivenu otapanjem aluminija u kalijevom hidroksidu jedodana oksalna kiselina. Dodatkom etanola i hlaenjem na ledenoj kupeljiiskristalizirao je bezbojni produkt. Sastav kompleksa je odreen sljedeimanalitikim postupcima:

a) 0,2015 g kompleksa je otopljeno u 2 M otopini sumporne kiseline. Dobivenaotopina je zagrijana do 60 C i titrirana standardnom otopinom kalijevogpermanganata. Utroeno je 25 ml 0,02091 mol dm-3 otopine kalijevogpermanganata.

b) 0,5234 g uzorka je razoreno, a aluminij je odreen gravimetrijski. Dobiveno

je 0,05776 g aluminijevog oksida.c) Kompleks sadri jo 25,37 % kalija i vodu.Odrediti formulu spoja i nacrtajte njegovu strukturnu formulu. Nazovite spojprema pravilima nomenklature anorganskih spojeva.

Rjeenja:

1. 8,22 g; 2. 4,4 g; 3. 191 g, w(MgCl2)=2,33 %; 4. 45,1 %; 5. 17 ml; 6. 10 dm3, 15 dm37. 9,90 l,

10,9 l; 8. 3,87 l, 11,93 l; 9.92,2 %; 10.250 cm3; 11.2,814 cm3; 12. 10,0 g; 13. 1,67 g; 14. 0,191 g;

15. 0,194 g; 16. 0,17 g; 17. 90,8 %; 18. 80,2 %; 19. 13,5 %; 20. 0,33 M, m(P2O5)=0,024 g,m(P4)=0,011 g; 21. 2,58 %, 0,0157 dm

3; 22. 52,35 %; 23. w(KBr)=31,2 %, w(KCl)=68,8 %;24. 17,10 %; 25. w(FeO)=44,20 %, w(Fe2O3)=42,73 %; 26. MnN3CO4; 27. NH4V(SO4)212H2O;28. K3Fe(C2O4)33H2O; 29. KCr(C2O4)22H2O; 30. Co(NH3)6Cl3; 31. K3Al(C2O4)33H2O, kalijevtris(oksalato)aluminat trihidrat


29/52


27

6. PLINOVI

1.1.1.1. Koliki je konani tlak kriptona kada je 1,00 ml toga plina na tlaku 105 kPaprebaeno u spremnik od 1,00 l?

2.2.2.2. Kemiar je 0,100 mol plinovitog neona, pri nekom tlaku i temperaturi, spremio

u posudi promjenjiva volumena. Daljnjih 0,010 mol neona je dodano u istuposudu. Koliko se mora promijeniti volumen, a da bi tlak i temperatura ostalinepromijenjeni?

3.3.3.3. Dvije zatvorene posude istog volumena se nalaze na istoj temperaturi. Ujednu posudu je uneseno 20 g kisika i 5,0 g vodika, a u drugu 60 g kisika.Izraunajte u kojoj je posudi vei tlak i koliko puta.

4.4.4.4. a) 14,6 mg amonijaka uskladiteno je u boci od 500 mL pri 28 C. Koliki je tlakamonijaka?

b) Kolika masa amonijaka treba biti dodana da bi tlak bio 50.0 Torr?

5.5.5.5. Na kojoj e temperaturi (u C) i pri konstantnom tlaku od 65 861,25 Pa,gustoa sumporovodika biti 0,650 g dm3?

6.6.6.6. Koliki je tlak plina u posudi od 1 l, ako se u njoj nalazi 1 mol CO2pri 20 C:a) uz pretpostavku da je CO2idealni plin;b) uz pretpostavku da je CO2 realni plin (a = 3,6510

5 Pa dm6 mol-2,b = 0,043 dm3mol-1) .

7.7.7.7. Izraunajte tlak plina u posudi od 1,98 l ako se u njoj nalazi 43 g ugljikovog(IV)

oksida pri 26 C:a) uz pretpostavku da se ugljikov(IV) oksid ponaa kao idealni plin;b) uz pretpostavku da je ugljikov(IV) oksid realni plin (a=3,59 atm dm6mol-2,

b=0,043 dm3 mol-1).

8.8.8.8. Izraunajte tlak 1.000 mola realnog plina kisika u posudi volumena 1,000 l, pri0 C. (a(O2) = 1,36 dm

6atm mol2, b(O2) = 0,032 dm3mol1, R= 8,206 102

dm3atm K1mol1)

9.9.9.9. a) Uz uporabu van der Waalsove konstante bza CO2(b= 0,0427 dm3mol1)

izraunajte volumen molekule CO2(u litrama);b) Koliki postotak ukupnog volumena CO2 otpada na volumen molekula, pri

n.u?

10.10.10.10.Smjesa 0,560 g kisika i 0,560 g duika ima tlak od 0,600 bar. Izraunajteparcijalne tlakove komponenata smjese!

11.11.11.11.Parcijalni tlak metana je 0,225 atm, a etana 0,165 atm.a) Koliki je mnoinski udjel svakog plina u smjesi?b) Ako smjesa pri 35 C zauzima 9,73 l, kolika je ukupna mnoina plinova u

smjesi?

c) Kolika je masa svakog plina u smjesi?


30/52


28

12.12.12.12.Amonijak reagira s kisikom u prisutnosti platine kao katalizatora pri emunastaju duikov(II) oksid i vodena para. Koliki volumen duikovog(II) oksidamoe biti prireen od 16,0 l amonijaka i 16,0 l kisika. Volumeni svih plinovamjereni su pri istim uvjetima tlaka i temperature.

13.13.13.13.Da bi se odredio sadraj kisika u zraku, pomijea se 60 cm3

zraka s 30 cm3

vodika i smjesa dovede do eksplozije. Nakon hlaenja i uspostavljanjapoetnog tlaka smjesa preostalih plinova, duika i vodika, imala je volumen48 cm3. Izraunajte volumni udio kisika u uzorku zraka.

14.14.14.14.Reakcijom amonijaka i fluora u prisutnosti bakra kao katalizatora, nastajuduikov(III) fluorid i amonijev fluorid. Koliko mililitara amonijaka i fluora jepotrebno za pripravu 50,0 mL duikovog(III) fluorida ako reakcija ide uz 65%tno iskoritenje. Svi plinovi su mjereni u istim uvjetima tlaka i temperature.

15.15.15.15.Balon volumena 1000 l napunjen je helijem pri 27 C do tlaka od 1,01 bar. Pri

dizanju balona je temperatura pala na -10 C, a vanjski tlak na 0,74 bar.Izraunajte masu helija kojeg bi trebalo ispustiti iz balona da volumen ostanenepromijenjen.

16.16.16.16.Kalcijev hidrid reagirajui s vodom daje vodik i kalcijev hidroksid. Koliko gramakalcijeva hidrida je potrebno za dobivanje 3,00 l vodika pri n.u.?

17.17.17.17.Izraunajte volumen plina koji se pri n.u. moe dobiti iz 10,0 g natrijevogbisulfita i 20,0 ml 98 % sumporne kiseline gustoe 1,836 g cm-3.

18. Izraunajte volumen plina dobivenog pri n. u. zagrijavanjem 25 g bijelogfosfora s 40 g kalijevog hidroksida.

19. U reakciji CaC2s vodom nastaje 195 ml plina iz 0,712 g uzorka. Plin je mjereniznad vode pri 15 C i tlaku od 748 mmHg. Odredi:a) volumen plina pri s. u.;b) postotak CaC2u uzorku;c) masu istog CaC2potrebnog za dobivanje tog volumena plina.

20. Izraunajte masu manganova(IV) oksida i volumen klorovodine kiselinegustoe 1,18 g cm-3i masenog udjela 0,36 potrebnih za dobivanje 2,0 l klora

pri n. u.?21. Koliko se grama 98 %-tne sumporne kiseline dobiva kontaktnim postupkom iz

30 l sumporova(IV) oksida i 20 l kisika uzetih pri 50 C i 1,03 atm ako gubiciiznose 15 %.

22. Neka koliina bakra je otopljena u suviku koncentrirane sumporne kiseline.Dobiveni plin pri 15 C i 0,95 atm zauzima volumen od 6,50 dm3. Izraunajtepoetnu masu bakra, masu dobivenog plina i volumen kisika koji je kodjednakih uvjeta potreban za potpuno izgaranja tog plina.


31/52


29

23. Tehniki eljezov sulfid sadri 95 % eljezovog(II) sulfida i 3,0 %elementarnog eljeza. Koliki se volumen plinova razvija pri normalnimuvjetima djelovanjem razrijeene klorovodine kiseline na 10 g tehnikogproizvoda? Izraunajte sastav smjese plinova u volumnim i teinskimpostocima.

24. Bakrov(II) sulfat se dobiva reakcijom koncentrirane sumporne kiseline i bakra.Izraunajte koliko je litara 96 %-tne sumporne kiseline gustoe 1,84 g cm-3potrebno za pripravu 1,0 kg bakrova(II) sulfata. Koliko ml plina nastaje ovomreakcijom pri 25 C i 0,98 atm?

25. Barijev klorat se dobiva uvoenjem klora u vruu otopinu Ba(OH)2. Akootopina volumena 1 dm3sadri 30 g Ba(OH)2izraunajte:a) volumen klora pri n. u.koji je potreban za tu reakciju;b) masu barijeva klorata koji nastaje tom reakcijom.

26. Lantanov(III) karbid, La2(C2)3(s), reagirajui s vodom daje etin, C2H2(g) telantanov(III) hidroksid, La(OH)3(s). Koliki volumen etina (mjeren pri 20 C i0,250 atm) e nastati reakcijom 0,650 g La2(C2)3?

27. Klorovodina kiselina gustoe 1,16 g cm3sadri 375 g klorovodika po litri. Kojivolumen klora se pri 27 C i tlaku od 720 mmHg moe dobiti iz 20 g kiseline?Na 1/10 dobivenog klora doda se suviak otopine amonijaka. Nakon ispiranjas razrijeenom kiselinom dobiva se elementarni duik. Izraunajte volumenduika pri standardnim uvjetima?

28.Volumen plina sakupljenog u cilindru iznad vode iznosi 130 cm3 pri 22 C i758 mm Hg. Razina vode unutar cilindra je 68 mm iznad vode u pneumatskojkadi. Tlak para vode pri 22 C je 19,66 mm Hg. Gustoa vode pri istojtemperaturi je 1,00 g cm-3. Izraunajte volumen suhog plina pri n.u.

29. Magnezij reagira s N2 i O2 tako da nastaju Mg3N2 i MgO. Izraunajte masenitrida i oksida koje se mogu dobiti reakcijom jedne litre zraka pri 23 C i749 mm Hg i suvika magnezija.

30. Reakcijom 30,00 g uzorka legure cinka i aluminija s razrijeenom kiselinom,nastalo je 34,90 l vodika (mjerenog pri n.u.). Koliki je maseni udjel cinka u

leguri?

31. Uzorak legure srebra i cinka mase 1,26 g se otopi u suviku klorovodinekiseline. Reakcijom se oslobaa 310 cm3 plina pri 750 mm Hg i 20 C .Odredite postotni sastav legure.

32. Reakcijom 12,50 g uzorka legure magnezija i aluminija s razrijeenomkiselinom, nastaje 14,34 l H2(pri n.u.). Odredite postotni sastav legure.

33. Uzorak mjedi (legura bakra i cinka) mase 4,95 g se otopi u suvikuklorovodine kiseline. Reakcijom je osloboeno 230 cm3 plina pri 20 C i

750 mm Hg. Odredite postotni sastav mjedi.


32/52


30

34. Izraunajte masu eljeza potrebnu za dobivanje 2,00 g eljezovog(II) sulfataako reakcija eljeza i razr. H2SO4 ide uz iskoritenje od 65 %. Koliko mlvodika, H2, se oslobodi tom reakcijom, pri n.u.?

35. Butan se koristi kao jeftino, priruno, gorivo, npr. u depnim upaljaima.Izgaranjem smjese 4,66 g butana i 52,9 l zraka, dobiva se 12,3 g ugljinog

dioksida. Gustoa kisika pri uvjetima eksperimenta je 1,3310-3

g cm3

.a) Koji je reaktant limitirajui?b) Izraunajte iskoritenje reakcije.c) Izraunajte masu reaktanta koji preostane nakon reakcije.

36. Koliki je volumen zraka, pri n.u., potreban za potpunu oksidaciju 6,00 g istogugljika?

37. Koliko se m3ugljikovog(IV) oksida i vodene pare moe sakupiti pri normalnimuvjetima nakon potpunog izgaranja 1,0 kg drva koje sadri 25 % vode, 38 %ugljika i 4,5 % vodika?

38. Neka koliina cinka je otopljena u suviku sumporne kiseline. Dobiveni plinkod 15 C i 740 mm Hg zauzima volumen od 5,60 dm3. Izraunajte poetnumasu cinka, masu dobivenog plina i volumen zraka koji je potreban (kod istihuvjeta) za potpuno izgaranje tog plina.

39. Redukcijom bakrova(II) oksida s amonijakom nastaju bakar, voda i plinovitiduik. Ako je za reakciju uzeto 3,40 g bakrova(II) oksida izraunajte:

a) Koliko litara duika nastaje pri temperaturi od 38 C i tlaku od1,20 atm?

b) Broj molekula nastalog duika.c) Ukupni tlak pri 250 C ako su duik i voda sakupljani u cilindru

volumena 1,20 l.

40. 0,1035 g magnezija je otopljeno u suviku klorovodine kiseline. Razvijeni plinje sakupljen iznad vode.a) Izraunajte koliki volumen zauzima plin pri 17 C i tlaku od 620 mmHg?

Tlak vodene pare pri 17 C iznosi 14,5 mmHg.b) Koliko magnezijevog klorida nastaje reakcijom?

41. Debljina sloja cinka, naneenog elektrolitskim putem na eljeznoj ploici

odreuje se na osnovi sakupljenog vodika iz reakcije cinka i kiseline. Odreditedebljinu sloja cinka iz podataka: ploica veliine 1,50 cm x 2,00 cm; volumensuhog vodika 30,0 ml; t = 25 C; p = 740 Torr; gustoa cinka 7,11 g cm-3(otopina kiseline sadri "inhibitor SbCl3koji prijei reakciju eljeza i kiseline).

42. Uzorak Mg mase 3,50 g se ubaci u cilindar volumena 5,0 l, koji sadri 150 ml6,00 M klorovodine kiseline. Cilindar se zatali pri 25 C i poetnom tlaku od1 atm. Izraunajte tlak vodika, ukupni tlak u cilindru te koncentracije svihprisutnih iona iona u otopini.

43. Izraunajte masu suhog zraka pri n. u. sadranog u 150 ml zraka sakupljenog

iznad vode pri 15 C i 765 mm Hg. Tlak vodene pare pri 15 C iznosi12,7 mm Hg.


33/52


31

44. U boci volumena 550 ml nalazilo se 200 ml razrijeene klorovodine kiseline.U tu je otopinu ubaen komadiod 0,920 g cinka. Cink je potpuno izreagirao skiselinom, a nastao u toj reakciji u potpunosti je ispunio prazan prostor u boci.Temperatura plina je bila 25 C.Izraunajte: a) tlak suhog plina koji nastaje reakcijom;ukupni tlak smjese ako je tlak vodene pare u uvjetima pokusa 3167,2 Pa.

45. Odreivana je empirijska formula spoja organskog spoja koji se sastoji odugljika, vodika i duika. Spaljivanjem uzorka u viku kisika ustanovljeno je daspoj sadri 85,21 % ugljika i 6,50 % vodika. U drugom je pokusu odreensadraj duika; 10 mg uzorka oslobaa 0,724 ml duika mjerenog pritemperaturi od 25 C i tlaku od 101 300 Pa. Odredite empirijsku formulu togspoja.

46. 8,00 mg organskog spoja koji se sastoji od ugljika, vodika i kisika, oksidiranoje u suviku kisika pri emu je nastalo 15,0 mg CO2i 10,0 mg H2O. Relativnagustoa para tog spoja prema vodiku je 23. Odredite molekulsku formulu

analiziranog spoja.

47. Kvalitativnom analizom ustanovljeno je da se nepoznati organski spoj sastojiod ugljika, vodika i sumpora. Kada je 94,0 mg tog spoja spaljeno u suvikukisika, nastalo je 88,0 mg ugljinog dioksida, 54,0 mg vode i 128 mgsumporovog(IV) oksida. U drugom je eksperimentu (po Dumasu) tikvica zaodreivanje molarne mase volumena 28 ml, pri 100 C i 105Pa, sadravala85,0 mg uzorka. Odredite: a) empirijsku i b) molekulsku formulu spoja.

48. 140 mg spoja koji se sastoji od C, N i S dalo je analizom 147 mg CO 2. Udrugom dijelu eksperimenta iz 184 mg istog spoja dobiveno 52,3 ml duika pri18 C i 760 mm Hg. Odredite molekulsku formulu ako 210 mg spoja uplinovitom obliku zauzima volumen od 59,6 ml pri 16 C i 755 mm Hg.

49. Amonijev karbonat raspada se grijanjem na amonijak, ugljini dioksid i vodu.Koliki volumen pri 200 C i 700 mm Hg zauzima plinska smjesa dobivenagrijanjem 10 g amonijeva karbonata. Izraunajte masu taloga dobivenoguvoenjem nastalih plinova u otopinu barijeva hidroksida.

50. U posudi volumena 5,0 l nalazi se 6,0 g kisika i 1,0 l etana pri 25 C i745 mm Hg. Reakcija izgaranja etana se inicira iskrom. Nakon zavretka

egzotermne reakcije posuda se ohladi do 150 C. Uz pretpostavku da suprodukti izgaranja etana ugljikov(IV) oksid i voda odredite ukupni tlak uposudi.

51. 100 ml CO i 40 ml O2 je pri normalnim uvjetima pomijeano i dovedeno doeksplozije. Plinovi su nakon zavretka reakcije uvedeni u apsorpcijskucjevicu napunjenu kalijevom luinom. Izraunajte poveanje maseapsorpcijske cjevice i volumen plina preostalog nakon apsorpcije.


34/52


32

52. Smjesa ugljinog monoksida i kisika je u zatvorenoj posudi sa vrstimstjenkama elektrinom iskrom dovedena do eksplozije pri emu se potpunooksidira ugljini monoksid. Hlaenjem na poetnu temperaturu dolazi do padatlaka sa 763 mm Hg na 654 mm Hg. Izraunajte volumni udio plinova u smjesiprije eksplozije.

53. Smjesa od 20 cm3

CO i 80 cm3

zraka se u eudiometru dovede do ekspolozijekojom dolazi do oksidacije CO u CO2. Izraunajte volumne udjele plinovanakon eksplozije ako su mjereni pri istoj temperaturi i tlaku kao i poetnasmjesa.

54. Pomijea se 260 ml kisika sa 90 ml smjese duika i acetilena i dovede doeksplozije. Nakon hlaenja, suenja i uklanjanja CO2pronaeno je da ostatakplina sadri 60 ml kisika. Izraunajte volumni udio acetilena u poetnojsmjesi? Sva mjerenja su izvedena pri istoj temperaturi i tlaku.

55. 100 ml smjese ugljikovog(II) oksida, metana i acetilena pomijean je s 400 ml

kisika u suviku. Plinska smjesa se uz odreene uvjete dovede do eksplozije idolazi do oksidacije plinova u ugljikov(IV) oksid. Nakon hlaenja volumenpreostalog plina iznosi 375 ml, a proputanjem kroz kalijevu luinu volumenpadne na 224 ml. Izraunajte sastav poetne plinske smjese.

56. 62 ml smjese metana, ugljikovog(II) oksida i vodika pomijeano je s 125 mlkisika koji je bio u suviku. Uz odreene uvjete smjesa se dovede doeksplozije kojom nastaje voda i ugljikov(IV) oksid (oksidacijom metana iugljikovog(II) oksida). Nakon hlaenja volumen smjese plinova iznosi 76 ml, apranjem s kalijevim hidroksidom pada na 19 ml. Izraunajte postotni sastavpoetne smjese plinova.

Rjeenja:1. 105 Pa; 2. 9,1 %; 3. u posudi s O2 i H2, 1,64 puta 4. a) 4,29 kPa, b) 8,1 mg; 5. 142 C;6. a) 2,44 106 Pa, b) 2,18 106 Pa; 7. a) 12,1, b) 11,5 atm; 8.21,8 atm;9. a) 7,1 1026l, b) 0,19 atm;10. p(O2)=0,280 bar, p(N2)=0,320 bar; 11. a) x(CH4)=0,577, x(C2H6)=0,423, b) 0,15 mol,c) m(CH4)=1,39 g, m(C2H6)=1,91 g; 12. 12,8 l; 13. 23,3 %; 14. V(NH3)=308 ml, V(F2)=231 ml;15. 27 g; 16. 2,74 g; 17. V(SO2) = 2,35 dm

3; 18. V(PH3) = 4,48 dm3; 19. a) 182 ml, b) 73,2 %,

c) 0,521 g; 20. 7,82 g, 30,88 ml; 21. 102 g; 22. 16,6 g, m(SO2) = 16,7 g, 3,25 dm3;

23. V(H2S) = 2,5 dm3, V(H2) = 0,12 dm

3 , (H2S) = 95,4 %, (H2) = 4,60 %, w(H2S) = 99,7 %,w(H2) = 0,3 %; 24. V(SO2) = 0,15610

6ml, V(H2SO4) = 0,7 l; 25. a) 4,0 l, b) 9,1 g; 26.0,54 dm3;27.

V(Cl2)=2,3 l, V(N2)=0,661 l; 28. 116 cm3; 29. m(Mg3N2)=3,23 g, m(MgO)=0,685 g;30. w(Zn)=9,2 %; 31. w(Zn)=66,0 %, w(Ag)=34,0 %; 32. w(Mg)=30,5 %, w(Al)=69,5 %; 33.w(Zn)=12,5 %, w(Cu)=87,5 %; 34. 1,13 g, 291 ml; 35. a) O2, b) 98,4 %, c) m(butan)=0,52 g; 36.53,3 l; 37. V(CO2)=0,717 m

3, V(H2O)=0,818 m3; 38. m(Zn)=15,1 g, m(zraka)=0,464 g, 13,3 dm3;

39. a) 0,3 l, b) 8,431021 molekula, c) 206 600 Pa; 40. a) 124 ml, b) 0,406 g; 41. 3,3610-3 cm;42. p(H2)=71 554 Pa, p(ukupno)=172 879 Pa, [Mg

2+]=0,93 M, [H3O+]=4,13 M, [Cl-]=6,00 M;

43. 0,182 g; 44. a) 98,4 hPa, b) 102 hPa; 45. C12H11N; 46. C2H6O; 47. a) CH3S, b) C2H6S;48. C2N2S; 49. m(BaCO3)=20,52 g; 50. 175 903 Pa; 51. 0,157 g, 20 ml; 52. (CO) = 28,57 %,(O2) = 71,43 %; 53.(O2)=7,5 %, (CO2)=22,42 %, (N2)=69,96 %; 54.88,9 %; 55. (CO)=33 %,(CH4)=16 %, (C2H2)=51 %; 56. (CH4)=80,6 %, (CO)=11,3 %, (H2)=8,1 %.


35/52


33

7. FIZIKA SVOJSTVA OTOPINA

1.1.1.1. Metanol i etanol tvore idealnu otopinu. Na 50 C tlak para istog metanola je0,529 atm, a istog etanola 0,292 atm. Koliki je tlak para otopine (pri 50 C)koja sadri 24,00 g metanola i 5,76 g etanola?

2.2.2.2. Koliki je molarni udjel metanola u smjesi metanola i etanola ako je tlak paraiznad te smjese 0,400 atm, pri 50 C? Tlak para istog metanola pri tojtemperaturi je 0,529 atm, a etanola 0,292 atm.

3.3.3.3. Benzen, C6H6 i toluen, C6H5CH3 tvore idealnu otopinu. Na 90 C, tlak paraistog benzena je 1,326 atm, a istog toluena 0,532 atm. Koliki je molarniudjel toluena u otopini koja na tlaku od 1,000 atm ima temperaturu vrelite90 C?

4.4.4.4. Tlak para istog etera (C4H10O) pri 10 C iznosi 291,8 mm Hg. Otapanjem4,16 g salicilne kiseline u 80,7 g etera tlak para se smanji za 8,50 mm Hg.Izraunajte molarnu masu salicilne kiseline.

5.5.5.5. Otopina koja je prireena otapanjem 96,0 g nehlapljive, neelektrolitne tvari u5,25 mol toluena, pri 60 C, ima tlak para 0,161 atm. Izraunaj molarnu masutvari. Tlak para istog toluena pri 60 C je 0,184 atm.

6.6.6.6. Tlak para iznad otopine dobivene otapanjem 15,0 g nehlapljivog organskogspoja u 250 g benzena pri 30 C iznosi 120,2 mm Hg. Izraunajte molarnumasu nepoznatog spoja. Tlak para istog benzena pri 30 C iznosi 121,8 mm

Hg.7.7.7.7. Otopina se pripremi mijeanjem 1,00 mol benzena i 2,00 mol toluena (C7H8)

pri 30 C. Pri ovoj temperaturi tlak para istog benzena je 119,3 mm Hg, atoluena 36,66 mm Hg. Izraunajte tlak para svake komponente u otopini,ukupni tlak para otopine, molarni udio svake komponente pri 30 C.

8.8.8.8. Izraunaj temperaturu ledita otopine koja sadrava 64,3 g saharoze,C12H22O11u 200 g vode?

9.9.9.9. Antifriz koji se uobiajeno upotrebljava u automobilskim hladnjacima je etilen

glikol, C2H4(OH)2. Koliko grama etilen glikola treba dodati u 1,00 kg vode da bise priredilo otopinu koja smrzava na 15,0 C?

10.10.10.10.Izraunajte molarnu masu spoja ako znate da se otopina dobivena otapanjem13,2 g spoja u 250 g tetraklorugljika, smrzava na 33,0 C.

11.11.11.11.Izraunajte ledite 10 %-tne otopine metanola u benzenu.

12.12.12.12.Odredite temperaturu ledita vodene otopine slabog elektrolita koji je 7,5 %disociran na dva iona, b(otopine) = 0,10 mol kg 1.


36/52


34

13.13.13.13.Otopina koja sadri 2,00 g kalcijevog klorida u 98,00 g vode smrzava na0,880 C. Izraunajte van't Hoffov faktor, i, za temperaturu ledita oveotopine?

14.14.14.14.Izraunajte temperaturu vrelita otopine koja sadri 40,5 g glicerola

(C3H5(OH)3) u 100 g vode?

15.15.15.15.Otopina koja sadri 3,86 g nepoznate tvari X u 150 g etilacetata imatemperaturu vrelita 78,21 C. Izraunaj molarnu masu od X.

16.16.16.16.Odredite temperaturu normalnog vrelita vodene otopine NaCl,b= 0,22 mol kg1, uz pretpostavku potpune disocijacije soli.

17.17.17.17.Na kojoj e temperaturi biti vrelite zasiene otopine litijevog karbonata ija jetopljivost, na 100 C, 0,72 g / 100 g H2O. Pretpostavlja se potpuna disocijacijasoli.

18.18.18.18.1,15 g nepoznatog spoja se otopi u 75,0 g benzena. Vrelite dobivene otopineje za 0,125 C vie od vrelita istog benzena. Izraunajte molarnu masunepoznatog spoja.

19.19.19.19.Koncentracija H+iona u 0,25 M vodenoj otopini octene kiseline je 2,010-3M.Odredite ledite otopine kiseline. Gustoa otopine je 1,00 g cm3.

20.20.20.20.38,2 gnepoznatog spoja se otopi u 438,6 g vode. Dobivena otopina se ledi pri0,828 C. Izraunajte molekulsku masu otopljenog spoja.

21.21.21.21.Otopina od 0,562 g sumpora u 43,5 g ugljinog disulfida pokazuje povienjevrelita za 0,123 C. Od koliko atoma se sastoji molekula sumpora?

22.22.22.22.5,60 g benzojeve kiseline (C7H6O2) otopljeno je u 45,0 g benzena. Izraunajtetemperaturu vrenja dobivene otopine.

23.23.23.23.0,250 M vodena otopina slabe kiseline HA se ledi pri 0,651 C. Izraunajtepriblian stupanj disocijacije kiseline. Gustoa otopine je 1,00 g cm3.

24.24.24.24.Odredite temperaturu vrenja 2,00 M vodene otopine fosforne kiseline ako je

1. stupanj disocijacije fosforne kiseline 9,00 %. Gustoa otopine je 1,062 gcm3.

25.25.25.25.Ledite 5,0010-2 M vodene otopine fluorovodine kiseline je 0,103 C.Izraunajte stupanj disocijacije kiseline. Gustoa otopine fluorovodinekiseline je 1,00 g cm3.

26.26.26.26.Morska voda sadri prosjeno 3,50 % soli od ega ima 80,0 % NaCl, 11,0 %MgCl2, 5,00 % MgSO4 i 4,00 % CuSO4. Izraunajte ledite morske vode uzpretpostavku potpune disocijacije soli.

27.27.27.27.Izraunajte osmotski tlak otopine koja u volumenu od 250 ml sadrava 2,00 gglukoze, pri 25 C.


37/52


35

28.28.28.28.Izraunajte osmotski tlak (pri temperaturi od 25 C) i temperaturu vrenja20 %-tne vodene otopine kalcijevog klorida. Gustoa otopine je 1,150 g cm-3.

29.29.29.29.Izraunajte osmotski tlak vodene otopine koja u volumenu od 750 ml sadri

3,0 g barijevog klorida. Stupanj disocijacije je 0,82, a temperatura otopineiznosi 25 C.

30.30.30.30.250 ml otopine koja sadri 9,30 g hemoglobina, pri 27 C ima osmotski tlak1 732,66 Pa. Izraunajte molarnu masu hemoglobina.

31.31.31.31.Neki protein ima molarnu masu 3 000 g mol1. Osmotski tlak zasiene vodeneotopine tog proteina, pri 25 C, iznosi 27,763 kPa.Izraunajte: a) masenu i

b) mnoinsku koncentraciju te otopine.

32.32.32.32.Izraunajte osmotski tlak 0,1 M vodene otopine magnezijeva sulfata natemperaturi 25 C, imajui u vidu da je u ovom sluaju sol disocirana svega21 %.

33.33.33.33.Izraunajte tlak para i osmotski tlak 10,0 %-tne otopine saharoze (C12H22O11)pri 25 C. Gustoa otopine je 1,04 g cm3, a tlak para vode pri 25 C iznosi23,8 mm Hg.

34.34.34.34.Odredite molekulsku masu nepoznatog spoja X ako 1,00 l otopine sadri4,50 g X i ima osmotski tlak od 0,337 mm Hg pri 30 C.

35.35.35.35.Koliki osmotski tlak ima otopina dobivena otapanjem 2,00 g kamfora(C10H16O) u 125 g benzena kod 15 C, ako je gustoa otopine 0,885 g cm

3.

36.36.36.36.Izraunajte osmotski tlak otopine eera, koja sadri 2,0 g tranog eera(C12H22O11) u 50 ml pri temperaturama 0 C i 20 C. Kod koje se temeperatureledi ova otopina ako joj je gustoa 1,01 g cm3.

37.37.37.37.0,100 M vodena otopina K4Fe(CN)6 je izosmotska s otopinom dobivenomotapanjem 6,80 g glukoze (C6H12O6) u 100 g vode. Temperature obiju otopinasu jednake. Gustoa otopine glukoze je 1,07 g cm-3. Izraunajte broj estica ,

u vodenoj otopini K4Fe(CN)6 ako je sol 68 % disocirana.38.38.38.38.Elementarna analiza adrenalina je 59,0 % C, 7,10 % H, 7,60 % N, 26,2 % O.

Kada se 0,64 g adrenalina otopi u 36,0 g benzena, dobije se otopina koja seledi na 5,0 C.a) Odredite molekulsku formulu adrenalina;c) Izraunajte osmotski tlak gore spomenute otopine, pri 20 C, uz

pretpostavku V(otopina) = V(benzen).

39. Neki organski spoj se sastoji od C, H, O i N. Spaljivanjem 20,55 mg spoja usuviku kisika dobiveno je 55,80 mg ugljikovog(IV) oksida i 13,65 mg vode.

U drugom dijelu eksperimenta je iz 40,55 mg spoja dobiveno 5,60 mlamonijaka pri n.u. Otopina dobivena otapanjem 1,00 g spoja u 80 ml


38/52


36

benzena pokazuje povienje vrelita za 0,111 C. Odredite empirijsku imolekulsku formulu spoja.

40. Neki organski spoj se sastoji od 93,7 % ugljika dok je ostatak vodik. Odrediteempirijsku i molekulsku formulu spoja. Poznato je da 2,00 g tog ugljikovodika

otopljenog u 50,0 g ledene octene kiseline sniava ledite octene kiseline za1,22 C.

Potrebne konstante: Kk(H2O) = 1,86 K kg mol1

Ke(H2O) = 0,512 K kg mol1

Ke(CS2) = 2,4 K kg mol-1

tt(CCl4) = 23 C ; Kk(CCl4) = 29,8 K kg mol1

tv(CH3COOC2H5) = 77,06 C, Ke(CH3COOC2H5) = 2,77 K kg mol1

tt(benzen) = 5,5 C, Kk(benzen) = 5,12 K kg mol1

tv(benzen)=80,15 C, Ke(benzen) = 2,53 K kg mol-1(benzen)= 0,876 g cm-3Kk(CH3COOH)= 3,90 K kg mol

-1

Rjeenja:

1. 0,495 atm; 2. 0.456; 3. 0,411; 4. 127,6 g mol1; 5. 128 g mol1; 6. 356 g mol1;7. p(benzen)=39,8 mm Hg, p(toluen)=24,4 mm Hg, p(ukupni)=64,2 mm Hg, x(benzen)=0,620,x(toluen)=0,380; 8. 1,75 C; 9. 500 g; 10. 154 g mol 1; 11. 12,3 C 12. 0,20 C; 13. 2,57;

14.102,25 C; 15.62,0 g mol1

; 16.100,22 C; 17.100,15 C; 18. 3,10102

g mol-1

; 19.0,48 C;20. 196 g mol-1; 21. 8; 22. 82,7 C; 23. 40,0 %; 24. 101,31 C; 25. 10,6 %; 26. 2,17 C;27.110,17 kPa; 28. 1,54 107 Pa, 103,46 C; 29. 1,2 105Pa; 30.6,70 104g mol1; 31.a) 33,6 gdm3, b) 0,112 mol dm3; 32. 3 105 Pa; 33. 23,7 mm Hg, 7,44 atm; 34. 2,53 105 g mol 1;35. 2,16 atm; 36. 2,6 atm, 2,8 atm, 0,22C; 37.5; 38.a) C9H13NO3, b) 209,2 kPa; 39. C10H12NO,C20H24N2O2; 40. C5H4, C10H8.


39/52


37

8. KEMIJSKA RAVNOTEA

1. Napiite izraze za koncentracijsku konstantu ravnotee, Kc, za sljedeekemijske procese:

a) 2H2S(g) + CH4(g) CS2(g) + 4H2(g)

b) 2NO2(g) N2O4(g)c) 2Pb3O4(s) 6PbO(s) + O2(g)d) C(s) + CO2(g) 2CO(g)e) 2NO(g) N2(g) + O2(g)f) 4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g)

2. Ustanovite u kojem e se smjeru, poveanjem tlaka, pomaknuti poloajravnotee za reakcije u 1. zadatku?

3.Za reakcije iz 1. zadatka, napiite izraze za tlanu konstantu ravnotee, Kp.

4.Reakcija redukcije niklovog(II) oksida ugljikovim(II) oksidomNiO(s) + CO(g) Ni(s) + CO2(g)

je egzotermna. Kako e se pomicati ravnotea ako se na taj sustav, kada je uravnotei, djeluje: a) hlaenjem; b) snienjem tlaka; c) dodatkom NiO(s);d) dodatkom CO(g); e) uklanjanjem CO2(g)?

5.Kolika je vrijednost Kcza sustav u ravnotei H2(g) + I2(g) 2HI(g), pri 395 C,ako su ravnotene koncentracije komponenata: [H2] = 0,0064 mol l

1,[I2]= 0,0016 mol l1, [HI]= 0,0250 mol l1.

6.Na nekoj temperaturi, 0,0740 mol, PCl5(g) stavljeno je u jednolitarsku posudu,nakon ega je dolo do uspostavljanja ravnotee:PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g).

U ravnotei je koncentracija PCl3(g) bila 0,0500 mol l1. Odredite: a) kolike suravnotene koncentracije Cl2(g) i PCl5(g); b) vrijednost Kc na temperaturieksperimenta.

7.Kada se 0,0300 mol SO3(g) uvede u posudu volumena 0,5 l pri temperaturi od1000 K, 36,7 % SO3(g) disocira prema jednadbi:

2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g).Izraunajte: a) ravnotene koncentracije SO3(g), SO2(g) i O2(g); b) Kc pri

1000 K.

8.Za ravnoteni proces CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g), konstanta ravnotee iznosi10,2 L2mol2, pri 225 C. Kolika je koncentracija CH3OH(g) u ravnotei ako jena poetku reakcijska smjesa sadravala 0,075 mol l1CO(g) i 0,060 mol l1H2(g)? Kolika bi masa metanola mogla biti prireena, kada bi se ovakav procesizvodio u posudi od 250 litara?


40/52


38

9.Koncentracijska konstanta ravnotee reakcijeH2O(g) + CO(g) H2(g) + CO2(g),

pri 750 C, iznosi 1,30. Ako se u posudi od 1 l pomijea 0,600 mol H2O(g) i0,600 mol CO(g), kolike su koncentracije svih etiriju tvari u ravnotei?

10.Za reakciju 4HCl(g) + O2(g) 2Cl2(g) + 2H2O(g), Kc= 889 l mol1

, pri 480 C.Ako se u jednolitarskoj posudi pomijea 0,030 mol HCl(g), 0,020 mol O2(g),0,080 mol Cl2(g) i 0,070 mol H2O(g), u kojem e smjeru tei reakcija?

11.Za ravnoteni proces H2(g) + I2(g) 2HI(g), pri 425 C, Kc= 54,8. Ako se uposudu volumena 1 l stavi 1,000 mol H2(g), 1,000 mol I2(g) i 1,000 mol HI(g),kolike su koncentracije svih triju plinova u ravnotei?

12. Konstanta ravnotee, Kc, redukcije eljezovog(II) oksida ugljikovim(II)oksidom,

FeO(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g),pri 1000 K, iznosi 0,403. Ako se u jednolitarskoj posudi 0,0500 mol CO(g)pomijea sa suvikom FeO(s); a) kolike e biti ravnotene koncentracijeCO(g) i CO2(g), b) Kolika e masa Fe(s) biti prisutna u sustavu u ravnotei?

13.Pri 1000 C, kruti ugljik je stavljen u posudu napunjenu elementarnim vodikomna tlaku od 1,000 atm. Nakon to je uspostavljena ravnotea C(s) + 2H2(g)CH4(g), parcijalni tlak metana iznosio je 0,138 atm. Izraunajte: a) parcijalnitlak H2(g) u toj ravnotenoj smjesi; b) tlanu ravnotenu konstantu, Kp, pri1000 C.

14.Kruti amonijev hidrogensulfid stavljen je u evakuiranu posudu pri 24 C.Nakon to je uspostavljena ravnotea

NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g),ukupni tlak bio je 0,614 atm. Koliko iznosi tlana konstanta ravnotee overeakcije, Kp, izraena pomou jedinice bar, pri 24 C?

15.Koncentracijska konstanta, Kc, ravnotenog sustava4HCl(g) + O2(g) 2Cl2(g) + 2H2O(g),

pri 480 C, iznosi 889 l mol1. Koliko iznosi tlana konstanta ravnotee, Kp, tog

sustava pri istoj temperaturi?

16. Smjesa sastavljena od 1,000 mol CO(g) i 1,000 mol H2O(g) uvedena je uspremnik volumena 10,00 l, pri 800 K. Nakon uspostave ravnotee, smjesa jesadravala 0,665 mol CO2(g) i 0,665 mol H2(g). Imajui u vidu da se radi oravnotenom sustavu

CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g),odredite: a) ravnotene koncentracije svih etiriju plinova; b) vrijednostkonstante Kc pri 800 K; c) vrijednost konstante Kp izraene pomou Pa, pri800 K.


41/52


39

17.Na temperaturi od 585 K i ukupnom tlaku od 1,000 atm, NOCl(g) je 56,4 %disociran:

2NOCl(g) 2NO(g) + Cl2(g).Uz pretpostavku da je koliina nitrozilovog klorida prije uspostave ravnoteebila 1,000 mol, izraunajte:

a) broj molova NOCl(g), NO(g) i Cl2(g) u ravnotei;b) ukupnu mnoinu plina u ravnotei;c) parcijalne tlakove plinova u ravnotei;d) tlanu konstantu ravnotee, Kp, izraenu pomou jedinice bar.

18. U evakuirani spremnik pri 800 K umetnuta je odreena koliina krutogkalcijevog karbonata. Kolika je vrijednost Kc pri 800 K ako je nakonuspostavljene ravnotee

CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g),tlak CO2(g) bio 0,220 atm?

19.U posudu volumena 1,00 l, pri 25 C, uveden je vodik, H2(g), pod tlakom od2,0 atm te ugljini dioksid, CO2(g), takoer pod tlakom od 2,0 atm. Smjesa jepotom zagrijana na 700 C, pri emu je dolo do uspostavljanja ravnotee:

H2(g) + CO2(g) H2O(g) + CO(g), Kc= 0,534.Koliko je grama elementarnog vodika prisutno u smjesi nakon uspostaveravnotee?

20.Koncentracijska konstanta ravnotee reakcije3Fe(s) + 4H2O(g) Fe3O4(s) + 4H2(g),

pri 900 C iznosi 5,1. Koliko je grama Fe3O4 prisutno u ravnotei ako se uposudu od 1,0 l uvede 0,050 H2O(g) i 0,100 mol Fe(s)?

Rjeenja:

1.1.1.1. a) Kc= [ ] [ ][ ] [ ]4

22

422

CHSH

HCS, b) Kc=

[ ][ ]22

42

NO

ON, c) Kc= [O2], d) Kc=

[ ][ ]22

2

CO

CO, e) Kc=

[ ] [ ][ ]2

22

NO

ON,

f) Kc=[ ] [ ][ ] [ ]52

43

62

4

ONH

OHNO;

2.2.2.2. a) , b) , c) , d) , e) 0, f) ;

3.3.3.3. a) Kp=42

22

CH2

SH

4HCS

pp

pp, b) Kp=

2NO

ON

2

42

p

p, c) Kp=

2O

p , d) Kp=2CO

2CO

p

p, e) Kp=

2NO

ON 22

p

pp,

f) Kp=5O

4NH

6OH

4NO

22

2

pp

pp;

4.4.4.4. a) , b) 0, c) 0, d) , e) ; 5. Kc = 61,0 6. a) [PCl5] = 0,0240 M, [Cl2] = 0,0500 M,b) Kc = 0,104 mol L

1 7. a) [SO3] = 0,0380 M, [SO2] = 0,0220 M,[O2] = 0,0110 M,b) Kc= 3,70 10

3mol dm3; 8. [CH3OH]= 0,0028 M, m(CH3OH) = 22,43 g; 9. [H2O]= [CO]=0,280 M, [H2] = [CO2] = 0,320 M; 10. u lijevo; 11. [H2] = [I2] = 0,319 M, [HI] = 2,362 M;12. a) [CO] = 0,0356 M, [CO2] = 0,0144 M, b) m(Fe) = 0,804 g; 13. a) p'(H2) = 0,724 atm,b) Kp= 0,263 atm

1; 14.Kp= 0,097 bar2, 15.Kp= 1,42 10

4Pa1; 16.a) [CO]= [H2O]= 0,0335 M,[CO2] = [H2] = 0,0665 M, b) Kc = 3,941, c) Kp = 3,941; 17. a) n(NOCl) = 0,436 mol,n(NO) = 0,436 mol, n(Cl2) = 0,218 mol, b) nuk = 1,09 mol, c) p'(NOCl) = 0,436 atm,p'(NO) = 0,376 atm, p'(Cl2) = 0,188 atm, d) Kp = 0,142 bar; 18. Kc = 2,50 103 mol dm3;19.m(H2) = 9,5 10

2g; 20.m(Fe3O4) = 1,74 g.


42/52


40

9. ELEKTROLIZA

1.1.1.1. a) Koliko se natrija izluilo na katodi elektrolizom taline NaCl ako je

elektrolitom proteklo 96485 C naboja?b) Koliko se, istovremeno, litara klora izluilo na anodi?d) Izraunaj prosjenu jakost struje ako je proces trajalo 10 h?

2.2.2.2. Provedena je elektroliza vodene otopine bakrovog(II) klorida uz jakost struje5102 A, u trajanju od 10 min. Izraunajte masu bakra izluenog na katodi.

3.3.3.3. Elektrolizom taline bromidne soli jednog dvovalentnog metala dobiveno je2,43 g toga metala. Proces je, uz struju od 2,5 A, trajao 2,14 h. Koji je tometal?

4.4.4.4. Elektrolizom vodene otopine zlatovog(III) klorida, s inertnim elektrodama, nakatodi je izlueno 1,50 g zlata. ega i koliko grama je izlueno na anodi?

5.5.5.5. Elektrolizom vodene otopine aluminijevog klorida s grafitnim elektrodama,dobiveno je 10 ml klora. ega i koliko mililitara (pri s.u.) je istodobno izluenona katodi?

6.6.6.6. Elektrolizom vodene otopine sumporne kiseline se za 10 minuta razvije75,0 ml praskavca pri 18 C i 755 mm Hg . Izraunajte jakost elektrine strujekojom je izvoena elektroliza.

7.7.7.7. Elektrina struja jakosti 5 A je 24 h prolazila kroz 100 g 5 %-tne vodeneotopine kalijevog fosfata. Izraunajte maseni udio kalijevog fosfata nakonzavrene elektrolize. Isparavanje vode se moe zanemariti.

8.8.8.8. Provedena je elektroliza vodene otopine srebrovog(I) nitrata s inertnimelektrodama. Elektrolitom je prolo 1,23 kC naboja.a) Koliko grama i kojeg produkta je izlueno na katodi?b) Uz primjenu II. Faradayevog zakona elektrolize izraunajte masu produkta

izluenog na anodi.

9.9.9.9. Elektroliza vodene otopine natrijevog sulfata uz grafitne elektrode trajala je15 min, uz struju od 25 mA. Identificirajte produkte izluene na elektrodama teizraunajte njihove volumene. Proces se odvijao pri 25 C i 1 bar.

10.10.10.10.Dva elektrolizera serijski su spojena. U prvom je, prilikom elektrolize vodeneotopine bakrovog(II) sulfata na grafitnoj katodi izlueno 2,00 g bakra. Koliko je,za isto to vrijeme, srebra iz otopine srebrovog nitrata izlueno u drugomelektrolizeru?

11.11.11.11.Izraunaj jakost struje u procesu elektrolize 40%tne natrijeve luine saeljeznim elektrodama ako je u procesu koji je trajao 24 h nastalo 36,08 dm3

plinovitih produkata, pri 25 C i 1030 hPa.


43/52


41

12.12.12.12.Koliko je potrebno vremena da se izlui sav bakar iz 500 ml 0,25 M otopinebakrova(II) sulfata koritenjem struje jakosti 75 mA.

13.13.13.13.Klor se komercijalno dobiv

Documents

Zbirka Zadataka Za Internu Uporabu