24
Μετά το τέλος της µελέτης του 2ου κεφαλαίου, ο µαθητής θα πρέπει να είναι σε θέση: Να γνωρίζει ποιες αντιδράσεις λέγονται ενδόθερµες και ποιες εξώθερµες. Να γνωρίζει τι είναι η ενθαλπία (H) και µε τι ισούται η µεταβολή της ενθαλπίας (∆Η) σε ένα σύστηµα. Να γράφει θερµοχηµικές εξισώσεις, µε βάση το ποσό θερµότητας που εκλύεται ή απορροφάται ή τη µεταβολή της ενθαλπίας. Να γνωρίζει από ποιους παράγοντες εξαρτάται η µεταβολή της ενθαλ- πίας µίας αντίδρασης. Να γνωρίζει τι είναι η πρότυπη ενθαλπία αντίδρασης (∆Η 0 ). Να γνωρίζει πως ορίζεται η πρότυπη ενθαλπία σχηµατισµού µίας ένωσης ( 0 f ∆Η ). Να µπορεί να υπολογίσει την πρότυπη ενθαλπία µίας αντίδρασης µε βάση τις πρότυπες ενθαλπίες σχηµατισµού των ενώσεων που παίρνουν µέρος στην αντίδραση. ( ) ( ) 0 0 0 f f προϊόντων αντιδρώντων ∆Η = Σ∆Η – Σ∆Η Να γνωρίζει πως ορίζεται η πρότυπη ενθαλπία καύσης µίας ουσίας ( 0 c ∆Η ). Να γνωρίζει πως ορίζεται η πρότυπη ενθαλπία εξουδετέρωσης ( 0 n ∆Η ). Να κάνει στοιχειοµετρικούς υπολογισµούς, χρησιµοποιώντας το ποσό θερ- µότητας ή τη µεταβολή της ενθαλπίας µίας θερµοχηµικής εξίσωσης. Να επιλύει ασκήσεις όπου κάποιο αντιδρών βρίσκεται σε περίσσεια. Να επιλύει ασκήσεις οι οποίες αναφέρονται σε αντίδραση µίγµατος. Να γνωρίζει τι είναι το θερµιδόµετρο και την εξίσωση της θερµιδοµε- τρίας (Q = m · c · ∆Τ). Να γνωρίζει τι είναι η ειδική θερµοχωρητικότητα (c) και η θερµοχωρητικότητα (C). Να µπορεί να διατυπώσει το νόµο Lavoisier - Laplace, Να γνωρίζει το νόµο του Hess και το αξίωµα της αρχικής και τελικής κατάστασης. Να µπορεί να δηµιουργήσει θερµοχηµικούς κύκλους. Να επιλύει ασκήσεις που αναφέρονται στη θερµιδοµετρία, µε ιδανικά και µη ιδανικά θερµιδόµετρα. Να επιλύει ασκήσεις χρησιµοποιώντας το νόµο Lavoisier - Laplace, το νόµο του Hess και το αξίωµα αρχικής και τελικής κατάστασης.

Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

Embed Size (px)

DESCRIPTION

ΧΗΜΕΙΑ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΤ 2

Citation preview

Page 1: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

Μετά το τέλος της µελέτης του 2ου κεφαλαίου, ο µαθητής θα πρέπει

να είναι σε θέση:

Να γνωρίζει ποιες αντιδράσεις λέγονται ενδόθερµες και ποιες εξώθερµες.

Να γνωρίζει τι είναι η ενθαλπία (H) και µε τι ισούται η µεταβολή τηςενθαλπίας (∆Η) σε ένα σύστηµα.

Να γράφει θερµοχηµικές εξισώσεις, µε βάση το ποσό θερµότητας πουεκλύεται ή απορροφάται ή τη µεταβολή της ενθαλπίας.

Να γνωρίζει από ποιους παράγοντες εξαρτάται η µεταβολή της ενθαλ-πίας µίας αντίδρασης.

Να γνωρίζει τι είναι η πρότυπη ενθαλπία αντίδρασης (∆Η0).

Να γνωρίζει πως ορίζεται η πρότυπη ενθαλπία σχηµατισµού µίας ένωσης ( 0f∆Η ).

Να µπορεί να υπολογίσει την πρότυπη ενθαλπία µίας αντίδρασης µε βάσητις πρότυπες ενθαλπίες σχηµατισµού των ενώσεων που παίρνουν µέρος

στην αντίδραση. ( ) ( )0 0 0

f fπροϊόντων αντιδρώντων∆Η =Σ∆Η – Σ∆Η

Να γνωρίζει πως ορίζεται η πρότυπη ενθαλπία καύσης µίας ουσίας ( 0c∆Η ).

Να γνωρίζει πως ορίζεται η πρότυπη ενθαλπία εξουδετέρωσης ( 0n∆Η ).

Να κάνει στοιχειοµετρικούς υπολογισµούς, χρησιµοποιώντας το ποσό θερ-µότητας ή τη µεταβολή της ενθαλπίας µίας θερµοχηµικής εξίσωσης.

Να επιλύει ασκήσεις όπου κάποιο αντιδρών βρίσκεται σε περίσσεια.

Να επιλύει ασκήσεις οι οποίες αναφέρονται σε αντίδραση µίγµατος.

Να γνωρίζει τι είναι το θερµιδόµετρο και την εξίσωση της θερµιδοµε-τρίας (Q = m · c · ∆Τ).

Να γνωρίζει τι είναι η ειδική θερµοχωρητικότητα (c) και η θερµοχωρητικότητα (C).

Να µπορεί να διατυπώσει το νόµο Lavoisier - Laplace,

Να γνωρίζει το νόµο του Hess και το αξίωµα της αρχικής και τελικής κατάστασης.

Να µπορεί να δηµιουργήσει θερµοχηµικούς κύκλους.

Να επιλύει ασκήσεις που αναφέρονται στη θερµιδοµετρία, µε ιδανικά καιµη ιδανικά θερµιδόµετρα.

Να επιλύει ασκήσεις χρησιµοποιώντας το νόµο Lavoisier - Laplace, τονόµο του Hess και το αξίωµα αρχικής και τελικής κατάστασης.

Page 2: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

26. Έπαναλαµβάνουµε τη θεωρία Βήµα 1ο

Θερµοχηµεία

• Θερµοχηµεία, είναι ο κλάδος της χηµείας που µελετά τις µεταβολές ενέργειαςπου συνοδεύουν τις χηµικές αντιδράσεις.

• Ενθαλπία (Η), ονοµάζεται η ολική ενέργεια ενός συστήµατος, το οποίο υφίστα-

ται κάποια χηµική ή φυσική µεταβολή, σε σταθερή πίεση.

→→→→→ Η ενθαλπία ενός συστήµατος δεν προσδιορίζεται, αυτό που µας ενδιαφέρει

και µετράµε είναι η µεταβολή της.

• Η µεταβολή ενθαλπίας (∆Η) ενός συστήµατος είναι ίση µε τη διαφορά τηςτελικής ενθαλπίας από την αρχική: ∆Η = Ητελ. – Ηαρχ.

→→→→→ Όταν η αντίδραση πραγµατοποιείται υπο σταθερή πίεση, η µεταβολή της εν-θαλπίας είναι ίση µε το απορροφούµενο ή εκλυόµενο ποσό θερµότητας (q).

• Ενθαλπία αντίδρασης (∆Η), ορίζεται η µεταβολή ενθαλπίας ∆Η µεταξύ τωναντιδρώντων και προϊόντων, για δεδοµένες συνθήκες πίεσης και θερµοκρασίας:

∆Η = Ηαντιδρώντων – Ηπροϊόντων

• Θερµοχηµικές εξισώσεις, είναι οι εξισώσεις στο δεξιό µέρος των οποίων ανα-γράφεται η µεταβολή της ενθαλπίας (∆Η) ή το ποσό της θερµότητας (q) που

εκλύεται ή απορροφάται κατά την αντίδραση.

• Ενδόθερµες αντιδράσεις:Ονοµάζονται οι αντιδράσεις που απορροφούν ενέργεια υπό µορφή θερµότηταςαπό το περιβάλλον.

Στις ενδόθερµες αντιδράσεις, η ενθαλπία του συστήµατος αυξάνεται, άρα:

Ητελ. > Ηαρχ. και ∆Η = Ητελ. – Ηαρχ. > 0

Στη θερµοχηµική εξίσωση µίας ενδόθερµης αντίδρασης, η µεταβολή της ενθαλ-πίας έχει θετική τιµή, ενώ το ποσό θερµότητας αρνητική, για παράδειγµα:

C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g) ∆Η = + 129,7 KJ

ή

C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g) -129,7 KJ

• Εξώθερµες αντιδράσεις:Ονοµάζονται οι αντιδράσεις που ελευθερώνουν ενέργεια υπό µορφή θερµότηταςστο περιβάλλον.

Στις εξώθερµες αντιδράσεις, η ενθαλπία του συστήµατος µειώνεται, άρα:

Επαναλαµβάνουµε

τη θεωρία

Page 3: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

27.Βήµα 1ο Επαναλαµβάνουµε τη θεωρία

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

Ητελ. < Ηαρχ. και ∆Η = Ητελ. – Ηαρχ. < 0

Στη θερµοχηµική εξίσωση µίας εξώθερµης αντίδρασης, η µεταβολή της ενθαλπίας

έχει αρνητική τιµή, ενώ το ποσό θερµότητας θετική, για παράδειγµα:

H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) ∆Η = - 184,6 ΚJ

ή

H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) +184,6 ΚJ

→→→→→ Η ενθαλπία αντίδρασης και η θερµότητα έχουν διαφορετικό πρόσηµο, γιατί η

∆Η αναφέρεται στο σύστηµα, ενώ η q στο περιβάλλον.

• Η µεταβολή της ενθαλπίας µίας αντίδρασης εξαρτάται από:

α. Τη φύση των αντιδρώντων.

β. Τη φυσική κατάσταση των αντιδρώντων και των προϊόντων.

γ. Τις συνθήκες πίεσης και θερµοκρασίας.

→→→→→ Στις θερµοχηµικές εξισώσεις θα πρέπει να δηλώνεται και η φυσική κατάσταση

των σωµάτων που συµµετέχουν.

→→→→→ Κατά τον υπολογισµό της ενθαλπίας µίας αντίδρασης, αντιδρώντα και προ-

ϊόντα ανάγονται στην ίδια θερµοκρασία.

• Πρότυπη κατάσταση:

• Πίεση: P = 1 atm ή 760 mmHg

• Θερµοκρασία: θ = 25 oC ή Τ = 298 Κ

• Συγκέντρωση: c = 1 M

• Πρότυπη ενθαλπία αντίδρασης (∆Η0), ορίζεται η µεταβολή της ενθαλπίας µίαςαντίδρασης σε πρότυπη κατάσταση.

• Πρότυπη ενθαλπία σχηµατισµού (∆Η0f) µίας ένωσης ορίζεται η µεταβολή της

ενθαλπίας κατά το σχηµατιµό 1 mol της ένωσης από τα συστατικά της στοιχεία,σε πρότυπη κατάσταση. Για παράδειγµα:

C(γραφίτης) + Ο2(g) → CO2(g), 0f∆Η = -393,5KJ

→→→→→ Η ∆Η0f των στοιχείων στη σταθερότερη µορφή τους, θεωρήται µηδέν (0). Για

παράδειγµα: ( ) ( )0 0f fγραφιτης διαµαντι

∆Η 0 ενώ ∆Η 0= ≠

→→→→→ Η ∆Η0 µίας αντίδρασης µπορεί να υπολογιστεί από τη σχέση:

( ) ( )–0 0 0f fπροϊόντων αντιδρώντων

∆Η = Σ∆Η Σ∆Η

Γενικά, για την αντίδραση:

αΑ + βΒ → γΓ + δ∆, ∆Η0

ισχύει: ∆Η0 = γ · 0f ( )Γ∆Η + δ ·

0f ( )∆∆Η - α ·

0f ( )Α∆Η - β ·

0f ( )Β∆Η

Page 4: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

28. Έπαναλαµβάνουµε τη θεωρία Βήµα 1ο

Θερµοχηµεία

• Πρότυπη ενθαλπία καύσης (∆Η0c) µίας ουσίας ορίζεται η µεταβολή της ενθαλπίας

κατά την πλήρη καύση 1 mol της ουσίας, σε πρότυπη κατάσταση. Για παράδειγµα:

( ) ( ) ( ) ( )0

3 2 C8 g 2 g 2 g lC H 5O 3CO 4H O , ∆Η 2220KJ+ → + = −

→→→→→ Οι αντιδράσεις καύσης είναι εξώθερµες, για αυτό η ∆Η0c είναι πάντα αρνητική.

• Πρότυπη ενθαλπία εξουδετέρωσης (∆Η0n) ορίζεται η µεταβολή της ενθαλπίας κατά

την πλήρη εξουδετέρωση 1 mol Η+ ενός οξέος µε µία βάση ή 1 mol ΟΗ– µίας βάσης µε

ένα οξύ, σε αραιό υδατικό διάλυµα, σε πρότυπη κατάσταση. Για παράδειγµα:

( ) ( ) ( ) ( )0

2 naq aq aq lHCl NaOH NaCI H O , 57,1KJ+ → + ∆Η = −

→→→→→ Οι αντιδράσεις εξουδετέρωσης είναι εξώθερµες, για αυτό η ∆Η0n είναι πάντα

αρνητική.

→→→→→ Η ∆Η0n για την εξουδετέρωση ισχυρού οξέος από ισχυρή βάση, είναι περίπου

σταθερή και ανεξάρτητη από το είδος του οξέος και της βάσης.

→→→→→ Η ∆Η0n για την εξουδετέρωση ασθενούς οξέος από ισχυρή βάση, ή και

αντίστροφα είναι µικρότερη κατά απόλυτη τιµή από τη ∆Η0n για την εξου-

δετέρωση ισχυρού οξέος από ισχυρή βάση.

• Θερµιδόµετρο είναι µία συσκευή µε την οποία µετράµε τα ποσά θερµότητας που

εκλύονται ή απορροφώνται σε διάφορες φυσικοχηµικές µεταβολές.

Για να υπολογίσουµε το ποσό θερµότητας, χρησιµοποιούµε τις σχέσεις:

α. Ιδανικό θερµιδόµετρο: Q = mc∆Τ

β. Μη ιδανικό θερµιδόµετρο: Q = (C + mc)∆Τ

Q: το ποσό θερµότητας που εκλύεται ή απορροφάται.

m: η µάζα της ουσίας της οποίας µεταβάλεται η θερµοκρασία.

c: η ειδική θερµοχωρητικότητα της παραπάνω ουσίας.

∆Τ: η µεταβολή της θερµοκρασίας.

C: η θερµοχωρητικότητα του θερµιδοµέτρου.

→→→→→ Ιδανικό ονοµάζεται το θερµιδόµετρο το οποίο έχει θερµοχωρητικότητα µηδέν

και µη ιδανικό αυτό που έχει θερµοχωρητικότητα διάφορη από το µηδέν.

• Η ειδική θερµοχωρητικότητα (c) εκφράζει το ποσό θερµότητας που απαιτείται

για να αυξηθεί η θερµοκρασία 1 g της ουσίας κατά 1 oC.

Οι µονάδες µέτρησής της είναι: cal · g-1 · grad-1 ή J · g-1 · grad-1.

• Η θερµοχωρητικότητα (C) εκφράζει το ποσό θερµότητας που απαιτείται για να

αυξηθεί κατά 1 oC η θερµοκρασία ορισµένης ποσότητας της ουσίας και ισούται µε

το γινόµενο της µάζας επί την ειδική θερµοχωρητικότητα της ουσίας: C = mc.

Page 5: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

29.Βήµα 1ο Επαναλαµβάνουµε τη θεωρία

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

Οι µονάδες µέτρησής της είναι: cal · grad-1 ή J · grad-1.

• Νόµος (ή αρχή) Lavoisier - Laplace:Το ποσό της θερµότητας που εκλύεται ή απορροφάται κατά την σύνθεση 1 molµιας χηµικής ένωσης από τα συστατικά της στοιχεία είναι ίσο µε το ποσό θερµό-τητας που απορροφάται ή εκλύεται κατά την διάσπαση 1 mol της ίδιας χηµικής

ένωσης στα συστατικά της στοιχεία. Για παράδειγµα:

( ) ( ) ( )2 1s 2 g gC O CO , ∆Η 393,5ΚJ+ → = − και ( ) ( ) ( )2 2g s 2 gCO C O ,∆Η 393,5ΚJ→ + = +

→→→→→ Η αρχή Lavoisier - Laplace είναι συνέπεια της αρχής διατήρησης της ενέργειας.

→→→→→ Όταν η ενθαλπία µίας αντίδρασης είναι ∆Η, η τιµή της ενθαλπίας της αντίθε-

της αντίδρασης είναι –∆Η.

• Νόµος του Ηess:To ποσό της θερµότητας που εκλύεται ή απορροφάται σε µια χηµική αντίδραση είναιτο ίδιο είτε η αντίδραση πραγµατοποιείται σε ένα είτε σε περισσότερα στάδια.

• Αξίωµα της αρχικής και της τελικής κατάστασης:Το ποσό θερµότητας που εκλύεται ή απορροφάται κατά την µετάβαση ενόςχηµικού συστήµατος από µια καθορισµένη αρχική σε µια καθορισµένη τελι-κή κατάσταση είναι ανεξάρτητο από τα ενδιάµεσα στάδια, µε τα οποία µπο-ρεί να πραγµατοποιηθεί η µεταβολή.

• Θερµοχηµικοί κύκλοι:Είναι διαγραµµατικές απεικονίσεις του νόµου του Hess. Με τη βοήθειά τους υπο-λογίζουµε τη µεταβολή της ενθαλπίας σε αντιδράσεις όπου ο άµεσος προσδιορι-σµός είναι δύσκολος ή αδύνατος, γιατί είναι πολύ αργές ή δεν πραγµατοποιούνταισε συνήθεις συνθήκες. Για παράδειγµα, έστω η αντίδραση: Α → ∆, ∆Η

η οποία πραγµατοποιείται σε τρία επιµέρους στάδια:

1ο στάδιο:Α → Β, ∆Η1 2ο στάδιο: Β → Γ, ∆Η2. 3ο στάδιο: Γ → ∆, ∆Η3.

Θα ισχύει: ∆Η = ∆Η1 + ∆Η2 + ∆Η3.

Ο θερµοχηµικός κύκλος είναι:

Page 6: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

30. Επαναλαµβάνουµε τις ασκήσεις “κλειδιά” Βήµα 2ο

Θερµοχηµεία

Α. Από το σχολικό βιβλίο

Να λύσω τις ασκήσεις:

σ. 69: Ασκήσεις: 18, 19, 20

σ. 70: Άσκηση 26

σ. 71: Ασκήσεις 28, 30, 32, 33

σ. 72: Ασκήσεις 35, 36, 37, 38

σ. 73: Ασκήσεις 40, 41

Β. Από το 3ο και 4ο Βιλιοµάθηµα

(Βιβλιοµαθήµατα Χηµείας Β’ Λυκείου

θετικής κατεύθυνσης, εκδόσεις “ΟΡΟΣΗΜΟ”)

Να διαβάσω τις λυµένες ασκήσεις:

(3ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 57: Παράδειγµα 1

σ. 58: Παράδειγµα 2

σ. 60: Παράδειγµα 3

σ. 63: Άσκηση 2

σ. 64: Άσκηση 4

σ. 65: Άσκηση 5

σ. 66: Άσκηση 6

(4ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 79: Παράδειγµα 1

σ. 80: Παράδειγµα 2

σ. 82: Ασκήσεις 1, 2

σ. 83: Άσκηση 3

(4ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 89: Ασκήσεις: 1, 3, 5

σ. 90: Ασκήσεις: 9, 11

σ. 91: Το ξεχωριστό θέµα

Να λύσω τις ασκήσεις:

(3ο Βιβλιοµάθηµα)

σ. 71: Ασκήσεις: 1, 3, 4, 6

σ. 72: Ασκήσεις: 7, 10

σ. 73: Ασκήσεις: 12, 13

σ. 74: Το ξεχωριστό θέµα

Επαναλαµβάνουµε

τις ασκήσεις - κλειδιά

Page 7: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

31.Βήµα 3ο Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

1. Σε ένα ιδανικό θερµιδόµετρο αναµιγνύονται 200mL διαλύµατος ΗΝΟ3

0,5Μ µε 300mL διαλύµατος ΚΟΗ 0,5Μ. Αν η αρχική θερµοκρασία των

δύο διαλυµάτων είναι 19 οC, να υπολογιστούν:

α. Oι συγκεντρώσεις όλων των ουσιών στο τελικό διάλυµα.

β. H θερµοκρασία του τελικού διαλύµατος.

∆ίνονται: η ενθαλπία εξουδετέρωσης ισχυρού οξέoς από ισχυρή βάση ∆Ηn

= –57,1 KJ/mol και η ειδική θερµοχωρητικότητα του τελικού διαλύµα-

τος 4 KJ/Kg · oC. Η πυκνότητα των διαλυµάτων είναι 1 g/mL.

Λύση:

α. Υπολογίζουµε τα mol ΗΝΟ3 και ΚΟΗ:

nHNO3 = c1 · V1 = 0,1 mol και nKOH = c2 · V2 = 0,15 mol

Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης έχουµε ότι 1 mol HNO3 αντιδρά µε 1 mol

ΚΟΗ, άρα το HΝΟ3 αντιδρά πλήρως και το ΚΟΗ βρίσκεται σε περίσσεια.

Στον παρακάτω πίνακα, φαίνονται οι ποσότητες των σωµάτων που αντιδρούν

και παράγονται κατά τη διάρκεια της αντίδρασης:

Το τελικό διάλυµα έχει όγκο VT = V1 + V2 = 0,2L + 0,3L = 0,5 L και περιέχει

ΚΟΗ και ΚΝΟ3 µε συγκεντρώσεις:

cKOH = nKOH / VT = 0,05mol / 0,5L = 0,1 M

cKNO3 = nKNO3 / VT = 0,1mol / 0,5L = 0,2 M

Λύνουµε

περισσότερες

ασκήσεις

Page 8: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

32. Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις Βήµα 3ο

Θερµοχηµεία

β. Υπολογίζουµε το ποσό θερµότητας που εκλύεται κατά τη διάρκεια της εξουδε-

τέρωσης, µε βάση το σώµα που αντιδρά πλήρως, δηλαδή το ΗΝΟ3:

Όταν αντιδρά 1 mol ΗΝO3, εκλύονται 57,1 ΚJ θερµότητας.

Όταν αντιδρούν 0,1 mol ΗΝO3, εκλύονται Q ΚJ θερµότητας.

Q = 0,1 · 57,1 = 5,71 ΚJ

Tα διαλύµατα έχουν πυκνότητα 1 g/mL, συνεπώς το τελικό διάλυµα θα έχει µάζα 0,5 Kg.

Από την εξίσωση της θερµιδοµετρίας υπολογίζουµε τη µεταβολή της θερµοκρα-

σίας του τελικού διαλύµατος:

o

Q 5,71KJQ mc∆Τ

mc 0,5Kg 4KJ / Kg C= ⇔ = = =

⋅ ⋅o

∆Τ 2,855 C

Η αρχική θερµοκρασία του διαλύµατος ήταν Ταρχ. = 19 οC.

∆Τ = Ττελ. – Ταρχ. ⇔ Ττελ. = Ταρχ. + ∆Τ = 19 οC + 2,855 oC = 21,855 oC

2. Κατά την καύση 3 g C, 24 g CH4 και 2,24 L H2 σε S.T.P., ελευθερώνονται

αντίστοιχα 23,5 Kcal, 315 Kcal και 6,9 Kcal θερµότητας. Να υπολογιστούν:

α. Οι ενθαλπίες καύσης των C, CH4 και H2.

β. Η ενθαλπία σχηµατισµού του CH4.

γ. Αν κατά την καύση 14 g µίγµατος C και CH4 ελευθερώνονται 152 Κcal

θερµότητας, να βρεθεί η κατά βάρος σύσταση του µίγµατος.

Όλα τα ποσά θερµότητας µετρήθηκαν στην ίδια θερµοκρασία.

∆ίνονται: ArC = 12, ΜrCH4 = 16.

Λύση:

α. Θα πρέπει να υπολογίσουµε το ποσό θερµότητας που ελευθερώνεται κατά την

καύση 1 mol C, 1 mol CH4 και 1 mol H2.

Τα mol του C που κάηκαν είναι: CC

C

m 3gn 0,25mol

Ar 12g / mol= = =

Άρα έχουµε: 0,25 mol C ελευθερώνουν 23,5 Κcal

1 mol C ελευθερώνει x; Kcal άρα: x = 94 Kcal

∆ηλαδή η ενθαλπία καύσης του C στις συγκεκριµένες συνθήκες θερµοκρασίας

και πίεσης είναι ∆Η1 = -94 Kcal/mol.

Τα mol του CΗ4 που κάηκαν είναι: 4

4

4

CH

CHCH

m 24gn 1,5mol

Mr 16g / mol= = =

Άρα έχουµε: 1,5 mol CΗ4 ελευθερώνουν 315 Κcal

1 mol CΗ4 ελευθερώνει y; Kcal

y = 210 Kcal

Page 9: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

33.Βήµα 3ο Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

∆ηλαδή η ενθαλπία καύσης του CH4 στις συγκεκριµένες συνθήκες θερµοκρα-

σίας και πίεσης είναι ∆Η2 = -210 Kcal/mol.

Τα mol του H2 που κάηκαν είναι: 2

2

H

H

V 2,24Ln 0,1mol

Vm 22,4L / mol= = =

Άρα έχουµε: 0,1 mol Η2 ελευθερώνουν 6,9 Κcal

1 mol Η2 ελευθερώνει ω;Kcal

ω = 69 Kcal

∆ηλαδή η ενθαλπία καύσης του H2 στις συγκεκριµένες συνθήκες θερµοκρασίας

και πίεσης είναι ∆Η3 = -69 Kcal/mol.

β. Για να βρούµε την ενθαλπία σχηµατισµού του CH4 (∆Ηf), γράφουµε τη θερµοχη-

µική εξίσωση της αντίδρασης που θέλουµε να υπολογίσουµε την ενθαλπία:

C(s) + 2H2(g) → CH4(g), ∆Ηf = ;

Με βάση το πρώτο ερώτηµα, γράφουµε τις θερµοχηµικές εξισώσεις των αντιδρά-

σεων που γνωρίζουµε την ενθαλπία:

C(s) + O2(g) → CO2(g), ∆Η1 = -94 Kcal (1)

CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l), ∆Η2 = -210 Kcal (2)

H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l), ∆Η3 = -69 Kcal (3)

Για να δηµιουργήσουµε τη χηµική εξίσωση της αντίδρασης της οποίας θέλουµενα υπολογίσουµε την ενθαλπία:

• Γράφουµε την (1) όπως είναι: C(s) + O2(g) → CO2(g), ∆Η1 = -94 Kcal

• Αντιστρέφουµε τη (2): CO2(g) + 2H2O(l) → CH4(g) + 2O2(g), ∆Η΄2 = 210 Kcal

• Πολλαπλασιάζουµε τη (3) επί 2: 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l), ∆Η΄3 = -138 Kcal

Προσθέτουµε κατά µέλη τις παραπάνω χηµικές εξισώσεις:

C(s) + 2H2(g) → CH4(g), ∆Ηf = ∆Η1 + ∆Η΄2 + ∆Η΄3

Άρα ∆Ηf = ∆Η1 + ∆Η΄2 + ∆Η΄3 = (-94 + 210 - 138)Κcal = -22 Kcal

Συνεπώς η ενθαλπία σχηµατισµού του CH4 είναι -22 Κcal/mol.

γ. Έστω ότι το µίγµα αποτελείται από α mol C και β mol CH4. Ισχύει:

mC + mCH4 = mµιγµ. ⇔ nC · ArC + nCH4 · ΜrCH4 = mµιγµ.

∆ηλαδή: 12α + 16β = 14 (4)

1 mol C ελευθερώνει 94 Kcal

α mol C ελευθερώνουν Q1 Κcal

Q1 = 94α Kcal

Page 10: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

34. Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις Βήµα 3ο

Θερµοχηµεία

1 mol CΗ4 ελευθερώνει 210 Kcal

β mol CΗ4 ελευθερώνουν Q2 Κcal

Q2 = 210β Kcal

Η συνολική θερµότητα που ελευθερώνεται είναι Q = 152 Kcal, άρα:

Q1 + Q2 = Q, δηλαδή: 94α + 210β = 152 (5)

Από την επίλυση των (4) και (5) έχουµε: α = 0,5 mol και β = 0,5 mol.

mC = nC · ArC = 0,5mol · 12g/mol = 6 g mCH4 = nCH4 · MrCH4 = 0,5mol · 16g/mol = 8 g

Άρα η κατά βάρος σύσταση του µίγµατος είναι 6 g C και 8 g CH4.

3. Η πρότυπη ενθαλπία καύσης του CO είναι ∆Η0c(CO) = -283 KJ/mol και η

πρότυπη ενθαλπία σχηµατισµού του NO2 είναι ∆Η0f(NO2)

= + 35,375 KJ/mol.

α. Ποια αναλογία όγκων πρέπει να έχει αέριο µίγµα CO και N2 ώστε αν

καεί µε την απαιτούµενη ποσότητα Ο2, να µην παρατηρηθεί καµία θερ-

µική µεταβολή;

Ισοµοριακό µίγµα CO και N2 όγκου 12L που βρίσκεται σε πίεση 0,82 atm

και θερµοκρασία 127 οC, αντιδρά πλήρως µε Ο2.

β. Πόσα L Ο2 µετρηµένα σε S.T.P. απαιτήθηκαν για την αντίδραση;

γ. Ποιο είναι το συνολικό θερµικό αποτέλεσµα της αντίδρασης του µίγµα-

τος µε το Ο2;

∆ίνεται: R = 0,082 L·atm/mol·K.

Λύση:

Η θερµοχηµική εξίσωση της καύσης του CO είναι:

CO(g) + 1/2 O2(g) → CO2(g), ∆Η0c(CO) = -283 KJ (1)

H θερµοχηµική εξίσωση του σχηµατισµού του ΝΟ2 είναι:

1/2 Ν2(g) + O2(g) → ΝΟ2(g), ∆Η0f(NO2)

= + 35,375 KJ (2)

α. Έστω ότι το µίγµα αποτελείται από x mol CO και y mol N2. Θα υπολογίσουµε, σε

συνάρτηση µε τα x και y, τα ποσά θερµότητας που εκλύονται στην αντίδραση

(1) και απορροφούνται στην αντίδραση (2):

Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης (1) έχουµε:

Όταν αντιδρά 1 mol CO, εκλύονται 283 ΚJ.

Όταν αντιδρούν x mol CO, εκλύονται Q1 ΚJ.

Q1 = 283x KJ

Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης (2) έχουµε:

Όταν αντιδρoύν 0,5 mol Ν2, απορροφούνται 35,375 ΚJ.

Όταν αντιδρούν y mol N2, απορροφούνται Q2 ΚJ.

Page 11: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

35.Βήµα 3ο Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

Q2 = 70,75y KJ

Για να µην παρατηρηθεί θερµική µεταβολή πρέπει το ποσό θερµότητας που

εκλύεται στη πρώτη αντίδραση, να απορροφάται πλήρως από τη δεύτερη.

∆ηλαδή: 1 2

x 70,75Q Q 283x KJ 70,75yKJ

y 283= ⇔ = ⇔ = ⇔ x 1

=y 4

Άρα η αναλογία mol του µίγµατος είναι 1/4.

Όµως η αναλογία mol σε ένα αέριο µίγµα είναι και αναλογία όγκων, συνεπώς:

2

CO

N

V 1=

V 4

β. Το µίγµα είναι ισοµοριακό, συνεπώς: nCO = nN2 = ω mol

Eφαρµόζουµε την καταστατική εξίσωση των αερίων για το µίγµα:

2oλ. CO NPV n RT PV (n n )RT= ⇔ = + ⇔0,82atm 12L 2ωmol 0,082Latm / molK (127 273)K⋅ = ⋅ ⋅ + ⇔ ω = 0,15 mol

Άρα: nCO = nN2 = 0,15 mol

Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης (1) έχουµε:

1 mol CO αντιδρά µε 0,5 mol O2.

0,15 mol CO αντιδρούν µε α mol Ο2.

α = 0,075 mol O2

Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης (2) έχουµε:

0,5 mol N2 αντιδρούν µε 1 mol O2.

0,15 mol N2 αντιδρούν µε β mol Ο2.

β = 0,3 mol O2

Άρα τα mol O2 που απαιτήθηκαν είναι: nΟ2 = (0,075 + 0,3)mol = 0,375 mol

VΟ2 = nΟ2 · Vm = 0,375 mol · 22,4 L/mol = 8,4 L

γ. Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης (1) έχουµε:

Όταν αντιδρά 1 mol CO, εκλύονται 283 ΚJ.

Όταν αντιδρούν 0,15 mol CO, εκλύονται Q3 ΚJ.

Q3 = 42,45 KJ

Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης (2) έχουµε:

Όταν αντιδρoύν 0,5 mol Ν2, απορροφούνται 35,375 ΚJ.

Όταν αντιδρούν 0,15 mol N2, απορροφούνται Q4 ΚJ.

Q4 = 10,6125 KJ

Το θερµικό αποτέλεσµα είναι: Q = Q3 – Q4 = (42,45 – 10,6125)KJ = 31,8375 KJ

Άρα εκλύονται 31,8375 KJ θερµότητας.

Page 12: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

36. Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις Βήµα 3ο

Θερµοχηµεία

4. Αέριο µίγµα που περιέχει CH4 και C2H6, έχει πίεση 5 atm, ενώ η µερική

πίεση του CH4 είναι 2 atm. To αέριο µίγµα καίγεται πλήρως και κατά την

καύση υπάρχουν απώλειες θερµότητας 40%. Το ποσό θερµότητας που

ελευθερώνεται τελικά είναι Q = 8076 ΚJ και χρησιµοποιείται για τη

διάσπαση του σώµατος Α, σύµφωνα µε την αντίδραση:

2Α(g) →→→→→ B(g) + Γ(g), ∆Η = + 2692 KJ

α. Ποια είναι η γραµµοµοριακή σύσταση του µίγµατος.

β. Πόσα L του Α, µετρηµένα σε S.T.P. διασπώνται;

∆ίνονται οι ∆Ηc: CH4(g) = –890 KJ/mol και C2H6(g) = –1650 KJ/mol.

Λύση:

α. Έστω ότι το µίγµα αποτελείται από x mol CH4 και y mol C2H6.

Για την πίεση του µίγµατος ισχύει:

Ρ = pCH4 + pC2H6 ⇔ 5atm = 2atm + pC2H6 ⇔ pC2H6 = 3atm

Σε ένα αέριο µίγµα η αναλογία των µερικών πιέσεων των συστατικών του είναι

και αναλογία mol, άρα:

4 4

2 6 2 6

CH CH

C H C H

n p

n p= ⇔ x 2

=y 3

(1)

Η θερµοχηµική εξίσωση της καύσης του CH4 είναι:

( ) ( ) ( ) ( )2 14 g 2 g 2 g lCH 2O CO H O , ∆Η 890KJ+ → + = −

1 mol CH4 ελευθερώνει 890 ΚJ.

x mol CH4 ελευθερώνουν Q1 KJ.

Q1 = 890x KJ

Η θερµοχηµική εξίσωση της καύσης του C2H6 είναι:

( ) ( ) ( ) ( )2 2 26 g 2 g 2 g lC H 7 / 2O 2CO 3H O , ∆Η 1650KJ+ → + = −

1 mol C2H6 ελευθερώνει 1650 ΚJ.

y mol C2H6 ελευθερώνουν Q2 KJ.

Q2 = 1650y KJ

Οι απώλειες θερµότητας είναι 40%, άρα: 0,6(Q1 + Q

2) = Q ⇔ 0,6(890x + 1650y)KJ

= 8076 KJ ⇔ 890x + 1650y = 13460 (2)

Από την επίλυση των εξισώσεων (1) και (2) έχουµε: x = 4 και y = 6

Άρα η γραµµοµοριακή σύσταση του µίγµατος είναι: 4 mol CH4 και 6 mol C2H6.

β. Για να διασπαστούν 2 mol A απαιτούνται 2692 ΚJ.

Για να διασπαστούν ω mol A απαιτούνται 8076 ΚJ.

ω = 6 mol A Άρα, VA = nA · Vm = 6mol · 22,4 L/mol = 134,4 L

Page 13: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

37.Βήµα 4ο Λύνουµε µόνοι µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

1. Κατά την αντίδραση 4 g S µε το O2 προς το σχηµατισµό SO2 εκλύονται 25

ΚJ θερµότητας.

α. Να υπολογισθεί η πρότυπη ενθαλπία σχηµατισµού του SO2.

β. Αναµιγνύονται 25,6 g SO2 µε 8,96 L O2, µετρηµένα σε S.T.P., µε αποτέ-

λεσµα να σχηµατίζεται SO3. Να υπολογιστεί η θερµότητα που εκλύεται

κατά την αντίδραση.

γ. Να γίνει σε δύο στάδια ο θερµοχηµικός κύκλος της καύσης του S σε SO3.

δ. Να βρεθεί πόσα g S και πόσα L O2 (σε S.T.P.) πρέπει να αντιδράσουν πλήρως,

σύµφωνα µε τη χηµική εξίσωση: S + O2 →→→→→ SO2 ώστε να εκλυθεί θερµότητα

που θα προκαλέσει αύξηση της θερµοκρασίας 5 Kg H2O κατά 40 οC.

∆ίνονται: ∆Η0f(SO3)

= -297 KJ/mol, cH2O = 1 cal/g · grad, ΑrS = 32, ArO = 16.

Όλες οι θερµότητες αναφέρονται σε πρότυπες συνθήκες.

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

Λύνουµε

µόνοι µας

Page 14: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

38. Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4ο

Θερµοχηµεία

...........................................................................................................................

...........................................................................................................................

2. H ενθαλπία εξουδετέρωσης του HBr, που είναι ισχυρό οξύ, από το ΚΟΗ

στους θ οC είναι 13,8 Κcal/mol.

α. Σε αραιό υδατικό διάλυµα που περιέχει 16,2 g HBr και 0,2 mol HA

προστίθενται 22,4 g KOH και εκλύονται 5,52 Κcal. To oξύ ΗΑ είναι

ασθενές ή ισχυρό; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

β. Πόσα g HBr πρέπει να αντιδράσουν µε ΚΟΗ ώστε η θερµότητα που θα ελευθε-

ρωθεί να χρησιµοποιηθεί για τη διάσπαση 0,8 mol CaCO3 στα στοιχεία του;

∆ίνονται: ΑrK = 39, ArO = 16, ArBr = 80, ArH = 1, καθώς και η

∆Ηf(CaCO3) = -1207,5 KJ/mol, 1 KJ = 0,24 KCal.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

3. 22,6 g δείγµατος C που περιέχουν πρόσµιξη S, καίγονται πλήρως και το ποσό

θερµότητας που εκλύεται, δαπανάται πλήρως για τη διάσπαση του CaCO3 σε

CaO και CO2. Αν διασπάστηκαν 400 g CaCO3, να βρεθούν:

α. Η ενθαλπία της αντίδρασης: CaCO3(s) →→→→→ CaO(s) + CO2(g).

β. Το ποσό θερµότητας που ελευθερώθηκε κατά την καύση.

γ. Το επι τοις εκατό (%) ποσοστό του δείγµατος σε S.

∆ίνονται: ∆Ηc(C) = –94 Κcal/mol, ∆ΗC(S) = –70 Kcal/mol,

∆Ηf(CaCO3) = –288 Kcal/mol, ∆Ηf(CaO) = –152 Kcal/mol, ArCa = 40, ArC =

Page 15: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

39.Βήµα 4ο Λύνουµε µόνοι µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

12, ArO = 16, ArS = 32.

Όλες οι αντιδράσεις πραγµατοποιήθηκαν στις ίδιες συνθήκες θερµοκρα-

σίας και πίεσης.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

4. Αέριο µίγµα CH4 και C2H6 έχει όγκο 33,6 L µετρηµένο σε S.T.P. Το γραµ-

µοµοριακό κλάσµα του CH4 στο µίγµα είναι 0,4.

α. Ποια είναι η % ν/ν σύσταση του µίγµατος;

β. Το αέριο µίγµα καίγεται πλήρως και το ποσό θερµότητας που εκλύεται

χρησιµοποιείται για την πλήρη διάσπαση 1,2 mol Αl2O3 σε Al και Ο2.

Να βρεθούν το ποσό της θερµότητας που εκλύεται κατά την καύση

καθώς και η ενθαλπία καύσης του C2H6.

∆ίνονται η ενθαλπία καύσης του CH4, ∆ΗC = -890 KJ/mol, η ενθαλπία

σχηµατισµού του Al2O3 ∆Ηf = –1682,5 KJ/mol.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Page 16: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

40. Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4ο

Θερµοχηµεία

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

5. Στην οβίδα ενός θερµιδόµετρου εισάγονται 6,5 g C2H2 τα οποία καίγο-

νται πλήρως και ελευθερώνονται 325 KJ. Το θερµιδόµετρο περιέχει 2

Kg H2O θερµοκρασίας 18 oC. Να υπολογιστούν:

α. Η ενθαλπία καύσης του C2H2.

β. Ποια θα είναι η θ του H2O µετά την αντίδραση.

γ. Η ενθαλπία σχηµατισµού του C2H2.

∆ίνονται: cH2O = 4,2 J/g·grad, οι ενθαλπίες σχηµατισµού των H2O(l): ∆Ηf1

= –286 KJ/mol και του CO2: ∆Ηf2 = –394 KJ/mol. Η θερµοχωρητικότη-

τα του θερµιδόµετρου θεωρείται αµελητέα.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Page 17: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

41.Βήµα 4ο Λύνουµε µόνοι µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

.................................................................................................................

6. Στους 27 oC, σε δοχείο όγκου 41 L βρίσκονται σε ισορροπία υγρή και

αέρια αλκοόλη CνΗ2ν+1ΟΗ(g). To µίγµα ισορροπίας έχει 4,6 g υγρής και 9,2

g αέριας αλκοόλης.

α. Να βρεθεί ο µοριακός τύπος της αλκοόλης.

β. Ποιος θα πρέπει να είναι ο ελάχιστος όγκος του δοχείου, ώστε όλη η

ποσότητα της αλκοόλης να βρίσκεται στην αέρια φάση;

γ. Όλη η ποσότητα της αλκοόλης καίγεται σε θερµιδόµετρο. Να βρεθούν:

i. Το ποσό της θερµότητας που ελευθερώνεται.

ii. Αν στο θερµιδόµετρο υπάρχουν 2 Kg H2O θερµοκρασίας 20 οC, να

βρεθεί η τελική θερµοκρασία.

∆ίνονται: R = 0,082 L·atm/mol·K, η τάση ατµών της αλκοόλης P0 = 0,12 atm

στους 27 οC, η ενθαλπία καύσης της αλκοόλης -1400 KJ/mol, cH2O = 4,2 J/

g·grad. H θερµοχωρητικότητα του θερµιδόµετρου θεωρείται αµελητέα.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Page 18: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

42. Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4ο

Θερµοχηµεία

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

7. Μίγµα αποτελείται από CO και υδρατµούς, µε αναλογία µορίων 3/2. Τα

συστατικά του µίγµατος αντιδρούν, σύµφωνα µε τη χηµική εξίσωση:

CO(g) + H2O(g) →→→→→ CO2(g) + H2(g)

α. Αν για να πραγµατοποιηθεί η αντίδραση, απορροφήθηκαν από το πε-

ριβάλλον 40 KJ και η ενθαλπία της αντίδρασης είναι 100 KJ, να βρεθεί

η κατά βάρος σύσταση του αρχικού µίγµατος.

β. Το τελικό µίγµα των αερίων της αντίδρασης διαβιβάζεται σε δοχείο

που έχει όγκο 20,5 L στους 27 oC. Nα βρεθούν:

i. Η ολική πίεση.

ii. Οι µερικές πιέσεις των συστατικών του µιγµατος.

∆ίνονται: ΑrC = 12, ArO = 16, ArH = 1, R = 0,082 L·atm/mol·K.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Page 19: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

43.Βήµα 4ο Λύνουµε µόνοι µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

8. ∆ίνονται οι πρότυπες ενθαλπίες σχηµατισµού των: CH4(g) = –76 KJ/mol,

CO2(g) = –395 KJ/mol, H2O(l) = –286 KJ/mol, και η πρότυπη ενθαλπία

καύσης του C2H6(g) = –1650 KJ/mol. Να βρεθούν:

α. Η πρότυπη ενθαλπία καύσης του CH4.

β. H πρότυπη ενθαλπία σχηµατισµού του C2H6.

γ. Ποια από τις δύο ενώσεις CH4 και C2H6 αποδίδει κατά την καύση της

µεγαλύτερο ποσό θερµότητας ανα g;

∆ίνονται: ΑrC = 12, ArH = 1.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Page 20: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

44. Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4ο

Θερµοχηµεία

............................................................................................................................

............................................................................................................................

9. Kατά την καύση αερίου ισοµοριακού µίγµατος CH4 και ενός αλκανίου,

ελευθερώνονται 254 KJ, σε πρότυπη κατάσταση. Αν η πρότυπη ενθαλπία

σχηµατισµού του αλκανίου είναι +4 ΚJ/mol και η πρότυπη ενθαλπία καύ-

σης του αλκανίου –1650 KJ/mol, να υπολογιστούν:

α. Ο µοριακός τύπος του αλκανίου

β. Ο όγκος του αρχικού µίγµατος που καήκε, σε συνθήκες S.T.P.

γ. Η κατά βάρος σύσταση του αρχικού µίγµατος.

∆ίνονται: ∆Η0c(C) = –394 KJ/mol, ∆Η0

fH2O(l) = –286 KJ/mol, ∆Η0

c(CH4) = –

890 KJ/mol, ArC = 12, ArH = 1.

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

.................................................................................................................

Page 21: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

45.Βήµα 5ο Ελέγχουµε τη γνώση µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

Θέµα 1ο

Α. Από ποιους παράγοντες εξαρτάται η µεταβολή της ενθαλπίας µίας αντίδρασης;

(Μονάδες 5)

...........................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Β. Να διατυπώσετε το νόµο του Hess.

(Μονάδες 5)

...........................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Γ. Σε ποια από τις παρακάτω αντιδράσεις έχουµε µεγαλύτερη µεταβολή της

ενθαλπίας κατά απόλυτη τιµή; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

1. Η2(g) + 1/2 O2(g) →→→→→ H2O(l) 2. Η2(g) + 1/2 O2(g) →→→→→ H2O(g)

3. Η2(g) + 1/2 O2(g) →→→→→ H2O(s)

(Μονάδες 15)

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Θέµα 2ο

Α. H ενθαλπία σχηµατισµού του CaCO3 υπολογίζεται από τη µεταβολή της

ενθαλπίας στην αντίδραση που περιγράφεται στη χηµική εξίσωση:

Ελέγχουµε τη

γνώση µας

Page 22: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

46. Ελέγχουµε τη γνώση µας Βήµα 5ο

Θερµοχηµεία

1. 2Ca(s) + 2C(s) + 3O2(g) →→→→→ 2CaCO3(s)

2. Ca(s) + C(s) + 3/2 O2(g) →→→→→ CaCO3(s)

3. CaO(s) + CO2(g) →→→→→ CaCO3(s)

4. Ca(OH)2(aq) + CO2(aq) →→→→→ CaCO3(s) + H2O(l)

(Μονάδες 5)

Β. H θερµοχωρητικότητα µίας ουσίας εκφράζεται συνήθως σε:

1. g·cal·grad–1 2. cal·grad–1 3. J·grad 4. J–1·grad–1

(Μονάδες 5)

Γ. Να συµπληρώσετε τα κενά στην παρακάτω πρόταση:

Πρότυπη ενθαλπία ................... µίας ένωσης ∆Η0f είναι η µεταβολή της

................... κατά το σχηµατισµό ................... της ένωσης από τα ...................

της στοιχεία, σε ................... κατάσταση.

(Μονάδες 5)

∆. Η πρότυπη ενθαλπία σχηµατισµού του CO2(g) είναι –393 ΚJ/mol, ενώ του

CO(g) είναι –110 ΚJ/mol.

1. Ποια από τις δύο ενώσεις θεωρείται σταθερότερη σε σχέση µε τα στοιχεία της;

2. Ποια είναι η πρότυπη ενθαλπία της αντίδρασης: 2CO(g) + O2(g) →→→→→ 2CO2(g)

(Μονάδες 10)

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Θέµα 3ο

Α. H ενθαλπία σχηµατισµού του C2H4 είναι +12 Κcal/mol και του C2H2 είναι

+52 Kcal/mol.

α. Να υπολογίσετε την ενθαλπία της αντίδρασης: C2H2 + Η2 →→→→→ C2H4.

β. 10,4 g C2H2 αναµιγνύονται µε 11,2 L Η2, µετρηµένα σε S.T.P. και αντι-

δρούν, δίνοντας ως προϊόν µόνο C2H4. Να υπολογίσετε το ποσό θερµό-

τητας που εκλύεται ή απορροφάται.

∆ίνονται: ArH = 1, ArC = 12, όλες οι αντιδράσεις αναφέρονται σε ίδιες συν-

θήκες θερµοκρασίας και πίεσης.

(Μονάδες 8+9)

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Page 23: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

47.Βήµα 5ο Ελέγχουµε τη γνώση µας

Χηµεία Β΄ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Β. 9 g C καίγονται πλήρως σε θερµιδόµετρο που περιέχει 2 Κg H2O και παρα-

τηρείται αύξηση της θερµοκρασίας κατά 20 οC. Να υπολογίσετε τη θερµο-

χωρητικότητα του οργάνου.

∆ίνονται: Η ενθαλπία καύσης του άνθρακα –94 Κcal/mol, η ειδική θερµο-

χωρητικότητα του νερού 1 cal/g·grad, ArC = 12.

(Μονάδες 8)

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Θέµα 4ο

22,4 L αερίου µίγµατος Η2 και Cl2 µετρηµένα σε S.T.P. αντιδρούν σε κλειστό

δοχείο. Μετά το τέλος της αντίδρασης, το αέριο µίγµα που προκύπτει διαβι-

βάζεται σε περίσσεια διαλύµατος NaOH και εξουδετερώνεται πλήρως.

Τελικά βρίσκεται ότι αποµένουν 4,48 L αερίου Η2 µετρηµένα σε S.T.P. Να βρεθούν:

α. Τα mol των αερίων στο αρχικό µίγµα.

β. Το ποσό θερµότητας που ελευθερώνεται κατά την αντίδραση του αρχικού

αέριου µίγµατος.

γ. Aν η θερµότητα που ελευθερώθηκε από την εξουδετέρωση απορροφήθηκε

από ορισµένη ποσότητα νερού και η θερµοκρασία του αυξήθηκε κατά 5,6οC, ποια είναι η µάζα του νερού;

∆ίνονται: Η ενθαλπία σχηµατισµού του HCl: –22 Kcal/mol, η ενθαλπία εξου-

δετέρωσης ισχυρού οξέος από ισχυρή βάση: –14 Kcal/mol και η ειδική θερ-

Page 24: Χημεία Β' Λυκείου ΚΑΤ - 2

48. Ελέγχουµε τη γνώση µας Βήµα 5ο

Θερµοχηµεία

µοχωρητικότητα του νερού c = 1 cal/g·K.

Όλα τα ποσά θερµότητας µετρήθηκαν στις ίδιες συνθήκες θερµοκρασίας και πίεσης.

(Μονάδες 5+10+10)

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................