KEB-61050

7/25/2019 KEB-61050

1/24

TTY, Kemia

KEB-61050 KEMIAN PERUSTEET

Laskuharjoitus 1, syksy 2014, tiistai 9.9.2014, klo 14-16 K 1703

Perusksitteet, atomin rakenne, ainemr

______________________________________________________________________

1. a) Selit, mit merkint 23Na kertoo natriumatomin rakenteesta?

b) Erst hiukkasta merkitn Al3+

. Selit, miten tllinen hiukkanen syntyy.c) Atomissa on 56 elektronia. Mik alkuaine on kyseess?

d) Kuinka monta protonia on vanadiini-atomissa?e) Aktiniumin massaluku on 227. Kuinka monta protonia, neutronia ja elektronia

atomissa on?

Vast:

a) Atomin ytimen rakenne esitetn tavallisesti seuraavasti

MZX

M= massaluku = neutronien lkm + protonien lkm

Z = jrjestysluku = protonien lkm

Neutraalissa atomissa on yht monta elektronia kuin ytimess on protoneja

=> M = 23 Na => Z = 11 = protonien lkm

Neutronien lkm = 23-11 = 12

Elektroneja 11

b) Al3+=> alumiiniatomi on luovuttanut kolme elektronia ulkokuoreltaan ja siit on tullut

positiivinen ioni

c) Neutraali atomi => protoneja 56 => Z=56 => Ba=barium

d) Vanadiini = V => Z = 23 = protonien lkm

e) Aktinium = Ac => Z = 89 = protonien lukumr = elektronien lkm

Neutroneja = 227 89 = 138

7/25/2019 KEB-61050

2/24

2. Alkuaine X reagoi alkuaineen Y kanssa muodostaen yhdisteen, jossa on X3+- ja Y2--

ionit.

a) Onko alkuaine X metalli vai epmetalli? Perustele vastauksesi.

b) Onko alkuaine Y metalli vai epmetalli? Perustele vastauksesi.

c) Mik on kyseisen yhdisteen kaava?

d) Mihin jaksollisen jrjestelmn ryhmiin alkuaineet X ja Y kuuluvat?

Vast:

a) - Alkuaine X on luovuttanut elektroneja, joten se on metalli.

- Metallit sijaitsevat jaksollisen jrjestelmn vasemmalla puolella, ovat elektropositiivisia ja luovuttavat elektroneja.

b) - Alkuaine Y on vastaanottanut elektroneja, joten se on epmetalli.

- Epmetallit sijaitsevat jaksollisen jrjestelmn oikealla puolella,

ovat elektronegatiivisia ja ottavat mielelln vastaan elektroneja.

c) X2Y3 (molekyyli ulospin neutraali eli varausten oltava tasapainossa,

joten 2

(+3)= +6 ja 3

(-2)= -6)

d) - X kuuluu ryhmn 13 eli booriryhmn (mys varuksella +3 yhdisteit muodostavat

siirtymmetallit voivat tulla kyseeseen.

- Ryhmn alkuaineilla uloimmalla kuorella 3 elektronia, jotka

elektropositiivisina luovuttavat.

- Y kuuluu ryhmn 16 eli happiryhmn.

- Ryhmn alkuaineilla uloimmalla kuorella 6 elektronia ja elektronegatiivisina ottavat viel vastaan 2 elektronia (saavat jalokaasurakenteen eli 8 elektronia

uloimmalle kuorelle).

- Yhdiste voisi olla esimerkiksi Al2O3 (Al3+ja O2-), alumiinioksidi, Fe2O3(Fe

3+ja O2-),

rauta (III)oksidi tai Fe2S3(Fe3+

ja S2-

), rauta(III)sulfidi

3. Kirjoita seuraavien atomien elektronikonfiguraatiot

a) Rb b) W

Vast:

- Kertaa atomin rakenne ja elektronien jrjestyminen orbitaaleille luennoista

a) Rb (=rubidium) Z=37 eli elektronikuorilla 37 e-

1s22s22p63s23p64s23d104p65s1

Kryptonin (Kr) elektronirakenne => [Kr]5s1

b) W (=volframi) Z=74 eli elektronikuorilla 74 e-

1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d4

Ksenonin (Xe) elektronirakenne => [Xe]6s24f145d4

7/25/2019 KEB-61050

3/24

4. Mink atomien elektronikonfiguraatiot ovat seuraavanlaiset

a) [Ar] 4s23d3 b) [Ar]4s23d104p5

Vast:

a) Elektroneja (18+2+3=23) eli Z=23 => V (vanadiini)

b) Elektroneja (18+2+10+5=35) eli Z=35 => Br (bromi)

5. a) Selvit perustilassa olevan titaaniatomin elektronirakenne kytten

laatikkomallia.b) Selit, miten Hundin snt ilmenee titaaniatomin elektronirakenteessa.

c) Montako paritonta elektronia titaaniatomissa on?

Vast:

a) Titaanin kemiallinen symboli on Ti => lytyy jaksollisesta jrjestelmst jrjestysluvulla 22 (=Z) => protonien lkm ytimess = elektronien lkm atomissa

3d

4s

3p

3s

2p

2s

1s

b) Hundin snt:elektronit asettuvat energialtaan samanarvoisille orbitaaleille samansuuntaisin spinein niin pitklle kuin mahdollista

=> snt ilmenee titaaniatomin elektronirakenteessa siten, ett kahdella 3d-orbitaalilla on

kummallakin yksi pariton elektroni.

c) Eli titaaniatomissa on kaksi paritonta elektronia

6. Nime seuraavat yhdisteet

a) NH4NO2 b)Pb3(PO4)2 c) KIO3 d)Sr3N2 e) Al2(SO3)3 f) HClO

Vast:- Kertaa nimemissntj luennoista

a) Ammoniumnitriitti [NH4+(ammoniumioni) ja nitriitti-ioni (NO2

-)]

b)Lyijy(II)fosfaatti [lyijyioni (Pb2+) ja fosfaatti-ioni (PO43-)]

c) Kaliumjodaatti [kaliumioni (K+) ja jodaatti-ioni (IO3-)]

d)Strontiumnitridi [strontiumioni (Sr2+) ja nitridi-ioni (N3-)]

e) Alumiinisulfiitti [alumiini-ioni (Al3+

) ja sulfiitti-ioni (SO32-

)]f) Alikloorihapoke

7/25/2019 KEB-61050

4/24

7. Kirjoita seuraavien yhdisteiden kaavat.

Vast:

a) natriumoksidi Na+ja O2- => Na2O

b) kaliumsyanidi K +ja CN- => KCN

c) lyijy(II)oksidi Pb2+ja O2- => PbO

d) lyijy(IV)oksidi Pb4+ja O2- => PbO2 e) kupari(I)kloridi Cu+ja Cl- => CuCl

f) kadmiunselenidi Cd 2+

ja Se2-

=> CdSe g) elohopea(I)kloridi Hg2

2+ja Cl- => Hg2Cl2

8. a) Hynteismyrkkypullon etiketti ilmaisee, ett se sislt 0,10 massaprosenttia

myrkky, jonka molekyylikaava on C12H11NO2. Kuinka monta molekyyli on

200 ml:n pullossa, jos liuoksen tiheys on sama kuin veden tiheys?

b) Mist alkuaineesta on kysymys? 0,125 moolia alkuainetta X on massaltaan

6,98 grammaa.

Vast:a) Molekyylien lukumr saadaan selville Avogadron luvunavulla NA= 6,02210

23kpl/mol

Ensin on kuitenkin laskettava hynteismyrkyn ainemr kaavasta n =M

m (mol), miss

m= myrkyn massa (g) ja M = myrkyn moolimassa (g/mol)

hynteismyrkyn massaan pstn ksiksi liuoksen tiheyden perusteella r=V

m (kg/dm3)

m = g0,20

%100

g/ml1,0ml2000,10%=

M = [(12x12,01) + (11x1,008) + (14,01) + (2x16,00)] g/mol = 201,22 g/mol

n= mol4-

109,95g/mol201

g0,20

M

m==

=> hynteismyrkkymolekyylej = 6,0221023

kpl/mol9,95 10-4

mol

= 5,99 1020kpl

= 6,01020

kpl

c) Periaate:- Selvitetn ensin moolimassa => moolimassan perusteella haetaan alkuaine

jaksollisesta jrjestelmst

g/mol55,84mol0,125

g6,98

n

mxM ===

=> alkuaine = Fe (rauta)

mx= 6,98 g

nx= 0,125 mol

7/25/2019 KEB-61050

5/24

9. TNT (trinitrotolueeni) on yleinen rjhdysaine. TNT:n molekyylikaava on C7H5N3O6.

a) Kuinka monta TNT-molekyyli on 5,0 grammassa tt ainetta.

b) Kuinka monta happiatomia on 5,0 grammassa tt ainetta?

Vast:

a) Moolimassa M = (7 12,011 + 51,008 + 3 14,007 + 615,999) g/mol = 227 g/mol

mol0,0220g/mol227

g5,0

M

mn ===

=> TNT-molekyylien lkm = nNA= 0,0220 mol 6,022 1023

kpl/mol = 1,3 1022

atomia

b) 1 mol TNT-molekyylej 6 mol O-atomeja

=> nO= 6 0,022 mol= 0,132 mol

=> O-atomien lkm = nNA= 0,132 mol 6,022 1023kpl/mol = 8,0 1022O-atomia

7/25/2019 KEB-61050

6/24

TTY , Kemia


Laskuharjoitus 2, syksy 2014, tiistai 23.9.2014, klo 14-16, K 1703Kemiallinen kaava, reaktioyhtl, reaktioyhtln liittyvt laskut, liuosten pitoisuus.

1. Kiinte nyte, mik sislsi rautaa, liuotettiin. Liuoksessa oleva rauta saostettiin hydroksidina ja

hehkutettiin oksidiksi, Fe2O3. Oksidia saatiin 125,8 mg. Montako prosenttia nytteess oli rautaa,kun nytett oli alunperin 1,000g?

Vast:

Selvitetn ensin rautaoksidin ainemr (mol)

Rautaoksidissa on kaksi rauta-atomia => n(Fe) = 2n (Fe2O3)

Lasketaan raudan massa ja nytteen rautapitoisuus m-%:na

M(Fe2O3) = 159,7 g/mol

m(Fe2O3) = 125,810-3

g => n(Fe2O3) = molmolg

g

M

m 33

107877,0/7,159

108,125 -

-

=

=

=> n (Fe) = 20,787710-3

mol = 1,575410-3

mol

=> m (Fe) = n (Fe)M (Fe) = 1,575410-3

mol 55,85 g/mol = 87,9910-3

g

=> Nytteen rautapitoisuus: Fe m-% = %80,8%100000,1

1099,87 3=

-

g

g

__________________________________________________________________________________

2.Useissa antasideissa (vatsahappoja sitovia lkkeit) kytetn alumiinihydroksidia reagoimaan vatsahappojen kanssa. Vatsahapot sisltvt pasiassa vetykloridihappoa, joka reagoi alumiini-

hydroksidin kanssa seuraavan tasapainottamattoman reaktioyhtln mukaisesti

Al(OH)3(s) + HCl (aq) AlCl3(aq) + H2O (l)

a) Tasapainota reaktioyhtl.

b) Kuinka monta grammaa vetykloridia voi reagoida, kun alumiinihydroksidia on kytss 0,500 g?

c) Kuinka monta grammaa syntyy alumiinikloridia ja kuinka monta grammaa syntyy vett, kun

kytss on 0,500 g alumiinihydroksidia.

d) Osoita, ett b- ja c-kohdissa saamasi tulokset ovat yhtenevi massan silymisen lain kanssa.

Vast:a) Al(OH)3(s) + 3HCl (aq) AlCl3(aq) + 3H2O (l)

b) - Lasketaan ensin alumiinihydroksidin ainemr m (Al(OH)3) = 0,500 g => n (Al(OH)3) = m/M = 6,41010

-3mol

M(Al(OH)3) = 78,00 g/mol

- Selvitetn vetykloridin ainemr => reaktioyhtlst nhdn, ett

n (HCl) = 3n (Al(OH)3)= 19,2310-3

mol

- Lasketaan vetykloridin massa

M (HCl) = 36,46 g/mol

=> m (HCl) = n M =19,2310-3mol 36,46 g/mol = 0,701 g

c) Reaktioyhtlst nhdn, ett

n (AlCl3) = n (Al(OH)3)= 6,41010-3mol

M(AlCl3) = 133,3 g/mol => m(AlCl3) = n M = 0,855 g

7/25/2019 KEB-61050

7/24

n (H2O) = 3n (Al(OH)3)= 19,2310-3mol

M(H2O) = 18,01 g/mol => m(H2O) = n M = 0,346 g

d) Aineen hvittmyyden laki (massan silymisen laki):

Kemiallisissa reaktioissa ei aineen kokonaismassassa tapahdu muutosta

- Lasketaan lhtaineiden yhteismassa ja tuotteiden yhteismassa => niden kahden summan tulisi olla samat

m (lhtaineet) = (0,500+0,701) g = 1,201 g

Voimassa ! m (tuotteet) = (0,855+0,346)g = 1,201 g

__________________________________________________________________________________

3. Kiinte litiumhydroksidia LiOH kytetn avaruusaluksissa pienentmn hengityksess syntyvn

hiilidioksidin osuutta ilmassa. Reaktiotuotteina syntyy litiumkarbonaattia Li2CO3 ja vett. Kuinkamonta grammaa hiilidioksidia voidaan adsorboida 1,00 kg:aan litiumhydroksidia.

Vast:

Kirjoitetaan tasapainotettu reaktioyhtl

2 LiOH + CO2 Li2CO3 + H2O

Lasketaan litiumhydroksidin ainemr

mLiOH= 1,00 kg molmolg

g

Mm

nLiOH

75,41/95,23

31000,1=

==

MLiOH= 23,95 g/mol

Selvitetn hiilidioksidin ainemr => reaktioyhtlst nhdn, ett

nCO2= nLiOH= 20,88 mol (nLiOH : nCO2= 2 : 1)

Lasketaan hiilidioksidin massa

MCO2= 44,01 g/mol

=> mCO2= nM = 20,88 mol 44,01 g/mol = 919 g

4. Laboratoriossa tutkittiin superfosfaatin (lannoite) valmistamista apatiitista. Se tapahtuu alla olevan

reaktion mukaan. Kytetyss apatiitissa oli eppuhtauksia 14 massa-%.

2 Ca5F(PO4)3+ 7 H2SO4+ 3 H2O3 Ca(H2PO4)2 H2O + 7 CaSO4+ 2 HF

Kuinka monta grammaa 72,0 massaprosenttista rikkihappoa tytyi vhintn kytt, jotta

100,0 g eppuhdasta apatiittia saatiin reagoimaan?

Vast:

Selvitetn ensin apatiitin (Ca5F(PO4)3) ainemr ja sen jlkeen voidaan laskea tarvittavan

rikkihapon ainemr ja massa.

Eppuhdasta apatiittia oli 100,0 g ja siin oli eppuhtauksia 14 massa-% eli puhdasta apatiittia

oli 86,0 g.

m(apat.) = 86,0 g

M(apat.) = 504,5 g/mol => n(apat.) = m/M = 0,1705 mol

Reaktioyhtlst nhdn, ett n(H2SO4) = 7/2n(apat.) = 0,5966 mol

7/25/2019 KEB-61050

8/24

M(H2SO4) = 98,1 g/mol

m(H2SO4) = nM = 58,53 g (Huom.!100 % happoa)

72,0 %:sta rikkihappoa tarvitaan: (100 / 72,0) 58,53 g = 81,3 g

5. Ammoniakkikaasu (NH3) ja happikaasu reagoivat keskenn, jolloin muodostuu typpikaasua ja

vesihyry. a) Kirjoita tasapainotettu reaktioyhtl.

b) Kuinka monta grammaa syntyy vesihyry, kun kytss on 34,0 g ammoniakkia ja 50,0 g happea?

Vast: a) 4 NH3(g) + 3 O2(g)2 N2(g) + 6 H2O (g)

b) Rajoittava reagenssi => toinen lhtaineista loppuu ensin ja sen avulla

ratkaistaan tuotteen mr.

=> Lasketaan molempien lhtaineiden ainemrt

m (NH3) = 34,0 g

M (NH3) = 17,03 g/mol => n (NH3) = m/M= 1,996 mol

m (O2) = 50,0 g

M (O2) = 32,00 g/mol => n (O2) = m/M= 1,562 mol

=> Reaktioyhtlst nhdn, ett ammonikkia tarvittaisiin n(NH3) = 4/3n(O2) = 2,083 mol, mutta sit on vain 1,996 mol eli ammoniakki on rajoittava reagenssi. Sen avulla lasketaan

syntyvn veden mr.

(II tarkastelutapa: Happea tarvittaisiin n(O2) = 3/4n(NH3) = 1,497 mol, mutta sit on 1,562 mol eli ylimrin)

=> Vett muodostuu n(H2O) = 6/4n(NH3) = 6/41,996 mol = 2,994 mol

M(H2O) = 18,01 g/mol

=> m(H2O) = nM = 2,994 mol 18,01 g/mol = 53,92 g = 53,9 g

III tarkastelutapa:

Tarvittava suhde => reaktioyhtln kertoimista

1,33334

n

n

2O

3NH

==

Todellinen suhde => lasketuista ainemrist

1,2781,5621,996

n

n

2O

3NH

==

Koska todellinen suhde on pienempi kuin tarvittava, on ammoniakkia liian vhn.

7/25/2019 KEB-61050

9/24

6. Kuparia voidaan valmistaa erst kuparimalmista, jota kutsutaan borniitiksi (Cu3FeS3). Borniitti reagoi kuumennettaessa hapen kanssa seuraavan reaktioyhtln mukaisesti

2 Cu3FeS3(s) + 7 O2(g) 6 Cu (s) + 2 FeO (s) + 6 SO2(g)

Kun 2,50 tn borniittia reagoi hapen kanssa (jota on ylimrin), oli kuparin saanto-prosentti 86,3 %.Mik oli saadun kuparin massa grammoina.

Vast: Saanto on 86,3 m-% teoreettisesta => lasketaan ensin kuparin teoreettinen saanto grammoina.

m (born.) = 2,50106g

M (born.) = 342,7 g/mol

=> n (born.) = m/M = 7295 mol

=> n (Cu) = 6/2 n (born.)

=> m (Cu) = 6/2 7295 mol 63,55 g/mol = 1,39 tn (= teoreettinen saanto)

=> Cu) = 0,863 1,39 tn = 1,20 tn (= saatu)

___________________________________________________________________________________

7. 1,2102g Na2S2O3 5 H2O:ta liuotettiin veteen ja laimennettiin 1,2510

3ml:ksi. Laske

liuoksen konsentraatio.

Vast:

ainemrensinnselvitetjotentiedetn,tilavuusV

nc =

M (Na2S2O3 5 H2O) = 248,3 g/mol m (Na2S2O3 5 H2O) = 1,210

2g = 120 g => n (Na2S2O3 5 H2O) = m/M = 0,483 mol

=> 3333 mol/dm0,38

dm10101,25

0,438mol

V

nc =

==-

___________________________________________________________________________________

8. 16,0 mol/dm3typpihapon tiheys on 1400 kg/m3. Montako g vett on 100 cm3:ssa tt happoa?

Vast: 333 0,1dmg/140g/dm1400kg/m1400 ===

=> eli 0,1 dm3liuosta painaa 140 g ja siin on molemmat sek vesi ett typpihappo=> m (HNO3) + m (H2O) = 140 g

Selvitetn ensin m(HNO3) massa:

c= 16,0 mol/dm3

V= 0,1 dm3

c= n/V => n = c V = 1,6 mol

n= m/M => m = n M = 1,6 mol 63,01 g/mol = 100,8 g

=> m(H2O) = (140-100,8) g = 39,2 g

___________________________________________________________________________________

7/25/2019 KEB-61050

10/24

TTY, Kemia


Laskuharjoitus 3, syksy 2014, torstai 9.10.2014 klo 1416 K1703Hapettuminen ja pelkistyminen, kaasut, hapot ja emkset

_________________________________________________________________________________

1. Mrit seuraavien reaktioyhtliden kertoimet tarkastelemalla hapetuslukujen muutoksia.

Merkitse nkyviin hapetusluvut ja elektronien siirrot sek tasapainota reaktioyhtlt. Mitk

aineet reaktioyhtliss hapettuvat ja mitk pelkistyvt? Mitk ovat pelkistimi ja mitkhapettimia? Perustele vastauksesi.

a) S + HNO3 H2SO4+ NO2+ H2O

b) NH3+ CuO Cu + N2+ H2O

c) Cr2O72-+ Fe2++ H+ Cr

3++ Fe3++ H2O

Vast: - Ensin kirjoitetaan hapetusluvut kunkin alkuaineen atomin ylpuolelle reaktioyhtlss (vain yhden atomin hapetusluku).

- Tmn jlkeen katsotaan mik aine hapettuu ja mik pelkistyy.- Merkitn nkyville elektronien siirrot.

- Tasapainotetaan elektronien siirrot niin, ett vastaanotettujen elektronien mrt ovatsamat kuin luovutettujen elektronien mrt.

- Lopuksi tasapainotetaan muut alkuaineet ja tarkistetaan, ett varaukset

ovat samat kummallakin puolella reaktioyhtl.

(Opiskele hapetuslukuja koskevia sntj kemian perusteiden kalvokopioista

(Moodle) ja laajemmista kemian oppikirjoista. Sielt lydt mys poikkeuksia hapen

ja vedyn kohdalle. Hapetusluku merkitn roomalaisilla numeroilla alkuaineen

atomin

symbolin ylpuolelle (reaktioyhtln tasapainotuksessa). Yhdisteiden nimemisess

hapetusluku merkitn sulkeisiin alkuaineen nimen pern esim.

FeCl2=> rauta(II)kloridi)

a)II

2

I

2

IIIV

4

IIVI

2

I

3

IIVI0

OHONOSHONHS-+-+-++-++

+++

Rikin (S) hapetusluku kasvaa (0+VI) eli se hapettuu, luovuttaa 6 e-

Typen (N) hapetusluku pienenee (+V +IV) eli se pelkistyy, vast.ottaa 1 e-

Tasapainotetaan elektronien siirrot:

S hapettuu 0+VI (6 yksikk) x 1 (pelkistin)

N pelkistyy +V +IV (1 yksikn) x 6 (hapetin)

Kerrotaan typpe sisltvt aineet reaktioyhtln molemmin puolin kuudella ja rikkisisltvien aineiden eteen ei tule kerrointa.

II

2

I

2

IIIV

4

IIVI

2

I

3

IIVI0

OHON6OSHONH6S-+-+-++-++

+++

Lopuksi tasapainotetaan muut alkuaineet ja tarkistetaan varaukset =>

tss riitt veden eteen kerroin 2.

II2

I2

IIIV4

IIVI2

I3

IIVI0OH2ON6OSHONH6S-+-+-++-++

+++

Varaukset kummallakin puolella reaktioyhtl = 0

7/25/2019 KEB-61050

11/24

b)II

2

I

2

00IIII

3

IIII

OHNCuOCuHN-+-++-

+++

Typen (N) hapetusluku kasvaa (-III 0) eli se hapettuu, luovuttaa 3e-2

(Huom! 2 typpiatomia)

Kuparin (Cu) hapetusluku pienenee (+II 0) eli se pelkistyy, vast.ottaa 2e-


N hapettuu -III0 (23 yksikk) x 1

Cu pelkistyy +II 0 (2 yksikk) x 3

Kerrotaan kuparia sisltvt aineet reaktioyhtln molemmin puolin kolmella ja typpe

sisltvien aineiden eteen ei tule kerrointa.

2 NH3+ 3 CuO 3 Cu + N2+ 3 H2O

Tss vaiheessa ammoniakin eteen lhtaineissa voidaan kirjoittaa 2, koska tuotteidenpuolella on typpe 2 atomia. Samalla voidaan tasapainottaa reaktioyhtl lopullisesti eli

veden eteen tulee kerroin 3.

Varaukset molemmin puolin reaktioyhtl 0 eli samat.

c) +VI -II +II +I +III +III +I -II

Cr2O72-

+ Fe2+

+ H+Cr

3++ Fe

3++ H2O

Kromin (Cr) hapetusluku pienenee (+VI +III) eli pelkistyy, vast.ottaa 3e-2

(Huom! 2 kromiatomia)Raudan (Fe) hapetusluku kasvaa (+II +III) eli hapettuu, luovuttaa 1 e

-


Cr pelkistyy (23 e-) yksikk x 1

Fe hapettuu 1 yksikk x 6

+VI -II +II +I +III +III +I -II

Cr2O72-+ 6 Fe2+ + H+2 Cr3++ 6 Fe3++ H2O

Tasapainotetaan muut alkuaineet ja tarkistetaan varaukset

Cr2O72-

+ 6 Fe2+

+14 H+2 Cr

3++ 6 Fe

3++ 7H2O

Varaukset:

Lhtaineiden puolella (-2) + 6 (+2) + 14 (+1) = +24 varaukset tasapainossa

Tuotteiden puolella 2 (+3) + 6 (+3) = +24

________________________________________________________________________________

7/25/2019 KEB-61050

12/24

2.Happamassa liuoksessa permanganaatti-ioni hapettaa rauta(II)ionin seuraavasti:

Fe2+

+ MnO4-+ H

+ Fe

3++ Mn

2++ H2O

a) Mrit reaktioyhtln kertoimet. Merkitse nkyviin hapetusluvut ja elektronien siirrot sek

tasapainota reaktioyhtl.

b) Kun 1,91 g erst rautamalmia liuotettiin ylimrn happoa ja muodostuneet Fe2+- ionit

hapetettiin, kului 27,4 ml permanganaatti liuosta, jonka konsentraatio oli 0,125 mol/dm3. Laske

malmin rautapitoisuus massaprosentteina.

a)

+II +VII -II +I +III +II +I -IIFe2+ + MnO4

- + H+ Fe3+ + Mn2+ + H2O

Hapettuu;luovuttaa 1e-5

Hapetusluku kasvaa +II+III Elektronien siirrot

Pelkistin yht suuriksi

Pelkistyy;vast.ottaa 5e-1

Hapetusluku pienenee +VII+II

Hapetin

Lopullinen tasapainotettu reaktioyhtl:

5 Fe2+

+ MnO4-+ 8 H

+ 5 Fe

3++ Mn

2++ 4 H2O

b)

Ensin on selvitettv permanganaatin ainemr.

c = n/V => n(MnO4-) = cV = 3,425 10

-3mol

n(Fe2+) = 5 n (MnO4- ) = 1,7125 10-2mol

M (Fe) = 55,847 g/mol m (Fe) = nM= 0,9564 g

50,1%100%1,91g

0.9564g%m ==-

3. a) Mik on ammoniakkiliuoksen NH3-konsentraatio, kun 11,2 dm3(NTP) ammoniakki-

kaasua on liuotettu 2,0 dm3:iin vett?

b) Suljetussa astiassa on 615 mg er kaasua. Kaasun tilavuus on 500 ml, paine 100,00 kPa ja lmptila 22C. Laske kaasun moolimassa.

Vast: a)

Kysytn konsentraatiota eliLiuos

NH

NHV

nc 3

3=

.

- Tiedetn liuoksen tilavuus Vliuos=2,0 dm3.

- Selvitettv ensin ammoniakin ainemr.

- NTP-olosuhteet(T=0C=273,15 K ja p= 101,325 kPa) => saa kytt

moolitilavuutta Vm= 22,4 dm3

/mol.

0,5mol/22,4dm

11,2dm

V

Vn

3

3

m

NH

NH3

3===

mol=>

3

3

Liuos

NH

NH mol/dm0,252,0dm

0,5mol

V

nc 3

3===

7/25/2019 KEB-61050

13/24

b)Kytetn kaasujen yleist tilanyhtl pV = nRTja ainemrn kaavaa n=m/M

=> nm kaksi yhdistmll saadaan laskettua kaasun moolimassa.

pV

mRTM

M

mRTpV ==

m= 61510-3g

V= 500 ml = 0,510-3

m3

R= 8,314 JK-1mol-1(J=Nm)

p= 100,00103Pa (Pa=N/m

2)

T= (273 + 22)K = 295 K

=> sijoitetaan arvot kaavaan ja saadaan kaasun moolimassaksi M= 30,2 g/mol.

__________________________________________________________________________________

4. 100 grammaa 3m-%:sta vetyperoksidiliuosta hajotetaan katalyyttisesti vedeksi ja

hapeksi. Paljonko (dm

3

) happea kehittyy, kun paine on 99,19 kPa ja lmptila 20C?

Vast:- Kirjoitetaan ensin tasapainotettu reaktioyhtl

2 H2O2(aq)2 H2O (l) + O2(g)

- Selvitetn vetyperoksidin massa ja ainemr. Vetyperoksidin ainemrn ja

reaktioyhtln perusteella saadaan selville hapen ainemr.

m(H2O2)= 0,03100g = 3,00 g

M(H2O2)= 34,01 g/mol => 0,0882molM

m)n(

2O

2H ==

=> n(O2)= n(H2O2)= 0,0441 mol

pV = nRT

=>333

3

11

1,1dmm101,08

Pa1099,19

293Kmol8,314JK0,0441mol

p

nRTV ==

==

-

--

__________________________________________________________________________________

5. Paljonko ilmaa (25C, 101,325 kPa) vaatii 60 dm3bensiini palaakseen, jos oletetaan

bensiinin olevan oktaania C8H18? Oktaanin palaessa hapessa syntyy hiilidioksidia ja

vett. Oktaanin tiheys on 0,70 g/cm3ja ilmassa on happea 21 til-%.

Vast: Ilmassa on happea (21til-%), typpe ja joitakin muita kaasuja pieni mri.

palamiseen oktaani kytt hapen eli ensin on selvitettv hapen mr (m3) ja sen

jlkeen tarvittava ilman mr (m3).

- Tydellinen palaminen 2 C8H18(l) + 25 O2(g) 16 CO2(g) + 18 H2O(g)

- Lasketaan ensin oktaanin ainemr ja sen perusteella tarvittava hapen ainemr.

7/25/2019 KEB-61050

14/24

- =m/V ja n=m/M => m=nM

367,7moll114,22g/mo

60dm0,70kg/dm

M

Vn

V

Mn

33

HC

18H8C

188=

=

=

=

- Reaktioyhtlst nhdn, ett 4596moln2

25n

1882 HCO ==

- Hapen tilavuus saadaan kaasujen yleisest tilanyhtlst eli

=> pV = nRT 3112,4m

p

nRTV ==

- Ilmaa tarvitaan 0,21Vilma= 112,4 m3 => Vilma = 535 m

3

________________________________________________________________

6. Laske seuraavien liuosten oksonium- ja hydroksidi-ionien konsentraatiot

a) mahaneste, pH= 0,90

b) pesuaine, pH= 14

Vast:

a) pH= -log [H3O+] [H3O

+]= 10-pH

[H3O+]= 10

-0,90= 0,126 mol/dm

3= 0,13 mol/dm

3

Kw= [H3O

+

][OH

-

] = 110

-14

mol

2

/dm

6

(veden ionitulo, 25C:ssa)

[ ]

314-3-14

3

w mol/dm107,9mol/dm0,126

101

OH

K][OH =

==

+

-

b) [H3O+]= 10-14mol/dm3

[ ]33

14-

-14

3

w mol/dm1mol/dm10

101

OH

K][OH =

==

+

-

________________________________________________________________________________

7. a) Liuoksessa on 0,02 mol typpihappoa (HNO3) 2 dm3:ss vett. Mik on liuoksen

H3O+-konsentraatio ja pH?

b) Liuoksessa on 30 g kaliumhydroksidia 2 dm3:ss vett. Mik on liuoksen

OH

-ionikonsentraatio, H3O+-ionikonsentraatio, pH ja pOH.

Vast:

a) Typpihappo (HNO3) on vahva happo => protolysoituu tysin

HNO3+ H2O NO3-+ H3O

+

7/25/2019 KEB-61050

15/24

n(HNO3)= 0,020 mol

V(HNO3) = 2,0 dm3 3mol/dm010,0

V

nc ==

Protolyysireaktion reaktioyhtlst nhdn, ett [H3O+] = [HNO3] = 0,010 mol/dm

3

pH= -log [H3O+] = 2

b) Kaliumhydroksidi on suola, joka ionisoituu tysin vesiliuoksessa. Ionisoitumisenseurauksena vapautuva hydroksidi-ioni on vahva ems.

KOH K++ OH-

m(KOH)= 30,0 g

M(KOH) = 56,11 g/mol mol535,0M

mn ==

3mol/dm267,0Vnc(KOH) == = [OH-]

pOH = -log[OH-] = -log 0,267 = 0,6

pH + pOH = 14pH = 14-pOH = 13,4

pH = -log [H3O+] [H3O

+] = 10-13,4= 3,9810-14 mol/dm3

________________________________________________________________________________

8. Jteastiassa on 10 litraa vetykloridihappoa HCl(aq), jonka pH on 0,5. On annettu

mrys, jonka mukaan viemriin ei saa kaataa liuosta, jonka pH on alle 2. Miten suureen mrn vett happoliuos on vhintn laitettava, ett mryst noudatettaisiin?

Vast:

Laimennoksessa ainemr silyy

n1= n2c1V1= c2V2

Selvitetn ensin mitk ovat oksoniumionikonsentraatiot kummassakin liuksessa

pH= 0,5 => pH = -log [H3O+] [H3O

+] = 10-0,5= 0,316 mol/dm3(=c1; V1=10dm3)

pH= 2 => pH = -log [H3O+] [H3O

+] = 10-2= 0,01mol/dm3(=c2; V2=?dm3)

10 dm3 0,316 mol/dm3= 0,01 mol/dm3 V2

3

3

33

2 dm316mol/dm0,01

mol/dm0,316dm10

V =

=

Vett tarvitaan vhintn 316 dm3

7/25/2019 KEB-61050

16/24

TTY, Kemia MAL

KEB-61050 KEMIAN PERUSTEET / Kertaustehtvi__________________________________________________________________________________

1. Kofeiini (M=194,2 g/mol) sislt 49,48 m-% hiilt, 5,15 m-% vety, 28,87 m-% typpe ja 16,49

m-% happea. Mrit kofeiinin empiirinen kaava sek molekyylikaava.

Vast:

Mritetn ensin empiirinen kaava

Otetaan kofeiinia 100 g, (CxHyNzOu)d

=> mC= 49,48g

mH=5,15 gmN=28,87g

mO=16,49g

Muodostetaan ainemrist jatkuva suhde

1:2:5:4

1:2,000:4,957:3,997

1,031ekijll t

pienimmlljaetaan:1,031:2,061:5,109:4,120

l15,999g/mo

16,49g:

14,01g/mol

28,87g:

1,008g/mol

5,15g:

12,01g/mol

49,48gn:n:n:n

M

mn ONHC

=> x : y : z : u = 4 : 5 : 2 : 1

=> empiirinen kaava on C4H5N2O

Molekyylikaava: MKof= 194,2 g/mol

M (C4H5N2O) = (412,01 + 51,008 + 214,01 + 15,999) g/mol = 97,099 g/mol

2,00l97,099g/mo

194,2g/mol

M

M

dONHC

Kof

254

=> molekyylikaava on C8H10N4O2

__________________________________________________________________________________

7/25/2019 KEB-61050

17/24

2. Kofeiini (M=194,2 g/mol) sislt 49,48 m-% hiilt, 5,15 m-% vety, 28,87 m-% typpe ja

16,49 m-% happea. Mrit kofeiinin molekyylikaava.

Vast:

1 mol kofeiinia painaa 194,2 g

1 moolissa kofeiinia on seuraavat massat kutakin alkuainetta:

C mC= 0,4948194,2g = 96,09g

H mH= 0,0515194,2g = 10,00g

N mN= 0,2887194,2g = 56,07g

O mO= 0,1649194,2g = 32,02g

Kunkin alkuaineen ainemrt

2,001mol16,00g/mol

32,02g

M

mn

4,002mol14,01g/mol

56,07g

M

mn

9,921mol1,008g/mol

10,00g

M

mn

8,000moll12,011g/mo

96,06g

M

mn

O

N

H

C

Kofeiinin molekyylikaava = C8H10N4O2

__________________________________________________________________________________

3. Tasapainota seuraavat reaktioyhtlt

a) P4O10(s) + H2O(l) H3PO4(l)b) Cd(NO3)2(aq) + Na2S(aq) CdS(s) + NaNO3(aq)

c) HCl(aq) + Ca(OH)2(aq) CaCl2(aq) + H2O(l)d) H3PO4(aq) + Na2CO3(aq) Na3PO4(aq) + CO2(g) + H2O(l).

Vast:

a) P4O10(s) + 6H2O(l) 4H3PO4(l)

b) Cd(NO3)2(aq) + Na2S(aq) CdS(s) + 2NaNO3(aq)

c) 2HCl(aq) + Ca(OH)2(aq) CaCl2(aq) + 2H2O(l)

d) 2H3PO4(aq) + 3Na2CO3(aq) 2Na3PO4(aq) + 3CO2(g) + 3H2O(l).

__________________________________________________________________________________

7/25/2019 KEB-61050

18/24

4. Yhdistett Sb4O5Cl2(s) voidaan valmistaa lmmittmll antimoni(III)oksidin ja

antimoni(III)kloridin seosta. Molemmat lhtaineet ovat kiinteit yhdisteit. Kirjoita tasapainotettu

reaktioyhtl.

Vast:

5Sb2O3(s) + 2SbCl3(s) 3Sb4O5Cl2(s)

__________________________________________________________________________________

5. Kiinte polttoaine, jota kytetn avaruussukkulan kantoraketissa, on ammoniumperkloraatin ja

alumiinijauheen seos. Laukaisuvaiheessa tapahtuu seuraava reaktio

6 NH4ClO4(s) + 10 Al(s) 5 Al2O3(s) + 3 N2(g) + 6 HCl(g) + 9 H2O

a) Paljonko alumiinijauhetta tarvitaan, jos ammoniumperkloraattia on kytss 1,5104kg?

b) Paljonko muodostuu alumiinioksidia, jos kytss on 5000 kg alumiinia?

Vast:

a) m(NH4ClO4)= 1,5104kg

M(NH4ClO4)= 117,5 g/mol

=> n(NH4ClO4) = m/M = 127,7 kmol

=> n(Al) = 10/6 127,7 kmol = 212,8 kmol

=> m(Al) = nM = 212,8103mol26,98g/mol = 5741,3 kg = 5,710

3kg

b) m(Al) = 5000 kgM(Al)= 26,98 g/mol

=> n(Al) = m/M = 185,32 kmol

=> n(Al2O3) = 5/10 185,32 kmol = 92,661 kmol

=> m(Al2O3) = nM = 92,661103mol101,96 g/mol = 9447,7 kg = 9,44810

3kg

__________________________________________________________________________________

7/25/2019 KEB-61050

19/24

6. Fosforitrioksidi (P4O6) ja jodi (I2) reagoivat keskenn, jolloin syntyy difosforitetrajodidia (P2I4)

ja fosforipentoksidia (P4O10).

a) Kirjoita tasapainotettu reaktioyhtl.

b) Kuinka monta grammaa difosforitetrajodidia voidaan valmistaa 5,00 g:sta fosforitrioksidia ja

8,00 g:sta jodia?

Vast: a) 5 P4O6 + 8 I2 4 P2I4 + 3 P4O10

b) Rajoittava reagenssi

m (P4O6) = 5,00 gM (P4O6) = 220 g/mol => n (P4O6) = m/M = 0,02273 mol

m (I2) = 8,00 g

M (I2) = 253,8 g/mol => n (I2) = m/M = 0,03152 mol

Reaktioyhtln mukaan P4O6:a tarvitaan

n (P4O6) = 5/8 n(I2) = 5/8 0,03152 mol = 0,01970 mol

=> P4O6:a on kytss 0,02273 mol > 0,01970 mol eli enemmn kuin tarvitaan

=> I2reagoi kaikki (rajoittava reagenssi)

=> n(P2I4) = 4/8 n(I2) = 4/8 0,03152 mol = 0,01576 mol

=> m(P2I4)= n M = 0,01576 mol 569,6 g/mol = 8,98 g

__________________________________________________________________________________

7/25/2019 KEB-61050

20/24

7. Etikkahappo reagoidessa (CH3COOH) isopentyylialkoholin (C5H11OH) kanssa ja syntyy tuotteena

isopentyyliasetaattia (CH3COOC5H11, esteri joka tuoksuu banaanille) sek vett.

a) Kirjoita tydellinen reaktioyhtl.

b) 1,87 g etikkahappoa ja 2,31 g isopentyylialkoholia reagoi keskenn, jolloin saatiin 2,96 g

isopentyyliasetaattia. Mik oli isopentyyliasetaatin saantoprosentti?

c)

Paljonko isopentyyliasetaattia saatiin, kun 3,58 g etikkahappoa ja 4,75 g

isopentyylialkoholia reagoi keskenn, jos isopentyyliasetaatin saantoprosentti oli 45%.?

Vast:

a) CH3COOH + C5H11OH CH3COOC5H11+ H2O

b) 100%saantoenTeoreettin

saantoTodellinenenttiSaantopros

Selvitetn ensin teoreettinen saanto. Tiedetn molempien lhtaineiden massat, joten lasketaan

ensin niiden ainemrt (mol). Sen jlkeen selvitetn kumpi on rajoittava tekij ja sen avulla

lasketaan tuotteen teoreettinen saanto. Lopuksi lasketaan saalisprosentti.

Metikkah.= 60,05 g/mol

metikkah= 1,87 g netikkah.= m/M = 0,03114 mol

Malkoh.= 88,15 g/mol

malkoh.= 2,31 g nalkoh.= m/M = 0,02621 mol

=> happo ja alkoholi reagoivat suhteessa 1:1, joten rajoittava reagenssi on alkoholi, koska sit onvhemmn

nesteri = 0,02621

Mesteri = 130,2 g/mol mesteri= nM = 3,41 g (teoreettinen saanto)

86,8%100%3,41g

2,96genttiSaantopros

c) Lasketaan ensin teoreettinen saanto ja todellinen saanto = 0,45teoreettinen.

Metikkah.= 60,05 g/mol

metikkah= 3,58 g netikkah.= m/M = 0,05962 mol

Malkoh.= 88,15 g/mol

malkoh.= 4,75 g nalkoh.= m/M = 0,05388 mol

=> happo ja alkoholi reagoivat suhteessa 1:1, joten rajoittava reagenssi on alkoholi, koska sit on

vhemmn

nesteri = 0,05388

Mesteri = 130,2 g/mol mesteri= nM = 7,02 g (teoreettinen saanto)

Esteri saatiin mesteri = 0,457,02g = 3,2 g

_________________________________________________________________________________

7/25/2019 KEB-61050

21/24

8. 10 tonniin 0,3 %:sta MgBr2-liuosta johdetaan kloorikaasua. Paljonko bromia saadaan, kun hvit

ovat 3,5 %. Reaktio tapahtuu alla olevan reaktioyhtln mukaisesti

MgBr2(aq) + Cl2(g) MgCl2(aq) + Br2(l)

Vast: m (MgBr2) = 0,003 10103kg = 30 kg

M(MgBr2) = 184,1 g/mol n(MgBr2) = m/M = 163 mol

=> n(Br2) = 163 mol

=> M(Br2) = 159,8 g/mol m(Br2) = nM = 26047 g

=> hvit olivat 3,5 % eli saanto oli 96,5% teoreettisesta => m(Br2) = 25,1 kg

_________________________________________________________________________________

9. 100,0 ml:aan vett on liuotettu 0,550g Na2SO4:a, 1,188g Na3PO4:a ja 0,223g Li2SO4:a. Mik on

kunkin ionin konsentraatio liuoksessa?

Vast: KonsentraatioLiuos

ii

Vnc

Na2SO4 => 2 Na+ja 1 SO4

2-

Na3PO4 => 3 Na+ja 1 PO4

3-

Li2SO4 => 2 Li+ ja 1 SO4

2-

M (Na2SO4) = 142,04 g/mol

m (Na2SO4) = 0,550 g n = m/M = 3,87210-3mol c(Na2SO4) = 0,03872 mol/dm

3

=> c(Na+) = 20,03872 mol/dm3= 0,07744 mol/dm3

c(SO42-) = 0,03872 mol/dm3

M (Na3PO4) = 163,94 g/mol

m (Na3PO4) = 1,188 g n = m/M = 7,24710-3

mol c(Na3PO4) = 0,07247 mol/dm3

=> c(Na+) = 30,07247 mol/dm3= 0,2174 mol/dm3

c(PO43-) = 0,07247 mol/dm3

M (Li2SO4) = 109,94 g/molm (Li2SO4) = 0,223 g n = m/M = 2,02810-3

mol c(Li2SO4) = 0,02028 mol/dm3

=> c(Li+) = 20,02028 mol/dm

3= 0,04056 mol/dm

3

c(SO42-) = 0,02028 mol/dm3

=> Ionien kokonaiskonsentraatiot:

ctot(Na+) = (0,07744 + 0,2174) = 0,295 mol/dm

3

ctot(SO42-) = (0,03872 + 0,02028) = 0,059 mol/dm3

ctot(PO43-

) = 0,0725 mol/dm3

ctot(Li+

)= 0,0406 mol/dm3

__________________________________________________________________________________

7/25/2019 KEB-61050

22/24

10.Autojen pakokaasujen puhdistuksessa kytettvss kolmitiekatalysaattorissa voi tapahtua mm.

seuraava reaktio

2 CO + 2NO N2+ 2 CO2

a) Mink alkuaineen hapetusluku kasvaa ja mink pienenee tss reaktiossa?

b) Etsi reaktiosta hapetin ja pelkistin.

Vast: Kirjoitetaan hapetusluvut kunkin alkuaineen atomin ylpuolelle reaktioyhtlss.

2

-IIIV

2

0-IIII-IIII

OC2NON2OC2

a) Hiilen (C)hapetusluku kasvaa +II+IV => hapettuu

Typen (N)hapetusluku pienenee +II 0 => pelkistyy

b) Hapetin on N (typpi):vastaanottaa elektroneja => pelkistyy itse

=> aiheuttaa toisen hapettumisen

Pelkistin on C (hiili):vastaanottaa elektroneja => hapettuu itse

=> aiheuttaa toisen pelkistymisen

__________________________________________________________________________________

11.Mrit seuraavien reaktioyhtliden kertoimet tarkastelemalla hapetuslukujen muutoksia.

Merkitse nkyviin hapetusluvut ja elektronien siirrot sek tasapainota reaktioyhtlt.

a) Fe3+ + Sn2+ Fe2+ + Sn4+

b) KBr + H2SO4 K2SO4 + Br2 + SO2 + H2O

Vast:

+III +II +II +IV

a) Fe3+

+ Sn2+

Fe2+

+ Sn4+

Pelkistyy; vast.ottaa 1e-x2

Hapetusluku pienenee +III +II elektronien siirrot yhtsuuriksi

Hapettuu; luovuttaa 2e-x1

Hapetusluku kasvaa +II+IV

=> 2Fe3+

+ Sn2+

2Fe2+

+ Sn4+

(Varaukset molemmin puolin yhtl +8)

+I -I +I +VI II +I +VI II 0 +IV II +I -IIb) KBr + H2 S O4 K2 S O4 + Br2 + S O2 + H2O

Hapettuu; luov. (2x1e-) x1

Hapetusluku kasvaa -I0

elektronien siirrot yhtsuuriksiPelkistyy, vast.ottaa 2e

-x1

Hapetusluku pienenee +VI+IV

=> Lopullinen tasapainotettu reaktioyhtl

2 KBr + 2 H2SO4 K2SO4 + Br2 + SO2 + 2 H2O

_________________________________________________________________________________

7/25/2019 KEB-61050

23/24

12.Cerium(IV)-ioni (Ce4+

) on vahva hapetin, se vastaanottaa halukkaasti yhden elektronin.Tuntematon Sn2+-nyte titrattiin Ce4+-liuoksella. Tllin Sn2+-ionit hapettuivat Sn4+-ioneiksi.

Sn2+-nyte (V=1,00 dm3) kulutti 46,45 ml Ce4+-liuosta (c=0,1050 mol/dm3). Laske Sn2+-ionien

konsentraatio nytteess.

Vast:

+IV +II +III +IV

Ce4+

(aq) + Sn2+

(aq) Ce3+

(aq) + Sn4+

(aq)

Pelkistyy; vast.ottaa 1e-x2

Hapetusluku pienenee +IV +III elektronien siirrot yhtsuuriksi

Hapettuu; luovuttaa 2e-x1

Hapetusluku kasvaa +II+IV

=> 2Ce4+

+ Sn2+

2Ce3+

+ Sn4+

c(Ce4+) = 0,1050 mol/dm3V(Ce4+)= 46,4510-3dm3 => n(Ce4+) = cV = 4,87710-3mol

=> n(Sn2+) = n(Ce4+) = 2,43910

-3mol

V(Sn2+) = 1,00 dm3

=> 332 mol/dm102,439V

n)c(Sn

__________________________________________________________________________________

13. a) Laske ilman keskimrinen moolimassa, kun tiheys NTP:ss on 1,29 g/dm3.

b) Mik on ilman tiheys tunturilla, jossa ilman lmptila on -10C ja paine 93 kPa?

Vast: a)

pV=nRTM

mn

V

m

=> yhdistetn nm kolme kaavaa

p

RT

p

RT

V

mMRT

M

mpV

=> g/mol28,9Pa10101,325

273Kmol8,314JK1,29g/dmM

3

113

(J= Nm ja Pa= N/m2)

b) Edellisest kohdasta =>

RT

Mp

=> g/mol1,2310)K(273mol8,314JK

93kPa28,9g/mol

11

__________________________________________________________________________________

7/25/2019 KEB-61050

24/24

14.Karbonaattipitoiset kivet, kuten kalkkikivi CaCO3, reagoivat laimeiden happojen (esimerkiksi

HCl) kanssa hiilidioksidia tuottaen. Hiilidioksidin lisksi reaktiotuotteina syntyy kalsiumkloridia

ja vett.

a) Kirjoita tydellinen reaktioyhtl.

b) Mik on syntyvn hiilidioksidin massa, jos kytss on 33,7g kalkkikive?

c) Mik olisi ko. hiilidioksidimrn tilavuus NTP-olosuhteissa?

Vast:

a) CaCO3(s) + 2 HCl(aq) CO2(g) + CaCl2(aq) + H2O(l)

b) M(CaCO3) = 100,09g/mol

m(CaCO3)= 33,7 g n(CaCO3)= m/M = 0,3367mol

=> n(CO2) = n(CaCO3) = 0,3367mol

M(CO2) = 44,01g/mol

=> m(CO2) = nM = 14,8 g

c) 33mm

7,54dm/mol22,4dm0,3367molVnVV

Vn

Huom! Moolitilavuutta Vmvoi kytt vain kaasuille ja vain NTP-olosuhteissa.

_________________________________________________________________________________

15.Ilmapallon halutaan kohoavan 9 km:n korkeuteen, jolloin se on laajentunut tyteen tilavuuteensa

150 m

3

. vallitseva ilmanpaine 9 km:n korkeudessa on 28 kPa ja lmptila -40C. Kuinka montagrammaa heliumia (He) on palloon tytettv?

Vast:

Kysytn heliumin massaa eli ensin on selvitettv sen ainemr => kytetn kaasujenyleist tilanyhtl

=> pV=nRT

=> NmJjaN/mPaHuom!mol102,17233Kmol8,314JK

150mPa1028

RT

pVn 23

11

33

=> kg8,7g108,674,0g/molmol102,17MnmM

mn 33

Documents

KEB-61050