Χημεία Γ ' Λυκείου • Οξειδοαναγωγή • Θερμοχημεία • Χημική Κινητική • Χημική Ισορροπία

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

1

2

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

 Οξειδοαναγωγή  Θεπμοχημεία  Χημική Κινηηική  Χημική Ιζοπποπία

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

3

Eξώφυλλο Gabriele Gentili Chemical Reaction - *Reazione Chimica Experimantal by Gabriele Gentili *Una reazione chimica è un processo che porta alla formazione di nuove sostanze, trasformando profondamente le sostanze di partenza.

Nel corso di una reazione chimica si rompono dei legami e se ne formano di nuovi: il passaggio è sempre accompagnato da una variazione di energia.

4

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

ΝΓΞΖΓ΢ΜΙΓΚΑ 1.1 ΜΛΓΖΔΜΑΚΑΓΩΓΕ..............................................................................................................5 ΘΓΩΞΖΑ...........................................................................................................................................5 ΓΞΩΠΕΟΓΖΟ ΗΑΠΑΚΜΕΟΕΟ............................................................................................................22 ΔΖΑΗΞΖΟΓΖΟ – ΠΑΡΠΜΝΜΖΕΟΓΖΟ – ΔΜ΢ΓΖΜ ΑΝΜΘΕΗΓΡΟΕΟ – ΜΛΓΖΔΩΠΖΗΕ ‘ΕΑΚΑΓΩΓΖΗΕ ΖΟ΢ΡΟ........ ................................................................................33 ΑΟΗΕΟΓΖΟ 1.1.Α. ΑΝΘΜΖ ΟΠΜΖ΢ΓΖΜΙΓΠΞΖΗΜΖ ΡΝΜΘΜΓΖΟΙΜΖ......................................................37 1.1.Β. ΙΖΓΙΑΠΑ.........................................................................................................................42 1.1.Γ. ΗΑΘΑΞΜΠΕΠΑ ΔΓΖΓΙΑΠΜΟ........................................................................................45 1.1.Δ. ΓΘΓΓ΢ΜΟ ΝΓΞΖΟΟΓΖΑΟ...............................................................................................47 1.1.Γ. ΓΚΑ ΟΩΙΑ ΑΚΠΖΔΞΑ ΙΓΠΑ ΑΝΜ ΔΖΑΔΜ΢ΖΗΓΟΑΚΠΖΔΞΑΟΓΖΟ..........................50 1.1.ΟΠ. ΟΓΖΞΑ ΑΚΠΖΔΞΑΟΓΩΚ...............................................................................................53 1.1.Δ. ΑΓΚΩΟΠΜΟ Μ ΑΞΖΘΙΜΟ ΜΛΓΖΔΩΟΕΟ ΠΜΡ ΟΩΙΑΠΜΟ....................................60 1.1.Ε. ΝΞΑΓΙΑΠΜΝΜΖΜΡΚΠΑΖ ΠΑΡΠΜ΢ΞΜΚΑ ΝΓΞΖΟΟΜΠΓΞΓΟ ΑΝΜ ΙΖΑ ΑΚΠΖΔΞΑΟΓΖΟ...........................................................................................................................63 1.1.Θ. ΓΝΖΙΓΠΑΘΘΩΟΕ..........................................................................................................66 ΘΓΙΑΠΑ ΓΛΓΠΑΟΓΩΚ..................................................................................................................69 2.1 ΙΓΠΑΒΜΘΕ ΓΚΓΞΓΓΖΑΟ ΗΑΠΑ ΠΖΟ ΢ΕΙΖΗΓΟ ΙΓΠΑΒΜΘΓΟ..................................73 ΘΓΩΞΖΑ.........................................................................................................................................73 ΓΞΩΠΕΟΓΖΟ ΗΑΠΑΚΜΕΟΕΟ............................................................................................................79 ΘΓΙΑΠΑ ΓΛΓΠΑΟΓΩΚ..................................................................................................................80 3.1 ΠΑ΢ΡΠΕΠΑ ΑΚΠΖΔΞΑΟΕΟ..............................................................................................82 ΘΓΩΞΖΑ..........................................................................................................................................82 ΓΞΩΠΕΟΓΖΟ ΗΑΠΑΚΜΚΕΟΕΟ.............................................................................................................89 ΑΟΗΕΟΓΖΟ 3.1.Α. ΡΝΜΘΜΓΖΟΙΜΟ ΙΓΟΕΟ ΠΑ΢ΡΠΕΠΑΟ......................................................................93 3.1.Β. ΡΝΜΘΜΓΖΟΙΜΟ ΟΠΖΓΙΖΑΖΑΟ ΠΑ΢ΡΠΕΠΑΟ ΓΞΑΦΖΗΑ.........................................99 3.1.Γ. Ο΢ΓΔΖΑΟΙΜΟ ΗΑΙΝΡΘΕΟ ΠΕΟ ΑΚΠΖΔΞΑΟΕΟ..................................................102 ΘΓΙΑΠΑ ΓΛΓΠΑΟΓΩΚ................................................................................................................109 4.1 ΢ΕΙΖΗΕ ΖΟΜΞΞΜΝΖΑ – ΑΝΜΔΜΟΕ ΑΚΠΖΔΞΑΟΕΟ...............................................114 ΘΓΩΞΖΑ.......................................................................................................................................114 ΓΞΩΠΕΟΓΖΟ ΗΑΠΑΚΜΕΟΕΟ..........................................................................................................116 ΑΟΗΕΟΓΖΟ 4.1.Α. ΑΝΜΔΜΟΕ ΑΚΠΖΔΞΑΟΕΟ..........................................................................................120

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

5

ΘΓΙΑΠΑ ΓΛΓΠΑΟΓΩΚ................................................................................................................130 4.2 ΝΑΞΑΓΜΚΠΓΟ ΝΜΡ ΓΝΕΞΓΑΔΜΡΚ ΠΕ ΘΓΟΕ ΢ΕΙΖΗΕΟ ΖΟΜΞΞΜΝΖΑΟ ΑΞ΢Ε LE CHATELIER..............................................................................................................131 ΘΓΩΞΖΑ...................................................................................................................................................131 ΓΞΩΠΕΟΓΖΟ ΗΑΠΑΚΜΕΟΕΟ............................................................................................................134 ΑΟΗΕΟΓΖΟ 4.2.Α. ΑΞ΢Ε LE CHATELIER....................................................................................................138 ΘΓΙΑΠΑ ΓΛΓΠΑΟΓΩΚ .................................................................................................................148 4.3 ΚΜΙΜΟ ΢ΕΙΖΗΕΟ ΖΟΜΞΞΜΝΖΑΟ.....................................................................................149 ΘΓΩΞΖΑ.......................................................................................................................................149 ΓΞΩΠΕΟΓΖΟ ΗΑΠΑΚΜΕΟΕΟ............................................................................................................152 ΑΟΗΕΟΓΖΟ 4.3.Α. ΚΜΙΜΟ ΢ΕΙΖΗΕΟ ΖΟΜΞΞΜΝΖΑΟ...................................................................................157 4.3.Β. ΓΚΩΟΠΜ ΠΜ ΝΜΟΜΟΠΜ ΙΓΠΑΠΞΜΝΕΟ ΓΚΜΟ ΟΩΙΑΠΜΟ Ή Ε ΑΝΜΔΜΟΕ ΠΕΟ ΑΚΠΖΔΞΑΟΕΟ ΗΑΖ ΑΓΚΩΟΠΕ Ε ΝΜΟΜΠΕΠΑ ΓΚΜΟ ΑΚΠΖΔΞΩΚΠΜΟ...............166 4.3.Γ. ΝΡΗΚΜΠΕΠΑ ΙΖΓΙΑΠΜΟ ΖΟΜΞΞΜΝΖΑΟ................................................................169 4.3.Δ. ΝΞΜΟΘΕΗΕ Ε ΑΦΑΖΞΓΟΕ ΓΚΜΟ Ε ΝΓΞΖΟΟΜΠΓΞΩΚ ΟΩΙΑΠΩΚ ΓΚΩ ΒΞΖΟΗΜΙΑΟΠΓ ΟΓ ΘΓΟΕ ΢ΕΙΖΗΕΟ ΖΟΜΞΞΜΝΖΑΟ........................................................172 4.3.E. ΙΓΠΑΒΜΘΕ ΠΜΡ ΜΓΗΜΡ ΠΜΡ ΔΜ΢ΓΖΜΡ ΓΚΩ ΒΞΖΟΗΜΙΑΟΠΓ ΟΓ ΘΓΟΕ ΢ΕΙΖΗΕΟ ΖΟΜΞΞΜΝΖΑΟ.......................................................................................................178 4.3.ΟΠ. ΑΝΜΔΜΟΕ, ΒΑΘΙΜΟ ΔΖΑΟΝΑΟΕΟ/ΙΓΠΑΠΞΜΝΕΟ ΗΑΖ ΟΡΓΗΓΚΠΞΩΟΕ..183 4.3.Δ. ΓΠΓΞΜΓΓΚΕΟ ΖΟΜΞΞΜΝΖΑ........................................................................................189 4.3.Ε. ΖΟΜΞΞΜΝΖΓΟ ΝΜΡ Γ΢ΜΡΚ ΗΜΖΚΜ ΟΩΙΑ...........................................................195 4.3.Θ. ΑΘΘΑΓΕ ΠΕΟ ΘΓΞΙΜΗΞΑΟΖΑΟ – ΑΘΘΑΓΕ ΠΕΟ ΟΠΑΘΓΞΑΟ............................198 4.3.Ζ. ΔΖΑΓΞΑΙΙΑΠΑ ΟΡΓΗΓΚΠΞΩΟΕΟ ΢ΞΜΚΜΡ..........................................................203 4.3.ΖΑ. ΝΞΜΟΘΕΗΕ ΔΖΑΘΡΠΕ – ΝΞΜΟΘΕΗΕ ΑΔΞΑΚΜΡΟ ΑΓΞΖΜΡ.................................213 4.3.ΖΒ. ΙΓΠΑΒΜΘΕ ΠΕΟ ΝΖΓΟΕΟ.......................................................................................218 ΘΓΙΑΠΑ ΓΛΓΠΑΟΓΩΚ................................................................................................................224 ΓΓΚΖΗΓΟ ΑΟΗΕΟΓΖΟ...................................................................................................................239

6

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

1.1 ΜΛΓΖΔΜΑΚΑΓΩΓΕ ΘΓΩΞΖΑ ΑΞΖΘΙΜΟ ΜΛΓΖΔΩΟΕΟ (Α.Μ.) Οηηξ ημκηηθέξ (εηενμπμιηθέξ) εκχζεηξ, μκμμάδεηαη ημ πναγμαηηθυ θμνηίμ πμο έπεη έκα ηυκ. Οηηξ μμμημπμιηθέξ (μμνηαθέξ) εκχζεηξ, μκμμάδεηαη ημ θαηκμμεκηθυ θμνηίμ πμο ζα απμθηήζεη έκα άημμμ, ακ ηα θμηκά δεφγε ειεθηνμκίςκ ηςκ μμμημπμιηθχκ δεζμχκ απμδμζμφκ ζημ ειεθηνανκεηηθυηενμ άημμμ. ΝΞΑΗΠΖΗΜΖ ΗΑΚΜΚΓΟ ΓΖΑ ΠΜΚ ΡΝΜΘΜΓΖΟΙΜ ΠΜΡ Α.Μ.

1. Πα ειεφζενα ζημηπεία π.π. Na, Cℓ έπμοκ Α.Μ. ίζμ με ημ μεδέκ.

2. Μ Α.Μ. ηςκ μμκμαημμηθχκ ηυκηςκ ηζμφηαη με ημ θμνηίμ ηςκ ηυκηςκ.

3. Πα μέηαιια ζηηξ εκχζεηξ ημοξ έπμοκ ζεηηθυ Α.Μ. Πα αιθάιηα (π.π. Η, Na) έπμοκ Α.Μ. =+1, μη αιθαιηθέξ γαίεξ (π.π. Ca, Mg) έπμοκ Α.Μ.=+2.

4. Πα αμέηαιια ζηηξ εκχζεηξ ημοξ έπμοκ ζεηηθυ ή ανκεηηθυ Α.Μ. 

Πμ θζυνημ (F) ζηηξ εκχζεηξ ημο έπεη Α.Μ. -1.



Πμ μλογυκμ (Μ) ζηηξ εκχζεηξ ημο έπεη Α.Μ. -2, εθηυξ απυ ημ OF2, υπμο έπεη +2 θαη ηα οπενμλείδηα π.π. H2O2, υπμο έπεη -1.



Μ Α.Μ. ημο οδνμγυκμο (Ε) είκαη +1, υηακ εκχκεηαη με αμέηαιια π.π. HCℓ θαη -1, υηακ εκχκεηαη με ηα μέηαιια π.π. NaH.

5.Πμ άζνμηζμα ηςκ Α.Μ. ηςκ αηυμςκ ζε μηα έκςζε ηζμφηαη με ημ μεδέκ, εκχ ημ άζνμηζμα ηςκ Α.Μ. ηςκ αηυμςκ ζε πμιοαημμηθυ ηυκ ηζμφηαη με ημ θμνηίμ ημο ηυκημξ.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

7

6. Μ Α.Μ. είκαη πάκηα αθένημξ ανηζμυξ ε θιαζμαηηθή ηημή πμο πνμθφπηεη μνηζμέκεξ θμνέξ απμηειεί ημ μέζμ υνμ ηςκ ηημχκ ηςκ Α.Μ. υιςκ ηςκ αηυμςκ ημο ίδημο πεμηθμφ ζημηπείμο πμο πενηέπμκηαη ζημ μυνημ ή ζημ ηυκ. ΓΡΞΓΟΕ ΑΞΖΘΙΜΡ ΜΛΓΖΔΩΟΕΟ Γθανμμγή 1. Ρπμιυγηζε ημκ ανηζμυ μλείδςζεξ ηςκ αηυμςκ ζημ K2Cr2O7 (δίπνςμηθυ θάιημ) πνεζημμπμηχκηαξ ημοξ ζπεηηθμφξ θακυκεξ. Ακάιοζε,

Δίκεηαη μ πεμηθυξ ηφπμξ ηεξ έκςζεξ;

Απαηημφμεκεξ

Δεημφκηαη μη ανηζμμί μλείδςζεξ ηςκ αηυμςκ.

γκχζεηξ Παθηηθή

Ανπηθά ζα οπμιμγηζηεί μ ανηζμυξ μλείδςζεξ ηςκ αηυμςκ, πμο είκαη γεκηθά «ζηαζενυξ». Οηε ζοκέπεηα ζα ηεζεί ςξ άγκςζημξ μ ανηζμυξ μλείδςζεξ ηςκ αηυμςκ πμο είκαη γεκηθά «μεηαβιεηυξ». Πέιμξ, ζα εθανμμζημφκ μη γεκηθυηενμη απυ ημοξ θακυκεξ.

Γπίιοζε

Πμ Η έπεη +1 θαη γηα 2 άημμα, 2(+1)=+2. Πμ Μ έπεη -2 θαη γηα 7 άημμα, 7(-2)=-14. Έζης x μ ανηζμυξ μλείδςζεξ ημο αηυμμο ημο Cr, μπυηε γηα 2 άημμα, 2x. Έπμομε: +2-14+2x=0x=+6

Γθηίμεζε,

Μη ανηζμμί μλείδςζεξ θαίκμκηαη ζημ πεμηθυ ηφπμ:

Απμηέιεζμα

K 21Cr26O72

Γηα ελάζθεζε 2. Ρπμιυγηζε ημκ ανηζμυ μλείδςζεξ ημο αηυμμο ημο ζείμο (S) ζημ SO42  ζεηηθυ ακηυκ πνεζημμπμηχκηαξ ημοξ θακυκεξ.

8

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

3. Κα οπμιμγίζεηε ημκ ανηζμυ μλείδςζεξ ημο Κ, ημο S, ημο Cℓ θαη ημο P ζηηξ παναθάης πεμηθέξ μοζίεξ: α. NH 3 , N 2O, NH 2OH , N 2O4 , N 2O5 , NO3 , HNO2 , NH 4 NO3 , Mg ( NO3 ) 2 , NH 4Cl β. H 2 S , SO42 , SO32 , S8 , Na2 SO4 , CaSO3 , Al2 (SO4 )3 , HSO4 γ. HCl , HClO, Cl2 , KClO3 , HClO4 , Cl2O7 , FeCl3 , NaClO, CaOCl2 , ClO2 , Mg (ClO3 ) 2 δ. H 3 PO4 , P4 , PH 3 , H 3 PO3 , PO43 , NaH 2 PO4 , P2O5 , ( NH 4 )3 PO4 Νμημξ είκαη μ μέγηζημξ ανηζμυξ μλείδςζεξ ημο 7Κ, ημο 16S, ημο 17Cℓ θαη ημο 15P; 4. Κα οπμιμγίζεηε ημκ ανηζμυ μλείδςζεξ ημο C ζηηξ παναθάης εκχζεηξ πνεζημμπμηχκηαξ ηυζμ ημκ μνηζμυ ημο Α.Μ., υζμ θαη ημοξ πναθηηθμφξ θακυκεξ.

CH 4 , CH3Cl , CH 2Cl2 , CCl4 , CH 3OH , CH 2  O, HCOOH , HCN , CO2 , C2 H 2 , C2 H 6 , C2 H5Cl , CH 3CN , CH 2  CH 2 , CH 3CH  O, CH 3COOH

5. Κα οπμιμγίζεηε ημκ ανηζμυ μλείδςζεξ: α. ημο C ζημ C3H8 θαη ζημ CH CH. β. ημο Fe ζημ Fe3O4. Πη ζεμαίκεη ε θιαζμαηηθή ηημή ημο ανηζμμφ μλείδςζεξ πμο πνμθφπηεη με βάζε ημοξ πναθηηθμφξ θακυκεξ; 6. Κα επηιέλεηε ηε ζςζηή απάκηεζε ζε θαζεμία απυ ηηξ επυμεκεξ ενςηήζεηξ. α. Μ ανηζμυξ μλείδςζεξ ημο μλογυκμο μπμνεί κα πάνεη ηηξ ηημέξ: i. -2, 0 ii. -2, +2 iii. -2, -1, 0, +2 iv. -2, 0, +1 β. Πμ Cℓ έπεη ανηζμυ μλείδςζεξ +7 ζηεκ έκςζε: i. HCℓO3 ii. HCℓO4 iii. NaCℓO2 iv. NaCℓO γ. Οε πμηα απυ ηηξ επυμεκεξ εκχζεηξ ημ S έπεη ημκ μεγαιφηενμ ανηζμυ μλείδςζεξ; i. H2SO3 ii. NaHSO3 iii. S8 iv. Na2SO4 δ. Πμ Cℓ ζημ HCℓ έπεη ανηζμυ μλείδςζεξ -1, επεηδή: i. πνμζιαμβάκεη έκα ειεθηνυκημ. ii. είκαη αμέηαιιμ. iii. είκαη ειεθηνανκεηηθυηενμ απυ ημ Ε. ε. Μ ανηζμυξ μλείδςζεξ ημο S ζημ Al2(SO4)3 είκαη: i. -2 ii. +3 iii. +4 iv. +6 ζη. Οε πμηα απυ ηηξ επυμεκεξ μοζίεξ ημ Μ έπεη ημκ μηθνυηενμ ανηζμυ μλείδςζεξ; i. O3 ii. CaO iii. H2O2 iv. Na2O2 δ. Νμημ απυ ηα παναθάης ζημηπεία δεκ εμθακίδεηαη με ανηζμυ μλείδςζεξ +1; i. H ii. Na iii. Zn iv. Br ε. Οε πμηα απυ ηηξ επυμεκεξ εκχζεηξ μ C έπεη ανηζμυ μλείδςζεξ μεδέκ; i. CH3OH ii. CH2Cℓ2 iii. CO2 iv. CH2=CH2 ζ. Οε πμηα απυ ηηξ επυμεκεξ εκχζεηξ ημ Κ έπεη μηθνυηενμ ανηζμυ μλείδςζεξ;

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

9

i. N2 ii. NH4Cℓ iii. HNO3 iv. NaNO2 η. Έκα ζημηπείμ, πμο ακήθεη ζε θφνηα μμάδα ημο Ν.Ν., εμθακίδεηαη ζηηξ εκχζεηξ ημο με ανηζμμφξ μλείδςζεξ απυ -2 μέπνη +6. Οε πμηα μμάδα ημο Ν.Ν. ακήθεη; i. IIA ii. VIA iii. VIIIA iv. IVA 7. Νμημξ είκαη o ανηζμυξ μλείδςζεξ ημο Κ ζηηξ εκχζεηξ: ΚΕ3, HNO3, N2O, NO2, HNO2, NO; 8. Ιμνηαθυ ηχδημ, I2, ακηηδνά με οδαηηθυ δηάιομα ζεηoζεηηθoφ καηνίμο ζφμθςκα με ελίζςζε: I2 + 2Na2S2O3  2NaI + Na2S4O6. α. Νμημξ o ανηζμυξ μλείδςζεξ ημο ζείμο: i. ζημ ηυκ S2O32-; ii. ζημ ηυκ S4O62-; β. Νχξ ελεγείηαη υηη μ ανηζμυξ μλείδςζεξ ημο ζείμο δεκ είκαη αθέναημξ;

ηεκ

9. Κα γνάρεηε ηηξ αθυιμοζεξ εκχζεηξ ημο άκζναθα ζε ζεηνά αολακυμεκμο ανηζμμφ μλείδςζεξ ημο άκζναθα: CO2, CH3OH, CHI3, HCOOH, HCHO, CH4.

10. Πη ηζπφεη γηα ημκ ανηζμυ μλείδςζεξ ημο βνςμίμο ζημ ηυκ (ΒrOn)-; α. n = 0 A.O. = +1 β. n = 1 A.O. = 0 γ. n = 1 A.O. = +3 δ. n = 3 A.O. = +3 ε. n = 3 A.O. = +5

10

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

ΜΛΓΖΔΩΟΕ Μνηζμμί:  είκαη ε έκςζε εκυξ ζημηπείμο με μλογυκμ ή ε αθαίνεζε οδνμγυκμο απυ μία πεμηθή έκςζε. π.π. C  O2  CO2 μ άκζναθαξ μλεηδχκεηαη ζε CO2. 4 HCl  O2  2 H 2O  Cl2 , ημ HCℓ μλεηδχκεηαη ζε Cℓ2. Ιεημκέθηεμα μνηζμμφ με ηεκ ακηίδναζε: 2 Na  Cl2  2 NaCl , ζηεκ μπμία δεκ έπμομε ζομμεημπή οδνμγυκμο ή μλογυκμο.  είκαη ε απμβμιή ειεθηνμκίςκ, π.π. 2 Na  Cl2  2 NaCl , ημ Na απμβάιιεη ειεθηνυκημ άνα μλεηδχκεηαη. Ιεημκέθηεμα μνηζμμφ με ηεκ ακηίδναζε: C  O2  CO2 ζηεκ μπμία μ άκζναθαξ μλεηδχκεηαη πςνίξ κα απμβάιιεη ειεθηνυκηα , γηαηί μ δεζμυξ είκαη μμμημπμιηθυξ θαη γίκεηαη αμμηβαία ζοκεηζθμνά e-.  είκαη ε αφλεζε ημο ανηζμμφ μλείδςζεξ. ΑΚΑΓΩΓΕ Μνηζμμί:  είκαη ε έκςζε εκυξ ζημηπείμο με οδνμγυκμ ή ε αθαίνεζε μλογυκμο απυ μία πεμηθή έκςζε π.π. H 2  Br2  2 HBr , ημ βνχμημ ακάγεηαη ζε HBr, ZnO  C  Zn  CO , ημ ZnO ακάγεηαη ζε Zn. Ιεημκέθηεμα μνηζμμφ με ηεκ ακηίδναζε: 2 Na  Cl2  2 NaCl , ζηεκ μπμία δεκ έπμομε ζομμεημπή οδνμγυκμο ή μλογυκμο.  είκαη ε πνυζιερε ειεθηνμκίςκ. π.π. 2 Na  Cl2  2 NaCl , ημ Cℓ2 πνμζιαμβάκεη ειεθηνυκηα άνα ακάγεηαη. Ιεημκέθηεμα μνηζμμφ με ηεκ ακηίδναζε: C  O2  CO2 , ζηεκ μπμία ημ μλογυκμ ακάγεηαη πςνίξ κα πνμζιάβεη ειεθηνυκηα (αιιά ζοκεηζθένεη).  είκαη ε μείςζε ημο ανηζμμφ μλείδςζεξ

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

11

Γηα ελάζθεζε 1. Νμηεξ απυ ηηξ παναθάης ακηηδνάζεηξ είκαη μλεηδμακαγςγηθέξ θαη πμηεξ μεηαζεηηθέξ; Οε θάζε ακηίδναζε μλεηδμακαγςγήξ κα βνεζεί πμημ ζημηπείμ μλεηδχκεηαη θαη πμημ ακάγεηαη. α. C  O2  CO2 β. 2 Na  Cl2  2 NaCl γ. Zn  2 HCl  ZnCl2  H 2 δ. HCl  NaOH  NaCl  H 2O ε. CaCO3  CaO  CO2 2. Κα βνεζεί πμηεξ απυ ηηξ επυμεκεξ ακηηδνάζεηξ είκαη μλεηδμακαγςγηθέξ θαη πμηεξ υπη. Οε θάζε ακηίδναζε μλεηδμακαγςγήξ κα βνεζεί πμημ ζημηπείμ μλεηδχκεηαη θαη πμημ ακάγεηαη. α. Mg  O2  2MgO β. H 2  Cl2  2 HCl γ. 2 Na  2 H 2O  2 NaOH  H 2 δ. CO2  2 KOH  K 2CO3  H 2O ε. C  2 H 2 SO4  CO2  2SO2  2 H 2O ΜΛΓΖΔΩΠΖΗΕ ΜΡΟΖΑ Μνηζμυξ: μκμμάδμκηαη μη μοζίεξ (ζημηπεία, πεμηθέξ εκχζεηξ ή ηυκηα) πμο πνμθαιμφκ ηεκ μλείδςζε δειαδή πενηέπμοκ άημμα ηα μπμία μπμνμφκ κα ακαπζμφκ, δειαδή κα ειαηηχζμοκ ημκ ανηζμυ μλείδςζήξ ημοξ.

ΑΚΑΓΩΓΖΗΕ ΜΡΟΖΑ Μνηζμυξ: μκμμάδμκηαη μη μοζίεξ (ζημηπεία, πεμηθέξ εκχζεηξ ή ηυκηα) πμο πνμθαιμφκ ηεκ ακαγςγή δειαδή πενηέπμοκ άημμα ηα μπμία μπμνμφκ κα μλεηδςζμφκ, δειαδή κα αολήζμοκ ημκ ανηζμυ μλείδςζήξ ημοξ.

12

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

ΗΡΞΖΜΠΓΞΑ ΜΛΓΖΔΩΠΖΗΑ

ΗΡΞΖΜΠΓΞΑ ΑΚΑΓΩΓΖΗΑ

Οημηπεία Πα αμέηαιια με ηεκ ελήξ ζεηνά μλεηδςηηθήξ ηζπφμξ: F2, O3, Cℓ2, Br2, O2, I2, S Δειαδή ημ Cℓ2 είκαη πημ μλεηδςηηθυ απυ ημ Br2, Έηζη έπμομε:

Οημηπεία Ιέηαιια Ε ζεηνά ακαγςγηθήξ ηζπφμξ ηςκ μεηάιιςκ ζε ζπέζε με ημ οδνμγυκμ είκαη: K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H2, Bi, Cu, Hg, Ag, Pt, Au. Δειαδή ημ Η είκαη πημ ακαγςγηθυ απυ ημ Κα. Έηζη,

Cl2  2 NaBr  2 NaCl  Br2 Οοκμπηηθά ηζπφεη: X 2  2 X   .... ( X : F , Cl , Br , I )

O2  O 2  ....

O3  O2  O 2  .... Μλείδηα MnO2  H   Mn 2  ....(  PbO2 )

CuO  Cu 0  ....(  Ag 2O ) 2

K  NaCl  KCl  Na

Γεκηθά ηζπφεη: M  M x   .... Μνηζμέκα αμέηαιια (π.π. C, S, P, H2)

C  CO2  ....,

H 2  H 2O  ....

S  H 2 SO4  ...., P  H 3 PO4  .... Μλείδηα

SO2  H 2 SO4  ...., CO  CO2  ...., H 2O2  O2  ....

H 2O2  H 2O  ....

Μλέα

SO2  S  ....

2 HX  X 2  .... ( X  Cl , Br , I )

Μλέα

H 2 S  S 0  ....

0

H 2 SO4 ( )  SO2  ....

H 2 SO3  H 2 SO4  ....

HNO3 ( )  NO  ....

( ,       )

HNO3 ( )  NO2  ....

Άιαηα

Άιαηα KMnO4  H   Mn 2  .... 

Na2 SO3  Na2 SO4  ....

3

K 2Cr2O7  H  2Cr .... Άιαηα πμο πενηέπμοκ μέηαιιμ με ημκ ακχηενμ Α.Μ. αοημφ π.π.

Fe  Fe  .... Sn 3

2

4

2

 Sn ....

μλογμκμφπα άιαηα αιμγυκςκ  αιμγμκμφπα άιαηα π.π. KClO3  KCl  ....

( ,      ) 2 NaX  X 2  .... ( X  Cl , Br , I ) Na2 S  S  ....

Fe2  Fe3  .... ( Sn2  Sn4 ) Αμμςκία

2 NH 3  N 2  ....

CaOCl2 (  )  CaCl2  ....

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

13

ΗΑΠΕΓΜΞΖΓΟ ΑΚΠΖΔΞΑΟΓΩΚ ΜΛΓΖΔΜΑΚΑΓΩΓΕΟ Μλείδςζε μεηάιιςκ με μλεηδςηηθά μλέα

Μλείδςζε αμέηαιιςκ με μλεηδςηηθά μλέα C

P

S

I2

ποθκυ – ζενμυ H2SO4

CO2

H3PO4

SO2

-

ποθκυ HNO3

CO2

H3PO4

H2SO4

HIO3

αναηυ HNO3

-

H3PO4

H2SO4

-

Ακηηδνάζεηξ απιήξ ακηηθαηάζηαζεξ: Οεηνά ειεθηνμζεηηθυηεηαξ: K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au. Οεηνά ειεθηνμανκεηηθυηεηαξ: F2, Cℓ2, Br2, Μ2, I2, S. Οηηξ ακηηθαηαζηάζεηξ μεηάιιςκ ημ μέηαιιμ εμθακίδεηαη ζηα πνμσυκηα με ημ μηθνυηενμ ανηζμυ μλείδςζεξ (εθηυξ απυ ημ Cu πμο δίκεη Cu2+) Γίδε: i. Me(1) + Άιαξ(1)  Άιαξ(2) + Me(2) Ba + ZnCℓ2  BaCℓ2 + Zn Mg + CaCℓ2 ii. Me + μλφ  Άιαξ + H2↑ Me ειεθηνμζεηηθυηενμ ημο Ε2 Zn + 2HCℓ  ZnCℓ2 + H2↑ Ag + HBr

14

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

iii. α. Ιe + H2O  οδνμλείδημ ημο Me + H2↑ (K, Na, Ba, Ca) β. Me + H2O  Μλείδημ ημο Me + H2 μπμημδήπμηε άιιμ ειεθηνμζεηηθυηενμ ημο Ε2 Βα + 2Ε2Μ  Βα(ΜΕ)2 + Ε2↑ Mg + H2O  MgO + H2↑ iv. Ame(1) + άιαξ(1)  άιαξ(2) + Ame(2) Ame(1) ειεθηνανκεηηθυηενμ ημο Ame(2) Cℓ2 + 2NaBr  2NaCℓ + Br2 v. Ame(1) + μλογμκμφπμ άιαξ(1)  μπογμκμφπμ άιαξ(2) + Ame(2) Ame(1) ειεθηνμζεηηθυηενμ ημο Ame(2) 2NaCℓO3 + I2 → 2NaIO3 + Cℓ2

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

15

Ιεζμδμιμγία ζομπιήνςζεξ ακηηδνάζεςκ μλεηδμακαγςγήξ 1. Γνάθμομε ηα ακηηδνχκηα (μλεηδςηηθυ – ακαγςγηθυ) 2. Γνάθμομε ηα πνμσυκηα αοηχκ – υπςξ πνμθφπημοκ απυ ημοξ πίκαθεξ ηςκ μλεηδςηηθχκ θαη ακαγςγηθχκ μοζηχκ.

3. Ζζμζηαζμίδμομε ηα μλεηδςηηθά θαη ακαγςγηθά με ηα πνμσυκηα αοηχκ. Ναίνκμομε ηυζα άημμα απυ ημ ζημηπείμ πμο μλεηδχκεηαη υζε είκαη ε μεηαβμιή ημο ανηζμμφ μλείδςζεξ ημο ζημηπείμο πμο ακάγεηαη θαη ακηίζημηπα ηυζα άημμα απυ ημ ζημηπείμ πμο ακάγεηαη υζε είκαη ε μεηαβμιή ημο ανηζμμφ μλείδςζεξ ημο ζημηπείμο πμο μλεηδχκεηαη. Ηαη’ αοηυ ημκ ηνυπμ ελαζθαιίδμομε: ζοκμιηθή μεηαβμιή Α.Μ. μλεηδςηηθμφ = ζοκμιηθή μεηαβμιή Α.Μ. ακαγςγηθμφ.

4. Ακ ε ακηίδναζε γίκεηαη ζε υληκμ πενηβάιιμκ γνάθμομε ζηα ακηηδνχκηα ημκ θαηάιιειμ ανηζμυ μμνίςκ μλέμξ.

5. Ζζμζηαζμίδμομε ηα άημμα οδνμγυκμο ζηα δομ μέιε ηεξ πεμηθήξ ελίζςζεξ, πνμζζέημκηαξ ζημ μέιμξ πμο πνεηάδεηαη ημκ θαηάιιειμ ανηζμυ μμνίςκ κενμφ.

6. Γπαιεζεφμομε μεηνχκηαξ ηα άημμα μλογυκμο ζηα δφμ μέιε (πνέπεη κα είκαη ίζα).

Ναναηενήζεηξ ζηηξ ακηηδνάζεηξ μλεηδμακαγςγήξ Πμ μλεηδςηηθυ /ακαγςγηθυ παίδεη θαη ημ νυιμ ημο πενηβάιιμκημξ

K2Cr2O7 + HI → ΚΕ3 + Cℓ2 → Απιή ακηηθαηάζηαζε ή πμιφπιμθε μμνθή

Cu + ΑgNO3(ποθκυ) → Fe + HCℓ→ Fe + HNO3(αναηυ) → Ag + H2SO4(αναηυ) → Αg + HNO3(ποθκυ) → 16

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Πμ HCℓ ακ οπάνπεη άιιμ ακαγςγηθυ παίδεη ημ νυιμ ημο πενηβάιιμκημξ

FeCℓ2 + K2Cr2O7 + HCℓ → ΗMnO4 + HCℓ → ΗMnO4 + HCℓ + H2SO4→ Ηαιφηενμ μληκμ πενηβάιιμκ γηα ηα μλεηδςηηθά ΗMnO4 - K2Cr2O7 ημ H2SO4 θαη υπη HCℓ ή HNO3 Πμ H2O2 θαη ημ SO2 δνμοκ θαη ζακ μλεηδςηηθά θαη ζακ ακαγςγηθά –ζακ ηη ζα δνάζμοκ ημ θαζμνίδεη ημ άιιμ ακηηδνχκ SO2 + H2S →

SO2 + Cℓ2 → KMnO4 + H2O2 + H2SO4 → Πμ H2O2 υηακ δνα ζακ μλεηδςηηθυ ακάγεηαη ζε κενυ – μ ζοκηειεζηήξ ζημ κενυ ζημ ηέιμξ

H2O2 + FeCℓ2 + HCℓ → Πμ H2O2 θαη ημ SO2 υηακ ακηηδνμφκ μεηαλφ ημοξ ηυηε ημ H2O2 είκαη ημ μλεηδςηηθυ SO2 + H2O2 → Πμ πνμïυκ μλείδςζεξ ζομπίπηεη με ημ πνμïυκ ακαγςγήξ-ζοκηειεζηέξ ζημ 1μ μένμξ

SO2 + H2S → Πμ πνμïυκ μλείδςζεξ ζε πενηζζυηενα απυ έκα ζχμαηα-ζοκηειεζηέξ ζημ 1μ μένμξ

KMnO4 + SO2→ Οηε CaOCℓ2 ημ έκα απυ ηα δφμ πιχνηα ακάγεηαη

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

17

Πμ S υηακ μλεηδχκεηαη απυ ποθκυ – ζενμυ H2SO4 δίκεη SO2 εκχ υηακ μλεηδχκεηαη απυ HNO3 δίκεη H2SO4

S + ποθκυ HNO3 → S + αναηυ HNO3 → S + ποθκυ H2SO4 → Μ C μλεηδχκεηαη απυ ποθκυ – ζενμυ H2SO4 θαη απυ ποθκυ HNO3 θαη δίκεη CO2 εκχ δεκ μλεηδχκεηαη απυ αναηυ HNO3

C + ποθκυ HNO3 → C + ποθκυ H2SO4 → Πμ I2 μλεηδχκεηαη απυ ποθκυ HNO3 θαη δίκεη HIO3 εκχ δεκ μλεηδχκεηαη απυ αναηυ HNO3 θαη απυ ποθκυ – ζενμυ H2SO4

I2 + HNO3(ποθκυ) → Αοημμλεηδμακαγςγή

Cℓ2 + KOH →

18

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Ανηζμμί μλείδςζεξ άκζναθα ζηηξ μνγακηθέξ εκχζεηξ Οηηξ μνγακηθέξ εκχζεηξ μ άκζναθαξ ζπεμαηίδεη μμμημπμιηθυ δεζμυ με ηα αμέηαιια Ε, Μ, Κ, ΢ (F, Cℓ, Br, I) θαη εηενμπμιηθυ δεζμυ με ηα μέηαιια Na, K, Ca. Γηα κα οπμιμγίζμομε ημκ ανηζμυ μλείδςζεξ ημο άκζναθα πνέπεη κα λένμομε υηη ημ Ε είκαη ειεθηνμζεηηθυηενμ ημο, εκχ ηα Μ, Κ θαη ΢ ειεθηνανκεηηθυηενά ημο. Έηζη ζημ δεζμυ C-H ημ θμηκυ δεφγμξ ειεθηνμκίςκ απμδίδεηαη (ζεςνεηηθά) ζημκ άκζναθα θαη αοηυξ απμθηά θμνηίμ -1. Οημ δεζμυ C=O ή C-O- ημ θμηκυ δεφγμξ ειεθηνμκίςκ απμδίδεηαη ζημ μλογυκμ έηζη μ άκζναθαξ απμθηά θμνηίμ +2 ή +1 ακηίζημηπα. Οημκ δεζμυ C  N ή C  N  ημ θμηκυ δεφγμξ ειεθηνμκίςκ απμδίδεηαη ζημ άδςημ θαη μ |

άκζναθαξ απμθηά θμνηίμ +3 ή +1 ακηίζημηπα. Οημ δεζμυ C-X ημ θμηκυ δεφγμξ ειεθηνμκίςκ απμδίδεηαη ζημ αιμγυκμ θαη μ άκζναθαξ απμθηά θμνηίμ +1. Οημκ δεζμυ C-C ημ θμηκυ δεφγμξ ειεθηνμκίςκ δεκ απμδίδεηαη ζε θακέκα άημμμ άκζναθα. Οηηξ εκχζεηξ με ηα μέηαιια μ άκζναθαξ απμθηά θμνηίμ ανκεηηθυ. Μλείδςζε μνγακηθχκ εκχζεςκ Μη πνςημηαγείξ αιθμυιεξ R-CH2OH μλεηδχκμκηαη ζε RCHO θαη ζηε ζοκέπεηα ζε μλέα R-COOH. Αξ οπμιμγίζμομε ημκ ανηζμυ μλείδςζεξ ημο άκζναθα με βάζε ηα παναπάκς: H |

R  C  OH |

Θυγς ημο δεζμμφ R-C:

H

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

0

Θυγς ηςκ δεζμχκ C-H: -1×2 =

-2

Θυγς ημο δεζμμφ C-O:

+1

Οοκμιηθά:

-1

19

Θυγς ημο δεζμμφ R-C:

R  C H ||

O

Θυγς ημο δεζμμφ C-H:

-1

Θυγς ημο δεζμμφ C=O:

+2

Οοκμιηθά:

+1

Θυγς ημο δεζμμφ R-C:

R  C OH ||

0

0

O

Θυγς ημο δεζμμφ C-O:

+1

Θυγς ημο δεζμμφ C=O:

+2

Οοκμιηθά:

+3

Οηηξ ακηηδνάζεηξ μλεηδμακαγςγήξ μαξ εκδηαθένεη ε μεηαβμιή ημο ανηζμμφ μλείδςζεξ έηζη έπμομε: 1

1

3

R  CH 2OH  RCHO  RCOOH ύ .. ά2

ύ .. ά2

Οημ ίδημ απμηέιεζμα ζα θαηαιήγαμε ακ οπμιμγίδαμε ηεκ μεηαβμιή ημο Α.Μ. με ημοξ ελήξ θακυκεξ: απυζπαζε Ε αολάκεη ημκ Α.Μ. ημο C θαηά 1 πνμζζήθε Μ αολάκεη ημκ Α.Μ. ημο C θαηά 2. Ε CH3OH μλεηδχκεηαη ζε HCHO ζηε ζοκέπεηα ζε HCOOH θαη ηειηθά ζε CO2.

H |

H C H |

C-H:

-1×3 = -3

C-O

+1

Οφκμιμ

-2

OH

20

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

H  C H ||

C-H:

-1×2 = -2

O

C=O

+2

Οφκμιμ

H  C OH ||

0

C-H:

-1

C=O

+2

C-O

+1

Οφκμιμ

+2

O

Μ=C=O

C=Μ

+2×2 = 4

Άνα γηα ηηξ μεηαβμιέξ ημο Α.Μ. ζα έπμομε: 2

2

0

4

C H3OH  H C HO  H COOH  CO2 ύ .. ά2

ύ .. ά2

ύ .. ά2

Θα μπμνμφζαμε κα οπμιμγίζμομε ζηα γνήγμνα ηεκ μεηαβμιή ημο Α.Μ. με ημοξ εμπεηνηθμφξ θακυκεξ. Οημ πνχημ ζηάδημ απμζπχκηαη 2Ε άνα +2, ζημ δεφηενμ πνμζηίζεηαη 1 Μ άνα +2, ζημ ηνίημ απμζπχκηαη 2 Ε άνα +2. Μη δεοηενμγεκείξ αιθμυιεξ R  C H  R 2 μλεηδχκμκηαη ζε θεηυκεξ R1  C H  R 2 . |

||

OH

O

H |

R1  C  R 2 |

R-C:

0

OH C-H:

-1

C-O:

+1

Οφκμιμ

0

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

21

R1  C R 2 ||

R-C:

0

C=O:

+2

O

Οφκμιμ: +2 Άνα γηα ηηξ μεηαβμιέξ ημο Α.Μ. ζα έπμομε: 0

R1  C  R 2 

ύ .. ά2

|

OH

2

R1  C R 2 ||

O

Ιε ημοξ εμπεηνηθμφξ θακυκεξ έπμομε απυζπαζε 2 Ε άνα αφλεζε ημο Α.Μ. 1 θαηά 2. Πμ (COOH)2 μλεηδχκεηαη ζε CO2.

O  C  OH

C-O:

+1

O  C  OH

C=O:

+2

Οφκμιμ:

+3

C=O:

+2×2 = +4

Οφκμιμ:

+4

Μ=C=O

3

4

C OOH   C O2 ύ .. ά |

1/ά C 2 ά

C OOH 3

Απμζπάζηεθακ 2 Ε απυ ηεκ έκςζε άνα ζοκμιηθά αφλεζε Α.Μ. θαηά 2.

22

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Ακαθεθαιαίςζε 1. Ανηζμυξ μλείδςζεξ (Α.Μ.) εκυξ ηυκημξ ζε μηα ημκηηθή έκςζε είκαη ημ θμνηίμ ημο ηυκημξ. Ανηζμυξ μλείδςζεξ εκυξ αηυμμο ζε μηα μμμημπμιηθή έκςζε, μκμμάδεηαη ημ θαηκμμεκηθυ θμνηίμ πμο ζα απμθηήζεη ημ άημμμ ακ ηα δεφγε ειεθηνμκίςκ δμζμφκ ζ’ εθείκμ ημ άημμμ πμο ηα έιθεη πενηζζυηενμ.

2. Οήμενα πιέμκ μλείδςζε μκμμάδεηαη ε αφλεζε ημο Α.Μ. θαη ακαγςγή ε ειάηηςζε ημο Α.Μ.

3. Μη ακηηδνάζεηξ δηαθνίκμκηαη ζε ακηηδνάζεηξ μλεηδμακαγςγηθέξ θαη με μλεηδμακαγςγηθέξ ή μεηαζεηηθέξ.

4. Μλεηδςηηθά ζχμαηα, μκμμάδμκηαη ηα ζχμαηα (ζημηπεία ή εκχζεηξ) πμο πνμθαιμφκ μλείδςζε, γηαηί πενηέπμοκ άημμα πμο μπμνμφκ κα ακαπζμφκ. Ακαγςγηθά ζχμαηα, μκμμάδμκηαη ηα ζχμαηα (ζημηπεία ή εκχζεηξ) πμο πνμθαιμφκ ακαγςγή, γηαηί πενηέπμοκ άημμα πμο μπμνμφκ κα μλεηδςζμφκ.

5. Ε ηζμζηάζμηζε (εφνεζε ζοκηειεζηχκ) ηςκ ακηηδνάζεςκ μλεηδμακαγςγήξ ζηενίδεηαη ζηεκ παναηήνεζε υηη ε ζοκμιηθή αφλεζε ημο Α.Μ. ημο ακαγςγηθμφ πνέπεη κα είκαη θαη’ απυιοηε ηημή ίζε με ηε ζοκμιηθή ειάηηςζε ημο ανηζμμφ μλείδςζεξ ημο μλεηδςηηθμφ.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

23

Γνςηήζεηξ Ηαηακυεζεξ 1. Κα βνείηε ημκ ανηζμυ μλείδςζεξ ημο P ζηηξ μοζίεξ: H3PO4, P4, PH3, H3PO3.

2. Κα βνείηε ημκ ανηζμυ μλείδςζεξ ημο Mn ζηηξ μοζίεξ: MnO2, K2MnO4 (μαγγακηθυ θάιημ), KMnO4 (οπενμαγγακηθυ θάιημ).

3. Κα βνείηε ημκ ανηζμυ μλείδςζεξ ημο Cℓ ζηηξ μοζίεξ: HCℓ, HCℓO, KCℓO3, Cℓ2, KCℓO4, CℓO-Ca-Cℓ (πιχνημ πιςνάζβεζημξ).

οπμπιςνηχδεξ

αζβέζηημ

ή

4. Κα ζομπιενχζεηε ηα θεκά ζηηξ αθυιμοζεξ πνμηάζεηξ: α. Ανηζμυξ μλείδςζεξ εκυξ αηυμμο ζε μηα μμμημπμιηθή έκςζε, μκμμάδεηαη ημ ………… ………………… πμο ζα απμθηήζεη ημ άημμμ ακ ηα θμηκά δεφγε ειεθηνμκίςκ απμδμζμφκ ζ’ εθείκμ ημ άημμμ πμο ……………… ………………. β. Μλείδςζε είκαη ε ……………… ημο Α.Μ. εκυξ αηυμμο ή ηυκημξ. γ. Μλεηδςηηθά ζχμαηα μκμμάδμκηαη ηα ζχμαηα πμο πνμθαιμφκ …………………………, γηαηί πενηέπμοκ άημμα πμο μπμνμφκ κα ………………… . δ. Ακαγςγηθά ζχμαηα μκμμάδμκηαη ηα ζχμαηα πμο πνμθαιμφκ ……………………………, γηαηί πενηέπμοκ άημμα πμο μπμνμφκ κα ………………… .

5. Κα γνάρεηε 3 μνηζμμφξ γηα ηεκ μλείδςζε θαη ηεκ ακαγςγή. Νμημξ απυ αοημφξ πιεμκεθηεί θαη γηαηί; Δχζηε θάπμηα παναδείγμαηα γηα vα δηθαημιμγήζεηε ηεκ απάκηεζή ζαξ.

6. ΢αναθηενίζηε μλεηδςηηθά ή ακαγςγηθά ηα ζημηπεία: 20Ca, 17Cℓ, 13Al, 8O. 7. Απυ πμιφ παιηά μη άκζνςπμη είπακ δηαπηζηχζεη υηη ε θαφζε ήηακ μέζμ πενημνηζμμφ ηεξ μεηάδμζεξ δηαθυνςκ αζζεκεηχκ. Έηζη έθαηγακ ηα νμφπα θαη ηα ζεκηυκηα ηςκ αζζεκχκ. Οήμενα γκςνίδμομε υηη με ηεκ θαφζε θαηαζηνέθμκηαη ηα μηθνυβηα θαη μη άιιμη μηθνμμνγακηζμμί. Ηαηά ηε γκχμε ζμο ηη είδμοξ μοζίεξ πενηέπμοκ ηα ζεμενηκά απμιομακηηθά μέζα; 8. Νμηεξ απυ ηηξ επυμεκεξ μοζίεξ μπμνμφκ κα δνάζμοκ: i. ςξ μλεηδςηηθά; ii. ςξ ακαγςγηθά; iii. ςξ μλεηδςηηθά θαη ςξ ακαγςγηθά; α. HNO3 β. O2 γ. H 2 δ. Fe ε. HCl ζη. KMnO4 δ. NH 3 ε. KBr ζ. H 2O2

η. H 2 S

ηα. H 

ηβ. H 2 SO4

ηγ. SO2

ηδ. I 2

ηε. C

9. Κα ελεγήζεηε πμηεξ απυ ηηξ επυμεκεξ πνμηάζεηξ είκαη ζςζηέξ θαη πμηεξ ιακζαζμέκεξ. α. Μλείδςζε εκυξ ζημηπείμο είκαη ε αιγεβνηθή αφλεζε ημο ανηζμμφ μλείδςζήξ ημο. β. ΋ηακ έκα ζημηπείμ μλεηδχκεηαη, ζομβαίκεη πναγμαηηθή απμβμιή ειεθηνμκίςκ. γ. ΋ηακ μηα μοζία ακάγεηαη, είκαη ακαγςγηθή.

24

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

δ. Πμ μλογυκμ είκαη ημ μυκμ μλεηδςηηθυ ζημηπείμ θαη ημ οδνμγυκμ είκαη ημ μυκμ ακαγςγηθυ ζημηπείμ. ε. ΋ηακ έκα ζημηπείμ πνμζιαμβάκεη ειεθηνυκηα, είκαη μλεηδςηηθυ. ζη. ΋ιεξ μη μλεηδςηηθέξ μοζίεξ πενηέπμοκ μλογυκμ. δ. Ηαηά ημκ ζπεμαηηζμυ ημκηηθχκ εκχζεςκ ηα άημμα ημο ζημηπείμο πμο μλεηδχκεηαη απμβάιιμοκ ειεθηνυκηα. ε. Οηεκ ακηίδναζε: H 2  Cl2  2 HCl , ηα άημμα ημο πιςνίμο πνμζιαμβάκμοκ ειεθηνυκηα, επμμέκςξ ακάγμκηαη.

10. Κα επηιέλεηε ηε ζςζηή απάκηεζε ζε θαζεμία απυ ηηξ επυμεκεξ ενςηήζεηξ. α. Νμηα απυ ηηξ επυμεκεξ ζενμηθέξ δηαζπάζεηξ είκαη μλεηδμακαγςγηθή ακηίδναζε;   2 Hg  O2 i. 2 HgO    2 KCl  3O2 ii. 2 KClO3    CaO  CO2 iii. CaCO3    C  2H 2 iv. CH 4 

β. Γηα ηεκ ακηίδναζε: 2 Na  Cl2  2 NaCl , πμηα απυ ηηξ επυμεκεξ πνμηάζεηξ είκαη ιακζαζμέκε; i. Πμ Na απμβάιιεη ειεθηνυκηα. ii. Πμ Cℓ2 δνα ςξ ακαγςγηθυ. iii. Πμ Κα μλεηδχκεηαη. γ. Οηεκ ακηίδναζε: H 2O2  2 HI  I 2  2 H 2O , ημ Ε2Μ2: i. είκαη ημ μλεηδςηηθυ. ii. είκαη ημ ακαγςγηθυ. iii. απμβάιιεη ειεθηνυκηα. δ. Οε πμηα απυ ηηξ επυμεκεξ ακηηδνάζεηξ ημ SO2 δνα ςξ μλεηδςηηθυ; i. SO2  2 NaOH  Na2 SO3  H 2O ii. 5SO2  2 KMnO4  2 H 2O  2MnSO4  K 2 SO4 iii. SO2  2 H 2 S  3S  2 H 2O iv. SO2  2 HNO3  2 NO2  H 2 SO4 ε. Νμηα απυ ηηξ επυμεκεξ μοζίεξ δεκ μπμνεί κα δνάζεη ςξ ακαγςγηθυ; i. Zn ii. NH3 iii. H2S iv. HNO3 ζη. Νμηα απυ ηηξ παναθάης μοζίεξ δεκ μπμνεί κα δνάζεη ςξ μλεηδςηηθυ; i. HNO3 ii. K2Cr2O7 iii. Cℓ2 iv. Mg δ. ΋ηακ ημ SO2 ζομπενηθένεηαη ςξ ακαγςγηθυ, μεηαηνέπεηαη ζε: i. S ii. H2SO3 iii. H2S iv. SO3 ε. Νμημ απυ ηα επυμεκα ζημηπεία είκαη πενηζζυηενμ μλεηδςηηθυ; i. Cℓ2 ii. Br2 iii. F2 iv. I2 ζ. Νμημ απυ ηα επυμεκα ζημηπεία μλεηδχκεηαη εοθμιυηενα;

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

25

i. 20Ca ii. H2 iii. 12Mg iv. O2 η. Νμηα απυ ηηξ επυμεκεξ μοζίεξ είκαη ηζπονυηενμ ακαγςγηθυ; i. I2 ii. HI iii. NaIO3 iv. HIO3 ηα. Νμηα απυ ηηξ παναθάης μοζίεξ είκαη ηζπονυηενμ μλεηδςηηθυ; i. H2S ii. S iii. H2SO4 iv. SO2 11. Οε θάζε μοζία ηεξ πνχηεξ ζηήιε κα ακηηζημηπίζεηε ημκ Α.Μ. ημο αδχημο ζ’ αοηή ηεκ μοζία πμο είκαη γναμμέκε ζηε δεφηενε ζηήιε.

1ε ζηήιε

2ε ζηήιε

HNO3

-2

NO2

0

HNO2

-3

NO

+5

N2O

+4

N2

+1

NH2OH

-1

NH2NH2

+2

NH3

+3

12. Κα παναθηενίζεηε με έκα Ο θάζε ζςζηή απυ ηηξ επυμεκεξ πνμηάζεηξ θαη με έκα Θ θάζε ιακζαζμέκε πνυηαζε. α. Ηάζε απμβμιή ειεθηνμκίςκ είκαη μλείδςζε. β. Οε θάζε μλείδςζε παναηενείηαη πναγμαηηθή απμβμιή ειεθηνμκίςκ. γ. Ηάζε πνυζιερε ειεθηνμκίςκ είκαη ακαγςγή. δ. Οε θάζε ακαγςγή παναηενείηαη πναγμαηηθή πνυζιερε ειεθηνμκίςκ. ε. Μλεηδςηηθυ ζχμα είκαη αοηυ πμο μλεηδχκεηαη. ζη. Ακαγςγηθυ ζχμα είκαη αοηυ πμο ακάγεηαη.

13. Νμηα απυ ηηξ επυμεκεξ ζενμηθέξ δηαζπάζεηξ δεκ είκαη μλεηδμακαγςγή; α. 2HgO β. 2ΗCℓO3 γ. CaCO3 δ. CH4

2Hg + O2 2KCℓ + 3O2 CaO + CO2 C + 2H2

14. Γηαηί μ μνηζμυξ «μλείδςζε είκαη ε αφλεζε ημο ανηζμμφ μλείδςζεξ εκυξ αηυμμο ή ηυκημξ» είκαη γεκηθυηενμξ απυ ημκ μνηζμυ «μλείδςζε είκαη ε απμβμιή ειεθηνμκίςκ»;

26

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

15. Οε θάζε μηα έθθναζε ηεξ πνχηεξ ζηήιεξ, κα ακηηζημηπίζεηε ηεκ ακηίζημηπε έκκμηα ηεξ δεφηενεξ ζηήιεξ.

I

II

απμβμιή ειεθηνμκίςκ

ακάγεηαη

αφλεζε ανηζμμφ μλείδςζεξ

ακαγςγή

μλεηδςηηθυ

μλείδςζε

ακαγςγηθυ

μλείδςζε

πνυζιερε ειεθηνμκίςκ

μλείδςζε

ειάηηςζε ανηζμμφ μλείδςζεξ

ακαγςγή

16. Κα ζομπιενχζεηε θάζε θεκυ με μηα ιέλε: Οηεκ ακηίδναζε: C + O2 → CO2, μ C είκαη ……………… ζχμα. Οηεκ ακηίδναζε: C + 2H2 → CH4, o C είκαη …………… ζχμα.

17. Κα θαζμνίζεηε ημ μλεηδςηηθυ θαη ημ ακαγςγηθυ ζχμα ζε θάζε μηα απυ ηηξ αθυιμοζεξ ακηηδνάζεηξ: P + 5HNO3 → H3PO4 + NO2 + H2O CO + FeO → Fe + CO2 MnO2 + 4HCℓ → MnCℓ2 + Cℓ2 + 2H2O 3Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO + 2H2O Cℓ2 + 2NaBr → 2NaCℓ + Br2 18. Οηεκ ακηίδναζε: SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O, ημ SO2 δνα ςξ ……………… ζχμα, γηαηί ημ ζείμ ……………aπυ Α.Μ.= +4 ζε Α.Μ.=……. Οηεκ ακηίδναζε: SO2 + 2HNO3 → H2SO4 + NO2, ημ SO2 δνα ςξ ……………… ζχμα, γηαηί ημ ζείμ …………… απυ Α.Μ.= +4 ζε Α.Μ.=…….

19. Οηεκ ακηίδναζε: H2O2 + 2HI → I2 + 2H2O, ημ H2O2 δνα ςξ ……………… ζχμα, γηαηί ημ μλογυκμ ……… απυ Α.Μ.= -1 ζε Α.Μ.=……. Οηεκ ακηίδναζε: 5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5O2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O, ημ H2O2 δνα ςξ ……………… ζχμα, γηαηί ημ μλογυκμ ……… απυ Α.Μ.= -1 ζε Α.Μ.=…….

20. Οε πμηα απυ ηηξ επυμεκεξ ακηηδνάζεηξ ημ SO2 δνα ςξ μλεηδςηηθυ; α. SO2 + 2HNO3 H2SO4 + 2NO2 β. SO2 + Cℓ2 + 2H2O → 2HCℓ + H2SO4 γ. SO2 + 2Mg → 2MgO + S δ. 2SO2 + O2 → 2SO3

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

27

21. Οε πμηα απυ ηηξ επυμεκεξ ακηηδνάζεηξ ημ Ε2S δνα ςξ μλεηδςηηθυ; α. H2S + 2NaOH → Na2S + 2H2O β. H2S + Cℓ2 → 2HCℓ + S γ. 3H2S + 2HNO3 3S + 2NO + 4H2O δ. H2S + Mg → MgS + H2 22. Οε βηβιίμ μνγακηθήξ πεμείαξ ακαθένμκηαη μη αθυιμοζεξ 3 ακηηδνάζεηξ: α. 2CHCℓ3 + O2 → 2COCℓ2 + 2HCℓ β. 2CHCℓ3 + 3/2O2 → 2COCℓ2 + Cℓ2 + H2O γ. CHCℓ3 + 4NaOH → HCOONa + 3NaCℓ + 2H2O Κα ζεμεηχζεηε πμηεξ είκαη μλεηδμακαγςγηθέξ θαη πμηα δεκ είκαη 23. Κα ζομπιενχζεηε ηηξ αθυιμοζεξ ακηηδνάζεηξ: NaBrO + NH3 → N2 + …

KCℓO3 + FeSO4 + H2SO4 → KCℓ + …

Cu2O + HNO3

Cu(NO3)2 + …

FeO + H2SO4

Fe2(SO4)3 + …

24. Κα ζομπιενχζεηε ηηξ αθυιμοζεξ ακηηδνάζεηξ: SO2 + H2S → S + S + …

SO2 + Mg → MgO + …

SO2 + HNO3

NO2 + …

SO2 + K2Cr2O7 + H2SO4 →

25. α. Νμημ είκαη ημ ηζπονυηενμ μλεηδςηηθυ ακάμεζα ζηα αιμγυκα: 9F, 17Cℓ, 35Br, 53I; β. Νμημ είκαη ημ πενηζζυηενμ ακαγςγηθυ ακάμεζα ζηα ζημηπεία: 11Na, 20Ca, 19K; 26. Κα επηιέλεηε ηε ζςζηή απάκηεζε ζε θαζεμία απυ ηηξ επυμεκεξ ενςηήζεηξ. α. Νμηα απυ ηηξ επυμεκεξ μλεηδμακαγςγηθέξ ακηηδνάζεηξ παναθηενίδεηαη ςξ ακηίδναζε απμζφκζεζεξ; i. 2 KClO3  2 KCl  3O2 ii. 2HBr  H 2  Br2 iii. 2SO3  2SO2  O2

iv. Mg  Cl2  MgCl2

β. Νμηα απυ ηηξ επυμεκεξ ακηηδνάζεηξ δεκ πναγμαημπμηείηαη; i. Ag  HNO3(αραιο) ii. HI  H 2 SO4( πσκνο) iii. H 2 S  HNO3( πσκνο)

iv. HCl  H 2 S

γ. Νμηα απυ ηηξ επυμεκεξ ακηηδνάζεηξ δεκ είκαη ακηίδναζε απιήξ ακηηθαηάζηαζεξ; i. Mg  H 2 SO4(αραιο) ii. Cl2  KBr iii. Na  H 2 PO4

28

iv. CaS  HCl

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

δ. Νμημ απυ ηα επυμεκα μέηαιια δεκ δηαιφεηαη ζημ οδνμπιςνηθυ μλφ; i. Fe ii. Al iii. Ag iv. Zn ε. Νμηα απυ ηηξ παναθάης μοζίεξ δεκ απμπνςμαηίδεη ημ υληκμ δηάιομα KMnO4; i. HI ii. FeSO4 iii. FeCℓ3 iv. H2O2 ζη. Νμημ απυ ηα επυμεκα ζημηπεία δηαιφεηαη ηυζμ ζημ αναηυ υζμ θαη ζημ ποθκυ δηάιομα H2SO4; i. Cu ii. Mg iii. I2 iv. Ag δ. Νμηα απυ ηηξ επυμεκεξ μοζίεξ δεκ ακηηδνά με ποθκυ δηάιομα HNO3; i. Cu ii. Au iii. HI iv. NaBr ε. Νμημ απυ ηα επυμεκα ακηηδναζηήνηα μπμνεί κα μλεηδχζεη ημ SO2; i. Mg ii. HI iii. HNO3 iv. H2S ζ. Νμημ απυ ηα παναθάης μέηαιια δηαιφεηαη ζημ κενυ πςνίξ ζένμακζε θαη ειεοζενχκεη αένημ Ε2; i. Cu ii. Ca iii. Zn iv. Fe 27. Ηαηά ηεκ ακηίδναζε πιςνίμο με ποθκυ δηάιομα ΗΜΕ ζπεμαηίδεηαη KCℓ θαη KCℓO3.

Cℓ2 + KOH → KCℓ + KCℓO3 Κα βνείηε πμημ ζημηπείμ ακάγεηαη θαη πμημ μλεηδχκεηαη ζηεκ ακηίδναζε αοηή θαη κα πνμζπαζήζεηε κα ηε ζομπιενχζεηε.

28. Κα ζομπιενχζεηε ηηξ αθυιμοζεξ ακηηδνάζεηξ: H2O2 + HI → I2 + H2O2 + FeCℓ2 + HCℓ → FeCℓ3 + H2O2 + KMnO4 + H2SO4 → ΙnSO4 + 29. Κα βνείηε ημοξ ζοκηειεζηέξ ηςκ επυμεκςκ ακηηδνάζεςκ: P + HNO3 + H2O

H3PO4 + NO

Al + HNO3 Al(NO3)3 + NO + H2O FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O ΙnO2 + HBr → MnBr2 + Br2 + H2O KMnO4 + H2S + H2SO4 → MnSO4 + K2SO4 + S + H2O K2Cr2O7 + HCℓ → CrCℓ3 + Cℓ2 + KCℓ + H2O 30. Κα ζομπιενχζεηε ηηξ επυμεκεξ ακηηδνάζεηξ: P + HNO3

H3PO4 + …

Ag + HNO3

C + H2SO4

CO2 + …

KMnO4 + FeCℓ2 + HCℓ →

31. Κα ελεγήζεηε πμηεξ απυ ηηξ επυμεκεξ πνμηάζεηξ είκαη ζςζηέξ. α. Μη ακηηδνάζεηξ απιήξ ακηηθαηάζηαζεξ δεκ είκαη ακηηδνάζεηξ μλεηδμακαγςγήξ. β. ΋ια ηα μέηαιια δηαιφμκηαη ζημ HCℓ θαη ειεοζενχκμοκ αένημ.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

29

γ. ΋ια ηα μλέα ακηηδνμφκ με ηα μέηαιια θαη δίκμοκ ακηηδνάζεηξ απιήξ ακηηθαηάζηαζεξ. δ. ΋ηακ πνμζζέζμομε Κα ζημ κενυ, δηαιφεηαη θαη πνμθφπηεη βαζηθυ δηάιομα (pH > 7 ζημοξ 27μC). ε. Έκα δηάιομα AgNO3 δεκ επηηνέπεηαη κα δηαηενείηαη ζε δμπείμ απυ Fe. ζη. Πα δηαιφμαηα ηςκ μλέςκ (π.π. HCℓ, H2SO4) δηαηενμφκηαη ζε γοάιηκα ή ζε πιαζηηθά δμπεία θαη υπη ζε δμπεία απυ Al. δ. ΋ηακ πνμζζέζμομε Zn ζε δηάιομα HCℓ, ημ pH ημο δηαιφμαημξ αολάκεηαη. ε. Πμ Cℓ2 ακηηδνά με ημ KI, εκχ δεκ μπμνεί κα μλεηδχζεη ημ NaF. ζ. ΋ια ηα μέηαιια ακηηδνμφκ με ημ Ε2Μ θαη ειεοζενχκμοκ αένημ Ε2. η. Πμ Cℓ2 ακηηθαζηζηά ημ ηχδημ ζε υιεξ ηηξ εκχζεηξ ημο.

32. Οε πμηεξ απυ ηηξ αθυιμοζεξ ακηηδνάζεηξ ημ οδνμγυκμ δνα μλεηδςηηθά θαη γηαηί; α. H2 + Cℓ2  2HCℓ, β. H2 + CH2=CH2  CH3CH3, γ. Ε2 + 2Κa  2ΚaΕ.

34. Κα ακηηζημηπίζεηε ηηξ ακηηδνάζεηξ ηεξ ζηήιεξ Α με ηα αένηα πμο πανάγμκηαη (ζηήιε Β). ΟΠΕΘΕ Α ΟΠΕΘΕ Β α. Zn  HCl i. Cℓ2 ii. H2 β. Cu  H 2 SO4( ) γ. KMnO4  HCl

iii. NO2

δ. Mg  HNO3(αραιο)

iv. SO2

ε. Al  H 2 SO4(αραιο)

v. NO

ζη. Ag  HNO3( πσκνο) δ. Ca  H 2O ε. NaCl  Br2 35. Νμηα απυ ηηξ επυμεκεξ ακηηδνάζεηξ είκαη oλεηδoαvαγςγηθή; α. CaCO3  CaO + CO2 β. 2HgO  2Hg +O2 2+ 2+ γ. Cu + 4NH3  Cu(NH3)4 δ. Cr2O72- + 2OH-  2CrO42- + H2O 36. Οε πμηα απυ ηηξ παναθάης ακηηδνάζεηξ o Sn2+ δνα ςξ ακαγςγηθυ; α. SnCℓ2 + H2S  SnS + 2HCℓ β. SnCℓ2 + 2HgCℓ2  SnCℓ4 + Hg2Cℓ2 γ. SnCℓ2 + H2O  Sn(OH)Cℓ + HCℓ δ. SnCℓ4 + LiAlH4  SnH4 + LiCℓ + AlCℓ3 ε. SnO2 + 2C  Sn + 2CO 37. Ζζμζηάζμηζε ηηξ παναθάης πεμηθέξ εληζχζεηξ: α. HNO3  H 2 S  NO  S  H 2O β. HNO3  Ag  NO2  AgNO3  H 2O

30

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

γ. KMnO4  HCl  MnCl2  Cl2  KCl  H 2O δ. K 2Cr2O7  HCl  CrCl3  Cl2  KCl  H 2O ε. K 2Cr2O7  KCl  H 2 SO4  Cr2 ( SO4 )3  Cl2  K 2 SO4  H 2O ζη. Cl2  H 2O2  HCl  O2 δ. Cl2  NH 3  N 2  NH 4Cl ε. FeCl3  SnCl2  FeCl2  SnCl4 ζ. HNO3  P  H 3PO 4  H 2O  NO 2 38. Οομπιήνςζε ηηξ παναθάης πεμηθέξ εληζχζεηξ: α. Fe  HNO3  NO  Fe3 β. Cl2  H 2 S  γ. KMnO4  SO2  H 2O  δ. K 2Cr2O7  FeSO4  H 2 SO4  ε. MnO2  HBr  39. Κα ζομπιενςζμφκ μη ακηηδνάζεηξ: α. Μλείδςζε NH3 απυ CuO β. Μλείδςζε C απυ ποθκυ δηάιομα HNO3 γ. Μλείδςζε Ag απυ αναηυ δηάιομα HNO3 δ. Μλείδςζε CO απυ KMnO4 πανμοζία H2SO4 ε. Μλείδςζε FeCℓ2 απυ K2Cr2O7 πανμοζία HCℓ ζη. Μλείδςζε SO2 απυ ποθκυ δηάιομα HNO3 δ. Μλείδςζε H2S απυ SO2 ε. Μλείδςζε H2O2 απυ KMnO4 πανμοζία H2SO4 40. Κα ζομπιενςζμφκ μη παναθάης πεμηθέξ εληζχζεηξ, μη μπμίεξ πανηζηάκμοκ ακηηδνάζεηξ απιήξ ακηηθαηάζηαζεξ.   α. Zn( s )  H 2 SO4 (aq )  β. Zn( s )  CuSO4 (aq)  γ. Na ( s )  H 2O(l ) 

δ. Cl2 ( g )  KBr (aq ) 

ε. Mg ( s)  ZnSO4 (aq) 

ζη. Cl2 ( g )  H 2 S ( g ) 

δ. Fe(s)  HCl (aq)  41. Κα ζομπιενςζμφκ μη πεμηθέξ εληζχζεηξ ηςκ παναθάης ακηηδνάζεςκ μλεδημακαγςγήξ:      α. P( s )  H 2 SO4 (aq )  β. C  HNO3    γ. I 2  HNO3 

  δ. Cu  HNO3 

  ε. SO2  HNO3 

  ζη. CO  HNO3 

  δ. FeO  HNO3 

  ε. Cu  HNO3 

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

31

  ζ. Cu2O  HNO3 

η. KMnO4  H 2O  SO2 

ηα. Cl2  H 2O  SO2 

ηβ. K 2Cr2O7  HCl  H 2 S 

ηγ. K 2Cr2O7  HCl  FeCl2 

ηδ. K 2Cr2O7  HCl  Fe 

ηε. K 2Cr2O7  HCl  Cu2O 

ηζη. KMnO4  H 2 SO4  KCl 

ηδ. K 2Cr2O7  H 2 SO4  H 2O2 

ηε. KMnO4  HI 

ηζ. KMnO4  H 2 SO4  Fe 

θ. KMnO4  H 2 SO4  H 2O2 

42. Κα γνάρεηε ηηξ πεμηθέξ εληζχζεηξ ηςκ ακηηδνάζεςκ πμο μπμνμφκ κα ζομβμφκ: a. θαηά ηεκ ακάμηλε δηαιφμαημξ NaCℓ με μληκηζμέκμ δηάιομα Ε2Μ2. β. θαηά ηεκ ακάμηλε δηαιφμαημξ ΚαΖ με μληκηζμέκμ δηάιομα KMnO4. γ. θαηά ηεκ ακάμηλε δηαιφμαημξ FeCℓ2 με μληκηζμέκμ δηάιομα Na2Cr2O7. δ. θαηά ηεκ ακάμηλε δηαιφμαημξ Br2 με μληκηζμέκμ δηάιομα NaI. ε. θαηά ηεκ ακάμηλε δηαιφμαημξ (COOH)2 με μληκηζμέκμ δηάιομα Ε2Μ2.

43. Κα γνάρεηε ηηξ πεμηθέξ εληζχζεηξ ηςκ ακηηδνάζεςκ πμο μπμνμφκ κα ζομβμφκ: α. θαηά ηεκ πνμζζήθε μεηαιιηθμφ καηνίμο ζε κενυ. β. θαηά ηεκ πνμζζήθε μεηαιιηθμφ ρεοδάνγονμο ζε δηάιομα Hg(NO3)2. γ. θαηά ηεκ πνμζζήθε μεηαιιηθμφ ζηδήνμο ζε οδνμπιςνηθυ μλφ. δ. θαηά ηεκ πνμζζήθε μεηαιιηθμφ κηθειίμο ζε δηάιομα NaCℓ. ε. θαηά ηεκ πνμζζήθε μεηαιιηθμφ αζβεζηίμο ζε οδνμπιςνηθυ μλφ. ζη. θαηά ηεκ πνμζζήθε μεηαιιηθμφ ανγηιίμο ζε δηάιομα AgNO3. δ. θαηά ηεκ πνμζζήθε μεηαιιηθμφ παιθμφ ζε οδνμπιςνηθυ μλφ.

44. Νμηεξ απυ ηηξ παναθάης ακηηδνάζεηξ είκαη μλεηδμακαγςγηθέξ; Κα πνμζδημνίζεηε ζηηξ ακηηδνάζεηξ αοηέξ πμημ είκαη ημ μλεηδςηηθυ θαη πμημ ημ ακαγςγηθυ. α. Fe  2 HCl  FeCl2  H 2 β. CaCO3  CaO  CO2 γ. CaO  2 HCl  CaCl2  H 2O δ. MnO2  4 HBr  MnBr2  Br2  2 H 2O ε. SO2  Cl2  2 H 2O  H 2 SO4  2 HCl ζη. C  CO2  2CO δ. I 2  10 HNO3  2 HIO3  10 NO2  4 H 2O ε. FeO  H 2 SO4  FeSO4  H 2O ζ. NH 3  HCl  NH 4Cl η. Cl2  2 NaI  2 NaCl  I 2 ηα. N 2O5  H 2O  2 HNO3 ηβ. 3FeO  10 HNO3  3Fe( NO3 )3  NO  5H 2O

32

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

3 2 ηδ. NaOH  CO2  NaHCO3 ηε. CO  FeO  Fe  CO2 ηζη. SO2  2 NaOH  Na2 SO3  H 2O ηδ. S  2 H 2 SO4  3SO2  2 H 2O ηε. CaO  H 2O  Ca (OH ) 2 ηζ. Cl2  2 NaOH  NaCl  NaClO  H 2O ηγ. KClO3  KCl  O2

45. Κα ζομπιενχζεηε υζεξ απυ ηηξ αθυιμοζεξ ακηηδνάζεηξ γίκμκηαη: α. Mg + HCℓ → β. Cu + HBr → γ. Fe + H2SO4(αν) → δ. Cℓ2 + MgI2 → ε. I2 + NaBr → ζη. Zn + CuSO4 → δ. F2 + MgCℓ2 → ε. Br2 + NaF → ζ. Cu + AgNO3 → η. Cℓ2 + Al2S3 → 46. Nα ζομπιενςζμφκ μη ακηηδνάζεηξ:

Cu   .HNO3 

H 2 S  KMnO4  H 2 SO4 

CaOCl2  Na2 SO3 

FeCl3  H 2 SO3 

SO2  Cl2 

CaOCl2  FeCl2 

FeCl3  SnCl2 

SnCl2   .HNO3 

SO2  HI 

CaOCl2  SO2 

KMnO4  FeSO4  H 2 SO4 

H 2O2   .H 2 SO4 

K 2Cr2O7  H 2 S  H 2 SO4 

a.HNO3  HCl 

H 2O2  Na2 SO3 

Cl2  FeCl2 

Cl2  H 2 SO3 

KMnO4  HCl 

CaOCl2  NH 3 

a.HNO3  Fe( NO3 ) 2 

K 2Cr2O7  HCl 

Cu   .H 2 SO4 

FeCl3  Na2 SO3 

PbO2  H 2O2  H 2 SO4 

K 2Cr2O7  HCl  FeCl2 

NH 3  Cl2 

SO2  H 2 S 

H 2O2  NH 3 

FeCl2   .HNO3 

Al   .H 2 SO4 

KI  K 2Cr2O7  H 2 SO4 

a.HNO3  SO2 

SO2  K 2Cr2O7  H 2 SO4 

KMnO4  H 2 SO3 

K 2Cr2O7  SnCl2  HCl 

CaOCl2  H 2O2 

 .HNO3  SO2 

K 2Cr2O7  H 2 SO3 

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

33

KMnO4  H 2O2  H 2 SO4 

SO2  KMnO4 

K 2Cr2O7  HCl  H 2 SO4 

MnO2  H 2 SO3 

 .H 2 SO4  H 2 S 

Cu  Cl2 

CaOCl2  SnCl2  Zn  a.HNO3 

 .HNO3  H 2 SO3   .HNO3  H 2 S 

H 2 S  Cl2 

FeCl3  H 2 S 

Cl2  FeSO4 

K2Cr2O7 + CO + H2SO4 →

34

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Διακοίζειπ – Ταρηξπξιήζειπ – Δξςείξ απξθήκερζηπ – Ονειδωηική ή αμαγωγική ιζςύπ

Δηαθνίζεηξ – Παοημπμηήζεηξ 

Πμ οδαηηθυ δηάιομα KMnO4 μληκηζμέκμο με H2SO4 έπεη πνχμα μςβ θαη υηακ ακηηδνάζεη πιήνςξ ε πμζυηεηα ημο KMnO4 μεηαηνέπεηαη ζε άπνςμμ.



Πμ οδαηηθυ δηάιομα K2Cr2O7 μληκηζμέκμο με H2SO4 έπεη πνχμα πμνημθαιί θαη υηακ ακηηδνάζεη πιήνςξ ε πμζυηεηα ημο

K2Cr2O7 μεηαηνέπεηαη ζε

πνάζηκμ. 

Πμ οδαηηθυ δηάιομα Br2έπεη πνχμα θαζηακένοζνμ θαη υηακ ακηηδνάζεη πιήνςξ ε πμζυηεηα ημο Br2 μεηαηνέπεηαη ζε άπνςμμ.



Πα οδαηηθά δηαιφμαηα με μλεηδςηηθχκ μλέςκ ακηηδνμφκ με μέηαιια ειεθηνμζεηηθυηενα ημο οδνμγυκμο θαη εθιφμοκ αένημ Ε2.



Πα μέηαιια αθυμα θαη ηα ιηγυηενμ δναζηηθά ημο οδνμγυκμο ακηηδνμφκ με μλεηδςηηθά μλέα (HNO3 ποθκυ ή αναηυ - H2SO4 ποθκυ) θαη εθιφεηαη αένημ ΚΜ2, ΚΜ, SO2 ακηίζημηπα.

Δμπείμ απμζήθεοζεξ 

Ννέπεη ε δηαιομέκε μοζία ημο δηαιφμαημξ κα μεκ ακηηδνά με ημ μέηαιιμ απυ ημ μπμίμ είκαη θαηαζθεοαζμέκμ ημ δμπείμ.

Μλεηδςηηθή ή ακαγςγηθή ηζπφξ 

Me(1) + Άιαξ(1)  Άιαξ(2) + Me(2) Me(1) ειεθηνμζεηηθυηενμ/πημ ακαγςγηθυ ημο Me(2)



Me + μλφ  Άιαξ + H2↑ Me ειεθηνμζεηηθυηενμ/πημ ακαγςγηθυ ημο Ε2



Ame(1) + με μπογμκμφπμ άιαξ(1)  με μπογμκμφπμ άιαξ(2) + Ame(2) Ame(1) ειεθηνανκεηηθυηενμ/πημ μλεηδςηηθυ ημο Ame(2)



Ame(1) + μλογμκμφπμ άιαξ(1)  μπογμκμφπμ άιαξ(2) + Ame(2) Ame(2) ειεθηνανκεηηθυηενμ/πημ μλεηδςηηθυ Ame(1)

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

35

1. Ο’έκα δμθημαζηηθυ ζςιήκα πμο πενηέπεη ηχδεξ ΗMnO4 πνμζζέημομε δηάιομα Ε2SO4. Οηε ζοκέπεηα πνμζζέημομε θαηά ζηαγυκεξ δηάιομα FeSO4 θαη παναηενμφμε υηη ημ δηάιομα KMnO4 ηειηθά απμπνςμαηίδεηαη. Κα ελεγήζεηε πμο μθείιεηαη μ απμπνςμαηηζμυξ ημο δηαιφμαημξ. Γηαηί πνεζημμπμηείηαη Ε2SO4 θαη υπη HCℓ;

2. Ακ ζε μλοκηζμέκμ δηάιομα ΗMnO4 πνμζζέζμομε δηάιομα Ε2Μ2, ηυηε ημ δηάιομα ΗΙnΜ4: α. ζα απμπνςμαηηζηεί. γ. ζα αιιάλεη πνχμα.

β. δεκ ζα απμπνςμαηηζηεί. δ. είκαη πηζακυ κα απμπνςμαηηζηεί.

3. Οε έκα πεμηθυ ενγαζηήνημ οπάνπμοκ ηνία δμπεία θαηαζθεοαζμέκα απυ παιθυ θαη δφμ δμπεία θαηαζθεοαζμέκα απυ ανγίιημ. Οηα δμπεία αοηά ζέιμομε κα απμζεθεφζμομε γηα μεγάιμ πνμκηθυ δηάζηεμα, πςνίξ κα αιιμηςζμφκ, ηα παναθάης δηαιφμαηα: 1. ζεηηθμφ ζηδήνμο (ΖΖ): FeSO4 2. πιςνημφπμο θαιίμο: KCℓ 3. ζεηηθμφ μαγκεζίμο: MgSO4 4. κηηνηθμφ ρεοδανγφνμο:Zn(NO3)2 5. οδνμπιςνηθμφ μλέμξ: HCℓ Οε ηη είδμοξ δμπείμ πνέπεη κα απμζεθεοηεί ημ θάζε δηάιομα; Κα αηηημιμγήζεηε ηεκ απάκηεζή ζαξ.

4. Νμηα είκαη ε ζςζηή θζίκμοζα ζεηνά ηεξ δναζηηθυηεηαξ ηςκ μεηάιιςκ ΢, Ρ θαη Δ με βάζε ηηξ αθυιμοζεξ εληζχζεηξ; XCl + Y→ YCl + X YCl + Z→ ZCl + X→ XCl + Z α. ΢> Ρ> Ω β. Ρ> Δ> X γ. Δ> Y> X δ. Ρ> ΢> Z 5. Ta ζημηπεία W, ΢, Ρ θαη Δ ζπεμαηίδμοκ αένηα δηαημμηθά μυνηα θαη ακηυκηα W-, ΢-, Ρ- θαη Δ. Μη αθυιμοζεξ εληζχζεηξ δείπκμοκ ηηξ ακηηδνάζεηξ πμο πναγμαημπμημφκηαη.

2X- + Ρ2 (g) → 2Y- + ΢2 (l) 2W- + Ρ2 (g) → 2Z- + X2 (g) → 2X- + Δ2 (l) Νμημ απυ ηα παναθάης δείπκεη ηα αένηα ζημηπεία ημπμζεηεμέκα απυ ημ ηζπονυηενμ πνμξ ηεκ αζζεκέζηενμ μλεηδςηηθυ; a. W2, Ρ2, X2, Δ2 β. W2, Ρ2, Δ2, ΢2 γ. W2, X2, Δ2, Ρ2 δ. Ρ2, Δ2, ΢2, W2 6. Δίκμκηαη μη ακηηδνάζεηξ: Mn(s) + Hg2+(aq) → Ιn2+(aq) + Hg (l) Κi2+ (aq) + Ιn(s) → Ni (s) + Mn2+ (aq) Hg2+ (aq) + Ni(s) → Hg(l) + Κi2+ (aq) Ε αολακυμεκε δναζηηθυηεηα ηςκ ηνηχκ μεηάιιςκ απυ ανηζηενά πνμξ ηα δεληά είκαη: a. Hg, Ni, Mn β. Ιn, Hg, Ni γ. Ni, Mn, Hg δ. Mn, Ni, Hg

36

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

7. Απυ ηηξ εκχζεηξ CuO, H2O2, KBr, Na2SO3 πμηεξ μπμνμφκ κα πνμθαιέζμοκ αιιαγή ημο πνχμαημξ δηαιφμαημξ K2Cr2O7 μληκηζμέκμο με Ε2SO4; Κα αηηημιμγήζεηε ηεκ απάκηεζή ζαξ, γνάθμκηαξ ηηξ ζπεηηθέξ ακηηδνάζεηξ.

8. Οημ πεμηθυ ενγαζηήνημ δηαζέημομε ηα παναθάης οδαηηθά δηαιφμαηα:  δηάιομa Na2SO3, ζογθέκηνςζεξ c1 M (δηάιομα Δ1),  δηάιομa FeSO4, ζογθέκηνςζεξ c2 M (δηάιομα Δ2),  δηάιομa FeSO4, ζογθέκηνςζεξ c Ι, μληκηζμέκμο με Ε2SO4 (δηάιομα Δ3). Ακ 200 mL δηαιφμαημξ Δ1 απμπνςμαηίδμοκ 200 mL δηαιφμαημξ Δ3, εκχ 200 mL δηαιφμαημξ Δ2 απμπνςμαηίδμοκ 200 mL δηαιφμαημξ Δ3, ηυηε γηα ηηξ ζογθεκηνχζεηξ c1 θαη c2 ηζπφεη: a. c1 = 2c2 β. c2 = 2c1 γ. c2 = c1 δ. c2 = 0,2c1 Κα επηιέλεηε ηεκ ζςζηή απάκηεζε θαη κα αηηημιμγήζεηε ηεκ επηιμγή ζαξ.

9. ΋ηακ έκα θμμμάηη παιθμφ πνμζηίζεηαη ζε κηηνηθυ άνγονμ, μ άνγονμξ ακηηθαζίζηαηαη. Μ ζίδενμξ ακηηδνά με ζενμυ δηάιομα οδνμπιςνίμο θαη εθιφεηαη αένημ οδνμγυκμ, αιιά μ παιθυξ θαη μ άνγονμξ δεκ ακηηδνμφκ . Ιε βάζε ηεξ παναπάκς πιενμθμνίεξ, ηα μέηαιια θαηά ζεηνά ειαηημφμεκεξ ακαγςγηθήξ ηθακυηεηαξ είκαη: a. ΢αιθυξ, άνγονμξ, ζίδενμξ. β.Οίδενμξ, άνγονμξ, παιθυξ. γ. Οίδενμξ, παιθυξ, άνγονμξ. δ. ΢αιθυξ, ζίδενμξ, άνγονμξ. ε. Άνγονμξ, ζίδενμξ, παιθυξ.

10. Θαμβάκμκηαξ οπυρε ζαξ υηη ηα δηαιφμαηα πμο πενηέπμοκ ηυκηα ημο δηζζεκμφξ παιθμφ είκαη μπιε θαη αοηά πμο πενηέπμοκ ηυκηα ρεοδανγφνμο ή ηυκηα ανγφνμο είκαη άπνςμα, κα επηιέλεηε πμημ απυ ηα παναθάης δηαιφμαηα ζα είκαη άπνςμμ: α. Έκα έιαζμα Cu ημπμζεηείηαη ζε μηθνή πμζυηεηα δηαιφμαημξ Ag2SO4. β. Έκα έιαζμα Zn ημπμζεηείηαη ζε μηθνή πμζυηεηα δηαιφμαημξ CuSO4. γ. Έκα έιαζμα Ag ημπμζεηείηαη ζε μηθνή πμζυηεηα δηαιφμαημξ CuSO4. δ. Έκα έιαζμα Cu ημπμζεηείηαη ζε μηθνή πμζυηεηα δηαιφμαημξ CuSO4. Κα αηηημιμγήζεηε ηεκ επηιμγή ζαξ, γνάθμκηαξ ηηξ ζπεηηθέξ ακηηδνάζεηξ.

11. Οςζηυ ιάζμξ.Πα δμπεία πμο είκαη θαηαζθεοαζμέκα απυ ρεοδάνγονμ είκαη ηδακηθά γηα ηεκ απμζήθεοζε αναηχκ δηαιομάηςκ μλέςκ, επεηδή μ Zn είκαη πημ ακαγςγηθυξ απυ ημ οδνμγυκμ.

12. Νχξ είκαη δοκαηυ κα δηαπηζηχζμομε ακ έκα μέηαιιμ είκαη: α. Fe ή Cu; β. Cu ή Au; γ. Mg, Ag ή Pt; Δηαζέημομε δηάιομα HCℓ θαη αναηυ δηάιομα HNO3.

13. Δηαζέημομε δομ μεηαιιηθά δμπεία ημ έκα είκαη απυ παιθυ θαη ημ άιιμ απυ αιμομίκημ (ανγίιημ). Οε πμημ απυ ηα δφμ δμπεία ζα απμζεθεφαηε δηάιομα FeSO4 θαη ζε πμημ δηάιομα Mg(NO3)2;

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

37

14. Οε πμημ δμπείμ ζα επηιέγαηε κα απμζεθεφζεηε δηάιομα ZnCℓ2 ζε ζηδενέκημ ή αιμομηκίμο; 15. Ο’ έκα πεμηθυ ενγαζηήνημ οπάνπμοκ δφμ δμπεία απυ παιθυ, Cu, έκα δμπείμ απυ αιμομίκημ, Al, θαη έκα δμπείμ απυ γοαιί. Οηα δμπεία αοηά ζέιμομε κα απμζεθεφζμομε ηα ελήξ δηαιφμαηα: α. NaCℓ β. HCℓ γ. HgCℓ2 δ. FeSO4. Κα επηιέλεηε ημ θαηάιιειμ δμπείμ γηα κα απμζεθεφζμομε ημ θάζε δηάιομα.

16. Γηα ηα μέηαιια Α, Β θαη Γ οπάνπμοκ ηα ελήξ δεδμμέκα: Ζ. Έπμοκ ανηζμμφξ μλείδςζεξ: Α: +2, +3 Β: +2 Γ: +1, +2 ΖΖ. Πα μέηαιια Α θαη Β δηαιφμκηαη ζε δηάιομα HCℓ θαη ειεοζενχκμοκ αένημ, εκχ ημ μέηαιιμ Γ δεκ δηαιφεηαη ζε δηάιομα HCℓ.

III. Ακ βοζίζμομε έκα έιαζμα απυ ημ μέηαιιμ Α ζε δηάιομα ημο άιαημξ B(NO3)2, δεκ πναγμαημπμηείηαη ακηίδναζε. α. Κα δηαηάλεηε ηα μέηαιια Α, Β, Γ θαη ημ Ε2 θαηά ζεηνά ειαηημφμεκεξ ακαγςγηθήξ ηζπφμξ. β. Κα γνάρεηε ηηξ πεμηθέξ εληζχζεηξ ηςκ ακηηδνάζεςκ: i. A  H 2 SO4( ) ii. B  HNO3( ) iii.   H 2 SO4(αραιο)

iv. A  H 2 SO4( πσκνο)

17. Οε έκα πεμηθυ ενγαζηήνημ οπάνπμοκ ηνία δμπεία έκα θαηαζθεοαζμέκμ απυ παιθυ θαη δφμ απυ ανγίιημ. Οηα δμπεία αοηά ζέιμομε κα απμζεθεφζμομε γηα μεγάιμ πνμκηθυ δηάζηεμα πςνίξ κα αιιμηςζμφκ ηα παναθάης δηαιφμαηα: 1. ζεησθυ ζίδενμ(ΖΖ), FeSO4 2. πιςνημφπμ θάιημ, KCℓ 3. ζεησθυ μαγκήζημ, MgSO4 4. κηηνηθυ μαγκήζημ, Mg(NO3)2 5. οδνμπιςνηθυ μλφ, HCℓ. Οε πμηo είδμξ δμπείμο πνέπεη κα απμζεθεοηεί ημ θάζε δηάιομα. Κα αηηημιμγήζεηε ηεκ απάκηεζή ζαξ.

38

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

ΑΟΗΕΟΓΖΟ 1.1.Α. ΑΝΘΜΖ ΟΠΜΖ΢ΓΖΜΙΓΠΞΖΗΜΖ ΡΝΜΘΜΓΖΟΙΜΖ Ναναδείγμαηα 1.1.1. Νμημξ είκαη μ υγθμξ ημο εθιουμεκμο ΚΜ ζε STP θαηά ηεκ πιήνε δηάιοζε 32,4 g Ag ζε αναηυ δηάιομα HNO3; Δίκεηαη:Ar Ag = 108. Ακάιοζε,

Νχξ βνίζθμομε ηα πνμσυκηα ζε μηα μλεηδμακαγςγηθή ακηίδναζε

Απαηημφμεκεξ

θαη πχξ ηζμζηαζμίδεηαη ε ακηίζημηπε πεμηθή ελίζςζε;

γκχζεηξ

Νχξ εθανμυδεηαη ε πεμηθή ζημηπεημμεηνία γηα ηεκ εφνεζε πμζμηήηςκ μοζηχκ ζε μηα πεμηθή ελίζςζε;

Παθηηθή

Ανπηθά ζα γίκεη μεηαηνμπή ηεξ μάδαξ ημο Ag ζε mol. Θα

γναθεί

θαη

ζα

ηζμζηαζμηζηεί

ε

πεμηθή

ελίζςζε

ηεξ

μλεηδμακαγςγήξ. Θα βνεζεί ε ζημηπεημμεηνηθή ακαιμγία μεηαλφ Ag θαη ΚΜ θαη ζα πνμθφρεη μ ανηζμυξ mol ημο ΚΜ. Πέιμξ, ζα γίκεη μεηαηνμπή ημο ανηζμμφ mol ημο ΚΜ ζε υγθμ (L). Γπίιοζε

Έπμομε: n 

m 32, 4 g   0,3 mol Ag M r 108 g mol

3 Ag  4 HNO3  3 AgNO3  NO  2 H 2O 0,3 mol

0,1 mol

Πα 0,1 mol NO ακηηζημηπμφκ με:

V  n Vm  0,1mol  22, 4 Γθηίμεζε,

L  2, 24 L ζε STP ζοκζήθεξ. mol

Μ υγθμξ ημο εθιουμεκμο ΚΜ ζε STP ζοκζήθεξ είκαη 2,24 L.

Απμηέιεζμα

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

39

1.1.2. 20 mL δηαιφμαημξ Ε2Μ2 πενηεθηηθυηεηαξ 2 g/L ακηηδνμφκ πιήνςξ, πανμοζία H2SO4, με x mL δηαιφμαημξ KMnO4 0,3% w/v. α. Κα βνεζεί ημ x. β. Κα οπμιμγηζηεί μ υγθμξ ημο αενίμο πμο ζπεμαηίδεηαη ζε STP. Δίκμκηαη: ArH = 1, ArO = 16, ArK = 39, ArMn = 55.

Ακάιοζε,

Πμ Ε2Μ2 ακηηδνά θαη ςξ μλεηδςηηθυ θαη ςξ ακαγςγηθυ, με

Απαηημφμεκεξ

επίδναζε KMnO4 πανμοζία H2SO4 πμηα ακηίδναζε γίκεηαη;

γκχζεηξ Παθηηθή

Θα βνμφμε ηε μάδα ημο Ε2Μ2 θαη ζηε ζοκέπεηα ηα mol. Απυ ηε ζημηπεημμεηνία ηεξ ακηίδναζεξ ζα οπμιμγίζμομε ηα mol ημο KMnO4 θαη ηα mol ημο Μ2.

Γπίιοζε

α. Ρπμιμγίδμομε ηα mol ημο Ε2Μ2: Οε 1 L = 1000 mL δ/ημξ Οε 20 mL

δ/ημξ

οπάνπμοκ οπάνπμοκ

2g H2O2

mH 2O2 ;

mH 2O2  0, 04 g

nH 2O2 

m 0, 04   0, 0012 mol .

Mr 34

Γνάθμομε

ηεκ

ακηίδναζε

μλεηδμακαγςγήξ

θαη

απυ

ηε

ζημηπεημμεηνία ηεξ οπμιμγίδμομε ηα mol ημο KMnO4:

2 KMnO4  5H 2O2  3H 2 SO4  2MnSO4  5O2   K 2 SO4  8H 2O

2 ; 0,0012 mol ,0,0012 mol 5

;0,0012mol

Ρπμιμγίδμομε ηε μάδα ημο KMnO4:

2 mKMnO4  n  M r  0,0012 158  0,0758 g 5 θαη ημκ υγθμ ημο δηαιφμαημξ (x mL) πμο πενηέπμκηαη 0,0758 g:

40

Οε 100 mL

δ/ημξ

οπάνπμοκ

0,3 g KMnO4

Οε x=; mL

δ/ημξ

οπάνπμοκ

0,0758 g KMnO4

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

x= 25,3 mL. β. Γθιφζεθακ 0,0012 mol αενίμο Μ2, μπυηε μ υγθμξ ημο Μ2 ζε STP είκαη:

VO2  0, 0012  22, 4 L  0, 0269 L .

Ιεζμδμιμγία  Οε θάζε πεμηθή ακηίδναζε μη πμζυηεηεξ ηςκ ζςμάηςκ πμο ακηηδνμφκ (ακηηδνχκηςκ) θαη ηςκ ζςμάηςκ πμο πανάγμκηαη (πνμσυκηςκ) βνίζθμκηαη ζε μία ζηαζενή ζπέζε μεηαλφ ημοξ. Ε ζπέζε αοηή θαζμνίδεηαη απυ ημοξ ζοκηειεζηέξ ηςκ ακηηδνχκηςκ θαη ηςκ πνμσυκηςκ ζηε πεμηθή ελίζςζε. Μη ζοκηειεζηέξ αοημί θαζμνίδμοκ: i. Πεκ ακαιμγία αηυμςκ θαη μμνίςκ, άνα θαη ηεκ ακαιμγία ηςκ mol ηςκ ζςμάηςκ πμο μεηέπμοκ ζηεκ ακηίδναζε. ii. Πεκ ακαιμγία υγθςκ, μεηνεμέκςκ ζηηξ ίδηεξ ζοκζήθεξ, ηςκ αένηςκ ζςμάηςκ πμο μεηέπμοκ ζηεκ ακηίδναζε. Ιε άιια ιυγηα, ε ακαιμγία ηςκ ζοκηειεζηχκ ηςκ ζςμάηςκ ζε μία πεμηθή ελίζςζε είκαη ίδηα με ηεκ ακαιμγία mol ηςκ ζςμάηςκ ή ηεκ ακαιμγία υγθςκ ηςκ ζςμάηςκ (υηακ πνυθεηηαη γηα αένηα ζχμαηα) πμο μεηέπμοκ ζηεκ ακηίδναζε. Ιε πνήζε ηεξ ακαιμγίαξ αοηήξ, μπμνμφμε κα θάκμομε δηάθμνμοξ οπμιμγηζμμφξ ηςκ πμζμηήηςκ ηςκ ακηηδνχκηςκ θαη ηςκ πνμσυκηςκ μηαξ ακηίδναζεξ. Μη οπμιμγηζμμί αοημί μκμμάδμκηαη ζημηπεημμεηνηθμί οπμιμγηζμμί.  Μη αζθήζεηξ πμο πενηιαμβάκμοκ μία μυκμ πεμηθή ακηίδναζε απμηειμφκ απιά ζημηπεημμεηνηθά πνμβιήμαηα. Ε πμνεία πμο αθμιμοζμφμε γηα κα ιφζμομε ηηξ αζθήζεηξ αοηήξ ηεξ θαηεγμνίαξ είκαη ζοκήζςξ ε αθυιμοζε: i. Ανπηθά γνάθμομε, ζςζηά, πμημηηθά θαη πμζμηηθά, ηε πεμηθή ελίζςζε ηεξ ακηίδναζεξ πμο ακαθένεη ε εθθχκεζε. ii. Οοκδέμομε ηα mol υιςκ ηςκ ζςμάηςκ πμο ακαθένμκηαη ζηεκ εθθχκεζε (ηα δεδμμέκα) με ηα mol ηςκ ζςμάηςκ πμο δεημφκηαη (ηα δεημφμεκα) ζφμθςκα με ηε ζημηπεημμεηνία ηεξ

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

41

ακηίδναζεξ. iii. Βνίζθμομε ηα mol (n) ςξ ελήξ: α. ΋ηακ γκςνίδμομε ηε μάδα, m: n 

m Mr

β. ΋ηακ γκςνίδμομε ημκ υγθμ, V, εκυξ αενίμο:

P V R T V εηδηθά ζε STP: n  22, 4 L P V  n  R  T  n 

γ. ΋ηακ γκςνίδμομε ημκ υγθμ, V, θαη ηε ζογθέκηνςζε, c, δηαιφμαημξ: n = c · V.

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 1.1.3. Νυζα ιίηνα Cℓ2 ζε STP ζοκζήθεξ εθιφμκηαη θαηά ηεκ ακαγςγή 17,4 g MnO2 με πενίζζεηα δηαιφμαημξ HCℓ; Δίκμκηαη: Ar Mn = 55, Ar O = 16 (Απ. 4,48 L) 1.1.4. Νυζα ιίηνα SO2 ζε STP ζοκζήθεξ ειεοζενχκμκηαη θαηά ηεκ ακηίδναζε 6,35 g Cu με πενίζζεηα ποθκμφ δηαιφμαημξ H2SO4; Δίκμκηαη: Ar Cu = 63,5. (Απ. 2,24 L) 1.1.5. Νμημξ είκαη μ υγθμξ ημο εθιουμεκμο ΚΜ ζε STP ζοκζήθεξ θαηά ηεκ πιήνε δηάιοζε 21,6 g Ag ζε αναηυ δηάιομα κηηνηθμφ μλέμξ; Ar Ag = 108 (Απ. 1,49 L) 1.1.6. 1,3 g μεηάιιμο, Ι, πμο είκαη δναζηηθυηενμ απυ ημ H2 θαη εμθακίδεηαη ζηηξ εκχζεηξ ημο με ανηζμυ μλείδςζεξ +2, δηαιφεηαη ζε πενίζζεηα αναημφ δηαιφμαημξ H2SO4, μπυηε ειεοζενχκμκηαη 448 mL H2 ζε STP. Νμηα είκαη ε ζπεηηθή αημμηθή μάδα, Ar, ημο M; (Απ. 65) 1.1.7. 800 mL δηαιφμαημξ HCℓ ακηηδνμφκ πιήνςξ με μνηζμέκε πμζυηεηα KMnO4. Ε ίδηα πμζυηεηα KMnO4 ακηηδνά πιήνςξ με 600 mL δηαιφμαημξ FeCℓ2 0,4 M ζε υληκμ πενηβάιιμκ. Κα οπμιμγηζηεί ε μμνηαθυηεηα θαη’ υγθμ (Ι) ημο δηαιφμαημξ ημο HCℓ. (Απ. 0,48 Ι) 1.1.8. Νυζμξ υγθμξ αενίμο μεηνεμέκμξ ζε STP. ζπεμαηίδεηαη θαηά ηεκ ακηίδναζε 24 mL oληvηζμέvoο με H2SO4 δηαιφμαημξ KMnO4 0,1 Ι με πενίζζεηα δηαιφμαημξ H2O2; (Aπ. 134,4 ml) 1.1.9. 12,7 g Cu δηαιφμκηαη ζε πενίζζεηα αναημφ δηαιφμαημξ HNO3. Νμημξ o υγθμξ ημο αενίμο πμο εθιφεηαη ζε STP; Δίκεηαη: Αr Cu=63,5 (Απ. 2,987 L) 1.1.10. Οε 40 mL δηαιφμαημξ HCℓ 0,01 M πνμζηίζεηαη πενίζζεηα δηαιφμαημξ ΗMnO4. Νμημξ o υγθμξ ημο αενίμο πμο εθιφεηαη ζε STP;

42

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

(Απ. 2,8 mL) 1.1.11. 9 g Al πνμζηίζεκηαη ζε πενίζζεηα οδνμπιςνηθμφ μλέμξ. Μ υγθμξ ημο παναγυμεκμο H2 ζε STP είκαη: (A) 22,4 L (B) 5,6 L (Γ) 11,2 L (Δ) 7,49 L Δίκεηαη: Αr Al=27 (Απ. Γ) 1.1.12. Νυζα mL δηαιφμαημξ ΕΚΜ3 0,02 Ι (αναηυ) απαηημφκηαη γηα ηεκ μλείδςζε 100 mL δηαιφμαημξ FeCℓ2 0,1 M oληvηζμέvoο με HCℓ; Νμημξ υγθμξ αενίμο πανάγεηαη ζε STP; (Απ. 166,67 mL -74,67 mL) 1.1.13. Γηα πιήνε μλείδςζε 150 mL δηαιφμαημξ SnCℓ2 απαηημφκηαη 350 mL δηαιφμαημξ FeCℓ3. Ε ίδηα πμζυηεηα FeCℓ3 μλεηδχκεη 5,1 g H2S. Νμηεξ είκαη μη ζογθεκηνχζεηξ ηςκ δηαιομάηςκ; Δίκεηαη Αr Ε=1 θαη Αr S=32 (Απ. 1 M-0,857 M) 1.1.14. Ιέηαιιμ Ι έπεη αημμηθυ ανηζμυ 20 θαη είκαη πημ ακαγςγηθυ απυ ημ Ε2. 8 g ημο Ι δηαιφμκηαη ζε πενίζζεηα δηαιφμαημξ HCℓ θαη εθιφμκηαη 4,48 L Ε2 ζε STP. Νμηα είκαη ε ζπεηηθή αημμηθή μάδα ημο Ι; (Απ. 40) 1.1.15. Νυζμξ μ ειάπηζημξ απαηημφμεκμξ υγθμξ δηαιφμαημξ KMnO4 0,1 M πμο πνεηάδεηαη γηα ηεκ πιήνε μλείδςζε 200 mL δηαιφμαημξ FeSO4 0,5 M πανμοζία H2SO4; (Απ. 200 mL) 1.1.16. 200 mL δηαιφμαημξ KMnO4 (A) πνεηάδμκηαη γηα κα μλεηδχζμοκ πιήνςξ 40 mL δηαιφμαημξ SnCℓ2 0,2 M πανμοζία HCℓ. Νμηα ε πενηεθηηθυηεηα ημο (Α) ζε mol. L-1; (Molarity) (Απ. 0,016 M)

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

43

1.1.Β. ΙΖΓΙΑΠΑ Νανάδεηγμα 1.1.17. 23,5 g θνάμαημξ Cu θαη Ag δηαιφμκηαη πιήνςξ ζε πενίζζεηα ποθκμφ δηαιφμαημξ H2SO4 θαη πανάγμκηαη 0,25 mol SO2. Νμηα είκαη ε ζφζηαζε ημο θνάμαημξ; Δίκμκηαη: Αr Cu=63,5, Αr Ag=108. Ακάιοζε,

Νμηα είκαη ηα πνμσυκηα μηαξ μλεηδμακαγςγηθήξ ακηίδναζεξ θαη

Απαηημφμεκεξ πχξ ηζμζηαζμίδεηαη ε ακηίζημηπε πεμηθή ελίζςζε; γκχζεηξ

Νχξ εθανμυδεηαη ε πεμηθή ζημηπεημμεηνία γηα ηεκ εφνεζε πμζμηήηςκ μοζηχκ ζε μηα πεμηθή ελίζςζε; Νχξ ακηημεηςπίδεηαη γεκηθά ημ πνυβιεμα εφνεζεξ ηεξ ζφζηαζεξ ακηηδνχκηςκ μοζηχκ;

Παθηηθή

Ανπηθά ζα ηεζμφκ ςξ άγκςζημη, έζης x θαη y, μη ανηζμμί mol ηςκ Cu θαη Ag ακηίζημηπα. Θα γναθμφκ θαη ζα ηζμζηαζμηζημφκ μη πεμηθέξ εληζχζεηξ ηςκ ακηηδνάζεςκ πμο πναγμαημπμημφκηαη. Θα βνεζεί ε ζημηπεημμεηνηθή ακαιμγία μεηαλφ Cu θαη SO2 θαη ζα πνμθφρεη μ ανηζμυξ mol ημο SO2 ζοκάνηεζε ημο x. Νανυμμηα μεηαλφ Ag θαη SO2 θαη ζα πνμθφρεη μ ανηζμυξ mol ημο SO2 ζοκανηήζεη ημο y. Θα εληζςζεί ημ άζνμηζμα ηςκ mol ημο SO2 με ημ δμζμέκμ ανηζμυ mol. Θα εληζςζεί ε δμζμέκε μάδα ημο θνάμαημξ με ημ άζνμηζμα ηςκ μαδχκ ηςκ Cu θαη Ag θαη ζα πνμθφρεη δεφηενε ελίζςζε. Πέιμξ, ζα ιοζεί ζφζηεμα δφμ εληζχζεςκ με δφμ αγκχζημοξ θαη ζα βνεζμφκ μη ηημέξ ηςκ x θαη y.

44

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Γπίιοζε

Έζης x mol Cu θαη y mol Ag μη πμζυηεηεξ ηςκ δφμ μεηάιιςκ ζηα 23,5 g θνάμαημξ:

Cu  2 H 2 SO4  CuSO4  SO2  2 H 2O (1) θαη 2 Ag  2 H 2 SO4  AgSO4  SO2  2 H 2O (2) Πα x mol Cu, ζφμθςκα με ηεκ (1), δίκμοκ x mol SO2 θαη ηα y mol Ag, ζφμθςκα με ηε (2) δίκμοκ

y mol SO2. Έηζη έπμομε: 2

y  0, 25  i  .

2 Γλάιιμο, m  23,5 g , μπυηε: x

63,5x  108 y  23,5 (ii) Απυ ηηξ εληζχζεηξ (i) θαη (ii) πνμθφπηεη x=0,2 θαη y=0,1. Γθηίμεζε, Απμηέιεζμα

Οηα 23,5 g θνάμαημξ Cu-Ag πενηέπμκηαη:

0, 2 mol  63,5

g g  12,7 g Cu θαη 0,1mol 108  10,8 g Ag mol mol

Ιεζμδμιμγία

΋ηακ έπμομε μίγμα ζςμάηςκ πμο ηα ζοζηαηηθά ημο δεκ ακηηδνμφκ μεηαλφ ημοξ, αιιά μεηέπμοκ ζε μία ή πενηζζυηενεξ ακηηδνάζεηξ με θάπμηα άιια ζχμαηα, ηυηε, ακ γκςνίδμομε ηε ζφζηαζε ημο μείγμαημξ, βνίζθμομε ηα mol θαζεκυξ ζοζηαηηθμφ ημο. Ακ αοηυ ακηηδνά με έκα άιιμ ζχμα, γνάθμομε ηεκ ακηίδναζε θαζεκυξ ζοζηαηηθμφ ημο μίγμαημξ λεπςνηζηά θαη απυ ηε ζπέζε ζοκηειεζηχκ βγάδμομε ζπέζε mol. Ακ έκα μίγμα απμηειείηαη απυ δφμ ζοζηαηηθά, ζεςνμφμε x mol απυ ημ έκα θαη y mol απυ ημ άιιμ. Οηε ζοκέπεηα, γνάθμομε ηεκ ακηίδναζε θαζεκυξ ζοζηαηηθμφ ημο μίγμαημξ με ημ ηνίημ ζχμα λεπςνηζηά θαη απυ ηε ζπέζε ζοκηειεζηχκ βγάδμομε ζπέζε mol. Γθμεηαιιεουμαζηε ηα δεδμμέκα ηεξ άζθεζεξ θαη δεμημονγμφμε ηυζεξ εληζχζεηξ, υζμη θαη άγκςζημη. Ακ ημ μίγμα είκαη αένημ, ηυηε μπμνμφμε κα εθθνάζμομε ημοξ αγκχζημοξ εθηυξ απυ ηα mol ζε υγθμοξ, εθυζμκ ηα δεδμμέκα ή δεημφμεκα ημο πνμβιήμαημξ ζπεηίδμκηαη με υγθμοξ αενίςκ ζςμάηςκ, μεηνεμέκμοξ ζηηξ ίδηεξ ζοκζήθεξ πίεζεξ θαη ζενμμθναζίαξ.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

45

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 1.1.18. 27,95 g θνάμαημξ Cu-Ag δηαιφμκηαη πιήνςξ ζε πενίζζεηα ποθκμφ δηαιφμαημξ H2SO4 θαη εθιφμκηαη 4,48 L SO2 ζε STP ζοκζήθεξ. Νμηα ε ζφζηαζε ημο θνάμαημξ; (Απ. 6,35 g – 21,6 g) 1.1.19. Μ μνείπαιθμξ είκαη θνάμα ημο Cu θαη Zn. Οε έκα πεμηθυ ενγαζηήνημ έγηκακ δφμ πεηνάμαηα με ίζεξ πμζυηεηεξ μνείπαιθμο. Οημ πνχημ πείναμα ε μία πμζυηεηα μνείπαιθμο ακηέδναζε με πενίζζεηα ποθκμφ θαη ζενμμφ δηαιφμαημξ H2SO4, μπυηε εθιφζεθακ 22,4 L αενίμο SO2. Οημ δεφηενμ πείναμα ε άιιε πμζυηεηα μνείπαιθμο ακηέδναζε με πενίζζεηα οδαηηθμφ δηαιφμαημξ HCℓ, μπυηε εθιφζεθακ 2,24 L αενίμο Ε2. Μη υγθμη ηςκ αενίςκ μεηνήζεθακ ζηηξ πνυηοπεξ ζοκζήθεξ. Νμηα ήηακ ε γναμμμμμνηαθή ζφζηαζε ημο μνείπαιθμο; (Απ. 0,9 mol – 0,1 mol) 1.1.20. 25,7 g θνάμαημξ Cu θαη Zn θαηενγάδμκηαη με πενίζζεηα δηαιφμαημξ HCℓ, μπυηε ειεοζενχκμκηαη 4,48 L αενίμο, μεηνεμέκα ζε ζοκζήθεξ STP. α. Νμηα είκαη ε ζφζηαζε ζε g ημο θνάμαημξ; β. Δηπιάζηα πμζυηεηα ημο ίδημο θνάμαημξ δηαιφεηαη πιήνςξ ζε ποθκυ δηάιομα ΕΚΜ3. Νμημξ υγθμξ αενίμο ειεοζενχκεηαη, μεηνεμέκμξ ζε ζοκζήθεξ STP; Δίκμκηαη: ArCu = 63,5, ArZn = 65. (Απ. 12,7 g – 13 g – 35,84 L) 1.1.21. Μνηζμέκε πμζυηεηα θνάμαημξ Cu θαη Zn δηαιφεηαη ζε πενίζζεηα ποθκμφ-ζενμμφ δηαιφμαημξ H2SO4, μπυηε ειεοζενχκμκηαη 8,96 L αενίμο, μεηνεμέκα ζε ζοκζήθεξ STP. Ίζε πμζυηεηα απυ ημ ίδημ θνάμα ακηηδνά με πενίζζεηα δηαιφμαημξ HCℓ, μπυηε ειεοζενχκμκηαη 2,24 L αενίμο, μεηνεμέκα ζε ζοκζήθεξ STP. Κα οπμιμγίζεηε ηε ζφζηαζε ημο θνάμαημξ ζε mol. Δίκμκηαη: ArCu = 63,5, ArZn = 65. (Απ. 0,1 mol Zn – 0,3 mol Cu) 1.1.22. Ηνάμα Cu θαη Ag βάνμοξ 13,78 g θαηενγάδμκηαη με πενίζζεηα αναημφ ΕΚΜ3. Μ υγθμξ ημο αενίμο πμο εθιφεηαη ζε STP είκαη 3,061 L. Νμηα ε ζφζηαζε ημο θνάμαημξ ζε mol; Δίκμκηαη: Ar Cu = 63,5, Ar Ag = 108. (Απ. 0,2 mol-0,01 mol) 1.1.23. 20 g θνάμαημξ Cu-Zn πνμζηίζεκηαη ζε πενίζζεηα δηαιφμαημξ HCℓ θαη εθιφμκηαη 4,48 L H2 ζε STP ζοκζήθεξ. Νμηα ε % πενηεθηηθυηεηα ημο θνάμαημξ ζε Cu; (Απ. 35%)

46

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

1.1.Γ. ΗΑΘΑΞΜΠΕΠΑ ΔΓΖΓΙΑΠΜΟ

Νανάδεηγμα 1.1.24. 12 g δείγμαημξ Ag πνμζηίζεηαη ζε πενίζζεηα ποθκμφ θαη ζενμμφ δηαιφμαημξ H2SO4, μπυηε εθιφμκηαη 1,12 L αενίμο, μεηνεμέκα ζε STP. Κα βνεζεί ε θαζανυηεηα ημο δείγμαημξ Ag, ακ είκαη γκςζηυ υηη μη πνμζμίλεηξ δεκ ακηηδνμφκ με H2SO4. Ar Ag=108. Ακάιοζε,

Απυ ηα 12 g ημο δείγμαημξ Ag δεκ ακηηδνμφκ υια γηαηί οπάνπμοκ

Απαηημφμεκεξ

πνμζμίλεηξ.

γκχζεηξ Παθηηθή

Ε θαζανυηεηα εκυξ δείγμαημξ εθθνάδεη ηα γναμμάνηα ημο θαζανμφ ζχμαημξ πμο πενηέπμκηαη ζε 100 g δείγμαημξ. Ννμζμπή: Οηεκ ακηίδναζε παίνκεη μένμξ μυκμ ε πμζυηεηα ημο θαζανμφ ζχμαημξ (δειαδή ημο θαζανμφ Ag)

Γπίιοζε

Έζης υηη x mol Ag (Ar=108) πενηέπμκηαη ζηα 12 g ημο δείγμαημξ. Ε πεμηθή ελίζςζε ηεξ ακηίδναζεξ πμο πναγμαημπμηείηαη είκαη:  2 Ag  2H 2 SO4   Ag2 SO4  SO2  2H 2O 

x mol ΋μςξ:

nSO2

x mol 2 V 1,12 x  STP   nSO2  0, 05mol   0, 05  x  0,1 22, 4 22, 4 2

Ε μάδα ημο Ag πμο πενηέπεηαη ζηα 12 g ημο δείγμαημξ είκαη:

mAg  n  M r  0,1108  mAg  10,8 g Οε 12 g δείγμαημξ πενηέπμκηαη 10,8 g Ag Οε 100 g δείγμαημξ πενηέπμκηαη y; y=90 g Ag Γθηίμεζε,

Οοκεπχξ ημ δείγμα είκαη θαζανυηεηαξ 90% w/w.

Απμηέιεζμα

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

47

Ιεζμδμιμγία Ννέπεη κα λεθαζανίζμομε υηη ζηηξ πεμηθέξ ακηηδνάζεηξ ακηηδνμφκ μη θαζανέξ πμζυηεηεξ ηςκ ζςμάηςκ. Ακ δηαζέημομε οιηθυ με θαζανυ (π.π. μνοθηυ) ή δηάιομα, πνέπεη κα οπμιμγίζμομε ηεκ πμζυηεηα ημο θαζανμφ ζχμαημξ. Ε θαζανυηεηα εκυξ δείγμαημξ εθθνάδεη ηα γναμμάνηα ημο θαζανμφ ζχμαημξ πμο πενηέπμκηαη ζε 100 g δείγμαημξ.

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 1.1.25. 10 g αθάζανημο παιθμφ δηαιφμκηαη ζε πενίζζεηα ποθκμφ ζενμμφ δηαιφμαημξ H2SO4 θαη εθιφμκηαη 3,36 L SO2 ζε STP ζοκζήθεξ. Νμηα ε % πενηεθηηθυηεηα ημο αθάζανημο Cu ζε θαζανυ; (Θεςνμφμε υηη μη πνμζμίλεηξ δεκ ακηηδνμφκ με ημ H2SO4). (Απ. 95,25%) 1.1.26. 20 g αθάζανημο Cu δηαιφμκηαη ζε πενίζζεηα ποθκμφ δηαιφμαημξ H2SO4, μπυηε ειεοζενχκμκηαη 6,72 L αενίμο, μεηνεμέκα ζε ζοκζήθεξ STP. Νμηα είκαη ε % w/w θαζανυηεηα ημο δείγμαημξ Cu; Μη πνμζμίλεηξ ημο δείγμαημξ δεκ ακηηδνμφκ με ημ H2SO4. Δίκεηαη: Ar Cu = 63,5. (Απ. 95,25%) 1.1.27. 8 g δείγμαημξ ζείμο απαηημφκ γηα πιήνε μλείδςζε 200 mL ποθκμφ δηαιφμαημξ HNO3, πμο έπεη πενηεθηηθυηεηα 31,5% w/w θαη ποθκυηεηα 1,2 g/mL. Κα οπμιμγηζημφκ: α. ε % w/w θαζανυηεηα ημο δείγμαημξ ζείμο. β. μ υγθμξ ημο αενίμο πμο ειεοζενχκεηαη, μεηνεμέκμξ ζε STP; Μη πνμζμίλεηξ δεκ ακηηδνμφκ με ημ HNO3. Δίκμκηαη: Ar S = 32, Ar H = 1, Ar N = 14, Ar O = 16. (Απ. 80% - 26,88 L)

48

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

1.1.Δ. ΓΘΓΓ΢ΜΟ ΝΓΞΖΟΟΓΖΑΟ Νανάδεηγμα

1.1.28. Οε 50 mL δηαιφμαημξ KMnO4 0,1 M πνμζηίζεκηαη 20 mL δηαιφμαημξ HCℓ 0.5 M. Θα απμπνςμαηηζηεί ηα δηάιομα KMnO4; Ακάιοζε,

Πμ δηάιομα KMnO4 έπεη ενοζνμσςδέξ πνχμα, ακ ακηηδνάζεη υιε ε

Απαηημφμεκεξ

πμζυηεηα KMnO4 ημ δηάιομα απμπνςμαηίδεηαη γηαηί ημ άιαξ Mn2+ πμο

γκχζεηξ

ζπεμαηίδεηαη είκαη άπνςμμ.

Παθηηθή

Θα οπμιμγίζμομε ηα mol θαζεκυξ ζχμαημξ. Θα γνάρμομε ηεκ ακηίδναζε πμο γίκεηαη θαη απυ ηεκ ζημηπεημμεηνία ηεξ ακηίδναζεξ ζα ειέγλμομε πμημ ζχμα ζα ακηηδνάζεη πιήνςξ.

Γπίιοζε

Βνίζθμομε ηα mol ημο KMnO4 θαη ημο HCℓ γηα κα ειέγλμομε πμημ απυ ηα δφμ ζα ακηηδνάζεη πιήνςξ:

nKMnO4  0,1mol / L  0,05L  5 103 mol , nHCl  0,5 mol / L  0, 02 L  10 2 mol . Γνάθμομε ηεκ ακηίδναζε πμο πναγμαημπμηείηαη:

2KMnO4 (aq)  16HCl  aq   2KCl (aq)  2MnCl2 (aq)  5Cl2 ( g )  8H 2O(l ) Ανπ.: 5 103 mol 102 mol Ακη.: 1, 25 10 3

102 mol

Πει.: 3, 75 10 3 mol Γθηίμεζε,

-

Αθμφ πενηζζεφεη KMnO4, δεκ απμπνςμαηίδεηαη ημ δηάιομα KMnO4.

Απμηέιεζμα

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

49

Ιεζμδμιμγία ΋ηακ δφμ ηοπαίεξ πμζυηεηεξ ακηηδνχκηςκ ζςμάηςκ μδεγεζμφκ πνμξ ακηίδναζε (πιήνε ή πμζμηηθή), μπμνεί κα ζομβμφκ ηα ελήξ: α. Ε ακαιμγία mol ζα ακηαπμθνίκεηαη αθνηβχξ ζηεκ ακαιμγία ηςκ ζοκηειεζηχκ ηςκ ζςμάηςκ ηεξ πεμηθήξ ελίζςζεξ, μπυηε ιέμε υηη μη πμζυηεηεξ είκαη ηζμδφκαμεξ ή ζημηπεημμεηνηθέξ. β. Θα έπμομε πενίζζεηα ημο εκυξ, μπυηε ηα άιιμ ζα θαηακαιςζεί πιήνςξ. Νενίπηςζε κα «πενηζζεφμοκ» θαη ηα δφμ ακηηδνχκηα δεκ ακηημεηςπίδεηαη υηακ ε ακηίδναζε είκαη πιήνεξ ή πμζμηηθή. Γίκαη πνςηανπηθήξ ζεμαζίαξ κα γκςνίδμομε πμημ απυ ηα δφμ ακηηδνχκηα βνίζθεηαη ζε πενίζζεηα. Αθεκυξ γηαηί μη οπμιμγηζμμί πνέπεη κα γίκμοκ με εθείκμ πμο είκαη ημ πεμηθά ιηγυηενμ, αθμφ αοηυ ζα θαηακαιςζεί υιμ, αθεηένμο γηαηί, μεηά ημ ηέιμξ ηεξ ακηίδναζεξ, ζα οπάνπεη ζημ δμπείμ, εθηυξ απυ ημ πνμσυκ ή ηα πνμσυκηα, θαη ε πενίζζεηα ημο ζχμαημξ πμο βνίζθεηαη ανπηθά ζε πενίζζεηα. Πεκ πμζυηεηα ημο ζχμαημξ πμο πενηζζεφεη ηεκ οπμιμγίδμομε αθαηνχκηαξ απυ ηεκ ανπηθή πμζυηεηα ημ πμζυ πμο ακηέδναζε. Γίκαη ζαθέξ υηη θάκμομε ημοξ ζημηπεημμεηνηθμφξ οπμιμγηζμμφξ με βάζε ημ ζχμα πμο βνίζθεηαη ζε έιιεημμα. Γηα κα ιφζμομε έκα πνυβιεμα ζημ μπμίμ ημ έκα απυ ηα ακηηδνχκηα βνίζθεηαη ζε έιιεημμα, αθμιμοζμφμε ηα ίδηα ηέζζενα βήμαηα ηα μπμία αθμιμοζμφμε θαη ζηε ιφζε ηςκ πνμβιεμάηςκ πμο ζπεηίδμκηαη με ηηξ πμζυηεηεξ ηςκ ακηηδνχκηςκ θαη ηςκ πνμσυκηςκ πμο παίνκμοκ μένμξ ζηεκ ακηίδναζε, πνμζζέημκηαξ υμςξ έκα βήμα, ζημ μπμίμ απμθαζίδμομε πμημ είκαη ημ ακηηδνχκ πμο βνίζθεηαη ζε έιιεημμα. Γπμμέκςξ, ηα βήμαηα είκαη ηα αθυιμοζα: 1. Γνάθμομε ηε πεμηθή ελίζςζε ηεξ ακηίδναζεξ.

2. Ιεηαηνέπμομε ηηξ πμζυηεηεξ ηςκ ακηηδνχκηςκ ζε mol.

3. ΢νεζημμπμημφμε ηε πεμηθή ελίζςζε γηα κα απμθαζίζμομε πμημ ακηηδνχκ βνίζθεηαη ζε έιιεημμα.

50

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

4. ΢νεζημμπμημφμε ηε πεμηθή ελίζςζε γηα κα μεηαηνέρμομε ηα mol ημο ακηηδνχκημξ πμο βνίζθεηαη ζε έιιεημμα ζε mol ηςκ πνμσυκηςκ.

5. Ιεηαηνέπμομε ηα mol ηςκ πνμσυκηςκ ζε g, υγθμ αενίμο ή υγθμ δηαιφμαημξ.

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 1.1.29. Οε 150 mL δηαιφμαημξ KMnO4 0,2 Ι πνμζηίζεκηαη 400 mL δηαιφμαημξ HCℓ 0,5 Ι. α. Κα ελεηάζεηε ακ ζα απμπνςμαηηζηεί ημ δηάιομα KMnO4. β. Κα βνείηε ημκ υγθμ ημο αενίμο πμο ειεοζενχκεηαη, μεηνεμέκμ ζε ζοκζήθεξ STP. (Απ. ‘Oπη – 1,4 L) 1.1.30. Νυζμξ υγθμξ αενίμο, πμο μεηνήζεθε ζε STP, ζπεμαηίδεηαη απυ ηεκ ακηίδναζε 24 mL δηαιφμαημξ KMnO4 μληκηζμέκμο με H2SO4 0,02 M με 140 mL δηαιφμαημξ Ε2Μ2 0,01 Ι; (Απ. 0,027 L)

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

51

1.1.Γ. ΓΚΑ ΟΩΙΑ ΑΚΠΖΔΞΑ ΝΘΕΞΩΟ ΙΓΠΑ ΑΝΜ ΔΖΑΔΜ΢ΖΗΓΟ ΑΚΠΖΔΞΑΟΓΖΟ ΙΓ ΔΡΜ ΄Ε ΝΓΞΖΟΟΜΠΓΞΑ ΟΩΙΑΠΑ Νανάδεηγμα 1.1.31. Γηα ημκ πνμζδημνηζμυ ηεξ πενηεθηηθυηεηαξ μνοθημφ πονμιμοζίηε ζε MnO2, δηαιφμομε 4,35 g μνοθημφ ζε δηάιομα H2SO4 πμο πενηέπεη 15,2 g FeSO4. Πμ δηάιομα πμο πνμθφπηεη απμπνςμαηίδεη 200 mL δηαιφμαημξ KMnO4 0,02 M. Νμηα είκαη ε πενηεθηηθυηεηα ημο μνοθημφ ζε MnO2; Δίκμκηαη: Ar Fe = 56, Ar S = 32, Ar O = 16, Ar Mn = 55. Ακάιοζε,

Νμηα είκαη ηα μλεηδςηηθά θαη πμηα ηα ακαγςγηθά ζχμαηα;

Απαηημφμεκεξ

Γηαηί μεηά ηεκ ακάμηλε MnO2 με FeSO4, ημ δηάιομα πμο πνμθφπηεη

γκχζεηξ

απμπνςμαηίδεη ημ δηάιομα KMnO4;

Παθηηθή

Ιεηά ηεκ πνχηε ακηίδναζε πενίζζερε ακαγςγηθυ ζχμα FeSO4 πμο μλεηδχκεηαη απυ ημ μλεηδςηηθυ KMnO4.

Γπίιοζε

Έκα μένμξ ημο ακαγςγηθμφ, FeSO4, ακηηδνά με ημ MnO2 θαη ημ άιιμ με ημ KMnO4. Γνάθμομε δφμ ακηηδνάζεηξ λεπςνηζηά θαη ζεςνμφμε υηη x mol FeSO4 ακηηδνμφκ ζηε μία θαη y mol ακηηδνμφκ ζηε άιιε:

2FeSO4 (aq)  MnO2 (aq)  2H 2 SO4 (aq)  Fe2 (SO4 )3 (aq)   MnSO4 (aq)  2H 2O(l ) x mol

x mol 2

10FeSO4 (aq)  2KMnO4 (aq)  2H 2 SO4 (aq)  5Fe(SO4 )3 (aq)  2MnSO4 (aq)  K2 SO4 (aq)  2H 2O(l ) y mol

y mol 5

Ρπμιμγίδμομε ηα mol ημο FeSO4:

nFeSO4 

m 15, 2  x y   x  y  0,1 (1) Mr 152

Οηε ζοκέπεηα οπμιμγίδμομε ηα mol ημο KMnO4:

52

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

nKMnO4  C V 

y mol  0,02M  0, 2L 5

Μπυηε y=0,02 θαη θαηά ζοκέπεηα απυ ηεκ (1) έπμομε x=0,08. Άνα: mMnO2  n  M r 

x 0,08 Mr   87  3, 48g .

2 2

Γηα ημκ οπμιμγηζμυ ηεξ πενηεθηηθυηεηαξ ημο μνοθημφ ζε MnO2, ζα έπμομε: Οηα 4,35 g μνοθημφ πενηέπμκηαη 3,48 g MnO2. Οηα 100 g μνοθημφ πενηέπμκηαη z g MnO2; Μπυηε z=80. Γθηίμεζε,

Άνα ε πενηεθηηθυηεηα ημο μνοθημφ ζε MnO2 είκαη 80%.

Απμηέιεζμα

Ιεζμδμιμγία ΋ηακ έκα ζχμα ακηηδνά με άιιμ θαη ε πενίζζεηα ημο ακηηδνά πιήνςξ με θάπμημ ηνίημ, μπμνμφμε κα ιφζμομε ηεκ άζθεζε με δφμ ηνυπμοξ: α. Κα βνμφμε ηα mol θαζεκυξ ζχμαημξ πμο ακηηδνμφκ ζηεκ πνχηε ακηίδναζε θαη κα οπμιμγίζμομε ηη πενηζζεφεη απυ ηεκ πνχηε ακηίδναζε. Οηε ζοκέπεηα, κα πνμζδημνίζμομε απυ ηεκ πενίζζεηα ημο ζχμαημξ αοημφ ηη ακηηδνά θαη ηη πανάγεηαη ζηε δεφηενε ακηίδναζε. β. Κα γνάρμομε ηηξ δφμ ακηηδνάζεηξ πμο γίκμκηαη λεπςνηζηά θαη κα ζεςνήζμομε υηη x mol ακηηδνμφκ ζηεκ πνχηε ακηίδναζε θαη y mol ζηε δεφηενε.

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 1.1.32. Οε 400 mL δηαιφμαημξ KMnO4 0,1 Ι, μληκηζμέκμο με H2SO4, πνμζζέημομε 50 mL δηαιφμαημξ H2O2 3,4% w/v. α. Κα ελεηάζεηε ακ ζα απμπνςμαηηζηεί ημ δηάιομα KMnO4. β. Οε πενίπηςζε πμο δεκ απμπνςμαηηζηεί, πμηα πμζυηεηα FeSO4 απαηηείηαη κα πνμζζέζμομε γηα ημκ απμπνςμαηηζμυ ημο δηαιφμαημξ πμο πνμθφπηεη; Δίκμκηαη: Ar H = 1, Ar O = 16. (Απ. ‘Oπη – 0,1 mol)

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

53

1.1.33. Οε δηάιομα H2SO4 πνμζζέημομε 7,6 g FeSO4 θαη 120 mL δηαιφμαημξ KMnO4 0,05 Ι Νυζα mL δηαιφμαημξ Η2Cr2O7 0,02 M πνέπεη vα πνμζηεζμφκ ζημ παναπάκς δηάιομα, γηα vα μλεηδςζεί ηέιεηα o FeSO4; Δίκεηαη: Αr Fe=56 , Αr Μ=16 θαη Αr S=32. (Απ. 166,67 mL) 1.1.34. Οε δηάιομα HCℓ πνμζζέημομε 12,7 g FeCℓ2 θαη 200 mL δηαιφμαημξ K2Cr2O7 0,05 M. Νυζα mL δηαιφμαημξ KMnO4 0,2 M απαηημφκηαη γηα ηεκ πιήνε μλείδςζε ημο FeCℓ2; Δίκμκηαη: Αr Fe=56 , Αr Cℓ=35,5. (Απ. 40 mL) 1.1.35. 25 mL δηαιφμαημξ SnCℓ2 (A) oληvίδovηαη με HCℓ θαη απαηημφκ πνμξ πιήνε μλείδςζε 10 mL δηαιφμαημξ Η2Cr2Μ7 (Β). Οε 10 mL δηαιφμαημξ Η2Cr2O7 (B) πνμζηίζεκηαη 0,01 mol KMnO4 θαη ημ δηάιομα πμο πνμθφπηεη απαηηεί γηα πιήνε ακαγςγή 45 mL δηαιφμαημξ SnCℓ2 (A). Νμηεξ μη ζογθεκηνχζεηξ ηςκ δηαιομάηςκ Α θαη Β; (Απ. 1,25 M-1,04 M)

54

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

1.1.ΟΠ. ΟΓΖΞΑ ΑΚΠΖΔΞΑΟΓΩΚ ΜΝΜΡ ΠΜ ΝΞΜΪΜΚ ΟΠΕ ΙΖΑ ΓΖΚΑΖ ΑΚΠΖΔΞΩΚ ΟΠΕΚ ΓΝΜΙΓΚΕ Ναναδείγμαηα 1.1.36. Δίκμκηαη 50,4 g μεηάιιμο Ι, πμο έπεη ανηζμμφξ μλείδςζεξ +2 θαη +3. Ε παναπάκς πμζυηεηα ημο Ι δηαιφεηαη πιήνςξ ζε δηάιομα HCℓ θαη ημ δηάιομα πμο πνμθφπηεη πνεηάδεηαη 200 mL δηαιφμαημξ K2Cr2O7, ζογθέκηνςζεξ 0,75 Ι, γηα πιήνε μλείδςζή ημο. Κα βνεζεί ε ζπεηηθή αημμηθή μάδα, Ar ημο Ι. Θεςνμφμε υηη ηα Cl  δεκ μλεηδχκμκηαη ζηηξ παναπάκς ζοκζήθεξ.

Ακάιοζε,

Ηαηά ηε δηάιοζε ηςκ μεηάιιςκ ζε μλέα με μλεηδςηηθά (υπςξ π.π. ημ

Απαηημφμεκεξ

HCℓ) ζε ηη μλεηδχκεηαη ημ μέηαιιμ ακ έπεη πενηζζυηενμ απυ έκακ

Γκχζεηξ

ανηζμμφξ μλείδςζεξ; Νχξ βνίζθμομε ηα πνμσυκηα ζε μηα μλεηδμακαγςγηθή ακηίδναζε θαη πχξ ηζμζηαζμίδεηαη ε ακηίζημηπε πεμηθή ελίζςζε; Νχξ εθανμυδεηαη ε πεμηθή ζημηπεημμεηνία γηα ηεκ εφνεζε πμζμηήηςκ μοζηχκ ζε μηα πεμηθή ελίζςζε;

Παθηηθή

Ανπηθά ζα γναθεί ε γεκηθή ελίζςζε δηάιοζεξ ημο Ι ζημ HCℓ, γνάθμκηαξ ςξ πνμσυκηα MCℓ2 θαη Ε2. Οηε ζοκέπεηα μ ανηζμυξ mol ημο K2Cr2O7 απυ ηε ζογθέκηνςζε θαη ημκ υγθμ ημο θαη ζηε ζοκέπεηα ζα βνεζεί ε ζημηπεημμεηνηθή ακαιμγία μεηαλφ K2Cr2O7 θαη MCℓ2 θαη ζα πνμθφρεη μ ανηζμυξ mol ημο MCℓ2. Απυ ηεκ ανπηθή ελίζςζε δηάιοζεξ ημο Ι ζημ HCℓ ζα βνεζεί ε ζημηπεημμεηνηθή ακαιμγία μεηαλφ MCℓ2 θαη Ι θαη ζα πνμθφρεη μ ανηζμυξ mol ημο Ι. Πειηθά απυ ηε ζπέζε μάδαξ θαη ανηζμμφ mol ζα πνμθφρεη ε ζπεηηθή

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

55

αημμηθή μάδα, Ar ημο Ι. Γπίιοζε

M  2 HCl  MCl2  H 2 x mol

(1) θαη

x mol

6MCl2  K 2Cr2O7  14 HCl  6MCl3  2 KCl  2CrCl3  7 H 2O x mol

x mol 6

Γηα ημ K2Cr2O7: c

n mol x  n  c V  0,75  0, 2 L  0,15mol   0,15  x  0,9 mol Άνα V L 6

ακηηδνμφκ

0,9 mol MCℓ2, ηα μπμία πνμένπμκηαη απυ 0,9 mol M. Γηα ημ Ι:

n Γθηίμεζε,

m m 50, 4  Ar    56 Ar n 0,9

Ε ζπεηηθή αημμηθή μάδα ημο Ι είκαη 56.

Απμηέιεζμα

1.1.37. 1,12 g μεηάιιμο Ι, πμο έπεη ανηζμυ μλείδςζεξ +2 θαη +3, δηαιφμκηαη πιήνςξ ζε πενίζζεηα αναημφ H2SO4 θαη ημ δηάιομα πμο πνμθφπηεη απαηηεί γηα πιήνε μλείδςζε 20 mL δηαιφμαημξ KMnO4 0,2 M μληκηζμέκμο με H2SO4. Κα βνεζεί ε ζπεηηθή αημμηθή μάδα ημο Ι. Ακάιοζε,

Ηαηά

ηεκ

δηάιοζε

ημο

Ι

ζε

αναηυ

H2SO4

ηη

ακηίδναζε

Απαηημφμεκεξ

πναγμαημπμηείηαη;

Γκχζεηξ

Πμ άιαξ πμο ζπεηίδεηαη πχξ μλεηδχκεηαη απυ ημ δηάιομα KMnO4;

Παθηηθή

Πμ Ι υηακ δηαιφεηαη ζε αναηυ δηάιομα H2SO4 δίκεη ακηίδναζε απιήξ ακηηθαηάζηαζεξ θαη ζπεμαηίδεηαη ημ άιαξ ημο Ι με ημ μηθνυηενμ Α.Μ., MSO4. Ε πμζυηεηα ημο MSO4 πμο ζπεμαηίζηεθε με επίδναζε KMnO4 ζε υληκμ πενηβάιιμκ μλεηδχκεηαη ζε M2(SO4)3.

Γπίιοζε

56

Έζης υηη ηα 1,12 g μεηάιιμο Ι είκαη x mol. Πμ αναηυ H2SO4 μλεηδχκεη

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

ημ μέηαιιμ, ημ μπμίμ απμθηά ανηζμυ μλείδςζεξ 2. Γνάθμομε ηεκ ακηίδναζε μλεηδμακαγςγήξ:

M ( s)  H 2 SO4 (aq) ( )  MSO4 (aq)  H 2 ( g ) . x mol

x mol

Οηε ζοκέπεηα, ηα x mol MSO4 μλεηδχκμκηαη απυ ημ KMnO4 ζε ηνηζζεκέξ ζεηηθυ μέηαιιμ M2(SO4)3 πανμοζία ημο αναημφ H2SO4.

10MSO4 (aq)  2KMnO4 (aq)  2H 2 SO4 (aq)  5M 2 ( SO4 )3 (aq)  2MnSO4 (aq)  K2 SO4 (aq)  8H 2O(l ) x mol

;

2 x mol 10

Βνίζθμομε ηα mol ημο KMnO4 πμο βνίζθμκηαη ζε 20 mL δηαιφμαημξ 0,2 Ι. Άνα: n  C V 

2x mol  0, 2M  0, 2L  x  0,02 10

Άνα ηα 1,12 g μεηάιιμο είκαη 0,02 mol, ηυηε:

n Γθηίμεζε,

m m 1,12  Ar   Ar   Ar  56 .

Ar n 0, 02

Γπμμέκςξ ε ζπεηηθή αημμηθή μάδα ημο Ι είκαη 56.

Απμηέιεζμα

1.1.38. Ηνάμα Ag θαη Cu δηαιφεηαη πιήνςξ με αναηυ ΕΚΜ3. Ιεηά ηεκ ελάημηζε ημο δηαιφμαημξ, ημ ζηένεμ οπυιεημμα έπεη μάδα 13,2 g. Αοηυ δηαιφεηαη ζε Ε2Μ μέπνη υγθμο 1 L. 20 mL απυ ημ δηάιομα πμο πνμθφπηεη δίκμοκ, με επίδναζε HCℓ, ίδεμα 0,143 g. Κα βνεζεί ε % w/w ζφζηαζε ημο θνάμαημξ. Δίκμκηαη: Ar Ag = 108, Ar Cℓ = 35,5, Ar Cu = 63,5, Ar N = 14, Ar O = 16.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

57

Ακάιοζε,

Νχξ ακηηδνά ημ Ag θαη ημ Cu με ημ αναηυ ΕΚΜ3;

Απαηημφμεκεξ

Πη πανάγεηαη;

γκχζεηξ

Νμημ είκαη ημ ζηενευ οπυιεημμα μεηά ηεκ ελάημηζε; Οημ κέμ δηάιομα πμο πνμθφπηεη πυζα mol θαζεκυξ ζχμαημξ οπάνπμοκ; Νμημ ακηηδνά με ημ HCℓ;

Παθηηθή

Θα γνάρμομε ηεκ ακηίδναζε θάζε εκυξ ζοζηαηηθμφ ημο μίγμαημξ με ημ ΕΚΜ3 λεπςνηζηά. Απυ ηε ζημηπεημμεηνία ηεξ ακηίδναζεξ ζα βνμφμε ηα mol ηςκ ζςμάηςκ πμο πανάγμκηαη. Οηε ζοκέπεηα ζα οπμιμγίζμομε ηα mol ηςκ εκχζεςκ ζημ κέμ δηάιομα θαη ζα γνάρμομε ηεκ ακηίδναζε με HCℓ ημο ζχμαημξ πμο δίκεη ίδεμα.

Γπίιοζε

Έζης υηη ζημ θνάμα οπάνπμοκ x mol Cu θαη y mol Ag. Γνάθμομε ηηξ ακηηδνάζεηξ μλείδςζεξ θάζε μέηαιιμο απυ ημ αναηυ ΕΚΜ3 λεπςνηζηά:

3Cu ( s)  8HNO3 (aq) ( )  3Cu ( NO3 ) 2 (aq)  2 NO( g )  2 H 2O(l ) x mol

x mol

3 Ag ( s)  4 HNO3 (aq) ( )  3 AgNO3 (aq)  NO( g )  2 H 2O(l ) y mol

y mol

Πμ ζηενευ οπυιεημμα έπεη μάδα 13,2 g θαη απμηειείηαη απυ Cu(NO3)2 (Mr=188) θαη AgNO3 (Mr=170), μπυηε:

m  mCu ( NO3 ) 2  mAgNO3  13, 2  x 188  y 170 (1) Θα βνμφμε πυζα mol Cu(NO3)2 θαη AgNO3 οπάνπμοκ ζε 20 mL ημο δηαιφμαημξ: Οε 1000 mL δ/ημξ οπάνπμοκ x mol Cu(NO3)2, y mol AgNO3 Οε 20 mL δ/ημξ

οπάνπμοκ

nCu ( NO3 )2  0, 02  x mol

nCu ( NO3 )2  ;

nAgNO3  ; nAgNO3  0, 02  y mol .

Ιε επίδναζε HCℓ, μυκμ μ AgNO3 δίκεη ίδεμα AgCℓ:

58

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

AgNO3 (aq)  HCl (aq)  AgCl ( s)  HNO3 (aq) 0,02·y mol

0,02·y mol

Αθμφ ε μάδα ημο AgCℓ είκαη 0,143 g, ηζπφεη:

nAgNO3 

m 0,143  0, 02  y   y  0, 05 mol Mr 143,5

θαη απυ ηεκ (1)  13,2=x·188+0,05·170  x=0,25 mol. Θα βνμφμε ηεκ % w/w ζφζηαζε ημο θνάμαημξ:

m  mAg  mCu  y  Ar Ag  x  Ar Cu  0,5 108  0, 025  64  5, 4  1, 6  7 Άνα: Οε 7 g θνάμαημξ

οπάνπμοκ

Οε 100 g θνάμαημξ οπάνπμοκ

5,4g Ag

θαη

1,6 g Cu.

% w/w Ag=; θαη % w/w Cu;

% w/w Ag=77,15. % w/w Cu=22.85. Γθηίμεζε,

Άνα ε ζφζηαζε ημο θνάμαημξ είκαη 77,15 % w/w ζε Ag θαη 22,85%

Απμηέιεζμα

w/w ζε Cu.

Ιεζμδμιμγία ΋ηακ έκα ζχμα πανάγεηαη ζε μία ακηίδναζε θαη ζηε ζοκέπεηα ακηηδνά ζε μία άιιε, ενγαδυμαζηε ςξ ελήξ: 1. Γνάθμομε ηηξ πεμηθέξ εληζχζεηξ υιςκ ηςκ πεμηθχκ ακηηδνάζεςκ πμο ακαθένμκηαη ζηε εθθχκεζε.

2. Ιε ηε βμήζεηα ηςκ ζοκηειεζηχκ ηςκ ζςμάηςκ ζε θαζεμία πεμηθή ελίζςζε, ζοζπεηίδμομε ηα mol ηςκ ζςμάηςκ γηα ηα μπμία έπμομε δεδμμέκα θαη δεημφμεκα.

3. Ηαηά ηεκ παναπάκς δηαδηθαζία, δε ζα πνέπεη κα λεπκάμε υηη υζα mol εκυξ ζχμαημξ πανάγμκηαη ζε μία πεμηθή ακηίδναζε ηεξ ζεηνάξ, ηυζα mol ημο ίδημο ζχμαημξ ιαμβάκμοκ μένμξ ζηα ακηηδνχκηα ηεξ επυμεκεξ ακηίδναζεξ, ακελάνηεηα απυ ημοξ ζοκηειεζηέξ ημο ζχμαημξ ζηηξ δφμ πεμηθέξ εληζχζεηξ ηςκ δφμ δηαδμπηθχκ ακηηδνάζεςκ.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

59

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 1.1.39. 0,3032 g μίγμαημξ FeO θαη Fe2O3 δηαιφμκηαη ζε πενίζζεηα αναημφ H2SO4. Πμ δηάιομα πμο πνμθφπηεη μλεηδχκεηαη απυ 14,3 mL δηαιφμαημξ KMnO4 0,028 M. Νμηα ε γναμμμμμνηαθή ακαιμγία ηςκ ζοζηαηηθχκ ημο μίγμαημξ; Δίκμκηαη: Αr Fe=56 , Αr Μ=16. (Απ. 1/2) 1.1.40. 23,8 g μεηάιιμο, Ι, πμο έπεη ανηζμμφξ μλείδςζεξ 2 θαη 4, δηαιφμκηαη πιήνςξ ζε HCℓ(aq) θαη ημ δηάιομα πμο πνμθφπηεη απμπνςμαηίδεη πιήνςξ 200 mL υληκμο δηαιφμαημξ KMnO4 0,4 Ι. Κα οπμιμγηζηεί ε ζπεηηθή αημμηθή μάδα ημο μεηάιιμο Ι. (Απ. 119) 1.1.41. Ηαίγμκηαη πιήνςξ 8 g S μπυηε ζπεμαηίδεηαη SO2 ημ μπμίμ ακηηδνά πιήνςξ με υζε πμζυηεηα οδαηηθμφ δηαιφμαημξ Cℓ2 απαηηείηαη. Πμ δηάιομα πμο πνμθφπηεη πενηέπεη δφμ μλέα ηα μπμία ελμοδεηενχκμκηαη πιήνςξ απυ δηάιομα NaOH 0,5 M. Νμημξ είκαη μ υγθμξ ημο δηαιφμαημξ ΚaΜΕ πμο απαηηείηαη γηα ηεκ ελμοδεηένςζε; Ar S = 32 (Απ. 2L) 1.1.42. Νμζυηεηα Cu δηαιφζεθε ζε πενίζζεηα οδαηηθμφ δηαιφμαημξ H2SO4, ζε θαηάιιειεξ ζοκζήθεξ, μπυηε εθιφζεθε αένημ Α. Πμ δηάιομα πμο απέμεηκε αναηχζεθε θαη ζηε ζοκέπεηα βοζίζηεθε ζε αοηυ νάβδμξ Zn, μπυηε εθιφζεθακ 448 mL αενίμο Ε2 μεηνεμέκα ζηηξ πνυηοπεξ ζοκζήθεξ θαη ζπεμαηίζηεθε ίδεμα Β. Ιεηά ημ ηέιμξ ημο πεηνάμαημξ, βνέζεθε υηη ε μάδα ηεξ νάβδμο Zn μεηχζεθε θαηά 6,5 g. α. Νμηεξ ήηακ μη μοζίεξ Α θαη Β. β. Νμηα ήηακ ε πμζυηεηα Cu πμο πνεζημμπμηήζεθε; Δίκεηαη: Ar Zn=65. (Απ. SO2 – Cu - 0,08 mol) 1.1.43. 18,6 g θνάμαημξ Fe θαη Zn δηαιφμκηαη πιήνςξ ζε αναηυ δηάιομα H2SO4, μπυηε ειεοζενχκμκηαη 6,72 L αενίμο, μεηνεμέκα ζε ζοκζήθεξ STP, θαη πνμθφπηεη δηάιομα Δ. α. Νμηα είκαη ε ζφζηαζε ημο θνάμαημξ; β. Νμημκ υγθμ υληκμο δηαιφμαημξ KMnO4 0,1 Ι μπμνεί κα απμπνςμαηίζεη ημ δηάιομα Δ; Δίκμκηαη: Ar Fe = 56, Ar Zn = 65. (Απ. 5,6 g – 13 g – 200 mL) 1.1.44. Μ ποημζίδενμξ είκαη θνάμα Fe θαη C. 12,4 g ποημζίδενμο δηαιφμκηαη πιήνςξ ζε ποθκυ-ζενμυ δηάιομα H2SO4, μπυηε ειεοζενχκμκηαη 13,44 L αένημο μίγμαημξ SO2 θαη CO2, μεηνεμέκα ζε ζοκζήθεξ STP. Πμ αένημ μίγμα δηαβηβάδεηαη ζε υληκμ δηάιομα KMnO4 0,1 Ι θαη ημ απμπνςμαηίδεη. Κα οπμιμγηζημφκ: α. ε ζφζηαζε ημο θνάμαημξ, β. μ ανηζμυξ mol ημο H2SO4 πμο ακηέδναζε, γ. μ υγθμξ ημο δηαιφμαημξ KMnO4 πμο μπμνεί κα απμπνςμαηηζηεί. Δίκμκηαη: Ar C = 12, Ar Fe = 56. (Απ. 11,2 g – 1,2 g – 0,8 g – 2 L) 1.1.45. Έκα μέηαιιμ Ι έπεη ανηζμμφξ μλείδςζεξ +2 θαη +4. 23,8 g απυ ημ μέηαιιμ Ι δηαιφμκηαη πιήνςξ με HCℓ, μπυηε ειεοζενχκεηαη αένημ Α. Πμ δηάιομα πμο πνμθφπηεη απαηηεί

60

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

γηα ηεκ πιήνε μλείδςζεξ ημο άιαημξ 200 mL δηαιφμαημξ KMnO4 0,4 Ι πανμοζία HCℓ. Κα οπμιμγηζημφκ: α. ε ζπεηηθή αημμηθή μάδα ημο μεηάιιμο Ι, β. μ υγθμξ ημο αενίμο Α, μεηνεμέκμξ ζε ζοκζήθεξ STP. (Απ. 119 – 4,48 L) 1.1.46. Έκα δείγμα ζηδήνμο 0,3356 g δηαιφζεθε ζε αναηυ δηάιομα ζεηηθμφ μλέμξ θαη υιμξ o ζίδενμξ μεηαηνάπεθε ζε Fe2+. Πμ δείγμα ημο Fe2+ πμο πνμέθορε oγθoμεηνήζεθε με δηάιομα KMnO4 0,01873 M oληvηζμέvoο με H2SO4. Μ υγθμξ πμο απαηηήζεθε ήηακ 21,24 mL. Ρπμιμγίζηε ηεκ % w/w πενηεθηηθυηεηα ημο δείγμαημξ ζε ζίδενμ. Δίκμκηαη: Ar Fe = 56. (Απ. 33,1%) 1.1.47. 0,3174 g ζφνμαημξ απυ θαζανυ ζίδενμ δηαιφζεθε ζε αναηυ H2SO4 θαη πνμέθορακ 250 mL δηαιφμαημξ. 25 mL αοημφ oγθoμεηνήζεθαv θαη πνμθάιεζακ ηεκ ακαγςγή 14,65 mL δηαιφμαημξ KMnO4 oληvηζμέvoο με H2SO4. Ρπμιμγίζηε ηε ζογθέκηνςζε ημο δηαιφμαημξ KMnO4. Δίκεηαη: Αr Fe=56. (Απ. 0,0077 Ι) 1.1.48. 150 g μεηάιιμο Α πμο έπεη ανηζμυ μλείδςζεξ +2 θαη +3 δηαιφμκηαη πιήνςξ ζε ΕCℓ θαη ημ δηάιομα πμο πνμθφπηεη απαηηεί γηα ηεκ πιήνε μλείδςζε ημο 1,34 L δηαιφμαημξ K2Cr2O7 0,333 M. Νμηα είκαη ε ζπεηηθή αημμηθή μάδα ημο μεηάιιμο; (Απ. 56) 1.1.49. 0,9 g μλεηδίμο μεηάιιμο, ΙΜ, δηαιφμκηαη ζε αναηυ H2SO4 θαη απαηημφκηαη 25 mL KMnO4 0,1 M γηα ηεκ μλείδςζε ημο πνμξ Ι3+. Ε ζπεηηθή αημμηθή μάδα ημο Ι είκαη: (Α) 56 (Β) 20 (Γ) 40 (Δ) 72 (Απ. Α) 1.1.50. 3,65 g θνάμαημξ Cu, Sn θαηενγάδμκηαη με πενίζζεηα δηαιφμαημξ HCℓ. Πμ άιαξ πμο πανάγεηαη απμπνςμαηίδεη πιήνςξ 100 mL υληκμο δηαιφμαημξ KMnO4 0,08 M. Κα οπμιμγηζηεί ε ζφζηαζε θαηά βάνμξ ημο ανπηθμφ μίγμαημξ. (Απ. 1,27 g – 2,38 g)

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

61

1.1.Δ. ΑΓΚΩΟΠΜΟ Μ ΑΞΖΘΙΜΟ ΜΛΓΖΔΩΟΕΟ ΠΜΡ ΟΩΙΑΠΜΟ Νανάδεηγμα 1.1.51. 3,18 g Cu μλεηδχκμκηαη απυ 50 mL δηαιφμαημξ KMnO4 0,4 M ζε υληκμ πενηβάιιμκ. Οπεμαηίδεηαη έκςζε ημο μμκμζζεκμφξ ή ημο δηζζεκμφξ Cu; Αr Cu =63,5. Ακάιοζε,

Πη ακηίδναζε πναγμαημπμηείηαη, ζα μπμνμφζαμε κα γνάρμομε δομ

Απαηημφμεκεξ

δηαθμνεηηθέξ ακηηδνάζεηξ μηα πμο μ Cu μλεηδχκεηαη ζε Cu+ θαη ζηεκ

Γκχζεηξ

άιιε ζε Cu2+ θαη κα δηενεοκήζμομε γηα πμηα ακηίδναζε ηζπφμοκ ηα δεδμμέκα.

Παθηηθή

Θα γνάρμομε μηα ακηίδναζε με άγκςζημ μκ ανηζμυ μλείδςζεξ ημο Cu πμο ζπεμαηίδεηαη.

Γπίιοζε

Έζης υηη ζπεμαηίδεηαη έκςζε Cu με ανηζμυ μλείδςζεξ +x. Γνάθμομε ηεκ ακηίδναζε πμο πναγμαημπμηείηαη:

10Cu(s)  2 xKMnO4 (aq)  8 xH 2 SO4 (aq)  5Cu2 ( SO4 ) x (aq)   xK2 SO4 (aq)  2 xMnSO4 (aq)  8xH 2O(l ) a mol

ax/5 mol

Ρπμιμγίδμομε ηα mol ημο Cu.

nCu 

m 3,18      0, 05 mol Ar Cu 63,5

Ρπμιμγίδμομε ηα mol KMnO4 πμο πενηέπμκηαη ζε 50 mL δηαιφμαημξ

nKMnO4  C V 

ax 0,05x mol  0, 4M  0,05L   0, 4  0,5 5 5

΋πμηε: x=2.

Γθηίμεζε,

Άνα ζπεμαηίδεηαη έκςζε ημο δηεζκμφξ Cu.

Απμηέιεζμα

62

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Ιεζμδμιμγία ΋ηακ έκα ζημηπείμ μλεηδχκεηαη ή ακάγεηαη θαη δε γκςνίδμομε ημκ ανηζμυ μλείδςζήξ ημο, ηυηε ζεςνμφμε υηη μ ανηζμυξ μλείδςζήξ ημο είκαη x θαη γνάθμομε ηεκ ακηίδναζε μλεηδμακαγςγήξ ζε ζοκάνηεζε με ημ x.

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 1.1.52. 0,2 mol μεηάιιμο Ι μλεηδχκμκηαη πιήνςξ με 400 mL δηαιφμαημξ KMnO4 0,2 M πανμοζία H2SO4, μπυηε ζπεμαηίδεηαη έκα μυκμ ζεηηθυ άιαξ ημο μεηάιιμο. Κα οπμιμγηζηεί μ ανηζμυξ μλείδςζεξ ημο μεηάιιμο Ι ζημ άιαξ πμο ζπεμαηίδεηαη. (Απ. 2) 1.1.53. Ακ γκςνίδμομε υηη 11,9 g Sn απαηημφκ γηα κα μλεηδςζμφκ πιήνςξ ζε μηα θαη μυκε πιςνημφπμ έκςζε SnCℓx 400 mL δηαιφμαημξ KMnO4 0,1 M πανμοζία HCℓ, κα οπμιμγίζεηε πμημ είκαη ημ x; (Απ. 2) 1.1.54. Ιέηαιιμ με έκα ανηζμυ μλείδςζεξ έπεη ζπεηηθή αημμηθή μάδα ίζε με 24. Ηαηά ηεκ πιήνε δηάιοζε 7,2 g ημο μεηάιιμο αοημφ ζε ποθκυ θαη ζενμυ δηάιομα H2SO4 ειεοζενχκμκηαη 6,72 L SO2(g) μεηνεμέκα ζε STP, εκχ ημ μέηαιιμ μεηαηνέπεηαη ζε ζεηηθυ άιαξ. α. Κα οπμιμγηζηεί μ ανηζμυξ μλείδςζεξ ημο μεηάιιμο ζημ άιαξ πμο ζπεμαηίδεηαη. β. Νυζμξ υγθμξ αενίμο, μεηνεμέκμξ ζε STP, εθιφεηαη θαηά ηε δηάιοζε ηνηπιάζηαξ πμζυηεηαξ ημο μεηάιιμο ζε αναηυ δηάιομα ζεηηθμφ μλέμξ; (Απ. 2 – 20,16 L) 1.1.55. Έκα μέηαιιμ Ι με ζπεηηθή αημμηθή μάδα ίζε με 51 μπμνεί κα ζπεμαηίζεη εκχζεηξ ζηηξ μπμίεξ εμθακίδεη πενηζζυηενμοξ απυ έκα Α.Μ. 0,1 g ημο Ι ακηηδνμφκ με αναηυ δηάιομα H2SO4 θαη πανάγμκηαη 44 cm3 H2(g) μεηνεμέκα ζε STP. Πμ δηάιομα πμο ζπεμαηίδεηαη ακηηδνά πιήνςξ με 58,8 mL δηαιφμαημξ KMnO4 0,02 Ι. Κα βνεζμφκ: α. μη δφμ Α.Μ. ημο μεηάιιμο, β. μ ηφπμξ ημο ζεηηθμφ άιαημξ ημο Ι ζηεκ πνχηε ακηίδναζε. (Απ. 2,5 – MSO4) 1.1.56. 4,72 g μεηάιιμο Ι με ζπεηηθή αημμηθή μάδα ίζε με 118, δηαιφμκηαη ζε οδνμπιςνηθυ μλφ, HCℓ(aq) θαη ημ δηάιομα πμο ζπεμαηίδεηαη πενηέπεη ηυκηα Ι2+. Πα ηυκηα αοηά μλεηδχκμκηαη πιήνςξ με 100 mL υληκμο δηαιφμαημξ K2Cr2O7

0,4 Ι. Κα οπμιμγηζηεί μ ανηζμυξ μλείδςζεξ 3

ημο μεηάιιμο Ι ζηε κέα έκςζε.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

63

(Απ. 4) 1.1.57. 50 mL δηαιφμαημξ SO2 0,1 M oλεηδχvovηαη πνμξ H2SO4 απυ 50 mL δηαιφμαημξ MCℓ3 0,2 M. Νμημξ o κέμξ ανηζμυξ μλείδςζεξ ημο Ι; (Απ. 2) 1.1.58. 0,1 g μεηάιιμο Ι, με Αr= 51, υηακ θαηενγάδμκηαη με πενίζζεηα αναημφ δηαιφμαημξ H2SO4, ειεοζενχκμοκ 44 mL αενίμο ζε STP. Πμ δηάιομα πμο πνμθφπηεη απαηηεί γηα πιήνε μλείδςζε 58,8 mL δηαιφμαημξ K2Cr2O7 1/60 M. Κα βνεζμφκ μη δφμ ανηζμμί μλείδςζεξ ημο μεηάιιμο. (Απ. 2-5) 1.1.59. 500 mL δηαιφμαημξ πιςνημφπμο άιαημξ μεηάιιμο MCℓx ζογθέκηνςζεξ 1 M, oλεηδχvovηαη (θαη δίκμοκ Cℓ2) απυ 1 L δηαιφμαημξ KMnO4 0,3 M oληvηζμέvoο με H2SO4. Κα γνάρεηε ηεκ ζημηπεημμεηνηθή ακηίδναζε; (Απ. 6KMnO4+10MCℓ3+24H2SO43K2SO4+6MnSO4+5M2(SO4)3+24H2O +15Cℓ2) 1.1.60. Έκα μέηαιιμ Ι έπεη ανηζμμφξ μλείδςζεξ x θαη y, υπμο x < y. 0,1 mol απυ ημ μέηαιιμ Ι δηαιφμκηαη πιήνςξ ζε πενίζζεηα HCℓ, μπυηε ειεοζενχκμκηαη 2,24 L αενίμο, μεηνεμέκα ζε ζοκζήθεξ STP. Πμ δηάιομα πμο πνμθφπηεη απαηηείηαη γηα πιήνε μλείδςζε ημο άιαημξ 200 mL δηαιφμαημξ KMnO4 0,1 M πανμοζία HCℓ. Κα οπμιμγηζημφκ μη ανηζμμί μλείδςζεξ x θαη y. (Απ. 2 – 3) 1.1.61. 0,3 mol μεηάιιμο Ι μλεηδχκμκηαη πιήνςξ με αναηυ δηάιομα HNO3 0,2 M, μπυηε ειεοζενχκμκηαη 2,24 L αενίμο, μεηνεμέκα ζε ζοκζήθεξ STP. Κα οπμιμγίζεηε: α. ημκ ανηζμυ μλείδςζεξ ημο μεηάιιμο Ι ζημ άιαξ πμο πνμθφπηεη, β. ημκ υγθμ ημο δηαιφμαημξ HNO3 πμο απαηηείηαη. (Απ. 1 – 2 L)

64

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

1.1.Ε. ΝΞΑΓΙΑΠΜΝΜΖΜΡΚΠΑΖ ΠΑΡΠΜ΢ΞΜΚΑ ΝΓΞΖΟΟΜΠΓΞΓΟ ΑΝΜ ΙΖΑ ΑΚΠΖΔΞΑΟΓΖΟ. Νανάδεηγμα 1.1.62. 800 mL δηαιφμαημξ ΕΚΜ3 ακηηδνμφκ πιήνςξ με 117 gr Zn μπυηε πανάγεηαη μείγμα αενίςκ ΚΜ θαη ΚΜ2 με ακαιμγία mole 3/1 ακηίζημηπα. Κα οπμιμγίζεηε ηε ζογθέκηνςζε ημο δηαιφμαημξ ΕΚΜ3 θαη κα πενηγνάρεηε ημ θαηκυμεκμ με μηα ζοκμιηθή ακηίδναζε. Αr Zn =65. Ακάιοζε,

Πη ακηίδναζε πναγμαημπμηείηαη;

Απαηημφμεκεξ

Μ Zn μλεηδχκεηαη ζε Zn(ΚΜ3)2.

Γκχζεηξ

Πμ ΕΚΜ3 ακάγεηαη ζε μείγμα αενίςκ ΚΜ θαη ΚΜ2.

Παθηηθή

Θα γνάρμομε δομ ακηηδνάζεηξ.

Γπίιοζε

Γνάθμομε ηηξ δομ ακηηδνάζεηξ μλείδςζεξ πμο γίκμκηαη: 3 Zn + 8 ΕΚΜ3 → 3 Zn(ΚΜ3)2 + 2 ΚΜ + 4 Ε2Μ x mol

8 x mol 3

2 x mol 3

Zn + 4 ΕΚΜ3 → Zn(ΚΜ3)2 + 2 ΚΜ2+ 2 Ε2Μ y mol 4 y mol

2 y mol

Ρπμιμγίδμομε ηα mol Zn n=

m 117  x+y=  x + y = 1,8 (1) Ar 65

Πα ΚΜ θαη ΚΜ2 πανάγμκηαη με ακαιμγία mole 3/1 άνα ηζπφεη:

2x 3 = 3  x =3  x =9y μπυηε ε ζπέζε 1 γίκεηαη 10 y =1,8 άνα y = 0,18 3y 2y 1 θαη θαηά ζοκέπεηα x = 1,62. Πα mol ημο ΕΚΜ3 ζα είκαη:

8 8 x+4y= 1,62 + 4 0,18 = 4,32 + 0,72 = 5,04 mol 3 3 Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

65

Γθηίμεζε, Απμηέιεζμα

Γπμμέκςξ ε ζογθέκηνςζε ημο δηαιφμαημξ ΕΚΜ3 ζα είκαη: C=

n 5,04 = =6,3M V 0,8

Πα mol ημο Zn πμο ακηηδνμφκ ζηε πνχηε ακηίδναζε είκαη x εκχ ζηε δεφηενε ακηίδναζε y, με x =9y, επμμέκςξ 9πιάζηα mol Zn ακηηδνμφκ ζηε πνχηε ακηίδναζε ζε ζπέζε με ηε δεφηενε ακηίδναζε. Γηα κα δείλμομε αοηή ηε ζπέζε ζα πμιιαπιαζηάζμομε ηεκ πνχηε ακηίδναζε με 3 χζηε κα εμθακηζηεί ζοκηειεζηήξ ζημκ Zn ημ 9 θαη ηε δεφηενε ακηίδναζε ζα ηεκ γνάρμομε υπςξ είκαη γηαηί μ ζοκηειεζηήξ ζημκ Zn είκαη 1.

9 Zn + 24 ΕΚΜ3 → 9 Zn(ΚΜ3)2 + 6 ΚΜ + 12 Ε2Μ Zn + 4 ΕΚΜ3 → Zn(ΚΜ3)2 + 2 ΚΜ2+ 2 Ε2Μ Ννμζζέηςκηαξ ηηξ δομ ακηηδνάζεηξ θαηά μέιε πνμθφπηεη ε ζοκμιηθή ακηίδναζε: 10 Zn + 28 ΕΚΜ3 → 10 Zn(ΚΜ3)2 + 6 ΚΜ + 2 ΚΜ2 + 14 Ε2Μ

Ιεζμδμιμγία Οηηξ αζθήζεηξ υπμο γίκμκηαη ηαοηυγπνμκα πενηζζυηενεξ απυ μία ακηηδνάζεηξ, γνάθμομε ηηξ ακηηδνάζεηξ πμο γίκμκηαη λεπςνηζηά θαη ζεςνμφμε υηη x mol έκςζεξ ακηηδνμφκ ζηε μία θαη y mol ζηεκ άιιε. Ακ δεηείηαη κα απμδείλμομε υηη ζπεμαηίδεηαη μίγμα εκχζεςκ εκυξ ζημηπείμο βνίζθμομε ηεκ ακαιμγία mol με ηεκ μπμία ακηηδνμφκ ημ μλεηδςηηθυ με ημ ακαγςγηθυ, ακ ζπεμαηίδεηαη μυκμ μηα έκςζε ε ακαιμγία αοηή πνέπεη κα είκαη ακηηζηνυθςξ ακάιμγε ηεξ μεηαβμιήξ ημο ανηζμμφ μλείδςζεξ θάζε ζημηπείμο. Ακ δεηείηαη ε γναθή ηεξ ζοκμιηθήξ ακηίδναζεξ πμιιαπιαζηάδμομε ηηξ δομ ακηηδνάζεηξ με θαηάιιειμοξ ανηζμμφξ χζηε μη ζοκηειεζηέξ ηεξ μοζίαξ ζε θάζε μηα ακηίδναζε κα έπμοκ ζπέζε x: y. Ννμζζέημομε ζηε ζοκέπεηα ηηξ δομ ακηηδνάζεηξ θαη πνμθφπηεη ε ζοκμιηθή ακηίδναζε.

66

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 1.1.63. 18 g μεηαιιηθμφ οδνανγφνμο, Hg, απαηημφκ γηα πιήνε ακηίδναζε 300 mL δηαιφμαημξ K2Cr2O7 0,1 M πανμοζία HCℓ, μπυηε ζπεμαηίδεηαη μία μυκμ πιςνημφπμξ έκςζε ημο Hg. α. Νμημξ είκαη μ ανηζμυξ μλείδςζεξ ημο Hg ζηεκ έκςζε αοηή; β. Ο’ έκα άιιμ πείναμα πμο γίκεηαη ζε δηαθμνεηηθέξ ζοκζήθεξ, 18 g Hg ακηηδνμφκ πιήνςξ με 200 mL απυ ημ ίδημ δηάιομα K2Cr2O7 πανμοζία HCℓ, μπυηε ζπεμαηίδεηαη μίγμα εκχζεςκ μμκμζζεκμφξ θαη δηζζεκμφξ Hg. Κα οπμιμγίζεηε ημ % πμζμζηυ ημο Hg πμο μλεηδχζεθε πνμξ Hg2+. Ar Hg = 200 (Απ. +2 – 33,33%) 1.1.64.α. Ιεηαιιηθυξ Hg ακάγεη K2Cr2O7 πανμοζία HCℓ. Ακ θαηά ηεκ ακηίδναζε πανάγεηαη έκςζε ημο μμκμζζεκμφξ Hg ή ημο δηζζεκμφξ Hg θαη 10 g Hg ακάγμοκ πιήνςξ 25 mL δηαιφμαημξ K2Cr2O7 1/3 M κα βνεζεί μ ανηζμυξ μλείδςζεξ ημο Hg. β. Ακ ε μλείδςζε ημο Hg γίκεη ζε δηαθμνεηηθέξ ζοκζήθεξ, χζηε κα πανάγεηαη μίγμα εκχζεςκ μμκμζζεκμφξ θαη δηζζεκμφξ Hg θαη 10 g Hg μλεηδχκμκηαη πιήνςξ απυ 45 mL δηαιφμαημξ K2Cr2O7 1/3 M κα βνείηε ημ % πμζμζηυ ημο Hg πμο μλεηδχκεηαη ζε Hg2+. (Απ. α. 1, β. 80%) 1.1.65.0,10 mol οδνανγφνμο πνμζηίζεκηαη ζε 75 ml υληκμο οδαηηθμφ δηαιφμαημξ δηπνςμηθμφ θαιίμο ζογθέκηνςζεξ 1/3 Ι. α. Κα οπμιμγίζεηε ημ πμζμζηυ ηςκ mol οδνανγφνμο πμο ζα μεηαηναπεί ζε δηζζεκή οδνάνγονμ, Hg(II). β. Κα γναθμφκ μη ζπεηηθέξ ακηηδνάζεηξ.

1.1.66. Οε oνηζμέvεξ ζοvζήθεξ έπoομε πιήνε αvηίδναζε 3,41 g P με δηάιομα ποθvoφ HNO3 πoο πενηέπεη 22,05 g θαζανoφ HNO3. Κα απoδεηπζεί υηη δεv παίνvoομε μία έvςζε ηoο P. Αv είvαη γvςζηυ υηη πήναμε μίγμα H3PO3 θαη H3PO4, vα βνεζεί ηo % πoζoζηυ ηoο P πoο μεηαηνάπεθε ζε H3PO4. Δίκμκηαη: Αr N=14 , Αr Μ=16, Αr H=1 θαη Αr P=31. (Απ. 9%)

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

67

1.1.Θ. ΓΝΖΙΓΠΑΘΘΩΟΕ Νανάδεηγμα 1.1.67. Ο’ έκα δηάιομα AgNO3 πνμζζέημομε έκα έιαζμα Cu μάδαξ 3 g. Ιεηά απυ ιίγμ πνυκμ παναηενμφμε υηη ζηεκ επηθάκεηα ημο ειάζμαημξ εκαπμηίζεηαη μηα ζηενεή μοζία πμο έπεη αζεμί πνχμα, εκχ ημ δηάιομα πνςμαηίδεηαη γαιάδημ. α. Κα ελεγήζεηε ηηξ μεηαβμιέξ πμο παναηενμφκηαη θαη κα γνάρεηε ηεκ ακηίδναζε. β. Ε μάδα ημο ειάζμαημξ μεηά ηεκ ακηίδναζε είκαη: i. 3 g ii. 3,305 g iii. 2,695 g γ. Νμηα ε πμζυηεηα ημο Cu πμο ακηέδναζε; Δίκμκηαη μη ζπεηηθέξ αημμηθέξ μάδεξ: Ar Cu=63,5, Ar Ag=108. Ακάιοζε,

Πη ακηίδναζε πναγμαημπμηείηαη, μ Cu είκαη ειεθηνμζεηηθυηενμξ ημο Ag;

Απαηημφμεκεξ

Οηηξ ακηηδνάζεηξ απιήξ ακηηθαηάζηαζεξ μ Cu μλεηδχκεηαη ζε Cu+ ή Cu2+;

Γκχζεηξ

Νξξ μεηαβάιιεηαη ε μάδα ημο ειάζμαημξ;

Παθηηθή

Θα γνάρμομε ηεκ ακηίδναζε απιήξ ακηηθαηάζηαζεξ.

Γπίιοζε

Γνάθμομε ηεκ ακηίδναζε πμο πναγμαημπμηείηαη: 2 AgNO3 + Cu → 2Ag + Cu(NO3)2 x mol

2x mol

Οημ δηάιομα ζα οπάνπμοκ ηυκηα

Cu2+ θαη θαηά ζοκέπεηα ημ δηάιομα ζα

πνςμαηίδεηαη γαιάδημ.

O Ag απμηίζεηαη ζημ έιαζμα ζηε ζέζε ημο Cu. Ε μάδα ημο ειάζμαημξ ζα αολάκεηαη γηαηί ε Αr ημο Ag είκαη μεγαιφηενε απυ ημο Cu. Ε μάδα ημο ειάζμαημξ μεηά ηεκ ακηίδναζε ζα είκαη 3,305 g. Ε μεηαβμιή ηεξ μάδαξ ημο ειάζμαημξ είκαη 0,305g. Γηα ηε μεηαβμιή αοηή ζα ηζπφεη: Δm = mAg - mCu  0,305 = 2x●ΑrAg- x●ΑrCu  0,305 = 2x●108 - x●63,5  0,305 = x●152,5  x= 0,002

68

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Γθηίμεζε,

Άνα ε πμζυηεηα ημο Cu πμο ακηέδναζε είκαη:

Απμηέιεζμα

mCu= x●ΑrCu =0,002●63,5 =0,127g

Ιεζμδμιμγία Οηηξ αζθήζεηξ επημεηάιιςζεξ ε μεηαβμιή ηεξ μάδαξ πμο παναηενείηαη μθείιεηαη ζηε δηαθμνά ηεξ μάδαξ ημο μεηάιιμο πμο ακηηδνά ζε ζπέζε με ηε μάδα ημο μεηάιιμο πμο απμηίζεηαη. Ακ ε Ar ημο μεηάιιμο πμο απμηίζεηαη είκαη μεγαιφηενε ηεξ Ar ημο μεηάιιμο πμο μλεηδχκεηαη ηυηε θαηά ηεκ επημεηάιιςζε ε μάδα ημο ειάζμαημξ αολάκεηαη. Ακ ε Ar ημο μεηάιιμο πμο απμηίζεηαη είκαη μηθνυηενε ηεξ Ar ημο μεηάιιμο πμο μλεηδχκεηαη ηυηε θαηά ηεκ επημεηάιιςζε ε μάδα ημο ειάζμαημξ μεηχκεηαη.

Ννμζμπή! Δεκ είκαη απαναίηεημ κα ακηηδνάζεη υιε ε πμζυηεηα ημο μεηάιιμο πμο έπμομε ανπηθά.

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 1.1.68. Έιαζμα ζηδήνμο πμο δογίδεη 5 g βοζίδεηαη ζε δηάιομα CuSO4, επηπαιθχκεηαη θαη μεηά ηεκ επηπάιθςζε δογίδεη: α. 4,9 g β. 5,075 g γ. 15 g Νμηα πενίπηςζε είκαη ζςζηή θαη ζηεκ πενίπηςζε αοηή πμηα είκαη ε μάδα ημο Cu πμο απμηέζεθε; (Οηηξ ακηηδνάζεηξ απιήξ ακηηθαηάζηαζεξ μ Fe παίνκεη ζοκήζςξ ημ μηθνυηενμ Α.Μ.). (Απ. β-0,635g) 1.1.69. Έιαζμα ρεοδανγφνμο 10 g βοζίδεηαη ζε δηάιομα CuSO4 θαη επηπαιθχκεηαη. Ιεηά ηεκ επηπάιθςζε, ακαζφνεηαη ημ έιαζμα θαη ε μάδα ημο ΢ βνέζεθε: a. ΢= 10 g β. ΢<10 g γ. X>10g δ. ΢= 12 g Δίκμκηαη: Ar Cu = 63,5 θαη Ar Zn = 65,4. Ακ επηπαιθχκαμε έιαζμα Fe ζα παναηενμφζαμε αφλεζε ε ειάηηςζε ηεξ μάδαξ ημο ειάζμαημξ Ar Fe = 65,4.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

69

1.1.70. Έιαζμα ρεοδανγφνμο δογίδεη 19,5 g, βοζίδεηαη ζε δηάιομα CuSΜ4, επηπαιθχκεηαη θαη μεηά ηεκ επηπάιθςζε δογίδεη 19,35 g. α. Νμηα είκαη ε μάδα ημο Cu πμο απμηίζεηαη; β. Πμ έιαζμα μεηά ηεκ επηπάιθςζε ακηηδνά με πενίζζεηα αναημφ δηαιφμαημξ ΕΚΜ3. Νμημξ μ υγθμξ ημο ζπεμαηηδυμεκμο NO (STP); Δίκεηαη: Ar Zn = 65, Ar Cu = 63,5. (Απ. 6,35g-4,48L)

70

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

ΘΓΙΑΠΑ ΓΛΓΠΑΟΓΩΚ ΘΓΙΑ 1Μ 1. Οςζηυ – Θάζμξ α. Οηεκ ακηίδναζε: C  2 F2  CF4 , μ άκζναθαξ, C, δνα ςξ μλεηδςηηθυ.

(2003/Ιμκ. 2) β. Οηε πεμηθή ελίζςζε Br2 + 2KI → 2KBr + I2 ημ Br2 είκαη ημ ακαγςγηθυ ζχμα. (ΜΓΦΓ 2010/Ιμκ. 1) γ. Ε μλείδςζε εκυξ ζημηπείμο ζοκμδεφεηαη πάκηα απυ απμβμιή ειεθηνμκίςκ. (ΜΓΦΓ 2011/Ιμκ. 1) δ. Οηεκ ακηίδναζε SΜ2 + 2Mg → 2ΙgO + S ημ SO2 ιεηημονγεί ςξ μλεηδςηηθυ ζχμα. (ΜΓΦΓ 2012 Ιμκ. 1) ε. Πα δμπεία πμο είκαη θαηαζθεοαζμέκα απυ ρεοδάνγονμ είκαη ηδακηθά γηα ηεκ απμζήθεοζε αναηχκ δηαιομάηςκ μλέςκ, επεηδή μ Zn είκαη πημ ακαγςγηθυξ απυ ημ οδνμγυκμ. (ΜΓΦΓ 2012 Ιμκ. 1) 2. Οηεκ ακηίδναζε: Cl2  H 2O  HCl  HClO ηα άημμα ημο Cℓ2: α. μυκμ μλεηδχκμκηαη.

β. μυκμ ακάγμκηαη

γ. άιια μλεηδχκμκηαη θαη άιια ακάγμκηαη.

δ. μφηε μλεηδχκμκηαη μφηε ακάγμκηαη.

(2004/Ιμκ. 5) 3. Οε πμηα απυ ηηξ παναθάης μοζίεξ ημ άημμμ ημο μλογυκμο έπεη ανηζμυ μλείδςζεξ +2; α. CO2.

β. H2O2.

γ. O3.

δ. OF2. (Γπακ. 2003/Ιμκ. 5)

4. Νμηα απυ ηηξ παναθάης ακηηδνάζεηξ δεκ είκαη μλεηδμακαγςγηθή; α. 2 Na  Cl2  2 NaCl

β. Br2  2 NaI  2 NaBr  I 2

γ. Fe  2 HCl  FeCl2  H 2

δ. KOH  HCl  KCl  H 2O

(2003/Ιμκ. 4) 5. Μ ανηζμυξ μλείδςζεξ ημο μλογυκμο ζηηξ πεμηθέξ εκχζεηξ CO2, H2O2, OF2 είκαη ακηίζημηπα:

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

71

α. -2, +2 θαη +2.

β. -2, +1 θαη +1.

γ. -2, -1 θαη +2.

δ. +2, +1 θαη -2.

(2002/Ιμκ. 5) 6. Μ ανηζμυξ μλείδςζεξ ημο S ζηηξ πεμηθέξ εκχζεηξ H2SO4, H2S, H2SO3, είκαη ακηίζημηπα: a. +6, +2, +4

β. -2, -2, +4

γ. +6, -2, +4

δ. 6, 0, +4 (ΜΓΦΓ 2005 Ιμκ. 5)

7. Οε πμηα απυ ηηξ παναθάης εκχζεηξ μ ανηζμυξ μλείδςζεξ ημο μλογυκμο είκαη +2. α. Μ2

β. Cu2Μ

γ. Ε2Μ2

δ. OF2 (ΜΓΦΓ 2012 Ιμκ. 5)

8. Κα οπμιμκίζεηε ημκ ανηζμυ μλείδςζεξ ημο αδχημο ζηα παναθάης ζχμαηα: a . N 2Μ5

γ. NH 4 +

β. Fe(NO 3 ) 3

(ΜΓΦΓ 2012 Ιμκ. 6) 9.i. Κα μεηαθένεηαη πιήνςξ ζομπιενςμέκε ηεκ παναθάης ακηίδναζε ζημ ηεηνάδηυ ζαξ: Ca(s) + H2O → ii. Κα μεηαθένεηαη ζημ ηεηνάδηυ ζαξ ηεκ παναθάης ακηίδναζε ζομπιενςμέκε

με ημοξ

θαηάιιειμοξ ζημηπεημμεηνηθμφξ ζοκηειεζηέξ.

H2O2 + KMnO4 + H2SO4 → O2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O (ΜΓΦΓ 2013 Ιμκ. 2+2) 10. Οε πμηα απυ ηηξ επυμεκεξ ακηηδνάζεηξ ημ Ε2 δνα ζακ μλεηδςηηθυ; α. H2 + Cℓ2 → 2HCℓ

β. 3Ε2 + Κ2 → 2ΚΕ3

γ. H2 + 2Na → 2NaH

δ. Ε2 + CH2=CH2 → CH3CH3

11. Γηα ηεκ ακηίδναζε: Fe(s)

(ΜΓΦΓ 2016/Ιμκ. 3) + 2HCℓ(aq) → FeCℓ2 (aq) + H2 (), πμηα απυ ηηξ

παναθάης πνμηάζεηξ είκαη ζςζηή; α. Μ Fe είκαη ημ ακαγςγηθυ ζχµα.

β. Μ Fe ακάγεηαη.

γ. Πα άημµα οδνμγυκμο μλεηδχκμκηαη.

δ. Πα άημµα πιςνίμο πνμζιαµβάκμοκ ειεθηνυκηα. (ΜΓΦΓ 2016/Ιμκ. 5)

72

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

ΘΓΙΑ 2Μ 1. Κα γνάρεηε ζςζηά ζομπιενςμέκεξ ηηξ πεμηθέξ εληζχζεηξ ηςκ παναθάης ακηηδνάζεςκ:

Ag  HNO3 ( )      H 2O

CO  KMnO4  H 2 SO4        H 2O (2004/Ιμκ. 8)

2. Οε αναηυ δηάιομα H2SO4 πνμζηίζεηαη Zn. α.

Κα

γνάρεηε

ζςζηά

ζομπιενςμέκε

ηε

πεμηθή

ελίζςζε

ηεξ

ακηίδναζεξ

πμο

πναγμαημπμηείηαη. β. Νμημ απυ ηα ζημηπεία ημο H2SO4 ακάγεηαη; (2004/Ιμκ. 3+2+3) 3. Κα γνάρεηε ηηξ πεμηθέξ εληζχζεηξ ηςκ παναθάης ακηηδνάζεςκ, πνμζδημνίδμκηαξ ηα ζχμαηα Α θαη Β θαη ημοξ ζοκηειεζηέξ ηςκ εληζχζεςκ. α. H 2 S   HNO3  S +A+H 2 O.

β. P   HNO3  H 3 PO4  B  H 2O.

(Γπακ. 2003/Ιμκ. 10) 4. Δίκεηαη ε ακηίδναζε: 2 KClO3  2 KCl  3O2 . Κα γνάρεηε ημοξ ανηζμμφξ μλείδςζεξ ημο Η, ημο Cℓ θαη ημο Μ ζημ ακηηδνχκ ζχμα θαη ζηα πνμσυκηα ηεξ ακηίδναζεξ θαη κα βνείηε πμημ ζημηπείμ μλεηδχκεηαη θαη πμημ ζημηπείμ ακάγεηαη.

(2003/Ιμκ. 8) 5. Κα γνάρεηε ηηξ πεμηθέξ εληζχζεηξ ηςκ παναθάης ακηηδνάζεςκ πνμζδημνίδμκηαξ ηα ζχμαηα Α, Β, Γ, Δ θαη ημοξ ζοκηειεζηέξ ηςκ εληζχζεςκ. α. C   HNO3  A  B  H 2O β. FeCl2  K 2Cr2O7  HCl      KCl  H 2O (2002/Ιμκ. 5+5) 6. Οε πμηα απυ ηηξ παναθάης εκχζεηξ μ ανηζμυξ μλείδςζεξ ημο άκζναθα, C, είκαη μεδέκ. α. CCℓ4.

β. CO.

γ. CH4.

δ. CH2Cℓ2. Κα αηηημιμγήζεηε ηεκ απάκηεζή ζαξ.

(2001/Ιμκ. 3+5) 7. Κα γνάρεηε ηηξ παναθάης πεμηθέξ εληζχζεηξ πνμζδημνίδμκηαξ ηα ζχμαηα Α, Β, Γ θαη Δ. α. Cu   HNO3  A  B  H 2O

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

73

KMnO4  HCl  KCl      H 2O β. Κα ζομπιενχζεηε ηηξ πεμηθέξ εληζχζεηξ ηςκ ακηηδνάζεςκ με ημοξ ακηίζημηπμοξ ζοκηειεζηέξ.

(2001/Ιμκ. 4+4) 8. α. Κα ζομπιενχζεηε ηηξ πεμηθέξ εληζχζεηξ ηςκ παναθάης ακηηδνάζεςκ μλεηδμακαγςγήξ: i. ....KMnO4  ....H 2S  ....H 2SO4  ....MnSO4  ....K 2SO4  ....S  ....H 2 O ii. ....Al  ....HNO3  ....Al(NO3 )3  ....NO 2 ....H 2O β. Οηεκ παναθάης πεμηθή ακηίδναζε κα πνμζδημνίζεηε ηα Α θαη Β ζομπιενςμέκε με ημοξ ζςζημφξ ζοκηειεζηέξ θαη ηηξ πεμηθέξ μοζίεξ πμο ηεκ πενηγνάθμοκ.

Zn  HNO3 (ό)       2 (ΜΓΦΓ 2010 Ιμκ. 4+4) 9. Οε πμηα απυ ηηξ αθυιμοζεξ πεμηθέξ εληζχζεηξ ημ S μλεηδχκεηαη: α. Zn  H 2SO 4  ZnSO 4  H 2

β. C  2H 2SO4  CO2  2SO2  2H 2 O

γ. S  O 2  SO 2

δ. SO3  H 2O  H 2SO 4 (ΜΓΦΓ 2011 Ιμκ. 5)

10. Κα ζομπιενςζμφκ μη ακηηδνάζεηξ πμο αθμιμοζμφκ θαη γηα θάζε μία κα ζεμεηςζεί πμημ ζχμα δνα ςξ μλεηδςηηθυ θαη πμημ ςξ ακαγςγηθυ. α. Cu + HNO3 (ποθκυ) →

β. FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 →

γ. Ε2S + HNO3 (αναηυ) → (ΜΓΦΓ 2005 Ιμκ. 4+5+4) 11. Δίκεηαη ε πεμηθή ελίζςζε: KMnO4 + HCl → Cl2 + X + Y + Z α. Κα βνείηε ηα πνμσυκηα πμο μπμνεί κα ακηηζημηπηζημφκ ζηα ΢, Ρ, θαη Δ. β. Κα μεηαθενζεί ζημ ηεηνάδημ ζαξ ε πεμηθή ελίζςζε μαδί με ημοξ θαηάιιειμοξ ζοκηειεζηέξ. γ. Νςξ δνα ημ KMnO4 ζηεκ παναπάκς πεμηθή ελίζςζε, ςξ μλεηδςηηθυ ή ακαγςγηθυ; δ. Γλεγήζηε ακ είκαη μνζή ε παναθάης πνυηαζε: «΋ια ηα άημμα πιςνίμο ζημ μυνημ ημο HCl μλεηδχκμκηαη» (ΜΓΦΓ 2016 Ιμκ. 2+2+1+2)

74

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

2.1 ΙΓΠΑΒΜΘΕ ΓΚΓΞΓΓΖΑΟ ΗΑΠΑ ΠΖΟ ΢ΕΙΖΗΓΟ ΙΓΠΑΒΜΘΓΟ ΘΓΩΞΖΑ ΢ΕΙΖΗΕ ΓΚΓΞΓΓΖΑ Γίκαη: Πμ ζφκμιμ ηεξ εκένγεηαξ πμο πενηθιείεηαη ζε μία μοζία. Μθείιεηαη: Οηεκ θηκεηηθή θαη δοκαμηθή εκένγεηα ηςκ ζςμαηηδίςκ δειαδή ζηηξ δοκάμεηξ ημο δεζμμφ (πμο ζογθναημφκ ηα άημμα ζημ μυνημ), ζηηξ έιλεηξ ηςκ μμνίςκ θαη ηςκ οπμαημμηθχκ ζςμαηηδίςκ, ζηεκ θίκεζε ηςκ αηυμςκ, μμνίςκ θαη ειεθηνμκίςκ θιπ. ΕΘΓΗΠΞΜ΢ΕΙΓΖΑ Γίκαη: O θιάδμξ ηεξ πεμείαξ πμο ελεηάδεη ηηξ μεηαηνμπέξ ηεξ πεμηθήξ εκένγεηαξ ζε ειεθηνηθή (θαη ακηίζηνμθα). ΦΩΠΜ΢ΕΙΓΖΑ Γίκαη: O θιάδμξ ηεξ πεμείαξ πμο ελεηάδεη ηηξ μεηαηνμπέξ ηεξ πεμηθήξ εκένγεηαξ ζε θςηεηκή εκένγεηα (θαη ακηίζηνμθα).

ΘΓΞΙΜ΢ΕΙΓΖΑ Γίκαη: O θιάδμξ ηεξ πεμείαξ πμο μειεηά ηηξ μεηαηνμπέξ ηεξ πεμηθήξ εκένγεηαξ ζε ζενμηθή εκένγεηα (θαη ακηίζηνμθα), μη μπμίεξ είκαη θαη μη πημ ζοκεζηζμέκεξ. ΢ΕΙΖΗΕ ΘΓΞΙΜΔΡΚΑΙΖΗΕ Γίκαη: O θιάδμξ ηεξ πεμείαξ πμο μειεηά υιεξ ηηξ παναπάκς εκενγεηαθέξ μεηαηνμπέξ πμο ζοκμδεφμοκ μηα πεμηθή μεηαβμιή (ακηίδναζε).

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

75

ΓΚΔΜΘΓΞΙΓΟ ΑΚΠΖΔΞΑΟΓΖΟ Γίκαη: Μη ακηηδνάζεηξ πμο απμννμθμφκ εκένγεηα οπυ μμνθή ζενμυηεηαξ απυ ημ πενηβάιιμκ (ε ζενμμθναζία ημο πενηβάιιμκημξ μεηχκεηαη). Ζζπφεη: Tα ακηηδνχκηα έπμοκ μηθνυηενμ εκενγεηαθυ πενηεπυμεκμ απυ ηα πνμσυκηα θαηά ημ πμζυ ηεξ ζενμυηεηαξ Q πμο απμννμθήζεθε απυ ηεκ ακηίδναζε. Ε ζενμυηεηα είκαη ανκεηηθή (Q<0) γηαηί ημ πενηβάιιμκ ηεκ έπαζε.

ΔΝΔΡ ΓΔΙΑ

ΠΡΟΙΟΝΣΑ

Q ποσ απορροθάηαι ΑΝΣΙΓΡΩΝΣΑ

ΧΡΟΝΟ΢

Νανάδεηγμα: Ε έκςζε ημο αδχημο με ημ μλογυκμ: Κ2 + Μ2  2ΚΜ

ΓΛΩΘΓΞΙΓΟ ΑΚΠΖΔΞΑΟΓΖΟ Γίκαη: Μη ακηηδνάζεηξ πμο ειεοζενχκμοκ (εθιφμοκ) εκένγεηα οπυ μμνθή ζενμυηεηαξ ζημ πενηβάιιμκ (ε ζενμμθναζία ημο πενηβάιιμκημξ αολάκεηαη). Ζζπφεη: Tα ακηηδνχκηα έπμοκ μεγαιφηενμ εκενγεηαθυ πενηεπυμεκμ απυ ηα πνμσυκηα θαηά ημ πμζυ ηεξ ζενμυηεηαξ Q πμο εθιφζεθε απυ ηεκ ακηίδναζε. Ε ζενμυηεηα είκαη ζεηηθή (Q>0) γηαηί ημ πενηβάιιμκ ηεκ θένδηζε.

76

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

ΔΝΔΡ ΓΔΙΑ

ΑΝΣΙΓΡΩΝΣΑ

Q ποσ εκλύθηκε

ΠΡΟΙΟΝΣΑ

ΧΡΟΝΟ΢

Νανάδεηγμα: Ε θαφζε άκζναθα: C (s) + O2(g) → CO2(g) . Γλήγεζε: Μη ανπηθμί δεζμμί, ηςκ ακηηδνχκηςκ «ζπάδμοκ» θαη δεμημονγμφκηαη κέμη, αοημί ηςκ πνμσυκηςκ. ΋μςξ, γηα κα ζπάζεη έκαξ δεζμυξ πνέπεη κα θαηακαιςζεί εκένγεηα, εκχ υηακ δεμημονγείηαη έκαξ δεζμυξ απμδίδεηαη, εθιφεηαη εκένγεηα. Απ’ αοηυ ημ «πάνε-δχζε» εκένγεηαξ ζα θνηζεί ηειηθά, ακ εθιφεηαη ή απμννμθάηαη εκένγεηα ςξ ζενμυηεηα, θαηά ηεκ ακηίδναζε.

ΓΚΘΑΘΝΖΑ Ε εκζαιπία είκαη μία θαηαζηαηηθή ηδηυηεηα. Ηαηαζηαηηθή ηδηυηεηα εκυξ ζοζηήμαημξ είκαη ημ μέγεζμξ εθείκμ πμο ελανηάηαη απυ ηεκ πμζυηεηα θαη ηηξ ζοκζήθεξ ζηηξ μπμίεξ βνίζθεηαη ημ ζφζηεμα θαη υπη απυ ημκ ηνυπμ με ημκ μπμίμ ημ ζφζηεμα έθηαζε ζηεκ θαηάζηαζε αοηή. Κα πνμζέλμομε υηη ε εκζαιπία δεκ είκαη ζενμυηεηα. Έκα ζχμα έπεη εκζαιπία, αιιά υπη ζενμυηεηα.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

77

Θενμυηεηα δίκεη ή παίνκεη έκα ζχμα με απμηέιεζμα κα αιιάδεη ε εκζαιπία ημο ΙΓΠΑΒΜΘΕ ΓΚΘΑΘΝΖΑΟ (ΔΕ) ή ΓΚΘΑΘΝΖΑ ΑΚΠΖΔΞΑΟΕΟ Μνίδεηαη: Ε δηαθμνά ηςκ εκζαιπηχκ (εκενγεηχκ) ηςκ πνμσυκηςκ θαη ηςκ ακηηδνχκηςκ ζε μία ακηίδναζε : ΔΕ = ΕΝΞΜΖΜΚΠΩΚ - ΕΑΚΠΖΔΞΩΚΠΩΚ. Γίκαη ανηζμεηηθά ίζε: Mε ημ απμννμθμφμεκμ ή εθιουμεκμ πμζυ ζενμυηεηαξ Q, εθυζμκ ε ακηίδναζε πναγμαημπμηείηαη οπυ ζηαζενή πίεζε. Ννμζέληε : Οε μηα εκδυζενμε ακηίδναζε: Ε μεηαβμιή ηεξ εκζαιπίαξ ΔΗ = ΗΠΡΟΙΟΝΤΩΝ - ΗΑΝΤΙΔΡΩΝΤΩΝ > 0 γηαηί

ΗΠΡΟΙΟΝΤΩΝ >

ΗΑΝΤΙΔΡΩΝΤΩΝ . Άνα ΔΗ>0 γηαηί ε εκδόζενμε ακηίδναζε θένδηζε εκένγεηα ζε μμνθή ζενμόηεηαξ. Η ζενμόηεηα είκαη Q<0 γηαηί ημ πενηβάιιμκ ηεκ έδωζε ζηεκ ακηίδναζε. Γηα πανάδεηγμα έκωζε ημο αδώημο με ημ μλογόκμ (εκδόζενμε) μπμνεί κα εθθναζηεί με ηεκ παναθάηω ζενμμπεμηθή ελίζωζε Κ2 + Μ2 → 2ΚΜ, ΔΕ= 182 kJ Οε μηα ελχζενμε ακηίδναζε: Ε μεηαβμιή ηεξ εκζαιπίαξ ΔΗ = ΗΠΡΟΙΟΝΤΩΝ - ΗΑΝΤΙΔΡΩΝΤΩΝ < 0 γηαηί

ΗΑΝΤΙΔΡΩΝΤΩΝ >

ΗΠΡΟΙΟΝΤΩΝ. Άνα ΔΗ<0 γηαηί ε ελώζενμε ακηίδναζε έδωζε εκένγεηα ζε μμνθή ζενμόηεηαξ. Η ζενμόηεηα είκαη Q>0 γηαηί ημ πενηβάιιμκ ηεκ πήνε από ηεκ ακηίδναζε. Γηα πανάδεηγμα ε θαύζε ημο άκζναθα (ελώζενμε) μπμνεί κα εθθναζηεί με ηεκ παναθάηω ζενμμπεμηθή ελίζωζε : C (s) + O2(g) → CO2(g) ΔΕ= -394 kJ Δειαδή ημ πνυζεμμ ηεξ ΔΕ είκαη ακηίζεημ ηεξ ζενμυηεηαξ Q.

78

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Ιμκάδεξ: KJ/mol, Kcal/mol 1Kcal=4,184 KJ Ακαθένεηαη: Οηα mol ακηηδνχκηςκ ή πνμσυκηςκ πμο δείπκεη μ ζοκηειεζηήξ ζηεκ ακηίδναζε. Γηα πανάδεηγμα, γηα ηεκ ακηίδναζε: CH4(g) + 2O2(g)  CO2(g) + 2H2O(l), ΔΕ = -890 kJ πνμθφπηεη υηη ακ ακηηδνάζεη 1 mol CH4(g) θαη 2 mol O2(g) ζα εθιοζμφκ 890 kJ μπυηε ακ ακηηδνάζμοκ 2 mol CH4(g) θαη 4 mol O2(g) ζα εθιοζμφκ 2·890=1780 kJ θαη ακηίζημηπα έπμομε: 2CH4(g) + 4O2(g)  2CO2(g) + 4H2O(l), ΔΕ

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

1780 kJ.

79

Ακαθεθαιαίςζε 1.

H ζενμμπεμεία μειεηά ηηξ ζενμηθέξ μεηαβμιέξ πμο ζοκμδεφμοκ ηηξ πεμηθέξ ακηηδνάζεηξ. Μη ακηηδνάζεηξ πμο ειεοζενχκμοκ ζενμυηεηα μκμμάδμκηαη ελχζενμεξ θαη αοηέξ πμο απμννμθμφκ ζενμυηεηα μκμμάδμκηαη εκδυζενμεξ. Ε μεηαβμιή ηεξ εκζαιπίαξ ΔΕ ηζμφηαη με ηε ζενμυηεηα πμο ειεοζενχκεηαη ή απμννμθάηαη ζε μηα ακηίδναζε, εθυζμκ ε ακηίδναζε γίκεηαη οπυ ζηαζενή πίεζε. Οε μηα ελχζενμε ακηίδναζε ΔΕ>0.

2. Γκζαιπία ακηίδναζεξ μνίδεηαη ε μεηαβμιή εκζαιπίαξ ΔΕ μεηαλφ ηςκ ακηηδνχκηςκ θαη πνμσυκηςκ, γηα δεδμμέκεξ ζοκζήθεξ πίεζεξ θαη ζενμμθναζίαξ. Δειαδή, ΔΕ = Επνμσυκηςκ -Εακηηδνχκηςκ. Ε εκζαιπία ακηίδναζεξ μκμμάδεηαη πνυηοπε θαη ζομβμιίδεηαη ΔΕ°, υηακ ακηηδνχκηα θαη πνμσυκηα πμο βνίζθμκηαη ζηεκ πνυηοπε θαηάζηαζε. Ννυηοπε θαηάζηαζε μηαξ μοζίαξ είκαη ε πημ ζηαζενή μμνθή ηεξ ζε ζενμμθναζία 25°C θαη πίεζε 1 atm θαη γηα ηα δηαιφμαηα ε ζογθέκηνςζε c = 1 Ι.

80

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Γνςηήζεηξ Ηαηακυεζεξ 1. Κα παναθηενίζεηε με έκα Ο υζεξ απυ ηηξ παναθάης πνμηάζεηξ είκαη ζςζηέξ θαη με έκα Θ υζεξ είκαη ιακζαζμέκεξ. α. Μη ακηηδνάζεηξ πμο ειεοζενχκμοκ εκένγεηα οπυ ηε μμνθή ζενμυηεηαξ μκμμάδμκηαη ελχζενμεξ. β. Οηηξ ελχζενμεξ ακηηδνάζεηξ έπμομε ΔΕ > 0. γ. Ε πνυηοπε θαηάζηαζε ακαθένεηαη ζε P =1 atm θαη ζ = 0°C. 2. Κα ζομπιενχζεηε ηα θεκά ζηηξ επυμεκεξ πνμηάζεηξ: α. Μη ακηηδνάζεηξ πμο ειεοζενχκμοκ εκένγεηα οπυ μμνθή ………………… μκμμάδμκηαη ……………………. Μη ακηηδνάζεηξ πμο …………………… εκένγεηα οπυ ηε μμνθή ………………… μκμμάδμκηαη εκδυζενμεξ. β. Γκζαιπία ακηίδναζεξ είκαη ε …………… …………… μεηαλφ ηςκ ακηηδνχκηςκ θαη ……………………, γηα δεδμμέκεξ ζοκζήθεξ πίεζεξ θαη ζενμμθναζίαξ.

3. Κα ελεγήζεηε ηεκ παναηενμφμεκε δηαθμνά ζηηξ εκζαιπίεξ ζπεμαηηζμμφ ηςκ παναθάης ακηηδνάζεςκ: 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) ΔΕ1o=-512kJ 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) ΔΕ2o=-464kJ

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

81

ΘΓΙΑΠΑ ΓΛΓΠΑΟΓΩΚ ΘΓΙΑ 1Μ 1. Οςζηυ – Θάζμξ α. Οε μηα εκδυζενμε ακηίδναζε, ε εκζαιπία ηςκ πνμσυκηςκ είκαη μεγαιφηενε απυ ηεκ εκζαιπία ηςκ ακηηδνχκηςκ, γηα δεδμμέκεξ ζοκζήθεξ πίεζεξ θαη ζενμμθναζίαξ. (Γπακ. 2003/Ιμκ. 2) β. Οηεκ ελχζενμε ακηίδναζε: 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) ε εκζαιπία ηςκ ακηηδνχκηςκ μεηνήζεθε θαη βνέζεθε μεγαιφηενε ηεξ εκζαιπίαξ ηςκ πνμσυκηςκ. (ΜΓΦΓ 2016/Ιμκ. 2) 2. Κα γνάρεηε ηεκ παναθάης πνυηαζε ζημ ηεηνάδηυ ζαξ ζςζηά ζοµπιενςµέκε. Μη ακηηδνάζεηξ πμο ειεοζενχκμοκ ……………… οπυ µμνθή ζενµυηεηαξ ζημ πενηβάιιμκ, μκμµάδμκηαη ……………… . (Γζπ. 2004/Ιμκ. 2) 3. Απυ ηε ζενμμπεμηθή ελίζςζε

C2 H 4 ( g )  3O2 ( g )  2CO2 ( g )  2 H 2O (l ), ΓΗ CΟ  1400kJ πνμθφπηεη υηη: α. Ε ακηίδναζε είκαη εκδυζενμε. β. Ηαηά ηεκ πιήνε θαφζε 1 mol C2H4(g) εθιφμκηαη 1400 kJ, ζε πνυηοπε θαηάζηαζε. γ. Ηαηά ηεκ θαφζε 1 g C2H4(g) ειθφμκηαη 1400 kJ, ζε πνυηοπε θαηάζηαζε. δ. Ηαηά ηεκ θαφζε 1 L C2H4 (g), μεηνεμέκμο ζε ζοκζήθεξ STP, ειθφμκηαη 1400 kJ. (Γπακ. 2003/Ιμκ. 5) 4. Δίκεηαη ε ζενμμπεμηθή ελίζςζε ζπεμαηηζμμφ ημο κενμφ ζε αένηα θαηάζηαζε:

H2( g )  1/ 2 O2( g )  H2O( g ) f  242KJ / mol . Γηα ημ ζπεμαηηζμυ ημο κενμφ ζε ογνή θαηάζηαζε, ζφμθςκα με ηε ζενμμπεμηθή ελίζςζε: H2( g )  1/ 2 O2( g )  H2O( l )   f



μπμνεί κα είκαη: α. +242 kJ/mol. β. -286 kJ/mol. γ. -198 kJ/mol. δ. +198 kJ/mol.

(2001/Ιμκ. 6)

82

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

5. Οηε ζενμμπεμηθή ελίζςζε CH4 (g) + 2O2 (g) → CO2 (g) +2H2O (ℓ) ∆Ε = – 212 kcal ε ηηµή ∆Ε δειχκεη υηη α. H ακηίδναζε είκαη ελχζενμε. β. Ε ακηίδναζε είκαη εκδυζενμε. γ. Ηαηά ηεκ θαφζε 1g εθιφμκηαη 212 kcal. δ. Γηα κα πναγµαημπμηεζεί ε ακηίδναζε πνέπεη κα πνμζθενζεί εκένγεηα απυ ημ πενηβάιιμκ. (Γζπ. 2004/Ιμκ. 5) 7. Απυ ηε ζενμμπεμηθή ελίζςζε S(s) + O2(g) → SO2 (g) ∆H = - 296,1 kJ πνμθφπηεη υηη α. θαηά ηεκ θαφζε μπμηαζδήπμηε πμζυηεηαξ S ειεοζενχκεηαη ζενµυηεηα 296,1 kJ. β. ε ακηίδναζε είκαη εκδυζενμε. γ. θαηά ηεκ θαφζε 1 mol S ειεοζενχκεηαη ζενµυηεηα 296,1 kJ. δ. γηα κα πναγµαημπμηεζεί ε ακηίδναζε πνέπεη κα πνμζθενζεί εκένγεηα απυ ημ πενηβάιιμκ. (Γζπ. 2003/Ιμκ.5) 8. Οε μηα εκδυζενμε ακηίδναζε: α. Ιεηχκεηαη ε πεμηθή εκένγεηα ημο ζοζηήμαημξ θαη αολάκεηαη ε εκένγεηα ζημ πενηβάιιμκ. β. Ιεηχκεηαη ε πεμηθή εκένγεηα ημο ζοζηήμαημξ θαη μεηχκεηαη ε εκένγεηα ζημ πενηβάιιμκ, γ. Αολάκεηαη ε πεμηθή εκένγεηα ημο ζοζηήμαημξ θαη μεηχκεηαη ε εκένγεηα ζημ πενηβάιιμκ. δ. Αολάκεηαη ε πεμηθή εκένγεηα ημο ζοζηήμαημξ θαη αολάκεηαη ε εκένγεηα ζημ πενηβάιιμκ. (ΜΓΦΓ 2016/Ιμκ. 3)

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

83

3.1 ΠΑ΢ΡΠΕΠΑ ΑΚΠΖΔΞΑΟΕΟ ΘΓΩΞΖΑ ΢ΕΙΖΗΕ ΗΖΚΕΠΖΗΕ Μκμμάδεηαη: O θιάδμξ ηεξ πεμείαξ πμο μειεηά ηεκ ηαπφηεηα (ή ημ νοζμυ) πμο ελειίζζεηαη μηα πεμηθή ακηίδναζε. Απακηά ζηα ενςηήμαηα: 

Νμημη πανάγμκηεξ επενεάδμοκ ηεκ ηαπφηεηα μηαξ ακηίδναζεξ.



Νμημξ

είκαη μ μεπακηζμυξ ηεξ ακηίδναζεξ δειαδή ηα βήμαηα (ζημηπεηώδεηξ

ακηηδνάζεηξ ή εκδηάμεζα ζηάδηα) πμο αθμιμοζεί ε ακηίδναζε, χζηε ηα ακηηδνχκηα κα μεηαηναπμφκ ζε πνμσυκηα. ΘΓΩΞΖΑ ΟΡΓΗΞΜΡΟΓΩΚ Βαζηθή ανπή: Γηα κα ακηηδνάζμοκ δφμ μυνηα πνέπεη κα ζργκοξρζηξύμ απξηελεζμαηικά δειαδή κα έςξρμ ηημ καηάλληλη ηαςύηηηα και ηξ ζωζηό ποξζαμαηξλιζμό χζηε κα «ζπάζμοκ» μη ανπηθμί δεζμμί ηςκ μμνίςκ (ακηηδνχκηςκ) κα γίκεη ακαθαηακμμή αηυμςκ θαη κα δεμημονγεζμφκ κέα πνμσυκηα. Οοκέπεηα: Ε

ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ είκαη ακάιμγε με ημκ ανηζμυ ηςκ ζογθνμφζεςκ ζηε

μμκάδα ημο πνυκμο ΑΝΜΠΓΘΓΟΙΑΠΖΗΓΟ (ΓΚΓΞΓΓΟ) ΟΡΓΗΞΜΡΟΓΖΟ Γίκαη: Γθείκεξ πμο μδεγμφκ ζε πεμηθή ακηίδναζε. Ννμτπμζέζεηξ:  μ ζςζηυξ πνμζακαημιηζμυξ θαη 

84

ε θαηάιιειε ηαπφηεηα (εκένγεηα) ηςκ ακηηδνχκηςκ μμνίςκ.

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

ΓΚΓΞΓΓΖΑ ΓΚΓΞΓΜΝΜΖΕΟΕΟ (Γa)

Γίκαη: Ε ειάπηζηε ηημή εκένγεηαξ, πμο πνέπεη κα έπμοκ ηα μυνηα, χζηε κα ακηηδνάζμοκ απμηειεζμαηηθά. Γλανηάηαη: Απυ ηε ζογθεθνημέκε ακηίδναζε. Ναναηήνεζε: ΋ζμ μεγαιφηενε είκαη ε Γa

,

ηυζμ μηθνυηενμ είκαη ημ πμζμζηυ ηςκ εκενγχκ

ζογθνμφζεςκ, άνα μηθνυηενε ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ.

ΘΓΩΞΖΑ ΠΕΟ ΙΓΠΑΒΑΠΖΗΕΟ ΗΑΠΑΟΠΑΟΕΟ Ννμτπυζεζε: Γηα ηεκ πναγμαημπμίεζε μηαξ ακηίδναζεξ είκαη μ ζπεμαηηζμυξ εκδηάμεζμο εμεογξπξιημέμξρ ζύμπλξκξρ, ημ μπμίμ έπεη απμννμθήζεη ηεκ εκένγεηα εκενγμπμίεζεξ θαη έπεη πμιφ μηθνυ πνυκμ δςήξ αθμφ πμιφ γνήγμνα δηαζπάηαη ζηα πνμσυκηα ηεξ ακηίδναζεξ.

ΠΑ΢ΡΠΕΠΑ ΑΚΠΖΔΞΑΟΕΟ Γθθνάδεη: Πμ νοζμυ με ημκ μπμίμ ηα ακηηδνχκηα μεηαηνέπμκηαη ζε πνμσυκηα, δειαδή εθθνάδεη ημ νοζμυ με ημκ μπμίμ μεηχκεηαη ε ζογθέκηνςζε ηςκ ακηηδνχκηςκ ή ημ νοζμυ με ημκ μπμίμ αολάκεηαη ε ζογθέκηνςζε ηςκ πνμσυκηςκ.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

85

Μνίδεηαη: σ = Γc/Γt όποσ c= n/V (ζσγκένηρωζη) , n= αριθμός mol, V= μ υγθμξ Ιμκάδεξ: mol/L·s ΙΓΟΕ ΠΑ΢ΡΠΕΠΑ Γηα ηεκ ακηίδναζε αΑ+βΒγΓ+Δδ μνίδεηαη θαη οπμιμγίδεηαη:

υ

1 ΓΑ 1 ΓΒ 1 ΓΓ 1 ΓΓ     Γt β Γt γ Γt δ Γt

΋πμο Δt = t2 -t1 ημ πνμκηθυ δηάζηεμα ζημ μπμίμ οπμιμγίδμομε ηε μέζε ηαπφηεηα ΋πμο Δ[Α]=[Α]2-[Α]1 : ε μεηαβμιή ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο Α θαη [Α]2 = ε ζογθέκηνςζε ημο Α ηε πνμκηθή ζηηγμή t2 [Α]1 =ε ζογθέκηνςζε ημο Α ηε πνμκηθή ζηηγμή t1 Παπφηεηα δηάζπαζεξ ακηηδνχκημξ ή νοζμυξ μεηαβμιήξ ηεξ ζογθέκηνςζεξ ακηηδνχκημξ, δίκεηαη απυ ηε ζπέζε:

υα=

 μεηαβολή ζσγκένηρωζ ης ανη  = ανηίζηοιτο τρόνο

  t

Ε μεηαβμιή ηεξ ζογθέκηνςζεξ ηςκ ακηηδνχκηςκ είκαη πάκηα ανκεηηθή. Πμ ανκεηηθυ πνυζεμμ εηζάγεηαη, χζηε ε ηαπφηεηα δηάζπαζεξ, δειαδή μ νοζμυξ μεηαβμιήξ ηεξ ζογθέκηνςζεξ, κα πάνεη ζεηηθέξ ηημέξ.

ΓΑ  Α2  Α1  0

και

- ΓΑ 0 Γt

Παπφηεηα ζπεμαηηζμμφ πνμσυκημξ ή

νοζμυξ μεηαβμιήξ ηεξ ζογθέκηνςζεξ πνμσυκημξ,

δίκεηαη απυ ηε ζπέζε:

υ 

86

ΓΓ Γt

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Οπέζε νοζμμφ μεηαβμιήξ ηεξ ζογθέκηνςζεξ θαη ηαπφηεηαξ ηεξ ακηίδναζεξ, δίκεηαη απυ ηε ζπέζε:

υ

1 ΓΑ 1 ΓΒ 1 ΓΓ 1 ΓΓ     Γt β Γt γ Γt δ Γt

Φαίκεηαη υηη ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ είκαη α θμνέξ μηθνυηενε απυ ημ νοζμυ μεηαβμιήξ ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο Α, β θμνέξ μηθνυηενε απυ ημ νοζμυ μεηαβμιήξ ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο Β, γ θμνέξ μηθνυηενε απυ ημ νοζμυ μεηαβμιήξ ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο Γ θαη δ θμνέξ μηθνυηενε απυ ημ νοζμυ μεηαβμιήξ ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο Δ. Γηα πανάδεηγμα ζηεκ ακηίδναζε:

2ΗI(g) H2(g) + I2(g) ιζτύει: υ

1 ΔHI  ΔH 2  ΔI 2    2 Δt Δt Δt

Μπυηε ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ είκαη 2 θμνέξ μηθνυηενε απυ ημ νοζμυ ζογθέκηνςζεξ ημο ΕΖ.

μεηαβμιήξ

ηεξ

Γπίζεξ μ νοζμυξ μεηαβμιήξ ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο ΕΖ είκαη

δηπιάζημξ απυ ημκ νοζμυ μεηαβμιήξ ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο Ε2 θαη Ζ2. Δειαδή: οHI = 2 οH2 = 2 οI2.

Γθανμμγέξ: 1. Ε ηαπφηεηα ζπεμαηηζμμφ ηεξ ακηίδναζεξ: NH 3 : N 2 ( g )  3H 2 ( g )  2 NH 3 ( g ) είκαη 2,5 mol.L-1.h-1. α. Νμημξ είκαη μ νοζμυξ θαηακάιςζεξ ημο Ε2 ζημ ίδημ πνμκηθυ δηάζηεμα; β. Νμηα είκαη ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ; (Απ. 3,75 mol.L-1·h-1 -1,25 mol.L-1·h-1) 2. Μ νοζμυξ ζπεμαηηζμμφ ημο HI, H2 + I2 → 2HI είκαη 0,04 mol.L-1.s-1. α. Νμημξ είκαη μ νοζμυξ θαηακάιςζεξ ημο Ε2 ζημ ίδημ πνμκηθυ δηάζηεμα; β. Νμηα είκαη ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ; (Απ. 0,02 mol.L-1·s-1 – 0,02 mol.L-1·s-1)

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

87

ΗΑΙΝΡΘΕ ΑΚΠΖΔΞΑΟΕΟ Δείπκεη: πως μεηαβάλλεηαι η ζσγκένηρωζη ενός από ηα ανηιδρώνηα ή ηα προϊόνηα με ηο

τρόνο.

C

C

ΠΡΟΙΟΝ

t

ΑΝΣΙΓΡΩΝ

t

Οηηγμηαία ηαπφηεηα: Γηα ηεκ ακηίδναζε αΑ+βΒγΓ+ δΔ μνίδεηαη:

υ

1 dΑ 1 dΒ 1 dΓ 1 dΓ     dt β dt γ dt δ dt

Δείπκεη: Πε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ ζε δεδμμέκε πνμκηθή ζηηγμή t. Ρπμιμγίδεηαη: Ακ θένμομε ηεκ εθαπημμέκε ηεξ θαμπφιεξ ηεξ ακηίδναζεξ ηε πνμκηθή ζηηγμή t, μπυηε εθθ = ο, δειαδή ε ζηηγμηαία ηαπφηεηα είκαη ίζε με ηεκ θιίζε ηεξ εθαπημμέκεξ ηεξ θαμπφιεξ.

88

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Οομπεναίκμομε : υηη ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ ειαηηχκεηαη με ηεκ πάνμδμ ημο πνυκμο, αθμφ ε θιίζε ηεξ εθαπημμέκεξ ηεξ θαμπφιεξ μεηχκεηαη. Ννμζμπή Ιε ημκ παναπάκς ηνυπμ οπμιμγίδμομε ηε ηαπφηεηα ζπεμαηηζμμφ ημο ζογθεθνημέκμο πνμσυκημξ.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

89

Ακαθεθαιαίςζε 1. Ε πεμηθή θηκεηηθή μειεηά ηεκ ηαπφηεηα, ημοξ πανάγμκηεξ πμο ηεκ επενεάδμοκ θαη ημοξ μεπακηζμμφξ ηςκ ακηηδνάζεςκ.

2. Οφμθςκα με ηε ζεςνία ηςκ ζογθνμφζεςκ γηα κα ακηηδνάζμοκ δφμ μυνηα πνέπεη κα ζογθνμοζημφκ απμηειεζμαηηθά. Ε ειάπηζηε ηημή εκένγεηαξ πμο απαηηείηαη κα έπμοκ ηα μυνηα γηα κα ζογθνμοζημφκ απμηειεζμαηηθά μκμμάδεηαη εκένγεηα εκενγμπμίεζεξ, Γa.

3. Παπφηεηα ακηίδναζεξ, u, είκαη ε μεηαβμιή ηεξ ζογθέκηνςζεξ εκυξ απυ ακηηδνχκηα ή ηα πνμσυκηα, Δc, ζηεκ ακηίζημηπε μεηαβμιή ημο πνυκμο, Δt. Δειαδή,

90

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Γνςηήζεηξ Ηαηακυεζεξ 1. Νχξ μνίδεηαη ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ: A + B → Γ + Δ; 2. Ιε ηη μμκάδεξ μεηνάμε ζοκήζςξ ηεκ ηαπφηεηα ακηίδναζεξ; 3. Κα ελεγήζεηε γηαηί ε ηαπφηεηα ζπεμαηηζμμφ ημο Μ2(g) δεκ είκαη ίζε με ηεκ ηαπφηεηα δηάζπαζεξ ημο Ε2Μ2(g) ζηεκ ακηίδναζε πμο πανηζηάκεηαη απυ ηεκ πεμηθή ελίζςζε: 2H2O2(g)2H2O(g)+O2(g). Νμηα ζπέζε ζοκδέεη ηηξ ηαπφηεηεξ αοηέξ; 4. Πμ αθυιμοζμ ζπήμα δείπκεη ηε μεηαβμιή ζηεκ εκένγεηα ακηηδνχκηςκ θαη πνμσυκηςκ γηα ηεκ ελχζενμε ακηίδναζε: A + B → Γ + Δ. Νμηα είκαη ε εκένγεηα εκενγμπμίεζεξ αοηήξ ηεξ ακηίδναζεξ θαη πμηα ηεξ ακηίζηνμθεξ ακηίδναζεξ: Γ + Δ → A + B ;

5. Nα ζομπιενςζμφκ ηα θεκά ζηηξ πνμηάζεηξ: α. Ε θαμπφιε ηεξ ακηίδναζεξ δείπκεη πςξ ……………………… ε ζογθέκηνςζε εκυξ απυ ηα ………………… ή ……………………ζε ζοκάνηεζε με ημ πνυκμ. β. Πμ εκδηάμεζμ πνμσυκ ηεξ ζφγθνμοζεξ ηςκ ακηηδνχκηςκ μμνίςκ ………………………… ηεκ εκένγεηα εκενγμπμίεζεξ θαη μκμμάδεηαη ………………………… ζφμπιμθμ.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

91

γ. Ε ηαπφηεηα ζπεμαηηζμμφ (νοζμυξ μεηαβμιήξ ζογθέκηνςζεξ) ημο ΕΖ ζηεκ ακηίδναζε: H2 + I2 → 2HI είκαη ……………………… απυ ηεκ ηαπφηεηα (νοζμυ) θαηακάιςζεξ ημο Ε2 θαη αοηή είκαη ……………………… με ηεκ ηαπφηεηα (νοζμυ) θαηακάιςζεξ ημο Ζ2.

6. Δίκμκηαη μη θαμπφιεξ μεηαβμιήξ ηςκ ζογθεκηνχζεςκ ηςκ ζοζηαηηθχκ ηεξ πεμηθήξ ακηίδναζεξ: Α → Β ζοκανηήζεη ημο πνυκμο. i. Νμηα θαμπφιε ακηηζημηπεί ζε θάζε ζοζηαηηθυ ηεξ ακηίδναζεξ; Νμηα ζα είκαη ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ μεηά ηε πνμκηθή ζηηγμή tκ, Κα αηηημιμγήζεηε ηηξ απακηήζεηξ ζαξ. ii. Οε δηάγναμμα c-t κα ζπεδηαζημφκ πμημηηθά (πςνίξ ηε πνήζε ανηζμεηηθχκ δεδμμέκςκ) μη θαμπφιεξ ακηίδναζεξ γηα ημ ακηηδνχκ ζοζηαηηθυ ηεξ ακηίδναζεξ: Α → Β υηακ αοηή πναγμαημπμηείηαη ζε ζενμμθναζίεξ Π1 θαη Π2, υπμο Π1<Π2. Κα αηηημιμγήζεηε ηεκ απάκηεζή ζαξ.

7. Νχξ μνίδεηαη ε ζηηγμηαία ηαπφηεηα ηεξ μμμγεκμφξ ακηίδναζεξ: 2A(g)+ 3B(g) → Γ(g)+ 4Δ(g); 8. Δίκεηαη ε μμκυδνμμε ακηίδναζε: 2A(g) + 3B(g) → Γ(g) + 4Δ(g). Οηεκ ανπή έπμομε ηζμμμνηαθέξ πμζυηεηεξ Α θαη Β θαη ε ακηίδναζε ιαμβάκεη πχνα ζε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο θαη ζε ζηαζενή ζενμμθναζία. Νμηεξ απυ ηηξ επυμεκεξ πνμηάζεηξ είκαη ζςζηέξ (ζεμεηχζηε Ο) θαη πμηεξ είκαη ιακζαζμέκεξ (ζεμεηχζηε Θ); α. Ε ζογθέκηνςζε ημο Β αολάκεηαη θαζυιε ηε δηάνθεηα ηεξ ακηίδναζεξ. β. Ε ζογθέκηνςζε ημο Γ αολάκεηαη θαζυιε ηε δηάνθεηα ηεξ ακηίδναζεξ. γ. Οημ ηέιμξ ηεξ ακηίδναζεξ ε ζογθέκηνςζε ημο Α μεδεκίδεηαη. δ. Οημ ηέιμξ ηεξ ακηίδναζεξ ε ζογθέκηνςζε ημο Β μεδεκίδεηαη. ε. Ηαηά ηε δηάνθεηα ηεξ ακηίδναζεξ ε πίεζε παναμέκεη ζηαζενή.

92

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

9. Ηαηά ηε δηάνθεηα ηεξ ακηίδναζεξ: N2(g)+ 3H2(g) → 2NH3(g), o νοζμυξ μεηαβμιήξ ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο Κ2 είκαη ο1 θαη μ νοζμυξ μεηαβμιήξ ηεξ ζογθέκηνςζεξ ηεξ NH3 είκαη ο2. O ιυγμξ ο1:ο2 είκαη ίζμξ με: (α) 1 (β) 2 (γ) 3 (δ) ½ 10. Γηα ηεκ ακηίδναζε: 2A(g)+ 3B(g) → Γ(g)+ 2Δ(g), πμημξ απυ ημοξ παναθάης ιυγμοξ δεκ εθθνάδεη ηεκ ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ:

11. Πμ επυμεκμ δηάγναμμα πανηζηάκεη ηεκ θαμπφιε ακηίδναζεξ γηα δφμ απυ ηηξ μοζίεξ πμο μεηέπμοκ ζηεκ ακηίδναζε: Α(g)+3B(g)Γ(g)+2Δ(g). α. Οε πμηα μοζία ακαθένεηαη ε θαζεμία θαμπφιε; β. Κα γίκεη ε θαμπφιε ακηίδναζεξ γηα θαζεμία απυ ηηξ άιιεξ δφμ μοζίεξ πμο μεηέπμοκ ζηεκ ακηίδναζε.

12. Δίκεηαη γηα ηεκ ακηίδναζε: Α(g)+2B(g)  πνμσυκηα, ε παναθάης θαμπφιε μεηαβμιήξ ηεξ ζογθέκηνςζεξ ζε ζπέζε με ημ πνυκμ.

Νμηεξ απυ ηηξ παναθάης πνμηάζεηξ είκαη ζςζηέξ θαη γηαηί; α. Μη μοζίεξ Α θαη Β έπμοκ ανπηθά ηεκ ίδηα ζογθέκηνςζε. β. Ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ ηεξ μοζίαξ Α είκαη ζε θάζε ζηηγμή ίδηα με αοηήκ ηεξ μοζίαξ Β. γ. Ε θαμπφιε (ΖΖ) αθμνά ηεκ μοζία Β. δ. Ε μοζία Α βνίζθεηαη ζε πενίζζεηα. ε. Μη ηαπφηεηεξ ακηίδναζεξ ηεξ μοζίαξ Α θαη ηεξ μοζίαξ Β μεδεκίδμκηαη ζογπνυκςξ.

13. Γηα ηεκ ελχζενμε ακηίδναζε: Α+ΒΑΒ, ΔΕ=-100 kJ ε εκένγεηα εκενγμπμίεζεξ είκαη: Γa=80 kJ/mol.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

93

α. Κα γίκεη ημ εκενγεηαθυ δηάγναμμα ηεξ ακηίδναζεξ αοηήξ, θαζχξ θαη ηεξ ακηίζηνμθεξ ακηίδναζεξ: ΑΒΑ+Β. β. Νμηα είκαη ε εκένγεηα εκενγμπμίεζεξ

E'  θαη πμηα ε μεηαβμιή εκζαιπίαξ (ΔΕ΄) ηεξ a

ακηίδναζεξ: ΑΒΑ+Β; 14. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο θαη με ζηαζενή ζενμμθναζία εηζάγεηαη πμζυηεηα απυ έκα αένημ Α με ζογθέκηνςζε 1 mol/L, μπυηε πναγμαημπμηείηαη ε ακηίδναζε: 2A(g)B(g)+2Γ(g). Ε ακηίδναζε μιμθιενχκεηαη ζε 10 min. a. Κα γίκεη ζε έκα δηάγναμμα ε γναθηθή πανάζηαζε ηεξ ζογθέκηνςζεξ ζε ζοκάνηεζε με ημκ πνυκμ γηα θαζέκα απυ ηα αένηα. β. Κα γναθεί ε έθθναζε πμο δίκεη ηεκ ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ με βάζε ηε μεηαβμιή ηςκ ζογθεκηνχζεςκ ηςκ ακηηδνχκηςκ θαη ηςκ πνμσυκηςκ. γ. Νμηα ζπέζε έπμοκ μη ηαπφηεηεξ με ηηξ μπμίεξ ζπεμαηίδμκηαη ημ Β θαη ημ Γ; δ. Νμηα μεηαβμιή πανμοζηάδεη ε πίεζε ζημ δμπείμ θαηά ηε δηάνθεηα ακηίδναζεξ; 15. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο εηζάγεηαη πμζυηεηα ε μπμία δηαζπάηαη ζφμθςκα με ηεκ ελίζςζε: CaCO3(s)  CaO(s)+CO2(g). Ηαηά ηε δηάνθεηα ηεξ ακηίδναζεξ ε ζενμμθναζία δηαηενείηαη ζηαζενή. α. Κα πνμηείκεηε μηα μέζμδμ με ηεκ μπμία μπμνμφμε κα οπμιμγίζμομε ηεκ ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ πεηναμαηηθά. β. Κα θάκεηε ημ δηάγναμμα ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο CO2 ζοκανηήζεη ημο πνυκμο.

94

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

ΑΟΗΕΟΓΖΟ 3.1.Α. ΡΝΜΘΜΓΖΟΙΜΟ ΙΓΟΕΟ ΠΑ΢ΡΠΕΠΑΟ Ναναδείγμαηα 3.1.1. Οε θιεηζηυ δμπείμ θαη ζε μνηζμέκε ζενμμθναζία πναγμαημπμηήζεθε ε ακηίδναζε:

2 ICl ( g )  H 2 ( g )  I 2 ( g )  2 HCl ( g ) . Μη ανπηθέξ ζογθεκηνχζεηξ ηςκ ICℓ, H2 ήηακ 2·10-3Ι, 1,5·10-3Ι ακηίζημηπα θαη μ πνυκμξ μιμθιήνςζεξ ηεξ ακηίδναζεξ ήηακ 1000 s. Κα οπμιμγίζεηξ ηε μέζε ηαπφηεηα ακηίδναζεξ ημο ICℓ θαη ηε μέζε ηημή ηαπφηεηαξ ηεξ παναγςγήξ ημο Ζ2. Ακάιοζε,

Νυηε μιμθιενχκεηαη μηα ακηίδναζε;

Απαηημφμεκεξ

Πη δείπκεη ε πεμηθή ελίζςζε;

γκχζεηξ

Πη είκαη ε μέζε ηαπφηεηα ακηίδναζεξ ή παναγςγήξ μηαξ μοζίαξ; Νχξ οπμιμγίδεηαη ε μεηαβμιή ζογθέκηνςζεξ μηαξ μοζίαξ;

Παθηηθή

Ανπηθά ζα βνεζεί πμημ ή πμηα απυ ηα ακηηδνχκηα ελακηιμφκηαη θαηά ηεκ ακηίδναζε με βάζε ηηξ ανπηθέξ ζογθεκηνχζεηξ θαη ηε ζημηπεημμεηνία ηεξ ακηίδναζεξ. Οθέρμο υηη με ζηαζενυ ημκ υγθμ ε ζογθέκηνςζε μηαξ μοζίαξ μεηαβάιιεηαη ακάιμγα με ημκ ακηίζημηπμ ανηζμυ mol (c=n/V). Οηε

ζοκέπεηα

ζα

οπμιμγηζημφκ

μη

μεηαβμιέξ

ηςκ

ζογθεκηνχζεςκ ακηηδνχκηςκ θαη πνμσυκηςκ, ζφμθςκα με ηε ζημηπεημμεηνία ηεξ ακηίδναζεξ. Πέιμξ,

ζα

οπμιμγηζηεί

ε

μέζε

ηαπφηεηα

παναγςγήξ, με βάζε ηε ζπέζε: u  

u Γπίιοζε

c γηα πνμσυκ. t

c t

ακηίδναζεξ

ή

γηα ακηηδνχκ ή

Έζης υηη θαηά ηεκ ακηίδναζε ελακηιήζεθε ημ Ε2, δειαδή

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

95

ακηέδναζακ 1,5·10-3 mol H2 ακά L (1,5·10-3 M). Πυηε, ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε ηεξ ακηίδναζεξ, ζα ακηέδναζακ: 1,5·10-3 mol H2 ακά L 

2mol ICl  3 103 mol ICl ακά L 1 mol H 2

πμζυηεηα μηθνυηενε απυ ηεκ ανπηθά δηαζέζημε, 2·10-3 mol IC l ακά L(2·10-3 M). Έηζη δηαπηζηχκμομε υηη ελακηιήζεθε ημ IC l , 2·10-3 mol ακά L, δειαδή CICl  2 10 3  , μπυηε πανάπζεθακ:

2 103 mol ICl ακά

L

1mol 2  103 mol I 2 ακά 2molICl

L

δειαδή

CI2  103  . Πειηθά με Δt=1000 s ε μέζε ηαπφηεηα ακηίδναζεξ ημο IC l είκαη:

uICl

CI2

2 103     2 106  t 1000s

θαη ε μέζε ηαπφηεηα παναγςγήξ ημο Ζ2 είκαη:

uI 2 

CI2 t



103   106  / s 1000s

Γθηίμεζε,

Πμ ICℓ ακηέδναζε με μέζε ηαπφηεηα 2·10-6Ι/s θαη ημ Ζ2

Απμηέιεζμα

πανάπζεθε με μέζε ηαπφηεηα 10-6Ι/s.

3.1.2. Έζης υηη παναθμιμοζμφμε ηεκ θηκεηηθή ηεξ ακηίδναζεξ: 2 HI ( g )  H 2 ( g )  I 2 ( g ) θαη υηη ζε πνμκηθυ δηάζηεμα 100 s ε ζογθέκηνςζε ημο ΕΖ μεηαβιήζεθε θαηά 0,5 Ι. Νμηα ζα είκαη ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ ςξ πνμξ ημ ακηηδνχκ θαη πμηα ςξ πνμξ ηα πνμσυκηα;

96

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Ακάιοζε,

Πη είκαη ηαπφηεηα ακηίδναζεξ ςξ πνμξ ημ ακηηδνχκ θαη ςξ πνμξ

Απαηημφμεκεξ ημ πνμσυκ; γκχζεηξ

Νχξ ζπεηίδεηαη ε μεηαβμιή ηεξ ζογθέκηνςζεξ ακηηδνχκηςκ πνμσυκηςκ;

Παθηηθή

Θα οπμιμγίζς ηεκ ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ ςξ πνμξ ημ ΕΖ. Οηε ζοκέπεηα ζα οπμιμγίζς ηε μεηαβμιή ηεξ ζογθέκηνςζεξ ηςκ πνμσυκηςκ απυ ηε ζημηπεημμεηνία ηεξ ακηίδναζεξ. Γκςνίδμκηαξ ηε μεηαβμιή ηεξ ζογθέκηνςζεξ ηςκ πνμσυκηςκ οπμιμγίδς ηε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ ςξ πνμξ ηα πνμσυκηα.

Γπίιοζε

Ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ ςξ πνμξ ημ ΕΖ είκαη:



0,5mol / L  5 103 mol  L1  s 1.

100 s

Απυ

ηε

ζημηπεημμεηνία

2 HI ( g )  H 2 ( g )  I 2 ( g )

ηεξ

μπμνμφμε

κα

πεμηθήξ οπμιμγίζμομε

ελίζςζεξ: υηη

ζημ

πνμκηθυ δηάζηεμα ηςκ 100 s ζπεμαηίδμκηαη 0,25 mol/L H2(g) θαη 0,25 mol/L I2(g). Άνα, ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ πμο ακαθένεηαη ζημ ζπεμαηηζμυ ημο Ε2(g) ή ημο I2(g) είκαη:



0, 25mol / L  2,5 103 mol  L1  s 1.

100 s

Γθηίμεζε,

-3 -1 -1 Πμ ΕΖ ακηέδναζε με ηαπφηεηα 5 ×10 mol× L × s εκχ ημ Ε2

Απμηέιεζμα

θαη Ζ2 ζπεμαηίζηεθε με ηαπφηεηα 2,5×10-3 mol×L-1 ×s-1 . (Οπέζε ακάιμγε ηεξ ζημηπεημμεηνίαξ ηεξ ακηίδναζεξ).

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

97

3.1.3. Οηε πεμηθή ακηίδναζε πμο ζομβαίκεη ζηεκ αημυζθαηνα θαη πανηζηάκεηαη με ηε πεμηθή ελίζςζε: 2O3(g)  3O2(g), ε ζογθέκηνςζε ημο Μ3(g) ζε δηάθμνεξ πνμκηθέξ ζηηγμέξ (t) είκαη: t(s)

O3   M 

0

3, 20 10

20 5

1,95 10

40 5

1, 40 10

60 5

1,10 105

Κα οπμιμγίζεηε ηε μέζε ηαπφηεηα γηα ηα δηάθμνα πνμκηθά δηαζηήμαηα 20 s, θαζχξ επίζεξ θαη γηα ημ ζοκμιηθυ πνμκηθυ δηάζηεμα. Ακάιοζε,

Πη είκαη μέζε ηαπφηεηα ακηίδναζεξ;

Απαηημφμεκεξ γκχζεηξ Παθηηθή

Θα οπμιμγίζς ηε μεηαβμιή ηεξ ζογθέκηνςζεξ ζηα δηάθμνα πνμκηθά δηαζηήμαηα.

Γπίιοζε

Γηα ημ πνμκηθυ δηάζηεμα απυ 0 έςξ 20 s:

 3  / t   1,95 105  3, 20 105  / 20  0  6, 25 107   s 1 Γηα ημ πνμκηθυ δηάζηεμα απυ 20 έςξ 40 s:

 3  / t   1, 40 105  1,95 105  / 40  20  2, 75 107   s 1 Γηα ημ πνμκηθυ δηάζηεμα απυ 40 έςξ 60 s:

 3  / t   1,10 105  1, 40 105  / 60  40  1,50 107   s 1 Γηα ημ πνμκηθυ δηάζηεμα απυ 0 έςξ 60 s:

 3  / t   1,10 105  3, 20 105  / 60  0  3,50 107   s 1 Γθηίμεζε,

Ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ με ηεκ πάνμδμ ημο πνυκμο

Απμηέιεζμα

μεηχκεηαη.

98

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

3.1.4. Γηα ηεκ ακηίδναζε: A( g )  2B( g )  3( g ) ε ηαπφηεηα θαηακάιςζεξ ημο Α είκαη

0, 01mol  L1  s 1 . α. Νμηα είκαη ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ; β. Νμηα είκαη ε ηαπφηεηα θαηακάιςζεξ ημο Β θαη πμηα ε ηαπφηεηα παναγςγήξ ημο Γ ζημ ίδημ πνμκηθυ δηάζηεμα; Ακάιοζε,

Πη είκαη ηαπφηεηα ακηίδναζεξ;

Απαηημφμεκεξ

Νμηα

γκχζεηξ

παναγςγήξ ηςκ μοζηχκ μηαξ πεμηθήξ ακηίδναζεξ;

Παθηηθή

Ανπηθά ζα γναθεί ε ζπέζε πμο δίκεη ηεκ ηαπφηεηα ηεξ

ζπέζε

ζοκδέεη

ηηξ

ηαπφηεηεξ

θαηακάιςζεξ

θαη

ακηίδναζεξ ζε ζπέζε με ηηξ ηαπφηεηεξ ζπεμαηηζμμφ θαη θαηακάιςζεξ ηςκ μοζηχκ. Πέιμξ,

με

ακηηθαηάζηαζε

ηεξ

ηημήξ

ηεξ

ηαπφηεηαξ

θαηακάιςζεξ ημο Α ζα βνεζμφκ μη δεημφμεκεξ ηαπφηεηεξ. Γπίιοζε

   C / t  1/ 2 C / t  1/ 3 C /Γt A

B

Γ

Γίνεηαι όμως   CA / t  0,01mol  L1  s 1 . Δπομένως η ηατύηηηα ηης ανηίδραζης είναι   0, 01mol  L1  s 1 , η ηατύηηηα καηανάλωζης ηης οσζίας Β: B  CB / t  2   0,02mol  L1  s1 θαη ε ηαπφηεηα ζπεμαηηζμμφ ηεξ μοζίαξ Γ:

  C / t  3   0,03mol  L1  s1 

Γθηίμεζε,

Μη ηαπφηεηεξ θαηακάιςζεξ θαη παναγςγήξ ηςκ δηαθυνςκ

Απμηέιεζμα

μοζηχκ έπμοκ ηεκ ίδηα ζπέζε πμο έπμοκ θαη μη ακηίζημηπμη ζημηπεημμεηνηθμί ζοκηειεζηέξ ζηε πεμηθή ελίζςζε, δειαδή: οΓ = 3οΑ θαη οΒ = 2οΑ

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

99

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 3.1.5. Οε δμπείμ υγθμο 2 L εηζάγμομε 0,8 mol αενίμο Α θαη 0,3 mol αενίμο Β, πμο ακηηδνμφκ ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε: Α(g) + B(g) → Γ(g). Ιεηά απυ 2 s οπάνπμοκ ζημ δμπείμ 0,6 mol Α. Νμηα είκαη ε μέζε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ γηα ηα δφμ πνχηα δεοηενυιεπηα; (Απ. 0,05 mol. L-1. s-1) 3.1.6. Οε δμπείμ υγθμο 1 L εηζάγμκηαη 0,6 mol αενίμο Α θαη 2 mol αενίμο Β, πμο ακηηδνμφκ ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε: A(g) + 2B(g) → 3Γ(g).

Mεηά απυ 10 s πενηζζεφμοκ 0,4 mol A. Κα οπμιμγηζηεί ε μέζε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ γηα ηα πνχηα 10 s. (Απ. 0,02 mol. L-1. s-1) 3.1.7. Οε δμπείμ υγθμο 6 L εηζάγεηαη πμζυηεηα ζηενεμφ CaCO3(s), ημ μπμίμ ζενμαίκεηαη ζημοξ 827μC, μπυηε δηαζπάηαη ζε CaO(s) και CO2(g). Ιεηά πανέιεοζε 30 sec ε πίεζε ζημ δμπείμ βνέζεθε ίζε με 9,02 atm. Κα βνεζεί ε μέζε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ. (Απ. 0,0033 M/s) o

3.1.8. Οε θεκυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο ζημοξ 127 C ημπμζεηείηαη ημ αένημ Α ημ oπoίo αζθεί πίεζε 3,28 atm. Πμ αένημ δηαζπάηαη ζφμθςκα με ηεκ ακηίδναζε: Α(g)  2B(g) + Γ(g). Αv ε πίεζε ζημ δμπείμ μεηά ηεκ πάνμδμ 2 min βνέζεθε 3,936 atm, vα βνεζεί ε μέζε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ γηα ημ παναπάκς πνμκηθυ δηάζηεμα. (Απ. 0,005

mol ) L  min

3.1.9. Οε δoπείo υγθoο 10 L θαη oνηζμέvεξ ζενμoθναζίαξ εηζάγovηαη 2 mol COCℓ2 ηα oπoία δηαζπχvηαη: COCℓ2  CO + Cℓ2. Ιεηά απυ 10 sec ηo γναμμoμoνηαθυ θιάζμα ηoο COCℓ2 είvαη 0,6 εvχ μεηά απυ 20 sec είvαη 0,4. Κα βνεζεί ε μέζε ηημή ηεξ ηαπφηεηαξ ηεξ ακηίδναζεξ ζηα πνμκηθά δηαζηήμαηα 0 - 10 sec θαη 10 - 20 sec. (Απ. 5·10-3 mol/L·s-3,57·10-3 mol/L·s) 3.1.10. Οε δoπείo υγθoο 10 L εηζάγεηαη ηζoμoνηαθυ μείγμα CO θαη Ε2 μάδαξ 6g ηo oπoίo αvηηδνά ζφμθςvα με ηεv ελίζςζε: CO + 3H2  CH4 + Ε2Μ, ΔΕ=-50 kcal. Αv ζηα πνχηα 10 s ειεοζενχvεηαη ζενμυηεηα 2 kcal, vα βνεζεί ε μέζε ηημή ηεξ ηαπφηεηαξ ζηo πνovηθυ δηάζηεμα 0-10 s θαη ε μάδα ημο Ε2 ζημ 10o s. Νυζε ζενμυηεηα ζα εθιοζεί ζοκμιηθά υηακ ζα ακηηδνάζεη πιήνςξ ημ μείγμα; Δίκμκηαη: Ar C = 12, Ar O = 16, Ar H = 1. (Απ. 4 104

100

mol , 3,33kcal ) Ls

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

3.1.Β. ΡΝΜΘΜΓΖΟΙΜΟ ΟΠΖΓΙΖΑΖΑΟ ΠΑ΢ΡΠΕΠΑΟ ΓΞΑΦΖΗΑ Ναναδείγμαηα 3.1.11.

Οε θεκυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο εηζάγεηαη πμζυηεηα μοζίαξ Α ε μπμία ζε

θαηάιιειεξ ζοκζήθεξ πανάγεη ηεκ μοζία Β, ζφμθςκα με ηε πεμηθή ακηίδναζε: 3 A( g )  2 B( g ) α. Οε πμηα μοζία ακηηζημηπεί ημ δηάγναμμα; β. Κα γίκεη ακηίζημηπμ δηάγναμμα ζογθέκηνςζεξ – πνυκμο γηα ηεκ άιιε μοζία ηεξ ακηίδναζεξ. γ. Νμηα είκαη ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ ηε πνμκηθή ζηηγμή t=4min; δ. Νμηα είκαη ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ γηα ημ πνμκηθυ δηάζηεμα 0-4 min; Ακάιοζε,

Πη είκαη θαμπφιε ακηίδναζεξ ακηηδνχκημξ – πνμσυκημξ;

Απαηημφμεκεξ

Νχξ οπμιμγίδμκηαη μη πμζυηεηεξ ηςκ μοζηχκ πμο πανάγμκηαη ζε

γκχζεηξ

μηα πεμηθή ακηίδναζε με βάζε ηε ζημηπεημμεηνία ηεξ; Πη είκαη ηαπφηεηα ακηίδναζεξ (μέζε, ζηηγμηαία);

Παθηηθή

Ανπηθά

ζα

εθηημεζεί

ακ

ημ

παναπάκς

δηάγναμμα

(θαμπφιε

ακηίδναζεξ) ακηηζημηπεί ζε ακηηδνχκ ή πνμσυκ. Απυ ηε ζημηπεημμεηνία ηεξ ακηίδναζεξ ζα βνεζεί ε ζογθέκηνςζε ημο Β θαη ζα γίκεη ημ ζπεηηθυ δηάγναμμα. Θα βνεζεί ε ζηηγμηαία ηαπφηεηα απυ ημ δηάγναμμα ζογθέκηνςζεξ – πνυκμο (ημο Α ή ημο Β), απυ ηεκ θιίζε ηεξ θαμπφιεξ ηε πνμκηθή ζηηγμή t=4 min. Πέιμξ, ζα βνεζεί ε ηαπφηεηα (μέζε) ηεξ ακηίδναζεξ απυ ηε ζπεηηθή μαζεμαηηθή ζπέζε. Γπίιοζε

α. Ε μείςζε ηεξ ζογθέκηνςζεξ ζε ζπέζε με ημ πνυκμ θακενχκεη υηη ημ δηάγναμμα ακηηζημηπεί ζημ ακηηδνχκ (μοζία Α).

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

101

β. Γπεηδή μ υγθμξ είκαη ζηαζενυξ, μη ζογθεκηνχζεηξ μεηαβάιιμκηαη ακάιμγα με ημοξ ανηζμμφξ mol (c=n/V). Έηζη, ηα 0,3mol/L Α, πμο ακηηδνμφκ ζε Δt = 4 min, δίκμοκ 0,3  2 / 3mol / L  0, 2mol / L

Β

(ζπέζε mol=3:2). Πμ δηάγναμμα ζογθέκηνςζε – πνυκμο γηα ημ Β ζα είκαη: γ.

Ε

θιίζε

ημο

δηαγνάμμαημξ

ζογθέκηνςζεξ – πνυκμο γηα ηεκ μοζία Α (ή) Β ηε πνμκηθή ζηηγμή t=4 min ηζμφηαη με

0.

Γπμμέκςξ

θαη

ε

ηαπφηεηα

(ζηηγμηαία) ηε πνμκηθή ζηηγμή t=4 min είκαη 0. Αιιηχξ, έπεη μεδεκηζηεί ε ζογθέκηνςζε ηεξ Α, άνα έπεη ηειεηχζεη ε ακηίδναζε. δ. Ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ γηα ημ πνμκηθυ δηάζηεμα 0-4 min δίκεηαη απυ ηε ζπέζε u  1/ 3 C A / t  1/ 2 CB / t. Γνγαδυμεκμη γηα ηεκ

μοζία

Β,

πνμθφπηεη

(με

 CB  2mol / L, t  4 min )

u  0, 025 mol  L1  min 1 . Γθηίμεζε,

Ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ γηα ημ πνμκηθυ δηάζηεμα 0-4 min

Απμηέιεζμα

ηζμφηαη με 0,025 mol.L-1.min-1 θαη ηε πνμκηθή ζηηγμή t=4 min ηζμφηαη με 0.

Ιεζμδμιμγία  Ρπμιμγίδμομε ηε μεηαβμιή ηεξ ζογθέκηνςζεξ ζηα ακηίζημηπα πνμκηθά δηαζηήμαηα θαη ζηε ζοκέπεηα οπμιμγίδμομε ηε μέζε ηαπφηεηα ζηα ζογθεθνημέκα πνμκηθά δηαζηήμαηα εθανμυδμκηαξ ημκ ηφπμ:  

c . t

 Οηεκ θαμπφιε ηεξ ακηίδναζεξ θένμομε ηεκ εθαπημμέκε ηεξ θαμπφιεξ ζε μπμηαδήπμηε πνμκηθή ζηηγμή θαη οπμιμγίδμομε ηεκ ζηηγμηαία ηαπφηεηα ηε ζογθεθνημέκε πνμκηθή ζηηγμή.

102

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 3.1.12. Ε ζογθέκηνςζε ημο αηζοιεκίμο CH2=CH2 ζηεκ ακηίδναζε:

2CH 2  CH 2 ( g )  C4 H 8 μεηαβάιιεηαη ζοκανηήζεη ημο πνυκμο ζημοξ 900 Η, υπςξ δείπκεη μ αθυιμοζμξ πίκαθαξ: πνυκμξ s 0 10 20 40 60 -1 [C2H4]/mol.L 0,91 0,65 0,51 0,34 0,28 α. Κα βνεζεί ε μέζε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ γηα ηα πνχηα 20 s.

100 0,19

β. Κa βνεζεί ε ηαπφηεηα 30 s μεηά ηεκ έκανλε ηςκ μεηνήζεςκ. (Απ. 0,01 mol.L-1.s-1 - 0,00361 mol.L-1.s-1 ) 3.1.13. Δίκεηαη ε ακηίδναζε: 2Α(g)4B(g)+Γ(g) πμο πναγμαημπμηείηαη ζημοξ 30μC ζε δμπείμ μνηζμέκμο υγθμο. Μ παναθάης πίκαθαξ αθμνά έκα πείναμα θαη δείπκεη ηε ζογθέκηνςζε ημο Α ζε δηάθμνεξ πνμκηθέξ ζηηγμέξ. t(s) [A](M) 0 0,80 10 0,42 20 0,20 30 0,12 40 0,06 α. Κα παναζηήζεηξ ζημ ίδημ δηάγναμμα, πνεζημμπμηχκηαξ πανηί μηιημεηνέ, ηε μεηαβμιή ηεξ ζογθέκηνςζεξ θάζε μοζίαξ πμο παίνκεη μένμξ ζηεκ ακηίδναζε, ζε ζπέζε με ημ πνυκμ. β. Κα εθηημήζεηξ γναθηθά ζε πμηα πνμκηθή ζηηγμή ε ακηίδναζε ζα έπεη μιμθιενςζεί. γ. Νμηα είκαη ε μέζε ηαπφηεηα μεηαηνμπήξ ημο Α ζημ δηάζηεμα μεηαλφ 10 s θαη 20 s; (Απ.  55 s – 0,022 M/s) 3.1.14. Οηεv αvηίδναζε: Α  Β ε ανπηθή ζογθέvηνςζε ηoο Α είvαη 0,1503 mol/L. Ιεηά απυ 1 min γίvεηαη 0,1455 mol/L θαη μεηά απυ 2 min 0,1409 mol/L. Νμηα ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ ζηε δηάνθεηα ημο πνχημο θαη ημο δεφηενμο ιεπημφ; Γηαηί μη δφμ ηαπφηεηεξ δεκ είκαη ίζεξ; (Απ. 0,0048

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

mol mol ) , 0,0046 L  min L  min 103

3.1.Γ. Ο΢ΓΔΖΑΟΙΜΟ ΗΑΙΝΡΘΕΟ ΠΕΟ ΑΚΠΖΔΞΑΟΕΟ Νανάδεηγμα 3.1.15. Δίκεηαη ημ παναθάης δηάγναμμα ζογθέκηνςζεξ – πνυκμο γηα ηεκ ακηίδναζε:

A( g )  2B( g ) ζημοξ ζμC. a. Οε πμηα απυ ηηξ μοζίεξ ηεξ ακηίδναζεξ ακηηζημηπεί ημ δηάγναμμα; β. Κα ζπεδηαζηεί δηάγναμμα γηα ηεκ ίδηα μοζία ακ ε ακηίδναζε μιμθιενχκεηαη: i) ζημοξ ζ’μC, ακ ζ’<ζ, ii) πανμοζία θαηαιφηε. Ακάιοζε,

Νμηα είκαη ε μμνθή ηεξ θαμπφιεξ ακηίδναζεξ γηα ακηηδνχκ θαη

Απαηημφμεκεξ

πμηα γηα πνμσυκ;

γκχζεηξ

Νμηα είκαη ε επίδναζε ηςκ παναγυκηςκ ζηεκ ηαπφηεηα μηαξ ακηίδναζεξ;

Παθηηθή

Ανπηθά, απυ ημκ ηνυπμ μεηαβμιήξ ηεξ ζογθέκηνςζεξ ζα δηαπηζηςζεί υηη ημ δηάγναμμα ακηηζημηπεί ζημ πνμσυκ ηεξ ακηίδναζεξ. Ιε μείςζε ηεξ ζενμμθναζίαξ ε ηαπφηεηα μηαξ ακηίδναζεξ μεηχκεηαη, ζημ δηάγναμμα ε ίδηα ηειηθή ζογθέκηνςζε πνμσυκημξ ζ’ ακηηζημηπεί ζε πνυκμ μεγαιφηενμ ηςκ 5 min. Νανμοζία θαηαιφηε

ε

ηαπφηεηα

ζα

αολάκεηαη,

ε

ακηίδναζε

ζα

μιμθιενχκεηαη γνεγμνυηενα απυ 5 min. Γπίιοζε

Ε μμνθή ηεξ θαμπφιεξ (1) μέπνη 5 min είκαη αφλμοζα, επμμέκςξ αθμνά ημ πνμσυκ Β (θαμπφιε 1).

104

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Ιε ζ’<ζ έπμομε ηεκ θαμπφιε (2) θαη με πνήζε θαηαιφηε έπμομε ηεκ θαμπφιε (3).

Γθηίμεζε,

Ιε μείςζε ηεξ ζενμμθναζίαξ μ πνυκμξ μιμθιήνςζεξ ηεξ

Απμηέιεζμα

ακηίδναζεξ αολάκεηαη, εκχ με πνήζε θαηαιφηε μεηχκεηαη.

Ιεζμδμιμγία 

Ε ζογθέκηνςζε ηςκ ακηηδνχκηςκ με ηεκ πάνμδμ ημο πνυκμο μεηχκεηαη εκχ ηςκ πνμσυκηςκ αολάκεηαη.



Μ νοζμυξ μεηαβμιήξ ηεξ ζογθέκηνςζεξ (ε ηαπφηεηα ακηίδναζεξ) με ηεκ πάνμδμ ημο πνυκμο μεηχκεηαη (ζε θάπμηεξ ακηηδνάζεηξ παναμέκεη ζηαζενυξ).



Οηεκ θαμπφιε ηεξ ακηίδναζεξ μη μεηαβμιέξ ηςκ ζογθεκηνχζεςκ ακηηδνχκηςκ πνμσυκηςκ είκαη ακάιμγεξ με ηε ζημηπεημμεηνία ηεξ ακηίδναζεξ.



Οηεκ θαμπφιε ηεξ ακηίδναζεξ ημ ακηηδνχκ πμο θαηακαιχκεηαη πιήνςξ είκαη ζε έιιεημμα.



Μη θαμπφιεξ ακηίδναζεξ ηςκ μοζηχκ πμο μεηέπμοκ ζε μηα ακηίδναζε έπμοκ δηαθμνεηηθή θιίζε πμο ηζμφηαη με ηε ζηηγμηαία ηαπφηεηα θαηακάιςζεξ ή παναγςγήξ ηεξ μοζίαξ.



Αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ αολάκεη ηεκ ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ εκχ μείςζε ηεξ ζενμμθναζίαξ μεηχκεη ηεκ ηαπφηεηα.



Μ θαηαιφηεξ αολάκεη ηεκ ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ, δειαδή πημ γνήγμνα ζα θηάζμομε ζηεκ ίδηα ηειηθή ζογθέκηνςζε ακηηδνχκημξ ή πνμσυκημξ.



Αφλεζε

ηεξ πξζόηηηαπ

(ζργκέμηοωζηπ) ηςκ

ακηηδνχκηςκ

αολάκεη

ηεκ

ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ. 

Αφλεζε ηεξ επιθάμειαπ επαθήπ ηωμ ζηεοεώμ ζωμάηωμ πμο μεηέπμοκ ζηεκ ακηίδναζε αολάκεη ηεκ ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

105



Νεηναμαηηθά ε ηαπφηεηα μηαξ ακηίδναζεξ πνμζδημνίδεηαη με θοζηθέξ ή πεμηθέξ μεζυδμοξ. Μη θοζηθέξ μέζμδμη βαζίδμκηαη ζηε μέηνεζε μηαξ ηδηυηεηαξ πμο ελανηάηαη απυ ηε ζογθέκηνςζε π.π. ακ εθιφεηαη αένημ ζε μηα ακηίδναζε μπμνμφμε κα μεηνάμε πςξ μεηχκεηαη ε μάδα ημο δηαιφμαημξ ζε ζοκάνηεζεη με ημ πνυκμ ή κα μεηνάμε ημκ υγθμ ημο αενίμο πμο πανάγεηαη ζε ζηαζενή πίεζε ή κα μεηνάμε ηε πίεζε ζε ζηαζενυ υγθμ. Ακ ζε μηα ακηίδναζε ακηηδνά ή ζπεμαηίδεηαη μλφ ή βάζε μπμνμφμε κα μεηνάμε ημ pH ημο δηαιφμαημξ πςξ μεηαβάιιεηαη ζε ζοκάνηεζεη με ημ πνυκμ.

Οπυιηα! Οημ παναθάης δηάγναμμα ζογθέκηνςζεξ πνυκμο γηα ζογθεθνημμέκμ πνμηυκ ε θαμπφιε 1 ακηηζημηπεί ζε πημ γνήγμνε ακηίδναζε

απυ ηεκ θαμπφιε 2 δειαδή ζε αφλεζε ηεξ

ζογθέκηνςζεξ, ηεξ ζενμμθναζίαξ, επηθάκεηαξ επαθήξ ηςκ ζηενεχκ ζςμάηςκ

ή ζηεκ

πανμοζία θαηαιφηε.

1

2

106

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Οημ παναθάης δηάγναμμα ζογθέκηνςζεξ πνυκμο γηα ζογθεθνημμέκμ πνμσυκ ε θαμπφιε 1 ακηηζημηπεί υπη μυκμ ζε πημ γνήγμνε ακηίδναζε απυ ηεκ θαμπφιε 2, αιιά επεηδή πανάγεηαη θαη μεγαιφηενε πμζυηεηα πνμσυκημξ ακηηζημηπεί θαη ζε πενηζζυηενα mole πνμσυκημξ πμο πανάγμκηαη.

1

2

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 3.1.16. Έκα αένημ Α δηαζπάηαη ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε: Α(g)2B(g). Οημ επυμεκμ δηάγναμμα θαίκεηαη ε μεηαβμιή ηεξ ζογθέκηνςζεξ εκυξ απυ ηα αένηα Α θαη Β. α. Οε πμημ αένημ ακηηζημηπεί ε θαμπφιε αοηή; β. Νχξ οπμιμγίδεηαη ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ μηα πνμκηθή ζηηγμή; Νμηα είκαη ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ μεηά ηε πνμκηθή ζηηγμή t=10 min; γ. Κα γίκεη ε θαμπφιε ακηίδναζεξ γηα ημ άιιμ αένημ πμο μεηέπεη ζηεκ ακηίδναζε. δ. Νμηα είκαη ε μέζε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ θαη πμηα ε ηαπφηεηα ζπεμαηηζμμφ ημο Β ζημ πνμκηθυ δηάζηεμα 0 – 10 min; ε. Γηαηί ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ δεκ παναμέκεη ζηαζενή ζε υιε ηε δηάνθεηα ηεξ ακηίδναζεξ; (Απ. 0 - 0,05 Ι/min - 0,1 M/min)

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

107

3.1.17. Οε δμπείμ υγθμο 10 L εηζάγμκηαη 2 mol N2 θαη 8 mol H2, μπυηε πναγμαημπμηείηαη ε ακηίδναζε: N2(g)+3H2(g)2NH3(g). Ε ακηίδναζε μιμθιενχκεηαη ζε 20 min. α. Νμηεξ ζα είκαη μη ζογθεκηνχζεηξ ηςκ αενίςκ υηακ μιμθιενςζεί ε ακηίδναζε; β. Κα γίκεη ε θαμπφιε ακηίδναζεξ γηα ημ Κ2, ημ Ε2 θαη ηεκ ΚΕ3. γ. Νμηα είκαη ε μέζε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ ζημ δηάζηεμα 0 – 20 min; (Απ. 0 – 2 mol – 4 mol - 0,01 M/min) 3.1.18. Οε θεκυ δμπείμ εηζάγμκηαη ηα αένηα Α θαη Β, μπυηε πναγμαημπμηείηαη ε ακηίδναζε: A(g)+3B(g)Γ(g)+Δ(g). Οημ επυμεκμ δηάγναμμα πανηζηάκμκηαη μη ζογθεκηνχζεηξ δφμ ζοζηαηηθχκ ηεξ ακηίδναζεξ ζε ζοκάνηεζε με ημ πνυκμ. α. Οε πμημ αένημ ακηηζημηπεί ε θάζε θαμπφιε; Κα γίκμοκ μη θαμπφιεξ γηα ηα άιια δφμ αένηα. β. Νμηα είκαη ε μέζε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ γηα ημ πνμκηθυ δηάζηεμα 0 – 60s; γ. Νμημξ είκαη μ νοζμυξ μεηαβμιήξ ηεξ ζογθέκηνςζεξ γηα ηα αένηα Α, Β, Γ θαη Δ ζημ πνμκηθυ δηάζηεμα 0 – 60 s; (Απ. Α1 - Β2 - 5·10-3 Ι/s) 3.1.19. Οε θεκυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 2 L εηζάγμκηαη 1 mol NO θαη 1 mol O2. Δηαηενχκηαξ ζηαζενή ζενμμθναζία ζημοξ 127μC, πναγμαημπμηείηαη ε ακηίδναζε: 2ΚΜ(g)+O2(g)2NO(g). Ναναηενμφμε υηη ε πίεζε ζημ δμπείμ μεηαβάιιεηαη θαη ζηαζενμπμηείηαη μεηά ηεκ πάνμδμ 5 min. α. Κα ελεγήζεηε πμο μθείιεηαη ε μεηαβμιή ηεξ πίεζεξ ζημ δμπείμ. β. Κα θαηαζθεοάζεηε ημ δηάγναμμα ζογθέκηνςζεξ – πνυκμο γηα θαζέκα απυ ηα αένηα πμο μεηέπμοκ ζηεκ ακηίδναζε. γ. Κα οπμιμγίζεηε ηεκ ηαπφηεηα θαηακάιςζεξ ημο Μ2 θαη ηεκ ηαπφηεηα ζπεμαηηζμμφ ημο ΚΜ2 ζημ παναπάκς πνμκηθυ δηάζηεμα. δ. Νμηα είκαη ε μιηθή πίεζε υηακ μιμθιενςζεί ε ακηίδναζε; (Απ. 5 min - 0,05 M/min - 24,6 atm) 3.1.20. Οημ επυμεκμ δηάγναμμα πανηζηάκμκηαη μη ζογθεκηνχζεηξ δφμ ζοζηαηηθχκ ηεξ ακηίδναζεξ: 2A(g)+B(g)Γ(g)+3Δ(g) ζε ζοκάνηεζε με ημ πνυκμ. α. Οε πμηα μοζία ακηηζημηπεί ε θαζεμία θαμπφιε; β. Κα γίκμοκ μη θαμπφιεξ ακηίδναζεξ γα ηηξ άιιεξ δφμ μοζίεξ πμο μεηέπμοκ ζηεκ ακηίδναζε, ακ είπαμε ηηξ ίδηεξ ανπηθέξ ζογθεκηνχζεηξ ηςκ ακηηδνχκηςκ ζςμάηςκ. γ. Κα οπμιμγηζημφκ ζημ πνμκηθυ δηάζηεμα 0 – 100 s: i) ε μέζε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ, ii) μ νοζμυξ θαηακάιςζεξ ημο Α θαη ημο Β. δ. Ακ ε ζενμμθναζία είκαη 127μC, πμηα είκαη ε ηειηθή πίεζε ζημ δμπείμ; (Απ. 1Β - 0 – 0,2 Ι - 2·10-3 Ι/s - 32,8 atm) 3.1.21. Οε 500 mL δηαιφμαημξ HCℓ 0,1 Ι πνμζηίζεκηαη 0,65 g ζφνμαημξ Δn, πςνίξ κα μεηαβιεζεί μ υγθμξ, μπυηε πναγμαημπμηείηαη ε ακηίδναζε: Zn(s)+2HCℓ(aq)ZnCℓ2(aq)+H2(g). Ε

108

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ οπμιμγίδεηαη με βάζε ημκ υγθμ ημο Ε2 πμο ειεοζενχκεηαη, μεηνεμέκμ ζε ζοκζήθεξ STP, θαη ηα απμηειέζμαηα θαίκμκηαη ζημ επυμεκμ δηάγναμμα. α. Νμημξ υγθμξ Ε2, μεηνεμέκμξ ζε STP, πανάγεηαη ηειηθά; β. Κα οπμιμγηζηεί ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ γηα ημ πνμκηθυ δηάζηεμα απυ 0 έςξ 1 min θαη γηα ημ πνμκηθυ δηάζηεμα απυ 0 έςξ 4 min. γ. Κα γίκεη ε θαμπφιε ακηίδναζεξ ημο HCℓ. (Απ. 224 mL – 0,01 M/min – 0,0005 M/min) 3.1.22. Πμ παναθάης γνάθεμα δείπκεη ημκ υγθμ ημο αενίμο δημλεηδίμο ημο άκζναθα πμο πανάγεηαη ζοκανηήζεη ημο πνυκμο υηακ πενίζζεηα ακζναθηθμφ αζβεζηίμο πνμζηίζεηαη ζε x mL οδνμπιςνηθμφ μλέμξ 2,0 Ι.

Volume of CO 2

Time Οπεδηάζηε ηηξ θαμπφιεξ ακ: α. μ ίδημξ υγθμξ (x mL) 1,0 Ι HCℓ πνεζημμπμηεζεί. β. ημ δηπιάζημ ημο υγθμο (2 x mL) 1,0 Ι HCℓ πνεζημμπμηεζεί. Μκμμάζηε ηηξ θαμπφιεξ θαη ελεγήζεηε ηεκ απάκηεζή ζαξ ζε θάζε πενίπηςζε.

3.1.23. Νενίζζεηα μαγκεζίμο πνμζηέζεθε ζε δηάιομα οδνμπιςνηθμφ μλέμξ. Πμ γνάθεμα ηεξ μάδαξ ημο πμηενημφ ζοκανηήζεη ημο πνυκμο (θαμπφιε 1) δίκεηαη παναθάης.

Mass

1 2 Time

Νμηα αιιαγή ζα μπμνμφζε κα δηθαημιμγεί ηε θαμπφιε 2; α. Ε ίδηα μάδα ημο μαγκεζίμο ζε μηθνυηενα θμμμάηηα. β. Μ ίδημξ υγθμξ δηαιφμαημξ οδνμπιςνηθμφ μλέμξ μεγαιφηενεξ ζογθέκηνςζεξ. γ. ΢αμειυηενε ζενμμθναζία.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

109

δ. Ιηα αθνηβέζηενε ηε μέηνεζε.

3.1.24. Ρδαηηθυ δηάιομα οπενμλεηδίμο ημο οδνμγυκμο δηαζπαηαη γηα κα δχζεη αένημ μλογυκμ. Δφμ πεηνάμαηα δηελήπζεζακ γηα κα μεηνεζεί μ νοζμυξ παναγςγήξ ημο αενίμο μλογυκμο. Νμηα απυ ηα αθυιμοζα πεηνάμαηα έπμοκ πναγμαημπμηεζεί γηα κα πνμθφρμοκ ηα παναθάης γναθήμαηα;

α. Νείναμα Ζ: 75 mL 1,0 M οπενμλείδημ ημο οδνμγυκμο Νείναμα II: 50 mL 1,0 M οπενμλείδημ ημο οδνμγυκμο β.Νείναμα Ζ: 75 mL 0,5 M οπενμλείδημ ημο οδνμγυκμο Νείναμα II: 25 mL απυ 1,0 M οπενμλείδημ ημο οδνμγυκμο γ.Νείναμα Ζ: 25 mL απυ 1,0 M οπενμλείδημ ημο οδνμγυκμο Νείναμα ΖΖ: 75 mL 0,5 M οπενμλείδημ ημο οδνμγυκμο δ.Νείναμα Ζ: 100 mL 1,0 M οπενμλείδημ ημο οδνμγυκμο Νείναμα II: 50 mL 1,0 M οπενμλείδημ ημο οδνμγυκμο

110

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

ΘΓΙΑΠΑ ΓΛΓΠΑΟΓΩΚ ΘΓΙΑ 1Μ 1. Οςζηυ ιάζμξ: α. Ηαηά ηε δηάνθεηα ηεξ πεμηθήξ ακηίδναζεξ N 2 (g)  3H 2 (g)  3H 2 (g) μ νοζμυξ ζπεμαηηζμμφ ηεξ ΚΕ3 είκαη δηπιάζημξ ημο νοζμμφ θαηακάιςζεξ ημο Κ2. (ΜΓΦΓ 2010 Ιμκ. 1) β. Οε μία ακηίδναζε, μ νοζμυξ με ημκ μπμίμ μεηαβάιιεηαη ε ζογθέκηνςζε εκυξ πνμσυκημξ, αολάκεηαη με ηεκ πάνμδμ ημο πνυκμο. (ΜΓΦΓ 2011 Ιμκ. 1) γ. Ε εκένγεηα εκενγμπμίεζεξ ζε μηα ακηίδναζε, εθθνάδεη ηεκ δηαθμνά εκένγεηαξ μεηαλφ ακηηδνχκηςκ θαη πνμσυκηςκ. (ΜΓΦΓ 2016/Ιμκ. 2) δ. Ε ηαπφηεηα ηςκ πενηζζυηενςκ ακηηδνάζεςκ ειαηηχκεηαη µε ηεκ πάνμδμ ημο πνυκμο.

2. Γηα ηεκ ακηίδναζε 2A (g)  B(g)   (g)  3 (g)

(ΜΓΦΓ 2016/Ιμκ. 1) πμηα απυ ηηξ παναθάης εθθνάζεηξ είκαη

ιακζαζμέκε; α.   

[] t

β. οΔ =οΓ

γ.   

[A] t

δ.  

[] t (ΜΓΦΓ 2011 Ιμκ. 5)

3. Ηαηά ηε δηάνθεηα ηεξ ακηίδναζεξ: N 2 (g)  3H 2 (g)  3H 2 (g) μ νοζμυξ μεηαβμιήξ ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο Κ2 είκαη u1 θαη ηεξ ΚΕ3 u2. O ιυγμξ u1: u2 είκαη ίζμξ α.2

β. 1

γ. ½

δ. 3 (ΜΓΦΓ 2005 Ιμκ. 5)

4. Ακ γηα ηε μμκυδνμμε ακηίδναζε: 2HI(g) → H2(g) + I2(g) μ μέζμξ νοζμυξ μεηαβμιήξ ηεξ ζογθέκηνςζεξ είκαη γηα ημ HI ίζμξ με ο1 θαη γηα ημ Ε2 ίζμξ με ο2, ηυηε:

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

111

α. ο1 = ο2

β. ο1 = 2ο2

γ. ο2 = 2ο1

δ. ο2 =

2 ο1 (ΜΓΦΓ 2016/Ιμκ. 3)

Μ

ΘΓΙΑ 2

1. Δίκεηαη ε ακηίδναζε πμο πενηγνάθεηαη απυ ηε πεμηθή ελίζςζε:

2 A( g )

B( g )  3Γ ( g .) Ε γναθηθή πανάζηαζε μεηαβμιήξ ηεξ ζογθέκηνςζεξ με ημ πνυκμ,

ηςκ ζςμάηςκ Α, Β θαη Γ δίκεηαη παναθάης. α. Οε πμημ απυ ηα ζχμαηα ηεξ ακηίδναζεξ ακηηζημηπεί ε θάζε θαμπφιε; β. Κα αηηημιμγήζεηε ηεκ απάκηεζή ζαξ.

(2001/Ιμκ. 3+6) 2. Έκαξ μαζεηήξ μειεηχκηαξ ηεκ ακηίδναζε: 2A (g)  4B(g)  X (g)  2Y(g) πναγμαημπμίεζε πείναμα, αιιά μπένδερε ζηηξ ζεμεηχζεηξ ημο ηηξ γναθηθέξ παναζηάζεηξ ηςκ ζογθεκηνχζεςκ ηςκ μοζηχκ πμο ζομμεηέπμοκ ζηεκ ακηίδναζε ζε ζοκάνηεζε με ημ πνυκμ:

α. Νμηα απυ ηηξ θαμπφιεξ αοηέξ ακηηζημηπεί ζηεκ μοζία Α, πμηα ζηε ΢ θαη πμηα ζηε Ρ; Κα δηθαημιμγεζεί ε απάκηεζή ζαξ. β. Νμηα είκαη ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ ζημ ηέιμξ ημο 1μο ιεπημφ; Κα δηθαημιμγεζεί ε απάκηεζή ζαξ. (ΜΓΦΓ 2011 Ιμκ. 3+2)

112

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

3. Πα αένηα ζχμαηα Α, Β, Γ, Δ ζομμεηέπμοκ ζε μηα πεμηθή ακηίδναζε γηα ηεκ μπμία ε μέζε ηαπφηεηα δίκεηαη απυ ηεκ ελήξ ζπέζε: u 

C B C A 1 C 1 C  .    t 2 t 2 t t

Κα γνάρεηε ηε πεμηθή ελίζςζε ηεξ ακηίδναζεξ. (ΜΓΦΓ 2005 Ιμκ. 2) 4. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο θαη ζε ζηαζενή ζενμμθναζία ημπμζεημφμε ηζμμμνηαθέξ πμζυηεηεξ ηςκ Α θαη Β μπυηε πναγμαημπμηείηαη ε ακηίδναζε: 2A(g) + 3B(g) → 2Γ(g) + 4Δ(g). Νμηεξ απυ ηηξ επυμεκεξ πνμηάζεηξ είκαη μη ζςζηέξ (ζεμεηχζηε Ο) θαη πμηεξ ιακζαζμέκεξ (ζεμεηχζηε Θ). Κα αηηημιμγεζεί θάζε επηιμγή. α. Οημ ηέιμξ ηεξ ακηίδναζεξ ε [Α] μεδεκίδεηαη. β.Ε ηαπφηεηα θαηακάιςζεξ ημο Α είκαη μεγαιφηενε απυ ηεκ ηαπφηεηα θαηακάιςζεξ ημο Β (νοζμυξ μεηαβμιήξ ηεξ). γ. Ηαηά ηε δηάνθεηα ηεξ ακηίδναζεξ ε Pμι παναμέκεη ζηαζενή. (ΜΓΦΓ 2005 Ιμκ. 4+4+4) 5. Γηα ηε πεμηθή ακηίδναζε: A( g )  B(s)  ( g ) δίκεηαη ημ δηάγναμμα ζογθέκηνςζεξ – πνυκμο:

α. Οε πμημ απυ ηα ζχμαηα ηεξ ακηίδναζεξ ακηηζημηπεί ε θαμπφιε (2); Κα δηθαημιμγήζεηε ηεκ απάκηεζή ζαξ. β. Νμηα απυ ηηξ θαμπφιεξ (1) ή (3) ακηηζημηπεί ζημ ίδημ ζχμα ακ ε ακηίδναζε πναγμαημπμηεζεί πανμοζία θαηαιφηε; Κα δηθαημιμγήζεηε ηεκ απάκηεζή ζαξ.

(2000/Ιμκ. 1+4+1+4)

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

113

ΘΓΙΑ 3Μ 1. Οε θιεηζηυ θαη θεκυ δμπείμ υγθμο 2 L θαη ζε ζενμμθναζία ζμC εηζάγμκηαη 0,6 mol αενίμο Α θαη

0,4

mol

αενίμο

Β,

μπυηε

πναγμαημπμηείηαη

ε

απιή

ακηίδναζε:

A( g )  B( g )  2( g )   20kJ . Ιεηά απυ 10 s ζημ δμπείμ οπάνπμοκ 0,4 mol αενίμο Γ. Κα οπμιμγίζεηε: α. Πε μέζε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ γηα ηα πνχηα 10 s. β. Πεκ ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ ηε πνμκηθή ζηηγμή t=10 s. Δίκεηαη ε ζηαζενά ηαπφηεηαξ ηεξ ακηίδναζεξ: k=0,05 mol-1.L.s-1. (Γπακ. 2003/Ιμκ. 7+9+9) 2. Οε δμπείμ 1 L θαη ζε ζηαζενή ζενμμθναζία ζ1 πναγμαημπμηείηαη ε ακηίδναζε: A(g) + 2B(g) → Γ(g) ημπμζεηχκηαξ ζημ δμπείμ 8 mol ημο A θαη 12 mol ημο Β. α. Νμηα ε μέζε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ ακ αοηή μιμθιενχκεηαη ζε 10 sec; β. Νμημη μη νοζμμί παναγςγήξ – θαηακάιςζεξ ηςκ Α, Β, Γ; γ. Κα γίκμοκ μη γναθηθέξ παναζηάζεηξ ηςκ ζογθεκηνχζεςκ ζοκανηήζεη ημο πνυκμο γηα ηα Α, Β, Γ. (ΜΓΦΓ 2005 Ιμκ. 18) 3. Έζης ε μμκυδνμμε ακηίδναζε: 2Α(g) → 2Β(g) + Γ(g).

Οημ δηάγναμμα θαίκεηαη ε μεηαβμιή ηεξ ζογθέκηνςζεξ μηαξ απυ ηηξ πεμηθέξ μοζίεξ πμο μεηέπμοκ ζ' αοηή ζε ζοκάνηεζε με ημ πνυκμ θαη ζηαζενή ζενμμθναζία ζ °C. α. Οε πμηα απυ ηηξ πεμηθέξ μοζίεξ ακηηζημηπεί ημ δηάγναμμα; Κα αηηημιμγεζεί ε απάκηεζε ζαξ. β. Κα μεηαθενζεί ημ δηάγναμμα ζημ ηεηνάδημ ζαξ θαη κα γίκεη, ζημ ίδημ ζφζηεμα αλυκςκ, μη ακηίζημηπεξ θαμπφιεξ ακηίδναζεξ γηα ηηξ άιιεξ δφμ πεμηθέξ μοζίεξ ηεξ ακηίδναζεξ.

114

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

γ. Κα οπμιμγηζηεί μ μέζμξ νοζμυξ μεηαβμιήξ ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο Γ ζημ ζοκμιηθυ πνυκμ ηεξ ακηίδναζεξ, θαη ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ ηεκ πνμκηθή ζηηγμή t = 120 s. δ. Κα οπμιμγηζηεί μ ιυγμξ ηςκ ηαποηήηςκ ημο αενίμο Β πνμξ ημ αένημ Γ, ηεκ πνμκηθή ζηηγμή t = 60 s. (ΜΓΦΓ 2016 Ιμκ. 2+2+2+2)

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

115

4.1 ΢ΕΙΖΗΕ ΖΟΜΞΞΜΝΖΑ – ΑΝΜΔΜΟΕ ΑΚΠΖΔΞΑΟΕΟ ΘΓΩΞΖΑ ΑΙΦΖΔΞΜΙΓΟ ΑΚΠΖΔΞΑΟΓΖΟ Μκμμάδμκηαη: Μη ακηηδνάζεηξ πμο ελειίζζμκηαη θαη πνμξ ηηξ δφμ θαηεοζφκζεηξ. Οομβμιίδμκηαη: Ιε δηπιυ βέιμξ ακηίζεηεξ θμνάξ π.π. Ε2(g) + I2(g)

   

2HI(g)

ΙΜΚΜΔΞΜΙΓΟ ΑΚΠΖΔΞΑΟΓΖΟ (Ή ΝΜΟΜΠΖΗΓΟ) Μκμμάδμκηαη: Μη ακηηδνάζεηξ πμο ελειίζζμκηαη πνμξ μία μυκμ θαηεφζοκζε. Οομβμιίδμκηαη: Ιε μμκυ βέιμξ π.π.

2Mg(s) + O2(g)  2MgO(s). ΢ΕΙΖΗΕ ΖΟΜΞΞΜΝΖΑ Μκμμάδεηαη: Ιία δοκαμηθή θαηάζηαζε ζηεκ μπμία θαηαιήγεη θάζε αμθίδνμμε ακηίδναζε. Μη ηαπφηεηεξ ηςκ δφμ ακηηζέηςκ ακηηδνάζεςκ (ανηζηενά πνμξ ηα δεληά θαη δεληά πνμξ ηα ανηζηενά) έπμοκ εληζςζεί θαη μη ζογθεκηνχζεηξ ηςκ ακηηδνχκηςκ-πνμσυκηςκ παναμέκμοκ ζηαζενέξ. π.π. Ε2(g) + I2(g)

   

2HI(g)

ΜΙΜΓΓΚΕΟ ΢ΕΙΖΗΕ ΖΟΜΞΞΜΝΖΑ Μκμμάδεηαη: Ε ηζμννμπία ζηεκ μπμία υια ηα ακηηδνχκηα θαη πνμσυκηα βνίζθμκηαη ζηεκ ίδηα θάζε (αένηα ή ογνά). Νανάδεηγμα: Κ2(g) + 3H2(g)

   

2NH3(g)

ΓΠΓΞΜΓΓΚΕΟ ΢ΕΙΖΗΕ ΖΟΜΞΞΜΝΖΑ Μκμμάδεηαη: Ε ηζμννμπία ζηεκ μπμία υια ηα ζχμαηα (ακηηδνχκηα θαη πνμσυκηα) βνίζθμκηαη ζε πενηζζυηενεξ απυ μία θάζεηξ. Νανάδεηγμα: CaCO3(s)

116

   

CaO(s) + CO2(g)

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

ΑΝΜΔΜΟΕ ΑΚΠΖΔΞΑΟΕΟ Μνίδεηαη:

Ηομαίκεηαη: Απυ 0 έςξ1 ή απυ 0 έςξ 100% ακ εθθνάδεηαη ζακ % πμζμζηυ. Ηαζμνίδεη: ΋ζμ ημ α πνμζεγγίδεη ηε μμκάδα ηυζμ ε ακηίδναζε πιεζηάδεη ηε μμκυδνμμε, θονηανπεί δειαδή ε θμνά πνμξ ηα δεληά. Ακηίζεηα υζμ ημ α πνμζεγγίδεη ημ 0 ηυζμ θονηανπεί ε θμνά ηεξ ακηίδναζεξ πνμξ η’ ανηζηενά. Γλανηάηαη: 1. Απυ ηε ζογθέκηνςζε ηςκ ακηηδνχκηςκ ή πνμσυκηςκ, 2. Απυ ηεκ πίεζε, 3. Απυ ηε ζενμμθναζία

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

117

Γνςηήζεηξ Ηαηακυεζεξ 1.Tη ζεμαίκεη υηη ε πεμηθή ηζμννμπία είκαη δοκαμηθή ηζμννμπία; 2.Νμηεξ ακηηδνάζεηξ μκμμάδμκηαη αμθίδνμμεξ; 3.Πη μκμμάδεηαη μμμγεκήξ ηζμννμπία θαη ηη εηενμγεκήξ; Δχζηε έκα πανάδεηγμα γηα θάζε πενίπηςζε.

4. Νμηεξ απυ ηηξ παναθάης ηζμννμπίεξ είκαη μμμγεκείξ θαη πμηεξ εηενμγεκείξ;   2NH3(g) α. Κ2(g) + 3H2(g)     CaO(s) + CO2(g) β. CaCO3(s)     Ag+(aq) + Cℓ-(aq) γ. AgCℓ(s)  

  NH3(aq) + HF(aq) δ. NH4+(aq) + F-(aq)  

5.Πη είκαη απυδμζε αμθίδνμμεξ ακηίδναζεξ; 6. Κα ζομπιενχζεηε ηα θεκά ζηηξ επυμεκεξ πνμηάζεηξ: α. Οηεκ θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ ζοκοπάνπμοκ πμζυηεηεξ απυ υια ηα ……………… θαη …………………, πςνίξ μη πμζυηεηέξ ημοξ κα …………………… με ηεκ πάνμδμ ημο πνυκμο, εθυζμκ μη ζοκζήθεξ παναμέκμοκ ζηαζενέξ. β. Ε πεμηθή ηζμννμπία είκαη ………………….. θαη υπη ζηαηηθή. Αοηυ ζεμαίκεη υηη μη ακηηδνάζεηξ πναγμαημπμημφκηαη ηαοηυπνμκα θαη με ηεκ …………… ηαπφηεηα. γ. Ακηηδνάζεηξ πμο πναγμαημπμημφκηαη θαη πνμξ ηηξ δφμ θαηεοζφκζεηξ ηαοηυπνμκα θαη θαηαιήγμοκ ζε θαηάζηαζε …………………. μκμμάδμκηαη …………………… ακηηδνάζεηξ. δ. Μμμγεκή ηζμννμπία έπμομε υηακ ηα ακηηδνχκηα θαη …………………......... βνίζθμκηαη ζε ……………… θάζε. Γηενμγεκή ηζμννμπία έπμομε υηακ ηα …………………… θαη ηα πνμσυκηα βνίζθμκηαη ………………………………. απυ μία θάζεηξ.

7. Νμηα απυ ηηξ παναθάης πνμηάζεηξ πμο αθμνμφκ ηε πεμηθή ηζμννμπία είκαη ιάζμξ; α. Οηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ μη ηαπφηεηεξ ηςκ δφμ ακηηδνάζεςκ πμο εθθνάδμοκ ηηξ δφμ ακηίζεηεξ θμνέξ είκαη ίζεξ. β. Οηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ μη πμζυηεηεξ υιςκ ηςκ ζςμάηςκ πμο είκαη πανυκηα, είκαη ίζεξ. γ. Ε θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ είκαη μηα δοκαμηθή ηζμννμπία.

8. Οε θεκυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 2 L θαη ζε ζηαζενή ζενμμθναζία εηζάγμκηαη 2 mol SO3, ηα 1

  2SO2( g )  O2( g ) . Οηεκ μπμία δηαζπχκηαη ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε: 2SO3( g )   2

θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ δηαπηζηχζαμε υηη έπεη παναμείκεη 1 mol SO3. α. Νμηα είκαη ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ;

118

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

β. Κα γίκεη ημ δηάγναμμα ηςκ ζογθεκηνχζεςκ ζε ζοκάνηεζε με ημ πνυκμ γηα ηα ζοζηαηηθά ηεξ ηζμννμπίαξ. γ. Νχξ ζα μεηαβαιιυηακ ημ δηάγναμμα ακ είπαμε πνμζζέζεη θαηαιφηε; δ. Κα γίκεη ημ δηάγναμμα ηςκ ηαποηήηςκ ο1 θαη ο2 ηεξ αμθίδνμμεξ αοηήξ ακηίδναζεξ ζε ζοκάνηεζε με ημκ πνυκμ.

9. Οε θεκυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο εηζάγεηαη Κ2Μ4, ζημοξ ζμC, μπυηε απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: N O 2 4

  2 NO   2( g )

( )

 

Οημ δηπιακυ δηάγναμμα δίκεηαη ε θαμπφιε ακηίδναζεξ ημο Κ2Μ4. α. Νμηα μεηαβμιή πανμοζηάδεη ημ πνχμα ζημ δμπείμ θαηά ηε δηάνθεηα ηεξ ακηίδναζεξ; β. Κα γίκεη ε θαμπφιε ακηίδναζεξ γηα ημ ΚΜ2. γ. Νμηα είκαη ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ θαη πμηα ε μέζε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ απυ ηεκ έκανλε ηεξ ακηίδναζεξ μέπνη κα απμθαηαζηαζεί ηζμννμπία; 10. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 10 L, πμο πενηέπεη 2 mol C, εηζάγμομε 1 mol CO2. Δηαηενχκηαξ ζηαζενή ηε ζενμμθναζία, απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία:   2CO( g ) . Οηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ έπεη παναμείκεη 1,5 mol C. C( s )  CO2( g )   α. Κα γίκεη ε θαμπφιε ακηίδναζεξ γηα ηα ζοζηαηηθά ηεξ ηζμννμπίαξ. β. Νμηα είκαη ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ; γ. Νχξ μεηαβάιιεηαη ε μιηθή πίεζε ζημ δμπείμ θαηά ηε δηάνθεηα ηεξ ακηίδναζεξ; 11. Οε θεκυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο εηζάγμκηαη ηζμμμνηαθέξ πμζυηεηεξ SO2 θαη Μ2 θαη   2 SO3( g ) . Ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ απμθαζίζηαηαη ε πεμηθή ηζμννμπία: 2 SO2( g )  O2( g )   είκαη 40%. Κα γίκεη ημ δηάγναμμα ηεξ ζογθέκηνςζεξ ζε ζοκάνηεζε με ημκ πνυκμ γηα θαζέκα απυ ηα ζοζηαηηθά ηεξ ηζμννμπίαξ.

12. Οε θεκυ δμπείμ, ζε ζηαζενή ζενμμθναζία, εηζάγεηαη πμζυηεηα αενίμο Α ημ μπμίμ μεηαηνέπεηαη ζημ αένημ Β. Πμ επυμεκμ δηάγναμμα πανηζηάκεη ηηξ ζογθεκηνχζεηξ ηςκ αενίςκ Α θαη Β ζε ζοκάνηεζε με ημκ πνυκμ. α. Νμηα είκαη ε πεμηθή ελίζςζε ηεξ ακηίδναζεξ πμο πναγμαημπμηείηαη;   2B iii) 2A    B iv) 2A    3B i) AB ii) A     β. Νμηα είκαη ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ; γ. Νμηα είκαη ε μέζε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ απυ ηε πνμκηθή ζηηγμή t=0 μέπνη κα απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία;

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

119

13. Ιία αμθίδνμμε ακηίδναζε έπεη θαηαιήλεη ζε θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ. Κα ελεγήζεηε πμηεξ απυ ηηξ επυμεκεξ πνμηάζεηξ είκαη ζςζηέξ. α. Οηεκ θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ δεκ πναγμαημπμηείηαη θαμία πεμηθή ακηίδναζε. β. Οηεκ θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ μη ζογθεκηνχζεηξ υιςκ ηςκ μοζηχκ πμο ζομμεηέπμοκ είκαη ίζεξ. γ. Μη ηαπφηεηεξ ηςκ δφμ ακηίζεηςκ ακηηδνάζεςκ είκαη ίζεξ, δειαδή ο1=ο2≠0. δ. Ε θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ είκαη μηα δοκαμηθή ηζμννμπία. ε. Ε πμημηηθή θαη πμζμηηθή ζφζηαζε ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ δεκ μεηαβάιιεηαη, εθυζμκ μη ζοκζήθεξ παναμέκμοκ ζηαζενέξ. ζη. Μη ζογθεκηνχζεηξ υιςκ ηςκ ακηηδνχκηςκ είκαη ίζεξ θαη μηθνυηενεξ απυ ηηξ ζογθεκηνχζεηξ ηςκ πνμσυκηςκ. δ. Μ ζοκηειεζηήξ απυδμζεξ μηαξ αμθίδνμμεξ ακηίδναζεξ είκαη μηθνυηενμξ ηεξ μμκάδαξ (α < 1). ε. Μ ανηζμυξ mol ηςκ ακηηδνχκηςκ είκαη ίζμξ με ημκ ανηζμυ mol ηςκ πνμσυκηςκ. ζ. ΋ζμ πημ γνήγμνα μηα αμθίδνμμε ακηίδναζε θαηαιήγεη ζε ηζμννμπία, ηυζμ μεγαιφηενε είκαη ε απυδμζή ηεξ.   Pb2  2I  παναθηενίδεηαη ςξ εηενμγεκήξ. η. Ε πεμηθή ηζμννμπία: PbI 2( s )   ( aq ) ( aq )

ηα. Ε πεμηθή ηζμννμπία παναθηενίδεηαη μμμγεκήξ υηακ ηα ακηηδνχκηα θαη ηα πνμσυκηα βνίζθμκηαη οπμπνεςηηθά ζηεκ αένηα θάζε.

14. Κα επηιέλεηε ηε ζςζηή απάκηεζε ζε θαζεμία απυ ηηξ επυμεκεξ ενςηήζεηξ. α. Ιηα ακηίδναζε είκαη αμθίδνμμε υηακ: i. είκαη ανγή. ii. ελειίζζεηαη ηαοηυπνμκα θαη πνμξ ηηξ δφμ θαηεοζφκζεηξ. iii. έπεη μηθνή απυδμζε. iv. πανάγμκηαη δφμ πνμσυκηα. β. Οηεκ θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ ηεξ ακηίδναζεξ: οπμπνεςηηθά: i. ο1 = ο2 = 0 ii. ο1 > ο2 iii. ο1 > 0 θαη ο2 < 0 iv. ο1 = ο2 ≠ 0 γ. Οηεκ θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ ηεξ ακηίδναζεξ:

1

  ( g ) ηζπφεη A( g )  B( g )   2

  2 ( g ) ηζπφεη A( g )  B( g )  

οπμπνεςηηθά: i. [A] = [B] = [Γ] ii. [Γ] = 2[Α] iii. [Γ] = ζηαζενή iv. [Γ] > [Α] δ. Οε δμπείμ εηζάγμκηαη ηζμμμνηαθέξ πμζυηεηεξ απυ ηα αένηα Α θαη Β, μπυηε   2 ( g ) . Οηεκ θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ πναγμαημπμηείηαη ε ακηίδναζε: A( g )  3B( g )   ηζπφεη οπμπνεςηηθά: i. [A] = [B] ii. [A] = [B] = [Γ] iii. [Γ] > [Α] iv. [A] > [B] ε. Οε δμπείμ πμο πενηέπεη Μ2 εηζάγεηαη ίζε πμζυηεηα ΚΜ2 θαη απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία:   2 NO2( g ) . Νμηα απυ ηηξ παναθάης ζπέζεηξ ηζπφεη μπςζδήπμηε ζηεκ 2 NO2( g )  O2( g )   θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ: i. [NO] = [O2] ii. [NO] = [NO2] iii. [O2] > [NO2] iv. [NO] < [NO2]

120

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

ζη. Οε θεκυ δμπείμ εηζάγμκηαη 4 mol N2 θαη 6 mol H2, ηα μπμία ακηηδνμφκ ζφμθςκα με ηε   2 NH 3( g ) . Οηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ βνέζεθε υηη πεμηθή ελίζςζε: N 2( g )  3H 2( g )   οπάνπεη 1 mol NH3. Ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ ζηηξ ζοκζήθεξ αοηέξ είκαη: i. 12,5% ii. 25% iii. 50% iv. 100% δ. Οε θεκυ δμπείμ ακαμηγκφμκηαη ηζμμμνηαθέξ πμζυηεηεξ Ε2 θαη Ζ2, μπυηε ζπεμαηίδεηαη ΕΖ με   2 HI ( g ) . Ακ μη ανπηθέξ απυδμζε α%, ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε: H 2( g )  I 2( g )   πμζυηεηεξ Ε2 θαη Ζ2 δεκ είκαη ηζμμμνηαθέξ, ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ, ζηεκ ίδηα ζενμμθναζία, ζα είκαη: i. < a% ii. > a% iii. a% ε. Οε θεκυ δμπείμ ακαμηγκφμκηαη πμζυηεηεξ απυ ηα αένηα Α θαη Β θαη απμθαζίζηαηαη ε    ( g ) . Πμ πμζμζηυ πμο ακηέδναζε απυ ημ Α είκαη 50%, εκχ ημ ηζμννμπία: A( g )  B( g )   πμζμζηυ πμο ακηέδναζε απυ ημ Β είκαη 30%. Ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ είκαη: i. 50% ii. 30% iii. 80% iv. 40% 15. Οε θιεηζηυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο, ζημοξ ζμC, εηζάγμκηαη ηζμμμνηαθέξ πμζυηεηεξ Κ2 θαη 1

  2 NH 3( g ) . Ε2 θαη απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: N 2( g )  3H 2( g )   2

Κα ελεγήζεηε πμηεξ απυ ηηξ παναθάης πνμηάζεηξ είκαη ζςζηέξ: α. Ε ακηίδναζε αοηή απμηειεί ακμηθηυ πεμηθυ ζφζηεμα. β. Ε ηαπφηεηα ο1 ειαηηχκεηαη με ηεκ πάνμδμ ημο πνυκμο θαη ηειηθά μεδεκίδεηαη. γ. Οηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ ηζπφεη [Κ2] > [Ε2]. δ. Οηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ ηζπφεη mN 2  mH 2  mNH 3 .

2 3

ε. Οηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ ηζπφεη [ NH 3 ]  2[ N2 ]  [ H 2 ] . ζη. Ε πίεζε ζηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ είκαη μηθνυηενε απυ ηεκ ανπηθή πίεζε ζημ δμπείμ. δ. Ακ ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ είκαη 30%, ζεμαίκεη υηη έπεη ακηίδναζεη ημ 30% απυ ηεκ ανπηθή πμζυηεηα ημο Κ2. ε. Ε παναπάκς ακηίδναζε ζε θαηάιιειεξ ζοκζήθεξ μπμνεί κα γίκεη ζπεδυκ μμκυδνμμε.

16. Πμ επυμεκμ δηάγναμμα πανηζηάκεη ηηξ ζογθεκηνχζεηξ ηςκ ζοζηαηηθχκ ζε ζοκάνηεζε με ημ   2 ( g ) . πνυκμ γηα ηεκ ηζμννμπία: 2 A( g )  B( g )   Κα ελεγήζεηε πμηεξ απυ ηηξ παναθάης πνμηάζεηξ είκαη ζςζηέξ θαη πμηεξ ιακζαζμέκεξ. α. Ε θαμπφιε Ζ ακηηζημηπεί ζημ Α. β. Πμ ζοζηαηηθυ Β βνίζθεηαη ζε πενίζζεηα. γ. Οηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ ηζπφεη [Β] = 0,45 Ι. δ. Ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ είκαη 50%. ε. Πμ πμζμζηυ πμο ακηέδναζε απυ ημ Β είκαη 33,3%. ζη. Ε μέζε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ απυ ηεκ έκανλε ηεξ μέπνη κα απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία είκαη 3·10-3Ι·s-1.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

121

ΑΟΗΕΟΓΖΟ 4.1.Α. ΑΝΜΔΜΟΕ ΑΚΠΖΔΞΑΟΕΟ Ναναδείγμαηα

4.1.1. Πμπμζεημφμε μέζα ζε θιεηζηυ θαη θεκυ δμπείμ 2 mol CaCO3(s) θαη εθανμυδμομε ζοκζήθεξ δηάζπαζήξ ημο. Ιεηά ηεκ πανέιεοζε μνηζμέκμο πνυκμο, ημ ζφζηεμα ηζμννμπεί θαη ζημ δμπείμ παναμέκεη αδηάζπαζηε πμζυηεηα CaCO3(s) ίζε με 0,5 mol. Νμημξ είκαη μ βαζμυξ δηάζπαζεξ ημο CaCO3(s) θαη πμηα ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ; Ακάιοζε,

Νχξ οπμιμγίδεηε ε απυδμζε μηαξ ακηίδναζεξ;

Απαηημφμεκεξ γκχζεηξ Παθηηθή

Θα οπμιμγίζμομε ηε πμζυηεηα ημο CaCO3(s) πμο δηαζπάζηεθε.

Γπίιοζε

Ιεηά ηεκ πανέιεοζε ημο ακαγθαίμο πνυκμο έπεη απμθαηαζηαζεί πεμηθή ηζμννμπία. Απυ ημ CaCO3(s) ζα έπεη ακηηδνάζεη πμζυηεηα ίζε με ηε δηαθμνά αοηήξ πμο είπαμε ανπηθά (2 mol), μείμκ αοηήξ πμο πανέμεηκε ηειηθά ζημ δμπείμ (0,5 mol). Δειαδή, ε πμζυηεηα πμο ακηέδναζε είκαη: 2-0,5=1,5 mol. Απυ ηεκ ακηίδναζε δηάζπαζεξ ημο CaCO3(s): CaCO3 (s)

  CaO(s)  CO2 ( g ) οπμιμγίδμομε υηη  

ζπεμαηίζηεθακ 1,5 mol CaΜ(s) θαη 1,5 mol CO2(g). Ακ ε ακηίδναζε ήηακ πμζμηηθή, ηα 2 mol CaCO3(s) ζα έδηκακ πμζυηεηα CaO(s) ίζε με 2 mol, θαζχξ επίζεξ θαη πμζυηεηα CO2(g) ίζε με 2 mol. Μη πμζυηεηεξ αοηέξ γηα ημ CaO(s) θαη ημ CO2(g) είκαη ζεςνεηηθέξ πμζυηεηεξ. ΋πςξ είκαη γκςζηυ:

a

122

  1,5   0, 75 .   2

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Γθηίμεζε,

Άνα μ βαζμυξ δηάζπαζεξ ημο CaCO3(s) θαη ε απυδμζε ηεξ

Απμηέιεζμα

ακηίδναζεξ είκαη 75% ή 0,75.

4.1.2. Ακαμηγκφμκηαη 3 mol Ε2 με 2 mol Ζ2, μπυηε ζπεμαηίδεηαη ΕΖ με απυδμζε 40%. Νμηα είκαη ε πμζυηεηα ημο ΕΖ πμο πανάπζεθε; Ακάιοζε,

Νχξ οπμιμγίδεηαη

ε ζεςνεηηθή πμζυηεηα

πνμσυκημξ μηαξ

Απαηημφμεκεξ

ακηίδναζεξ;

Γκχζεηξ

Νχξ οπμιμγίδεηαη ε απυδμζε μηαξ ακηίδναζεξ;

Παθηηθή

Ανπηθά ζα βνεζεί πμημ ακηηδνυκ δε βνίζθεηαη ζε πενίζζεηα θαη με βάζε αοηυ ζα οπμιμγηζηεί ε ζεςνεηηθή πμζυηεηα ημο πνμσυκημξ (ΕΖ). Οηε ζοκέπεηα θαη με βάζε ηεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ ζα βνεζεί ε πμζυηεηα ημο πνμσυκημξ πμο πανάπζεθε.

Γπίιοζε

Γπεηδή ημ Ζ2 δε βνίζθεηαη ζε πενίζζεηα, γηα ηεκ πιήνε ακηίδναζε έπμομε:

 2   2  2

 :  :  :

3 2 2 2 1

0

 4

mol

4

Θεςνεηηθά ζα πανάγμκηαη 4 mol HI, αιιά με απυδμζε 40% έπμομε

0, 4 

   

Μπυηε ε πναγμαηηθή πμζυηεηα είκαη 0, 4  4 mol  1,6 mol Γθηίμεζε,

Νανάπζεθακ 1,6 mol ΕΖ.

Απμηέιεζμα

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

123

4.1.3.

Ε βημμεπακηθή παναζθεοή ηεξ αμμςκίαξ, NH3(g), ζηενίδεηαη ζηεκ ακηίδναζε N2(g)

θαη H2(g), ζε ζπεηηθά ορειή πίεζε θαη ζενμμθναζία, πανμοζία θαηαιφηε. Ε ακηίδναζε γίκεηαη

  2 NH3 ( g ) ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε: N2 ( g )  3H 2 ( g )   Ακ απυ 1 ηυκκμ Κ2 παναζθεοάζμομε 1,1 ηυκκμοξ ΚΕ3(g), πνεζημμπμηχκηαξ πενίζζεηα Ε2(g), πμηα ζα είκαη ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ; Ακάιοζε,

Νχξ οπμιμγίδεηαη ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ;

Απαηημφμεκεξ γκχζεηξ Παθηηθή

Θα οπμιμγίζμομε ηε πμζυηεηα ηεξ ΚΕ3 πμο ζα ζπεμαηηδυηακ ακ ε ακηίδναζε ήηακ πιήνεξ.

Γπίιοζε

Απυ ηε πεμηθή ελίζςζε μεηαηνμπήξ ημο Κ2(g) θαη ημο Ε2(g) ζε NH3(g) οπμιμγίδμομε ηε ζεςνεηηθή πμζυηεηα ηεξ NH3(g):

N 2 ( g )  3H 2 ( g )  2 NH 3 ( g ) 28 g N2(g) δίκμοκ 2·17 g NH3(g) 1 ηυκκμξ ή 106 g

x

x;

2 17 106  1, 214 106 g NH 3 ( g ) 28

Ε πναγμαηηθή πμζυηεηα ηεξ ΚΕ3(g) είκαη 1,1 ηυκκμη ή 1,1·106g. Γπμμέκςξ, a  Γθηίμεζε,

  1,1106   0,90 .   1, 214 106

Άνα ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ είκαη 0,90 ή 90%.

Απμηέιεζμα 4.1.4.

Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο εηζάγμκηαη 2 mol Κ2 θαη 3 mol Ε2. Οε θαηάιιειεξ

ζοκζήθεξ

ακηηδνμφκ

μεηαλφ

ημοξ

θαη

απμθαζίζηαηαη

ε

ηζμννμπία:

  2 NH3 ( g ) N2 ( g )  3H 2 ( g )   Ακ ε πμζυηεηα ηεξ ΚΕ3 ζηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ είκαη 1 mol, κα βνεζμφκ:

124

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

α. ε ζφζηαζε ημο μείγμαημξ ηζμννμπίαξ, β. ημ πμζμζηυ ακηίδναζεξ ημο Κ2 θαη ημο Ε2, γ. ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ. Ακάιοζε,

Νχξ πανμοζηάδμκηαη μη πμζμηηθέξ μεηαβμιέξ ηςκ μοζηχκ ζε μηα

Απαηημφμεκεξ αμθίδνμμε ακηίδναζε; γκχζεηξ

Νχξ οπμιμγίδμκηαη ηα πμζμζηά ακηίδναζεξ ηςκ μοζηχκ, ε ζεςνεηηθή πμζυηεηα ημο πνμσυκημξ, θαζχξ θαη ε απυδμζε μηαξ ακηίδναζεξ;

Παθηηθή

Ανπηθά, απυ ηεκ πμζυηεηα ηεξ ΚΕ3 ζηεκ ηζμννμπία, ζα βνεζμφκ μη πμζυηεηεξ ηςκ Κ2 θαη Ε2 πμο ακηηδνμφκ, θαζχξ θαη μη πμζυηεηεξ υιςκ ηςκ μοζηχκ ζηεκ ηζμννμπία. Οηε ζοκέπεηα ζα βνεζμφκ ηα πμζμζηά ακηίδναζεξ ηςκ Κ2 θαη Ε2. Πέιμξ, ζα βνεζεί ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ απυ ημ ιυγμ ηεξ πναγμαηηθήξ πνμξ ηε ζεςνεηηθή πμζυηεηα ημο πνμσυκημξ (ΚΕ3).

Γπίιοζε

α)

N2

  2NH 3  3H 2  

ανπηθά:

2

μεηαβμιή:

-0,5

-1,5

1

1,5

1,5

1

ηειηθά (΢Ζ)

3

mol

β) Νμζμζηυ ακηίδναζεξ:

 N2  

 mol   0,5 100%  100%  25%  mol  2

Νμζμζηυ ακηίδναζεξ:

 H2  

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

 mol   1,5 100%  100%  50%  mol  3

125

γ) Γπεηδή ημ Ε2 δε βνίζθεηαη ζε πενίζζεηα, γηα πιήνε ακηίδναζε έπμομε:

N 2  3H 2  3NH 3 ανπηθά:

2

3

-

μεηαβμιή:

-1

-3

2

1

0

2

ηειηθά (΢Ζ)

mol

Θεςνεηηθά ζα πανάγμκηακ 2 mol NH3. Οηεκ πναγμαηηθυηεηα πανάπζεθε 1 mol NH3. Έηζη:

A 

  NH 3 1 100%  100%  50%   NH 3 2

Γθηίμεζε,

Ναναηενείξ υηη ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ (50%) ζομπίπηεη με ημ

Απμηέιεζμα

πμζμζηυ ακηίδναζεξ (Ε2) πμο δεκ είκαη ζε πενίζζεηα.

4.1.5. Ακαμηγκφμομε 4 mol N2 με 9 mol H2 θαη ζε μνηζμέκεξ ζοκζήθεξ μεηά ηεκ απμθαηάζηαζε ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ βνέζεθε υηη ζπεμαηίζηεθακ 4,5 mol NH3. Κα βνεζμφκ: α. μη πμζυηεηεξ ηςκ ακηηδνχκηςκ μεηά ηεκ απμθαηάζηαζε ηεξ ηζμννμπίαξ, β. ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ. Ακάιοζε,

Νχξ ζπεηίδμκηαη μη πμζυηεηεξ πμο ακηέδναζακ θαη ζπεμαηίζηεθακ;

Απαηημφμεκεξ Νχξ οπμιμγίδεηαη ε απυδμζε; γκχζεηξ

Ιε βάζε ημ ζχμα πμο βνίζθεηαη ζε έιιεημμα ή πενίζζεηα;

Παθηηθή

Ιε βάζε ηε ζημηπεημμεηνία ηεξ ακηίδναζεξ ζα ζοζπεηίζς ηα mol ηςκ ζςμάηςκ πμο ακηηδνμφκ θαη πανάγμκηαη.

Γπίιοζε

N2 ( g ) ανπηθά



  2 NH 3 ( g ) 3H3 ( g )  

4 mol

9 mol

ακηηδνμφκ/πανάγμκηαη: -x mol

-3x mol

2x mol

πεμηθή ηζμννμπία:

(9-3x) mol

2x mol

(4-x) mol

mol NH 3 :2 x  4,5  x  2, 25mol

126

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

mol N 2 :4  x  4  2, 25  1, 75mol mol H 2 :9  3x  9  3  2, 25  2, 25mol Γηα κα βνμφμε ηεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ ζα πνέπεη κα ειέγλμομε πημ απυ ηα δφμ ακηηδνχκηα βνίζθεηαη ζε πενίζζεηα. Απυ ηε ζημηπεημμεηνία ηεξ ακηίδναζεξ έπμομε:

1mol N 2  .  3mol H 2 x mol N 2  .  9 mol H 2

1 1   x  3 mol N2 x 3

Βιέπμομε υηη ημ Κ2 βνίζθεηαη ζε πενίζζεηα (γηα κα ακηηδνάζμοκ πιήνςξ ηα 9 mol Ε2 πνεηάδμκηαη 3 mol N2, εκχ εμείξ δηαζέημομε 4 mol N2). Έηζη, μ οπμιμγηζμυξ ηεξ πμζυηεηαξ ηεξ ΚΕ3, πμο παναγυηακ ζεςνεηηθά, ζα γίκεη με βάζε ημ ακηηδνχκ πμο δε βνίζθεηαη ζε πενίζζεηα (δειαδή ημ Ε2), μπυηε: Απυ ηα 3 mol H2 πανάγμκηαη ζεςνεηηθά 2 mol NH3 Απυ ηα 9 mol H2 πανάγμκηαη ζεςνεηηθά y mol NH3 

3 2   y  6mol NH 3 9 y

Άνα ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ (α) είκαη:

a Γθηίμεζε,

  3    4,5mol   0, 75 75%   3     6mol

Ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ ζα είκαη 75%.

Απμηέιεζμα

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

127

Ιεζμδμιμγία Γνάθμομε ηεκ αμθίδνμμε ακηίδναζε πμο ακαθένεηαη ζηεκ εθθχκεζε ηεξ άζθεζεξ θαη ζε ηνεηξ γναμμέξ απυ θάης ηα ελήξ : 

Οηεκ πνχηε ζεηνά, ηα mol ηςκ ζςμάηςκ πμο έπμομε ανπηθά



Οηεκ δεφηενε ζεηνά, ηε μεηαβμιή ηςκ mol ηςκ ζςμάηςκ πμο ακηηδνμφκ θαη πμο ζπεμαηίδμκηαη



Οηεκ ηνίηε ζεηνά, ηα mol ηςκ ζςμάηςκ πμο έπμομε ζηε ζέζε ηεξ ΢.Ζ.

Πα mol ηςκ ζςμάηςκ πμο ακηηδνμφκ θαη πμο ζπεμαηίδμκηαη έπμοκ ηεκ ίδηα ζπέζε με ηε ζπέζε ηςκ ζοκηειεζηχκ ηεξ ακηίδναζεξ. Πμ πμζμζηυ μεηαηνμπήξ – δηάζπαζεξ είκαη ημ θιάζμα ηςκ mol πμο δηαζπχκηαη ή ακηηδνμφκ πνμξ ηα ζοκμιηθά mol ημο ζχμαημξ, εκχ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ είκαη ημ θιάζμα ηςκ mol ημο ζχμαημξ πμο ακηηδνμφκ πνμξ ηα mol πμο ζα μπμνμφζακ κα ακηηδνάζμοκ ακ ε ακηίδναζε ήηακ μμκυδνμμε. Έηζη: Ε απυδμζε ζομπίπηεη με ημ πμζμζηυ μεηαηνμπήξ ημο ζχμαημξ πμο βνίζθεηαη ζε έιιεημμα, εκχ δηαθένεη απυ ημ πμζμζηυ μεηαηνμπήξ ημο ζχμαημξ πμο βνίζθεηαη ζε πενίζζεηα. Πμ πμζμζηυ μεηαηνμπήξ ημο ζχμαημξ πμο βνίζθεηαη ζε έιιεημμα είκαη μεγαιφηενμ απυ ημ πμζμζηυ μεηαηνμπήξ ημο ζχμαημξ πμο βνίζθεηαη ζε πενίζζεηα. ΋ηακ δίκεηαη ε % v/v αενίςκ εθμεηαιεουμαζηε υηη ε ακαιμγία υγθςκ γηα αένηα είκαη θαη ακαιμγία mole.

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 4.1.6. Πμ ηεηνμλείδημ ημο δηαδχημο, Κ2Μ4(g), δηαζπάηαη ζε δημλείδημ ημο αδχημο, ΚΜ2(g),

  2 NO2 ( g ) . ‘Γκa mol N2O4(g) αθήκεηαη κα ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε: N 2O4 ( g )   δηαζπαζηεί θαη μεηά ηεκ απμθαηάζηαζε ηεξ ηζμννμπίαξ μ υγθμξ ημο αενίμο μίγμαημξ βνέζεθε ίζμξ με 38,2 L ζε ζενμμθναζία 57μC θαη πίεζε 1 atm. Νυζα mol επί ημηξ % ημο Κ2Μ4(g) έπμοκ δηαζπαζηεί;

128

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

(Απ. 41,1%) 4.1.7. Οε δμπείμ υγθμο 10 L βάδμομε 4 mol PCℓ5. Θενμαίκμομε ζημοξ 1000 Η θαη δηαζπάηαη

  PCl3 ( g )  Cl2 ( g ) . ημ 50% ημο PCℓ5, ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε: PCl5 ( g )   Κα οπμιμγηζημφκ μη πμζυηεηεξ υιςκ ηςκ αενίςκ ζηεκ ηζμννμπία.

(Απ. 2 mol- 2 mol- 2 mol) 4.1.8. Οε δμπείμ υγθμο 2 L βάδμομε 5 mol COCℓ2. Θενμαίκμομε ζημοξ 227μC θαη δηαζπάηαη

  CO( g )  Cl2 ( g ) . ημ 80% ημο COCℓ2, υπςξ δείπκεη ε πεμηθή ελίζςζε: COCl2 ( g )   Κα οπμιμγίζεηε: α. ηηξ πμζυηεηεξ υιςκ ηςκ αενίςκ ζηεκ ηζμννμπία. β. ηεκ μενηθή πίεζε ημο CO ζηεκ ηζμννμπία. γ. ηεκ μιηθή πίεζε ηςκ αενίςκ ζηε ζέζε ηζμννμπίαξ.

(Απ.82 atm - 184,5 atm) 4.1.9. Οε θεκυ δμπείμ εηζάγμομε 2 mol Κ2 θαη 8 mol Ε2. Ακ ζηεκ ηζμννμπία έπμομε 3 mol

  2 NH3 ( g ) ; ΚΕ3, πμηα είκαη ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ: N 2 ( g )  3H 2 ( g )   (Απ. 75%) 4.1.10. Οε θεκυ δμπείμ εηζάγμομε 4 mol SO2 θαη 10 mol O2. Ακ ζηεκ ηζμννμπία έπμομε 3

  2SO3 mol SO3, πμηα είκαη ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ: 2SO2  O2   (Απ. α=0,75) 4.1.11. 50 cm αενίμο Κ2Μ4 δηαζπχκηαη ζε ζηαζενή πίεζε θαη ζενμμθναζία πνμξ αένημ ΚΜ2, 3

  2 NO2 ( g ) . Ακ μ ηειηθυξ υγθμξ είκαη 90 cm3, κα ζφμθςκα με ηεκ ελίζςζε: N 2O4   βνεζμφκ: α. ημ πμζμζηυ δηάζπαζεξ ημο Κ2Μ4, β. ε θαη’ υγθμ ζφζηαζε ημο μείγμαημξ ηζμννμπίαξ.

(Απ. 80%) 4.1.12. Έζης υηη ζε έκα δμπείμ ημπμζεημφμε 4 mol N2(g) θαη 5 mol Μ2(g) (πμζυηεηεξ με ζημηπεημμεηνηθέξ). Ιεηά ηεκ απμθαηάζηαζε ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ, ζημ δμπείμ οπάνπμοκ 2,4 mol NO(g). Κα οπμιμγηζηεί μ βαζμυξ ακηίδναζεξ, ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ θαη ε πμζυηεηα θαζεκυξ απυ ηα ακηηδνχκηα πμο πανέμεηκε, μεηά ηεκ απμθαηάζηαζε ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ. (Απ. 0,3 – 30% - 2,8 mol N2 – 3,8 mol O2) 4.1.13. Κα οπμιμγηζηεί ε ζφζηαζε ημο αενίμο μίγμαημξ πμο ζα οπάνπεη μέζα ζημ δμπείμ μεηά ηεκ ακάμηλε θαη ακάθιελε 10 L CO με 3 L O2, ακ γκςνίδμομε υηη ειεοζενχζεθε ζενμυηεηα ίζε με 13,6 kcal. Ε ακηίδναζε ημο μίγμαημξ έγηκε με βάζε ηε ζενμμπεμηθή ελίζςζε: 2CO( g )  O2 ( g )  2CO2 ( g )   136 kcal. Μη υγθμη μεηνήζεθακ ζε STP. (Απ. 5,52 L CO – 0,76 L O2 – 4,48 L CO2) 4.1.14. Οε θιεηζηυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο V = 0,82 L εηζάγμομε 0,04 mol N2O4 θαη   2NO2(g). ζενμαίκμομε ζημοξ 127°C, μπυηε απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: N2O4(g)  

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

129

Οε ζηαζενή ζενμμθναζία (ζ = 127°C) θαη ζηεκ ηζμννμπία ε μιηθή πίεζε είκαη 2 atm. α. Νυζα mol απυ θάζε αενίμ οπάνπμοκ ζηεκ ηζμννμπία; β. Νμηα ε μενηθή πίεζε θάζε αενίμο ζηεκ ηζμννμπία; γ. Νμημξ είκαη μ βαζμυξ δηάζπαζεξ ημο N2O4, πμηα είκαη δειαδή ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ; (Απ. α. 0,02 mol NO2 β. pNO2=0,8 atm γ. 25%) 4.1.15. Οε θεκυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 5 L εηζάγμκηαη 3 mol ζχμαημξ Α. Πμ δμπείμ

  B( g )   ( g ) . Ακ ημ ζενμαίκεηαη ζημοξ 227μC, μπυηε πναγμαημπμηείηαη ε ακηίδναζε: A( g )   αένημ μίγμα ηζμννμπίαξ αζθεί πίεζε 41 atm, κα οπμιμγηζηεί μ βαζμυξ δηάζπαζεξ ημο ζχμαημξ Α, (Απ.2/3) 4.1.16. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 4 L θαη ζε ζηαζενή ζενμμθναζία εηζάγμκηαη 3 mol Ε2 θαη

  2 HI ( g ) . Πμ επυμεκμ 4 mol Ζ2, μπυηε πναγμαημπμηείηαη ε ακηίδναζε: H 2( g )  I 2( g )   δηάγναμμα πανηζηάκεη ηε μεηαβμιή ηεξ ζογθέκηνςζεξ εκυξ απυ ηα ζοζηαηηθά ηεξ ακηίδναζεξ αοηήξ ζε ζοκάνηεζε με ημκ πνυκμ. α. Οε πμημ ζχμα ακαθένεηαη ημ δηάγναμμα; β. Νμηα είκαη ε ζφζηαζε ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ θαη πμηα είκαη ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ; γ. Κα γίκεη ημ δηάγναμμα ζογθέκηνςζεξ – πνυκμο γηα ηα άιια δφμ ζοζηαηηθά ηεξ ακηίδναζεξ. δ. Νχξ μεηαβάιιεηαη ε μιηθή πίεζε ζημ δμπείμ θαηά ηε δηάνθεηα ηεξ ακηίδναζεξ; ε. Νμηα είκαη ε μέζε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ απυ ηεκ έκανλή ηεξ μέπνη κα απμθαηαζηαζεί πεμηθή ηζμννμπία; (Απ.  

2    0, 05  / min ) 3

4.1.17. Ε ΚΕ3 παναζθεοάδεηαη με θαηαιφηε ζίδενμ με ηε μέζμδμ Haber ζφμθςκα με ηεκ   2NH3(g), ΔΕ<0. αμθίδνμμε ακηίδναζε: Κ2(g) + 3H2(g)   Ζζμμμνηαθυ μίγμα Κ2 θαη Ε2 δηαβηβάδεηαη ζε δμπείμ θαηαζθεοαζμέκμ απυ θνάμα ζηδήνμο ζε θαηάιιειεξ ζοκζήθεξ θαη ζε ζενμμθναζία 127μC θαη ακηηδνά. Οηεκ ηζμννμπία ε πενηεθηηθυηεηα ημο αενίμο μίγμαημξ ζε ΚΕ3 είκαη ίζε με 10% v/v. Ε απυδμζε παναζθεοήξ ηεξ ΚΕ3 ζε αοηέξ ηηξ ζοκζήθεξ είκαη ίζε με: Α. 9,09% Β. 30,00% Γ. 10,00% Δ. 27,27% 4.1.18. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο εηζάγεηαη CO2 ζημοξ 427μC, ημ μπμίμ αζθεί πίεζε 10 atm. Ακ ημ δμπείμ ζενμακζεί ζημοξ 1127μC, ημ CO2 δηαζπάηαη ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε:

  2CO( g )  O2( g ) . Πμ μίγμα ηζμννμπίαξ αζθεί πίεζε 22,5 atm. Κα οπμιμγηζηεί ε 2CO2( g )   απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ,

130

(Απ. α=0,25)

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

4.1.19. Οε δμπείμ ακαμηγκφμκηαη 4 mol N2 θαη 8 mol H2, μπυηε πναγμαημπμηείηαη ε

  2 NH 3( g ) . Πμ αένημ μίγμα ηζμννμπίαξ πενηέπεη 20% v/v ΚΕ3. ακηίδναζε: N 2( g )  3H 2( g )   Κα οπμιμγηζηεί ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ,

(Απ.3/8) 4.1.20. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 4 L θαη ζε ζενμμθναζία 127 C εηζάγμκηαη μνηζμέκεξ πμζυηεηεξ απυ ηα αένηα Α θαη Β, μπυηε απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: μ

   ( g )  2 ( g ) . Οημ επυμεκμ δηάγναμμα πανηζηάκμκηαη μη ζογθεκηνχζεηξ δφμ A( g )  3B( g )   ζοζηαηηθχκ ηεξ ακηίδναζεξ ζε ζοκάνηεζε με ημκ πνυκμ. α. Οε πμημ ζοζηαηηθυ ακηηζημηπεί ε θάζε θαμπφιε; β. Κα οπμιμγηζηεί ε ζφζηαζε ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ θαη ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ. γ. Νμηα είκαη ε μιηθή πίεζε ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ; δ. Νμηα είκαη ε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ θαη ε ηαπφηεηα ζπεμαηηζμμφ ημο Δ απυ ηεκ έκανλε ηεξ ακηίδναζεξ μέπνη κα απμθαηαζηαζεί πεμηθή ηζμννμπία; (Απ. 0,8 mol – 0,4 mol – 0,2 mol – 0,4 mol – a=0,6 – 14,76 atm – ο=10-3 Ι/s) 4.1.21. Οε θιεηζηυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 2 L εηζάγμομε 4 mol PCℓ5 θαη ζενμαίκμομε ζημοξ   PCℓ3(g) + Cℓ2(g).

200°C μπυηε απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: PCℓ5(g)   Ακ ε απυδμζε είκαη α = 60%, κα βνείηε: α. ηηξ πμζυηεηεξ ηςκ ηνηχκ αενίςκ ζηεκ ηζμννμπία β. ηηξ ζογθεκηνχζεηξ ηςκ ηνηχκ αενίςκ ζηεκ ηζμννμπία (Απ. α. 2,4 mol Cℓ2 β. CCℓ2=1,2 M) 4.1.22. Οε θιεηζηυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο V = 41 L εηζάγμομε 29,7 g θςζγεκίμο COCℓ2 θαη   CO(g) + Cℓ2(g). ζενμαίκμομε ζημοξ 227°C, μπυηε απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: COCℓ2(g)   Οηεκ θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ έπμομε 4,2 g CO. Δεημφκηαη: α. μη πμζυηεηεξ ηςκ ηνηχκ αενίςκ ζηεκ ηζμννμπία. β. ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ γ. ε πίεζε θάζε αενίμο ζηεκ ηζμννμπία δ. ε μιηθή πίεζε ημο μίγμαημξ ηςκ ηνηχκ αενίςκ ζηεκ ηζμννμπία. (Απ. α. 0,15 mol COCℓ2 β. 50% γ. PCℓ2=0,15 atm δ. Ξ = 0,45 atm)

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

131

ΘΓΙΑΠΑ ΓΛΓΠΑΟΓΩΚ ΘΓΙΑ 1Μ 1. Οςζηυ – Θάζμξ α. ΋ηακ έκα μίγμα Ε2, Ζ2 θαη ΕΖ βνίζθεηαη ζε θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ, δεκ πναγμαημπμηείηαη θαμία πεμηθή ακηίδναζε.

(1999/Ιμκ. 5)

132

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

4.2 ΝΑΞΑΓΜΚΠΓΟ ΝΜΡ ΓΝΕΞΓΑΔΜΡΚ ΠΕ ΘΓΟΕ ΢ΕΙΖΗΕΟ ΖΟΜΞΞΜΝΖΑΟ – ΑΞ΢Ε LE CHATELIER ΘΓΩΞΖΑ ΝΑΞΑΓΜΚΠΓΟ ΝΜΡ ΓΝΕΞΓΑΔΜΡΚ ΠΕ ΘΓΟΕ ΢.Ζ.

1. Ε ζογθέκηνςζε ηςκ ακηηδνχκηςκ ή ηςκ πνμσυκηςκ, 2. Ε πίεζε, 3. Ε ζενμμθναζία ΑΞ΢Ε LE CHATELIER Ακαθένεη: ΋ηακ μεηαβάιιμομε έκακ απυ ημοξ πανάγμκηεξ ηεξ ηζμννμπίαξ (ζογθέκηνςζε, πίεζε, ζενμμθναζία) ε ζέζε ηεξ ηζμννμπίαξ μεηαημπίδεηαη πνμξ εθείκε ηεκ θαηεφζοκζε πμο ηείκεη κα ακαηνέζεη ηε μεηαβμιή πμο επηθέναμε. Ννμζμπή: Ε επηθενυμεκε μεηαβμιή ακαηνείηαη εκ μένεη. ΢νεζημμπμηείηαη: ΋ηακ έπεη απμθαηαζηαζεί ε ΢.Ζ. θαη δηαηανάλμομε ημ ζφζηεμα ηζμννμπίαξ, μεηαβάιιμκηαξ έκακ απυ ημοξ πανάγμκηεξ πμο ηεκ επενεάδεη. Απακηά ζημ ενχηεμα: πνμξ πμηα θαηεφζοκζε μεηαημπίδεηαη ε ζέζε μηαξ ηζμννμπίαξ. Ιεηαβμιή ηεξ ζογθέκηνςζεξ μηαξ μοζίαξ Θεςνείηαη: Ε μεηαβμιή ηςκ mol ηεξ μοζίαξ ( υπη ε μεηαβμιή ημο υγθμο ημο δμπείμο ηεξ ακηίδναζεξ). Ανπή Le Chatelier: Ε αφλεζε ηεξ ζογθέκηνςζεξ (mol) ζε έκα απυ ηα ζχμαηα πμο ζομμεηέπμοκ ζηεκ ηζμννμπία, μεηαημπίδεη ηεκ ηζμννμπία πνμξ ηεκ θαηεφζοκζε εθείκε πμο ημ ζχμα ελαθακίδεηαη. Ε μείςζε ηεξ ζογθέκηνςζεξ (mol) ζε έκα απυ ηα ζχμαηα πμο ζομμεηέπμοκ ζηεκ ηζμννμπία, μεηαημπίδεη ηεκ ηζμννμπία πνμξ ηεκ θαηεφζοκζε εθείκε πμο ημ ζχμα ζπεμαηίδεηαη. Ννμζμπή: Ε πνμζζήθε ή αθαίνεζε πμζυηεηαξ ζηενεμφ δεκ αιιάδεη ηε ζέζε ηεξ ΢.Ζ.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

133

Νανάδεηγμα: Οε δμπείμ έπμομε ηεκ ηζμννμπία:   2NH3(g). Ακ ζε ζηαζενή ζενμμθναζία θαη ζε ζηαζενυ υγθμ αολήζμομε ηε N2(g) + 3H2(g)  

ζογθέκηνςζε ημο N2, ε ακηίδναζε ζα μεηαημπηζηεί πνμξ ηα δεληά, μπυηε ειαηηχκεηαη ε ζογθέκηνςζε ηςκ Κ2 θαη Ε2, εκχ αολάκεηαη ε ζογθέκηνςζε ηεξ NH3. Ιεηαβμιή ηεξ πίεζεξ Θεςνείηαη : Ε μεηαβμιή ημο υγθμο ημο δμπείμο Γπενεάδεη : ΋ηακ, i) ζηεκ ηζμννμπία ζομμεηέπμοκ αένηεξ μοζίεξ θαη ii) θαηά ηεκ ακηίδναζε παναηενείηαη μεηαβμιή ημο ανηζμμφ mol ηςκ αενίςκ.

Ανπή Le Chatelier: Ε αφλεζε ηεξ πίεζεξ (μείςζε ημο υγθμο ημο δμπείμο), οπυ ζηαζενή ζενμμθναζία, μεηαημπίδεη ηεκ ηζμννμπία πνμξ ηεκ θαηεφζοκζε υπμο έπμομε ιηγυηενα mol αενίςκ (ηα ιηγυηενα mol αζθμφκ μηθνυηενε πίεζε). Ακηίζεηα, ε μείςζε ηεξ πίεζεξ οπυ ζηαζενή ζενμμθναζία, μεηαημπίδεη ηεκ ηζμννμπία πνμξ ηεκ θαηεφζοκζε, υπμο έπμομε πενηζζυηενα mol ηςκ αενίςκ (αζθμφκ μεγαιφηενε πίεζε). Νανάδεηγμα   2NH3(g), αολήζμομε ηεκ πίεζε, Ακ ζε δμπείμ πμο επηθναηεί ε ηζμννμπία: N2(g) + 3H2(g)  

ειαηηχκμκηαξ ημκ υγθμ ημο δμπείμο ζε ζηαζενή ζενμμθναζία, ηυηε ε ηζμννμπία μεηαημπίδεηαη δεληά. Ηαη’ αοηυ ημκ ηνυπμ ε ακηίδναζε ηείκεη κα ειαηηχζεη ηεκ πίεζε, θηκμφμεκε πνμξ ηεκ θαηεφζοκζε υπμο ειαηηχκεηαη μ ανηζμυξ ηςκ mol ηςκ αενίςκ (απυ 4 ζε 2 mol). Ννμζμπή: Ιεηαβμιή ηεξ πίεζεξ επίζεξ πνμθαιείηαη με εηζαγςγή εογεκμφξ αενίμο ζημ μίγμα ηζμννμπίαξ, οπυ ζηαζενυ υγθμ θαη ζενμμθναζία. Οηεκ πενίπηςζε αοηή ε πεμηθή ηζμννμπία δεκ επενεάδεηαη.

134

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Ιεηαβμιή ηεξ ζενμμθναζίαξ Ανπή Le Chatelier: Ε αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ μεηαημπίδεη ηεκ ηζμννμπία πνμξ ηεκ θαηεφζοκζε εθείκε υπμο απμννμθάηαη ζενμυηεηα (πνμξ ηεκ εκδυζενμε) Ακηίζεηα, ε μείςζε ηεξ ζενμμθναζίαξ μεηαημπίδεη ηεκ ηζμννμπία πνμξ ηεκ θαηεφζοκζε εθείκε υπμο εθιφεηαη ζενμυηεηα ( πνμξ ηεκ ελχζενμε ακηίδναζε). Ννμζμπή: Οηηξ ζενμμμοδέηενεξ ακηηδνάζεηξ ε μεηαβμιή ηεξ ζενμμθναζίαξ δεκ επενεάδεη ηε ζέζε ΢Ζ. Νανάδεηγμα   2SO3(g), ΔΕ Έζης ε ηζμννμπία: 2SO2(g) + O2(g)  

198 kJ (ελχζενμε). Ακ ζ’ έκα

δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο πμο πενηέπεη ζε ηζμννμπία ηα αένηα SO2, O2 θαη SO3 αολήζμομε ηε ζενμμθναζία, ηυηε ε ηζμννμπία μεηαημπίδεηαη πνμξ ηα ανηζηενά, δειαδή πνμξ ηε δηάζπαζε ημο SO3. Ηαηαιφηεξ Μη θαηαιφηεξ δεκ επενεάδμοκ ηε ζέζε ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ. Μη θαηαιφηεξ επηηαπφκμοκ θαη ηηξ δφμ ακηίζεηεξ ακηηδνάζεηξ με ημκ ίδημ νοζμυ, με απμηέιεζμα κα μεηχκμοκ ημ πνυκμ πμο πνεηάδεηαη γηα ηεκ απμθαηάζηαζε ηεξ ηζμννμπίαξ.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

135

Γνςηήζεηξ Ηαηακυεζεξ 1. Νμημη πανάγμκηεξ επενεάδμοκ ηε ζέζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ; 2. Πη ιέεη ε ανπή Le Chatelier; 3. Ννμξ ηα πμφ ζα μεηαημπηζηεί ε ηζμννμπία ζηεκ αμθίδνμμε ακηίδναζε:   CH3OH(g), ΔΗ < 0; CO(g) + 2H2(g)   α. ακ αολήζμομε ηε ζενμμθναζία; β. ακ ειαηηχζμομε ημκ υγθμ ημο δμπείμο πμο πενηέπεη ηα αένηα ηζμννμπίαξ ζε ζηαζενή ζενμμθναζία; γ. Ακ πνμζζέζμομε ζημ μίγμα ηζμννμπίαξ H2; 4. Κα ζομπιενχζεηε με έκα Ο υζεξ απυ ηηξ επυμεκεξ πνμηάζεηξ είκαη ζςζηέξ θαη με Θ υζεξ είκαη ιακζαζμέκεξ. α. Μη μμκυδνμμεξ ακηηδνάζεηξ έπμοκ πάκημηε μεγάιε ηαπφηεηα θαη μη αμθίδνμμεξ έπμοκ πάκημηε μηθνή ηαπφηεηα. β. Ε απυδμζε μηαξ αμθίδνμμεξ ακηίδναζεξ είκαη πάκημηε μηθνυηενε ημο 1. γ. Οηεκ θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ μη ζογθεκηνχζεηξ υιςκ ηςκ ακηηδνχκηςκ είκαη πάκημηε ίζεξ μεηαλφ ημοξ. δ. Οηεκ θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ εθυζμκ μη ζοκζήθεξ παναμέκμοκ ζηαζενέξ, μη ζογθεκηνχζεηξ υιςκ ηςκ ακηηδνχκηςκ θαη πνμσυκηςκ παναμέκμοκ ζηαζενέξ.

5. Κα ζομπιενχζεηε ηα θεκά ζηηξ πνμηάζεηξ: α. ΋ηακ μεηαβάιιμομε έκα απυ ημοξ ……………………… ηζμννμπίαξ (ζογθέκηνςζε, πίεζε, ζενμμθναζία) ε ζέζε ηεξ ηζμννμπίαξ μεηαημπίδεηαη πνμξ εθείκε ηεκ θαηεφζοκζε πμο ηείκεη κα ………………… ηε μεηαβμιή πμο επηθέναμε. β. Ιείςζε ηεξ ζενμμθναζίαξ μεηαημπίδεη ηεκ ηζμννμπία πνμξ ηεκ θαηεφζοκζε εθείκε πμο …………………… ζενμυηεηα, δειαδή ΔΕ είκαη ……………… ημο μεδεκυξ. γ. Ιεηαβμιή ηεξ πίεζεξ πμο γίκεηαη με μεηαβμιή ημο ………………… ημο δμπείμο επενεάδεη ηε ζέζε ηζμννμπίαξ οπυ ηεκ πνμτπυζεζε α. κα μεηέπμοκ ζηεκ ηζμννμπία ……………… ζχμαηα θαη β. κα παναηενείηαη ………………… ημο ανηζμμφ ηςκ mol ηςκ …………………. Αφλεζε ηεξ πίεζεξ (ζε ζηαζενή ζενμμθναζία) μεηαημπίδεη ηεκ ηζμννμπία πνμξ ηεκ θαηεφζοκζε πμο πνμθαιεί …………… ημο ανηζμμφ ηςκ mol ηςκ αενίςκ.   CO(g) + Cℓ2(g) ΔΗ < 0.

6. Δίκεηαη ε ηζμννμπία COCℓ2(g)   Ννμξ ηα πμφ ζα μεηαημπηζηεί ε ηζμννμπία ακ: α. Αολήζμομε ηε ζενμμθναζία; β. Αολήζμομε ηεκ πίεζε ειαηηχκμκηαξ ημκ υγθμ ημο δμπείμο; γ. Ννμζζέζμομε ζημ δμπείμ CO;

136

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

7. Κα ζεμεηχζεηε με Ο ηηξ ζςζηέξ απυ ηηξ επυμεκεξ πνμηάζεηξ θαη με Θ ηηξ ιακζαζμέκεξ.   Ε2(g) + I2(g) δεκ επενεάδεηαη ακ αολήζμομε ημκ υγθμ ημο α. H ηζμννμπία: 2ΕΖ(g)   δμπείμο ζε ζηαζενή ζενμμθναζία. β. ΋ηακ αολάκμομε ηε ζενμμθναζία αολάκεη ε απυδμζε μηαξ ελχζενμεξ ακηίδναζεξ. γ. Ννμζζήθε θαηαιφηε αολάκεη ηεκ απυδμζε ηεξ ελχζενμεξ ακηίδναζεξ.

8. Δίκμκηαη μη ηζμννμπίεξ πμο πενηγνάθμκηαη απυ ηηξ ακηηδνάζεηξ:   2ΕΖ(g)   PCℓ3(g) + Cℓ2(g) α. Ε2(g) + Ζ2(g)  β. PCℓ5(g)      2CO(g)   CaO(s) + CO2(g) γ. CO2(g) + C(s)  δ. CaCO3(s)    Οε πμηεξ απυ αοηέξ ηηξ ηζμννμπίεξ υηακ αολάκμομε ημκ υγθμ ημο δμπείμο δηαηανάζζεηαη ε ηζμννμπία θαη πνμξ πμηα θαηεφζοκζε μδεφεη ε ακηίδναζε χζηε κα ακαηνεζεί ε μεηαβμιή;   2SO3(g) ΔΗ = -45 kcal.

9. Δίκεηαη ε ηζμννμπία 2SO2(g) + O2(g)   Νμηα απυ ηηξ επυμεκεξ μεηαβμιέξ ζε έκα μίγμα ηζμννμπίαξ SO2, O2 θαη SO3 ζα πνμθαιέζεη αφλεζε ηεξ πμζυηεηαξ ημο SO3; α. Αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ. β. Γιάηηςζε ημο υγθμο ημο δμπείμο ζε Τ = ζηαζενή. γ. Αθαίνεζε πμζυηεηαξ O2 απυ ημ δμπείμ (V θαη Τ ζηαζενά). δ. Ννμζζήθε αδνακμφξ αενίμο, π.π. He ( με V θαη Τ ζηαζενά).

10. Νμηεξ απυ ηηξ αθυιμοζεξ ηζμννμπίεξ δε ζα δηαηαναπζμφκ ακ αολήζμομε ημκ υγθμ ημο δμπείμο ζε ζηαζενή ζενμμθναζία;   2NH3(g)   2ΕΖ(g) α. Κ2(g) + 3H2(g)  β. Ε2(g) + Ζ2(g)      2CO(g) γ. CO2(g) + C(s)  

  CO2(g) δ. C(s) + O2(g)  

  2NO2(g) ε. 2ΚΜ(g) + O2(g)  

  CH3OH(g), ΔΕ<0.

11. Δίκεηαη ε ελχζενμε ακηίδναζε: CO(g) + 2H2(g)   α. Νχξ ε αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ επενεάδεη ηεκ ηαπφηεηα θαη πχξ ηεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ; β. Νχξ ε αφλεζε ηεξ πίεζεξ επενεάδεη ηεκ ηαπφηεηα θαη πχξ ηεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ;

12. Νμηα επίδναζε έπμοκ ζηε ζέζε ηζμννμπίαξ θαη ζηεκ απυδμζε ηςκ επυμεκςκ ακηηδνάζεςκ: i. ε ειάηηςζε ηεξ πίεζεξ με αφλεζε ημο υγθμο ημο δμπείμο; ii. ε ειάηηςζε ηεξ ζενμμθναζίαξ;   2NO2(g), ΔΕ < 0   CO(g)+H2(g), ΔΕ > 0 α. 2NO(g)+O2(g)  β. C(s)+H2O(g)      2HI(g), ΔΕ > 0 γ. H2(g)+I2(g)  

  2NH3(g), ΔΕ < 0 ε. N2(g)+3H2(g)  

  2CO(g), ΔΕ > 0 δ. C(s)+CO2(g)  

  RCOOR’ (l)+H2O(l),ΔΕ 0 ζη. RCOOH(l)+R’OH(l)  

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

137

13. Οε πoηεξ αvηηδνάζεηξ ε πίεζε επενεάδεη ηεv ηαπφηεηα θαη ζε πoηεξ ηε πεμηθή ηζoννoπία; Νχξ επενεάδεη ε αφλεζε ηεξ ζενμoθναζίαξ ηεv ηαπφηεηα θαη πχξ ηε πεμηθή ηζoννoπία, υηαv έπoομε: α. ελχζενμε θαη β. εvδυζενμε αvηίδναζε;   2SO3(g) , ΔΕ=- 45 kcal. Νoηεξ ζοvζήθεξ πίεζεξ 14. Δίvεηαη ε αvηίδναζε: 2SO2(g) + O2(g)   θαη ζενμoθναζίαξ (ορειή, παμειή, μέηνηα) είvαη εοvoσθυηενεξ απυ άπoρε: α. απυδoζεξ; β. ηαπφηεηαξ; γ. απυδoζεξ θαη ηαπφηεηαξ ζογπνυvςξ;   Cu(s) + H2O(g), ΔΕ<0. ΋ηαv oη oοζίεξ αοηήξ ηεξ 15. Δίvεηαη ε αvηίδναζε: CuO(s) + H2(g)   αvηίδναζεξ είvαη ζε ηζoννoπία, ε μεηαηυπηζε ηεξ ηζoννoπίαξ είvαη δοvαηή, αv: α. αολεζεί ε πίεζε; β. αολεζεί ε ζενμoθναζία; γ. πνoζηεζεί θη άιιo CuO(s); δ. πνoζηεζεί θαηαιφηεξ;   2NO2(g) , ΔΕ=-113 kJ. Ε αvαιoγία ηoο NO2 ζηo 16. Δίvεηαη ε ηζoννoπία: 2ΚΜ(g) + O2(g)   μίγμα ζα αολεζεί με: i. αφλεζε ηεξ ζενμoθναζίαξ; ii. αφλεζε ηεξ πίεζεξ ηoο ζοζηήμαηoξ; iii. αφλεζε ηεξ μενηθήξ πίεζεξ ηoο oλογυvoο;

  CaO(s) + CO2(g) , ΔΕ= 178 kJ, 17. Πo CO2 πoο πανάγεηαη ζηεv αvηίδναζε: CaCO3(s)   μπoνεί vα αολεζεί με: α. αφλεζε ηεξ ζενμoθναζίαξ; β. αφλεζε ηεξ πίεζεξ; γ. πνoζζήθε επηπιέov πoζυηεηαξ CaO;

18. ΋ηαv ζίδενoξ θαη οδναημoί βνίζθovηαη ζε θιεηζηυ δoπείo ζηoοξ 700oC, απoθαζίζηαηαη ε   Fe3O4(s) + 4H 2(g) , ΔΕ<0. ελήξ ηζoννoπία: 3Fe(s) + 4H2O(g)   Νoηo απυ ηα παναθάης ζα αολήζεη ηεv πoζυηεηα ηoο οδνoγυvoο ζηo ζφζηεμα ηζoννoπίαξ; α. Ιείςζε ηεξ μενηθήξ πίεζεξ ηςv οδναημχv. β. Αφλεζε ηεξ oιηθήξ πίεζεξ ηoο ζοζηήμαηoξ. γ. Αφλεζε ηεξ μάδαξ ηoο ζηδήνoο. δ. Ιείςζε ηεξ ζενμoθναζίαξ ζηoοξ 600oC. ε. Ννoζζήθε αδναvoφξ αενίoο ζε ζηαζενυ υγθμ.

19. Ιηα εζηενoπoίεζε θαηαιήγεη ζε ΢.I. Πη επίδναζε ζα έπoοv ζηεv απυδoζε ηεξ ακηίδναζεξ:   CH3COOC2H5 (l) + Ε2Μ(l) CH3COOH(l) + C2H5OH(l)   (oλφ) + (αιθoυιε) (εζηέναξ) + Ε2 Μ Αv ηα ηέζζενα ζχμαηα βνίζθovηαη ζε πεμηθή ηζoννoπία, πχξ ζα μεηαηoπηζηεί αοηή: α. με πνoζζήθε αθοδαηηθoφ (π.π. άvοδνo CaCℓ2); β. με πνoζζήθε vέαξ πoζυηεηαξ αιθoυιεξ; γ. με αφλεζε ηεξ πίεζεξ; δ. με αφλεζε ηεξ ζενμoθναζίαξ μέπνη ηo Ο.Δ. ηoο εζηένα, αv γvςνίδεηε υηη θαηά ηεv αvηίδναζε δεv εθιφεηαη, oφηε απoννoθάηαη ζενμυηεηα;

138

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

20. Ε αvηίδναζε ηoο CO2 με ηo Ε 2 θαηά ηεv oπoία πανάγovηαη οδναημoί θαη CO, δίvεηαη απυ   H 2O (g) + CO(g), ΔΕ=41 kJ. Νoηα απυ ηηξ αθυιoοζεξ ηεv ελίζςζε: Ε2(g) + CO2(g)   μεηαβoιέξ ζα αολήζεη ηεv πoζυηεηα ηoο Ε2 ζηo μείγμα ηζoννoπίαξ; α. Ιείςζε ηεξ ζενμoθναζίαξ ηoο ζοζηήμαηoξ. β. Αφλεζε ηεξ πίεζεξ ηoο ζοζηήμαηoξ. γ. Ννoζζήθε θαηαιφηε.

21. Ε απυδoζε μίαξ αvηίδναζεξ μπoνεί vα αολεζεί ζίγoονα: α. αv αολήζoομε ηα mol ηoο αvηηδνχvηoξ πoο βνίζθεηαη ζε πενίζζεηα; β. αv μεηχζoομε ηα mol ηςv πνoσυvηςv; γ. αv μεηαβάιιoομε ηov υγθo; δ. αv αιιάλoομε ηε ζενμoθναζία; ε. αv αολήζoομε ηα mol ηoο αvηηδνχvηoξ πoο βνίζθεηαη ζε έιιεημμα;

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

139

ΑΟΗΕΟΓΖΟ 4.2.Α. ΑΞ΢Ε LE CHATELIER Ναναδείγμαηα

4.2.1. Οηα παναθάης δμπεία, πενηέπμκηαη ηα Α(g) θαη Β(g) πμο ζομβμιίδμκηαη ςξ

θαη

  B( g ) , ΔΕ<0. ακηίζημηπα, ζε θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ: A( g )  

Καηάζηαζη ιζορροπίας A( g )  B( g )   

1

2

3

4

5

α. Οημ δμπείμ πμο πενηέπεη ημ ζφζηεμα ζηεκ θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ πνμζζέημομε μνηζμέκε πμζυηεηα ημο B. Νμημ απυ ηα πέκηε δμπεία πανηζηάκεη θαιφηενα ηε κέα ζέζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ; Κα ελεγήζεηε ηεκ απάκηεζε. β. Ε ζενμμθναζία ημο ζοζηήμαημξ πμο βνίζθεηαη ζηεκ θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ μεηχκεηαη. Νμημ απυ ηα πέκηε δμπεία πανηζηάκεη θαιφηενα ηε κέα ζέζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ; Κα ελεγήζεηε ηεκ απάκηεζε. γ. Ε πίεζε ημο ζοζηήμαημξ πμο βνίζθεηαη ζηεκ θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ αολάκεηαη. Νμημ απυ ηα πέκηε δμπεία πανηζηάκεη θαιφηενα ηε κέα ζέζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ; Κα ελεγήζεηε ηεκ απάκηεζε.

140

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Ακάιοζε,

Νχξ ε πνμζζήθε Β(g), ε αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ θαη ε αφλεζε

Απαηημφμεκεξ ηεξ πίεζεξ επενεάδεη ηε ζέζε ΢.Ζ.; γκχζεηξ Παθηηθή

Θα εθανμυζμομε ηεκ ανπή Le Chatelier.

Γπίιοζε

α. Οημ ανπηθυ μίγμα οπάνπμοκ 6 Α θαη 4 Β. Ακ πνμζζέζμομε Β ζημ ζφζηεμα, ε ζέζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ ζα μεηαημπηζηεί πνμξ η’ ανηζηενά, μπυηε πανάγμκηαη κέα μυνηα Α, μέπνηξ υημο ε ακαιμγία ηςκ μμνίςκ Β πνμξ ηα μυνηα Α κα είκαη ίδηα μ’ αοηή ημο ανπηθμφ μίγμαημξ πμο βνίζθεηαη ζηεκ θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ. Γηαηί:

KC 

CB nB . Αοηυ ζομβαίκεη ζημ δμπείμ 2.  C A nA

β. Ιείςζε ηεξ ζενμμθναζίαξ μεηαημπίδεη ηε ζέζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ ηεξ ελχζενμεξ ακηίδναζεξ πνμξ ηα δεληά, μπυηε θαηακαιχκμκηαη μυνηα Α θαη ζπεμαηίδμκηαη μυνηα Β. Αοηυ ζομβαίκεη ζημ δμπείμ 5.   B( g ) δε ζομβαίκεη μεηαβμιή γ. Γθυζμκ ζηεκ ακηίδναζε: A( g )  

ημο υγθμο, ε πίεζε δεκ επενεάδεη ηε ζέζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ ηεξ ακηίδναζεξ. Έηζη, μ ανηζμυξ ηςκ μμνίςκ Α θαη Β ζα παναμείκεη ίδημξ μ’ αοηυκ ημο ανπηθμφ μίγμαημξ. Αοηυ ζομβαίκεη ζημ δμπείμ 3.

4.2.2. Ε παναζθεοή αμμςκίαξ γίκεηαη ζφμθςκα με ηεκ ακηίδναζε:   2 NH 3 ( g ), N 2 ( g )  3H 2 ( g )  

  92, 2 kJ

Οε θιεηζηυ δμπείμ εθμδηαζμέκμ με έμβμιμ θαη ζηνυθηγγα οπάνπμοκ ζε ηζμννμπία ηα αένηα Κ2, Ε2 θαη ΚΕ3. Ννμξ πμηα θαηεφζοκζε ζα μεηαημπηζηεί ε ηζμννμπία, ακ: α. πνμζζέζμομε ζημ δμπείμ Κ2 (V,T=ζηαζ.); β. απμμαθνφκμομε απυ ημ δμπείμ ΚΕ3 (V,T=ζηαζ.);

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

141

γ. αολήζμομε ηε ζενμμθναζία (V=ζηαζ.); δ. αολήζμομε ηεκ πίεζε ειαηηχκμκηαξ ημκ υγθμ (Π=ζηαζ.); ε. πνμζζέζμομε θαηαιφηε; Ακάιοζε,

Νμημη πανάγμκηεξ επενεάδμοκ ηε ζέζε ΢.Ζ. θαη με πμημ ηνυπμ;

Απαηημφμεκεξ γκχζεηξ Παθηηθή

Θα εθανμυζμομε ηεκ ανπή Le Chatelier.

Γπίιοζε

α. Ε ηζμννμπία ζα μεηαημπηζηεί δεληά, ζα πάνμομε πενηζζυηενε ΚΕ3. β. Ε ηζμννμπία ζα μεηαημπηζηεί δεληά, ζα πάνμομε θαη άιιε πμζυηεηα ΚΕ3, υπη υμςξ υζε απμμαθνφκμομε. γ. Ε ηζμννμπία ζα μεηαημπηζηεί ανηζηενά, γηαηί ε ακηίδναζε πνμξ ηα δεληά είκαη ελχζενμε. δ. Ε ηζμννμπία ζα μεηαημπηζηεί δεληά, γηαηί ζημ 2μ μέιμξ έπμομε 2 mol ΚΕ3, εκχ ζημ 1μ μέιμξ ηεξ ελίζςζεξ έπμομε 4 mol (1 mol N2 + 3 mol H2). ε. Ε ηζμννμπία δε μεηαβάιιεηαη.

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 4.2.3. Οε θιεηζηυ δμπείμ έπμομε ζε ηζμννμπία a mol N2, β mol H2, γ mol ΚΕ3 ζε   2 NH 3 ,   22 kcal ζενμμθναζία  : N 2  3H 2   α. Αολάκμομε ημκ υγθμ ημο δμπείμο, μπυηε ε πμζυηεηα ηεξ ΚΕ3 ειαηηχκεηαη. β. Αολάκμομε ηε ζενμμθναζία, μπυηε ε πμζυηεηα ηεξ ΚΕ3 αολάκεηαη. γ. Ννμζζέημομε πμζυηεηα Ε2, μπυηε ε πμζυηεηα ηεξ ΚΕ3 ειαηηχκεηαη. Νμηα απυ ηηξ παναπάκς ηνεηξ πνμηάζεηξ είκαη ζςζηή; 4.2.4. Οε θιεηζηυ δμπείμ έπμομε ζε ηζμννμπία α mol SO2, β mol O2, θαη γ mol SO3 ζε

  2SO3 ,   198 kJ . ζενμμθναζία ζ: 2SO2  O2   α. Ννμζζέημομε πμζυηεηα Μ2, μπυηε ε πμζυηεηα ημο SO3 ειαηηχκεηαη. β. Αολάκμομε ηεκ ζενμμθναζία, μπυηε ε πμζυηεηα ημο SO3 ειαηηχκεηαη. γ. Αολάκμομε ημο υγθμ ημο δμπείμο, μπυηε ε πμζυηεηα ημο SO3 ειαηηχκεηαη. Νμηεξ απυ ηηξ ηνεηξ παναπάκς πνμηάζεηξ είκαη ζςζηέξ;

142

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

4.2.5. Δίκεηαη ε ηζμννμπία:

  2CO( g )   0 . Νμημ απμηέιεζμα C(s)  CO2 ( g )  

πνμθαιμφκ ζ’ αοηή ηεκ ηζμννμπία μη παναθάης μεηαβμιέξ; α. Αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ. β. Ιείςζε ηεξ ζενμμθναζίαξ με ζφγπνμκε αφλεζε ηεξ πίεζεξ. γ. Αφλεζε ηεξ πμζυηεηαξ ημο C(s) με ζηαζενυ ημκ υγθμ θαη ηε ζενμμθναζία. δ. Αφλεζε ηεξ πμζυηεηαξ ημο CO2(g) με ζηαζενυ ημκ υγθμ θαη ηε ζενμμθναζία. ε. Αφλεζε ημο υγθμο με ζηαζενή ζενμμθναζία. Νμηα ή πμηεξ απυ ηηξ παναπάκς μεηαβμιέξ επενεάδμοκ ηε ζηαζενά ηζμννμπίαξ; 4.2.6. Ακάθενε ηνυπμοξ πμο αολάκμοκ ηεκ απυδμζε ηςκ παναθάης ακηηδνάζεςκ:

  CaO( s)  CO2 ( g ), α. CaCO3 (s)  

  0

  2CO( g ),   0 β. 2C (s)  O2 ( g )     2 NO2 ( g ),   0 γ. N2O4 ( g )     2SO3 ( g ), ΓΗ<0 δ. 2SO2 ( g )  O2 ( g )     CO2 ( g )  NO( g ), ΓΗ<0 ε. CO( g )  NO2 ( g )   4.2.7. Οε θιεηζηυ δμπείμ υγθμο 1 L έπμομε ζε ηζμννμπία 4 mol N2O4 θαη 2 mol NO2.   2NO2(g), ακ ε Ννμζζέημομε 10 mol αενίμο He. Θα δηαηαναπζεί ε ηζμννμπία N2O4(g)   ζενμμθναζία παναμείκεη ζηαζενή;

  Ag ( s )  Fe3 (aq) .

4.2.8. Δίκεηαη ζε οδαηηθυ δηάιομα ε ηζμννμπία: Ag  (aq)  Fe2 (aq)   Κα επηιέλεηξ δφμ απυ ηηξ παναθάης μεηαβμιέξ πμο θαηεοζφκμοκ ηεκ ηζμννμπία πνμξ ηα ανηζηενά. a. Αναίςζε ημο δηαιφμαημξ. β. Ννμζζήθε Ag ζημ δηάιομα.

2 γ. Ννμζζήθε πμζυηεηαξ ηυκηςκ Fe ζημ δηάιομα. δ. Ννμζζήθε ηυκηςκ Cl  ζημ δηάιομα πμο μδεγμφκ ζημ ζπεμαηηζμυ ηδήμαημξ AgCℓ. ε. Απμμάθνοκζε ηυκηςκ Fe3 απυ ημ δηάιομα.

4.2.9. Ε αμμςκία, ΚΕ3, παναζθεοάδεηαη βημμεπακηθά θαηά Haber ζφμθςκα με ηεκ ακηίδναζε:

  2 NH 3 ( g ), N2 ( g )  3H 2 ( g )  

ΓΗ ο =-92 kJ .

α. Νμημ απμηέιεζμα πνμθαιμφκ ζηεκ απυδμζε θαη ζηεκ ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ μη παναθάης επεμβάζεηξ; i. Αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ. ii. Αφλεζε ηεξ πίεζεξ. iii. ΢νεζημμπμίεζε ημο ιεοθυπνοζμο, Pt, ςξ θαηαιφηε. β. Γλήγεζε γηαηί ζηε βημμεπακία, εθηυξ απυ ηε πνήζε θαηαιφηε, πνεζημμπμημφκηαη ορειή ζενμμθναζία θαη ορειή πίεζε.

4.2.10. Ε μεηαηνμπή ηεξ αημμζθαηνίκεξ ζε μλοαημμζθαηνίκε (πμο μεηαθένεη μλογυκμ ζημοξ δηάθμνμοξ ηζημφξ) αθμιμοζεί ημ γεκηθυ ζπήμα:   μλοαημμζθαηνίκε (aq). αημμζθαηνίκε (aq) + O2(aq)  

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

143

Ε ζογθέκηνςζε ημο Μ2 ζημ αίμα ελανηάηαη απυ ηε μενηθή ημο πίεζε ζημκ αένα. Ιε δεδμμέκμ υηη ε μενηθή πίεζε ημο Μ2 ζημκ αένα μεηχκεηαη υζμ αολάκεηαη ημ φρμξ απυ ημ επίπεδμ ηεξ ζάιαζζαξ ελεγήζηε γηαηί: α. H άκμδμξ, ζε ζφκημμμ πνμκηθυ δηάζηεμα, ζε ανθεηά ρειυ βμοκυ (ζε μενηθέξ χνεξ ζε ορυμεηνμ π.π. 2100 m) πνμθαιεί ζημκ ακζνχπηκμ μνγακηζμυ εκδεπμμέκςξ δαιάδα, πμκμθέθαιμ, θ.ά., δειαδή ζομπηχμαηα ακεπάνθεηαξ μλογυκμο. β. Oη άκζνςπμη πμο δμοκ ζε βμοκά θαη πμο έπμοκ πνμζανμμζηεί ζε παμειή πίεζε μλογυκμο έπμοκ θμθθηκςπυ πνυζςπμ.

4.2.11 Ε θαφζε ηεξ βεκδίκεξ ζημκ θηκεηήνα εκυξ αοημθηκήημο δίκεη μεηαλφ ηςκ άιιςκ, ηα αένηα CO θαη CO2. Πα αένηα αοηά, μαδί με ημ Μ2 ημο αένα, μπμνμφκ κα ζομμεηέπμοκ ζηεκ   2CO2 ( g ),    556 kJ . ακηίδναζε: 2CO( g )  O2 ( g )   Νχξ μεηαβάιιμκηαη ε ζενμμθναζία θαη ε πίεζε θαηά ηεκ έλμδμ ηςκ θαοζαενίςκ απυ ημκ θηκεηήνα ημο αοημθηκήημο θαη πχξ επενεάδμοκ ηε ζογθέκηνςζε ημο CO, πμο είκαη επηθίκδοκμ αένημ; 4.2.12. Πμ αένημ Κ2Μ4 είκαη άπνςμμ, εκχ ημ αένημ ΚΜ2 είκαη θαζηακμθυθθηκμ. Οε θιεηζηυ γοάιηκμ δμπείμ, ζημοξ 30μC, ηα παναπάκς αένηα βνίζθμκηαη ζε ηζμννμπία,   2NO2(g), θαη ημ μίγμα είκαη έγπνςμμ. Ακ θένμομε ημ δμπείμ ζε ζενμμθναζία 0μC, Κ2Μ4(g)   ηυηε παναηενμφμε υηη ημ μίγμα ζπεδυκ απμπνςμαηίδεηαη. Ιε βάζε ηα παναπάκς δεδμμέκα, κα εθηημήζεηξ ακ ε δηάζπαζε ημο Κ2Μ4 ζε ΚΜ2 είκαη εκδυζενμε ή ελχζενμε ακηίδναζε.

4.2.13. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο, ζε ζενμμθναζία 817μC, πενηέπεηαη μίγμα CO2(g), C(s) θαη CO(g) ζε θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ πμο πενηγνάθεηαη με ηε πεμηθή ελίζςζε: CO2(g) + C(s)   2CO(g) , ΔΕ0. Πη ζα ζομβεί ζηεκ ηζμννμπία, ακ:   α. αολεζεί ε ζενμμθναζία; β. αολεζεί ε πίεζε; γ. απμμαθνοκζεί μνηζμέκε πμζυηεηα CO2(g); δ. πνμζηεζεί μνηζμέκε πμζυηεηα C(s); ε. πνμζηεζεί μνηζμέκε πμζυηεηα CO; 4.2.14.

Οηε

πεμηθή

ηζμννμπία

πμο

πενηγνάθεηαη

με

ηε

πεμηθή

ελίζςζε

  2 SO3 ( g ) , ΔΕ0 πνμξ πμηα θαηεφζοκζε ζα μεηαημπηζηεί ε ζέζε πεμηθήξ 2SO2 ( g )  O2 ( g )  

ηζμννμπίαξ ακ: α. αολεζεί ε πίεζε; γ. πνμζηεζεί μνηζμέκε πμζυηεηα SO2(g); ε. απμμαθνοκζεί μνηζμέκε πμζυηεηα SO3(g);

β. ειαηηςζεί ε ζενμμθναζία; δ. πνμζηεζεί μνηζμέκε πμζυηεηα O2(g);

4.2.15. Ε απυδμζε, α %, ηεξ ακηίδναζεξ παναζθεοήξ ηεξ αμμςκίαξ, ΚΕ3(g), πμο απμδίδεηαη

  2 NH 3 ( g ),   22 kcal αολάκεηαη, υηακ: με ηε πεμηθή ελίζςζε: N2 ( g )  3H 2 ( g )   α. πνμζζέημομε επηπιέμκ πμζυηεηα αδχημο, Κ2(g) ή οδνμγυκμο, H2(g); β. απμμαθνφκμομε αμμςκία, ΚΕ3(g); γ. ρφπμομε ημ πεμηθυ ζφζηεμα; δ. αολάκμομε ηε πίεζε; ε. ζομβαίκμοκ υια ηα πνμεγμφμεκα;

144

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

4.2.16. Οε πμηεξ απυ ηηξ παναθάης πεμηθέξ ακηηδνάζεηξ ε ζέζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ επενεάδεηαη απυ ηε μεηαβμιή ηεξ πίεζεξ;

  2CO( g ) α. C (s)  CO2 ( g )  

  2 NH 3 ( g ) β. N2 ( g )  3H 2 ( g )  

  PCl3 ( g )  Cl2 ( g ) γ. PCl5 ( g )  

  3Fe( s )  4 H 2O( g ) δ. Fe3O4 (s)  4H 2 ( g )  

  2HI ( g ) ε. H 2 ( g )  I 2 ( g )   4.2.17. Οε πμηεξ απυ ηηξ παναθάης πεμηθέξ ακηηδνάζεηξ ε ζέζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ ζα μεηαημπηζηεί πνμξ ηα δεληά, ακ αολήζμομε ηε ζενμμθναζία;

  2 NH 3 ( g ) , ΔΕ0 α. N2 ( g )  3H3 ( g )  

  2 NO( g ) , ΔΕ0 β. N2 ( g )  O2 ( g )  

  CO( g )  Cl2 ( g ) , ΔΕ0 γ. COCl2 ( g )  

  2CO( g )  O2 ( g ) , ΔΕ0 δ. 2CO2 ( g )  

  CO( g )  H 2 ( g ) , ΔΕ0 ε. C (s)  H 2O( g )   4.2.18.

Οε

δμπείμ

ζηαζενμφ

υγθμο

έπεη

απμθαηαζηαζεί

ε

πεμηθή

ηζμννμπία:

  2 NO( g ) , ΓΗ0. Ακ ε ζενμμθναζία ζημ δμπείμ ανπίζεη κα αολάκεηαη, N2 ( g )  O2 ( g )   ελεγήζηε πμηεξ απυ ηηξ παναθάης πνμηάζεηξ είκαη ζςζηέξ θαη πμηεξ ιακζαζμέκεξ. α. H πμζυηεηα ημο ΚΜ(g) αολάκεηαη. β. H ζοκμιηθή πίεζε ζημ δμπείμ αολάκεηαη. γ. H ποθκυηεηα ημο μίγμαημξ ζηεκ θαηάζηαζε ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ παναμέκεη ζηαζενή. δ. H απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ μεηχκεηαη.

4.2.19. Οε θιεηζηυ δμπείμ έπεη απμθαηαζηαζεί πεμηθή ηζμννμπία, υπςξ πενηγνάθεηαη απυ ηε

  BO(s)  CO2 (g),   0 . Ακ ε ζενμμθναζία ζημ δμπείμ πεμηθή ελίζςζε: BCO3 (s)   ανπίζεη κα μεηχκεηαη, ελεγήζηε πμηεξ απυ ηηξ παναθάης πνμηάζεηξ είκαη ζςζηέξ θαη πμηεξ ιακζαζμέκεξ: α. ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ μεηχκεηαη. β. ε πμζυηεηα ημο BαO(s) μεηχκεηαη. γ. ε πμζυηεηα ημο CO2(g) αολάκεηαη. δ. ε πίεζε ζημ δμπείμ αολάκεηαη.

4.2.20. Οε θιεηζηυ δμπείμ έπεη απμθαηαζηαζεί πεμηθή ηζμννμπία, υπςξ πενηγνάθεηαη απυ ηε

  SO2(g), ΔΕ0 . Κα ελεγήζεηε πμηεξ απυ ηηξ παναθάης πεμηθή ελίζςζε: S (s)  O2 ( g )   πνμηάζεηξ είκαη ζςζηέξ θαη πμηεξ ιακζαζμέκεξ: α. Ε πνμζζήθε S(s) πνμθαιεί αφλεζε ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο SO2(g). β. Αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ πνμθαιεί ειάηηςζε ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο Μ2(g). γ. Ννμζζήθε Μ2(g) πνμθαιεί αφλεζε ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο SO2(g). δ. Απμμάθνοκζε SO2(g) πνμθαιεί μεηαηυπηζε ηεξ ζέζεξ ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ πνμξ ηα δεληά.

4.2.21. Ννμξ πμηα θαηεφζοκζε ζα μεηαημπηζηεί ε ζέζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ αμθίδνμμεξ

  2 NO( g ) , πεμηθήξ ακηίδναζεξ πμο πανηζηάκεηαη απυ ηε πεμηθή ελίζςζε: N2 ( g )  O2 ( g )   ΓΗ0. Ακ:

α. αολεζεί ε ζενμμθναζία;

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

β. αολεζεί ε πίεζε;

145

γ. πνμζηεζεί ζημ δμπείμ κέα πμζυηεηα αδχημο N2(g); δ. απμμαθνοκζεί μνηζμέκε πμζυηεηα μλογυκμο, O2(g); ε. πνμζηεζεί κέα πμζυηεηα μμκμλείδημο ημο αδχημο, NO(g); 4.2.22. Οηηξ ακηηδνάζεηξ πμο πανηζηάκμκηαη με ηηξ παναθάης πεμηθέξ εληζχζεηξ:

  SO2Cl2 ( g ) α. SO2 ( g )  Cl2 ( g )  

1 2

  SO3 ( g ) β. SO2 ( g )  O2 ( g )  

  2 NO( g ) γ. N2 ( g )  O2 ( g )   Ε πμζυηεηα ηςκ πνμσυκηςκ ζα αολεζεί ακ ε ζοκμιηθή πίεζε ηςκ αενίςκ μηγμάηςκ αολεζεί απυ 1 atm ζε 10 atm; 4.2.23. Πμ Κ2Μ2(g), ζε ζενμμθναζία 25μC, δηαζπάηαη ζε πμζμζηυ 12,5% ζε NO2(g), ζφμθςκα

  2 NO2 ( g ) , ΓΗ= -57,2 kJ. με ηε πεμηθή ελίζςζε: N2O4 ( g )   Κα πνμβιέρεηε ακ ημ πμζμζηυ ηεξ δηάζπαζεξ αολεζεί υηακ: α. ημ μίγμα ηεξ ακηίδναζεξ μεηαθενζεί ζε άιιμ δμπείμ πμο έπεη δηπιάζημ υγθμ. β. ε ζενμμθναζία ημο μίγμαημξ αολεζεί ζημοξ 50μC. γ. πνμζηεζεί θαηαιφηεξ.

4.2.24. Οε πμηεξ απυ ηηξ ακηηδνάζεηξ, πμο πανηζηάκμκηαη με ηηξ παναθάης πεμηθέξ εληζχζεηξ, ε αφλεζε ηεξ μιηθήξ πίεζεξ, ζε ζηαζενή ζενμμθναζία, ζα εοκμεί ημ ζπεμαηηζμυ ηςκ πνμσυκηςκ;

  CaO( s)  CO2 ( g ) α. CaCO3 (s)  

  2CO( g ) β. 2C (s)  O2 ( g )  

  2 NO2 ( g ) γ. 2 NO( g )  O2 ( g )  

  2 HBr ( g ) δ. H 2 ( g )  Br2 ( g )  

  3H 2 ( g )  N 2 ( g ) ε. 2 NH3 ( g )   4.2.25. Νμηεξ απυ ηηξ παναθάης πεμηθέξ ηζμννμπίεξ δε ζα επενεάδμκηαη απυ ηηξ μεηαβμιέξ ημο υγθμο, ζε ζηαζενή ζενμμθναζία;

  2 NH 3 ( g ) α. N2 ( g )  3H 2 ( g )  

  2 HCl ( g ) β. H 2 ( g )  Cl2 ( g )  

  2 NO2 ( g ) γ. 2 NO( g )  O2 ( g )  

  2 NO( g )  Cl2 ( g ) δ. 2 NOCl ( g )  

4.2.26. Οε πμηεξ απυ ηηξ ακηηδνάζεηξ, πμο πανηζηάκμκηαη με ηηξ παναθάης πεμηθέξ εληζχζεηξ, ε αφλεζε ηεξ πίεζεξ ζ’ αολάκεη ηεκ απυδμζε:

  CaO( s)  CO2 ( g ) α. CaCO3 (s)  

  2Cl2 ( g )  2 H 2O( g ) β. 4HCl ( g )  O2 ( g )  

  H2 (g )  I2 (g ) γ. 2HI ( g )  

  Fe3O4 (s )  4H 2 ( g ) δ. 3Fe(s)  4H 2O( g )  

  NH 3 ( g )  HCl ( g ) ε. NH 4Cl (s)   4.2.27. Οε πμηεξ απυ ηηξ παναθάης ακηηδνάζεηξ ε μεηαβμιή ηεξ πίεζεξ, ζε ζηαζενή ζενμμθναζία, δεκ επενεάδεη ηε πεμηθή ηζμννμπία;

  2 Na( s )  Cl2 ( g ) α. 2NaCl (s)  

146

  N 2O4 ( g ) β. 2 NO2 ( g )   Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

  PCl3 ( g )  Cl2 ( g ) γ. PCl5 ( g )  

  2HI ( g ) δ. H 2 ( g )  I 2 ( g )  

  3O2 ( g ) ε. 2O3 ( g )   4.2.28.

Οηεκ

αμθίδνμμε

ακηίδναζε,

πμο

πανηζηάκεηαη

με

ηε

πεμηθή

ελίζςζε:

  Fe3O4 ( s)  4 H 2 ( g ) ε μενηθή πίεζε ημο Ε2(g), ζηεκ θαηάζηαζε 3Fe(s)  4H 2O( g )   ηζμννμπίαξ, ζα αολάκεηαη: α. με ηεκ πνμζζήθε θαηαιφηε; γ. με ηεκ αφλεζε ηεξ μιηθήξ πίεζεξ;

β. με ηεκ αφλεζε ηεξ μενηθήξ πίεζεξ ημο H2O(g); δ. πνεζημμπμηχκηαξ μεγαιφηενε πμζυηεηα Fe(s);

4.2.29. Οηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ ηεξ πεμηθήξ ακηίδναζεξ, πμο πανηζηάκεηαη με ηε πεμηθή

  SO3 ( g ), H  45kcal μ ανηζμυξ ηςκ mol ημο SO3(g) ζ’ ελίζςζε: 2SO2 ( g )  O2 ( g )   αολεζεί ακ: α. αολεζεί ε ζενμμθναζία ημο ζοζηήμαημξ, ζε ζηαζενυ υγθμ; β. μ υγθμξ ημο δμπείμο ηεξ ακηίδναζεξ ειαηηςζεί, ζε ζηαζενή ζενμμθναζία; γ. απμμαθνοκζεί O2(g) απυ ημ δμπείμ ηεξ ακηίδναζεξ, ζε ζηαζενυ υγθμ θαη ζηαζενή ζενμμθναζία; δ. αολεζεί ε πίεζε ημο ζοζηήμαημξ με ηεκ πνμζζήθε αδνακμφξ αενίμο, ζε ζηαζενυ υγθμ θαη ζηαζενή ζενμμθναζία; ε. δε ζα ζομβεί ηίπμηε απυ ηα παναπάκς; 4.2.30. Νμηεξ είκαη μη θαιφηενεξ ζοκζήθεξ πίεζεξ θαη ζενμμθναζίαξ πμο πνέπεη κα εθανμμζημφκ γηα ηε ζφκζεζε ηεξ αμμςκίαξ (ελχζενμε ακηίδναζε), πμο πανηζηάκεηαη με ηε

  2 NH 3 ( g ) χζηε κα επηηφπμομε ορειή απυδμζε; πεμηθή ελίζςζε: N2 ( g )  3H 2 ( g )   α. Xαμειή Π θαη παμειή Ξ. β. Xαμειή Π θαη ορειή Ξ. γ. Yρειή Π θαη παμειή Ξ. δ. Yρειή Π θαη ορειή Ξ. ε. H ακηίδναζε είκαη ακελάνηεηε ηςκ Π θαη Ξ.

4.2.31. Πμ Κ2(g) θαη ημ Ε2(g) ακηηδνμφκ γηα κα ζπεμαηίζμοκ NH3(g), ζφμθςκα με ηε πεμηθή

  2 NH 3 ( g )  Q , ΓΗ0. Νχξ ζα επενεάδεηαη ε πμζυηεηα ηεξ ελίζςζε: N2 ( g )  3H 2 ( g )   NH3(g) ακ: α. ημ μίγμα ηεξ ακηίδναζεξ ζομπηεζηεί; γ. πνμζηεζεί επηπιέμκ H2(g);

β. ε ζενμμθναζία αολεζεί;

4.2.32. Ηαηά ηε ζφvζεζε ηεξ αμμςvίαξ ΚΕ3 απoθαζίζηαηαη ε ΢.I.:   2ΚΕ3, ΔΕ=-22 kcal. Ννoξ πoηα θαηεφζοvζε μεηαηoπίδεηαη ε ζέζε ΢.I.: Κ2 + 3Ε2   α. αv αολήζoομε ηε ζενμoθναζία; β. αv αολήζoομε ηε ζογθέvηνςζε ηoο αδχηoο; 4.2.33. Οε δμπείμ έπεη απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία:

  2 NH 3 ( g ),   92 kJ . Ννμξ πμηα θαηεφζοκζε ζα μεηαημπηζηεί ε N2 ( g )  3H 2 ( g )   πεμηθή ηζμννμπία ακ:

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

147

α. πνμζζέζμομε ζημ δμπείμ Κ2; β. αολήζμομε ηε ζενμμθναζία; γ. απμμαθνφκμομε έκα μένμξ ηεξ ΚΕ3 με ογνμπμίεζε; δ. ειαηηχζμομε ημκ υγθμ ημο δμπείμο; ε. πνμζζέζμομε αένημ HCℓ; ζη. πνμζζέζμομε θαηαιφηε Fe; δ. αολήζμομε ημκ υγθμ ημο δμπείμο θαη ηαοηυπνμκα αολήζμομε θαη ηε ζενμμθναζία;

  2SO3 ( g ),   0 .

4.2.34. Οε δμπείμ έπεη απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία: 2SO2( g )  O2( g )   Νμηα επίδναζε έπμοκ ζηεκ ζέζε ηζμννμπίαξ θαη ζηεκ πμζυηεηα ημο SO3 μη παναθάης μεηαβμιέξ; α. Αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ. β. Ννμζζήθε SO2. γ. Γιάηηςζε ημο υγθμο ημο δμπείμο. δ. Απμμάθνοκζε SO3. ε. Απμμάθνοκζε Μ2. ζη. Ννμζζήθε He (V θαη Π ζηαζενά). δ. Ννμζζήθε He (Pμι. θαη Π ζηαζενέξ).

4.2.35. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο εηζάγμκηαη πμζυηεηεξ απυ ηα αένηα Α θαη Β, μπυηε

  2( g ),   0 . Ακ αολεζεί ε ζενμμθναζία ημο απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: A( g )  B( g )   ζοζηήμαημξ, κα ελεηάζεηε πχξ ζα μεηαβιεζμφκ ηα επυμεκα μεγέζε: α. Ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ. β. Μ ζοκμιηθυξ ανηζμυξ mol ηςκ αενίςκ. γ. Μη ζογθεκηνχζεηξ θαη μη μενηθέξ πηέζεηξ ηςκ αενίςκ. δ. Ε μιηθή πίεζε ζημ δμπείμ. ε. Ε % v/v πενηεθηηθυηεηα ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ ζημ αένημ Γ. ζη. Ε ποθκυηεηα ημο αένημο μίγμαημξ.

4.2.36. Νμηα επίδναζε ζα έπμοκ ζηεκ απυδμζε θαη ζηεκ ηαπφηεηα ηςκ παναθάης ακηηδνάζεςκ:

  2 NO( g ),   0 i. N 2( g )  O2( g )     2SO3 ( g ),   0 μη ελήξ μεηαβμιέξ; ii. 2SO2( g )  O2( g )   α. Αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ. β. Αφλεζε ηεξ πίεζεξ (με ειάηηςζε ημο υγθμο ημο δμπείμο) οπυ ζηαζενή ζενμμθναζία. γ. Ννμζζήθε θαηαιφηε.

4.2.37. Οε δμπείμ υγθμο V, ζημοξ ζμC, βνίζθμκηαη ζε ηζμννμπία Ε2, Ζ2 θαη ΕΖ με

  2 HI ( g ) ,   0 . Κα ζπεδηάζεηε ημ ζογθεκηνχζεηξ c, c θαη 4c ακηίζημηπα. H 2( g )  I 2( g )   δηάγναμμα ηςκ ζογθεκηνχζεςκ ηςκ ζςμάηςκ ζε ζοκάνηεζε με ημκ πνυκμ, ακ γίκμοκ μη ελήξ μεηαβμιέξ: α. Απμμαθνοκζεί πμζυηεηα ΕΖ πμο έπεη ζογθέκηνςζε 2c. β. Γιαηηςζεί ε ζενμμθναζία. γ. Δηπιαζηαζηεί μ υγθμξ ημο δμπείμο (Π ζηαζενή).

148

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

4.2.38. Κα επηιέλεηε ηε ζςζηή απάκηεζε ζε θαζεμία απυ ηηξ επυμεκεξ ενςηήζεηξ. α. Νμημξ πανάγμκηαξ δεκ επενεάδεη ηε ζέζε ηεξ επυμεκεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ;

  CO2 ( g )  H 2 ( g ), ΓΗ>0 CO( g )  H 2O( g )   i. Ε ζενμμθναζία. ii. Ε ζογθέκηνςζε ημο CO2. iii. Μ υγθμξ ημο δμπείμο. iv. Ε ζογθέκηνςζε ημο CO. β. Οε δμπείμ πμο πενηέπεη C πνμζζέημομε H2O(g) θαη απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία:

  CO( g )  H 2( g ) , ΓΗ>0 C( s )  H 2O( g )   Νμηα απυ ηηξ επυμεκεξ μεηαβμιέξ πνμθαιεί αφλεζε ηεξ απυδμζεξ ηεξ ακηίδναζεξ; i. Γιάηηςζε ημο υγθμο ημο δμπείμο. ii. Ννμζζήθε θαηαιφηε. iii. Αφλεζε ηεξ πμζυηεηαξ ημο C. iv. Αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ. γ. Νμηα απυ ηηξ επυμεκεξ μεηαβμιέξ ζα πνμθαιέζεη αφλεζε ηεξ πμζυηεηαξ ημο SO3 ζηεκ

  2 SO3( g ) ,   0 αθυιμοζε ηζμννμπία: 2SO2( g )  O2( g )   i. Αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ. ii. Απμμάθνοκζε Μ2. iii. Γιάηηςζε ημο υγθμο ημο δμπείμο. iv. Ννμζζήθε He (V θαη Π ζηαζενά). δ. Νμηα απυ ηηξ επυμεκεξ μεηαβμιέξ πνμθαιεί αφλεζε ηυζμ ζηεκ ηαπφηεηα υζμ θαη ζηεκ

  2 NH 3( g ) ,   0 απυδμζε ηεξ αθυιμοζεξ ακηίδναζεξ: N 2( g )  3H 2( g )   i. Αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ. ii. Γιάηηςζε ηεξ ζενμμθναζίαξ. iii. Ννμζζήθε θαηαιφηε. iv. Γιάηηςζε ημο υγθμο ημο δμπείμο. ε. Οε δμπείμ έπεη απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία:

  Fe3O4 ( s)  4 H 2 ( g ) ΓΗ0 3Fe( s )  4 H 2O( g )   Οε πμηα απυ ηηξ παναθάης μεηαβμιέξ ζα αολεζεί ε πμζυηεηα ημο Ε2 πμο πενηέπεηαη ζημ δμπείμ; i. Ννμζζήθε οδναημχκ. ii. Αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ. iii. Αφλεζε ημο υγθμο ημο δμπείμο. iv. Ννμζζήθε Fe(s). ζη. Οε δμπείμ πενηέπμκηαη ζε ηζμννμπία 2 mol Ε2, 2 mol I2, θαη 6 mol ΕΖ, ζφμθςκα με ηε

  2 HI ( g ) . Ακ αθαηνέζμομε απυ ημ δμπείμ 2 mol HI, ζηεκ πεμηθή ελίζςζε: H 2( g )  I 2( g )   ηειηθή ζέζε ηζμννμπίαξ, ζηεκ ίδηα ζενμμθναζία, είκαη δοκαηυκ κα ηζπφμοκ: i. nH 2  1,5 mol  nHI  7 mol ii. nH 2  1,8 mol  nHI  6 mol iii. nH 2  1,5 mol  nI 2  1,8 mol

iv. nH 2  1, 6 mol  nHI  4,8 mol

δ. Οε δμπείμ βνίζθμκηαη ζε ηζμννμπία 2 mol Α θαη 2 mol Β, ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε:

  2 B( g ) . Ακ πνμζζέζμομε ζημ δμπείμ πμζυηεηα Α, ζηε κέα ζέζε ηζμννμπίαξ, γηα ηηξ A( g )   πμζυηεηεξ ηςκ ζςμάηςκ είκαη δοκαηυκ κα ηζπφμοκ: i. nA  1 mol  nB  4 mol ii. nA  4,5 mol  nB  3 mol iii. nA  3 mol  nB  2 mol

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

149

ΘΓΙΑΠΑ ΓΛΓΠΑΟΓΩΚ ΘΓΙΑ 1Μ 1. Οε ηέζζενα θιεηζηά δμπεία με δοκαηυηεηα μεηαβμιήξ υγθμο έπμοκ απμθαηαζηαζεί ακηίζημηπα μη παναθάης πεμηθέξ ηζμννμπίεξ. Νμηα απυ αοηέξ δεκ επενεάδεηαη απυ ηε μεηαβμιή ημο υγθμο ημο δμπείμο, ζε ζηαζενή ζενμμθναζία;

  2 HI ( g ) α. H 2( g )  I 2  

  CaO( s )  CO2( g ) β. CaCO3( s )  

  CO( g )  H 2( g ) γ. C( s )  H 2O( g )  

  2 NH 3( g ) δ. 3H 2( g )  N 2( g )  

(2001/Ιμκ. 5) 2. Ε αμμςκία παναζθεοάδεηαη ζφμθςκα με ηεκ ακηίδναζε:

  2 NH 3( g ) ,   22 kcal . Γηα N2 ( g )  3H 2 ( g )  

κα

αολήζμομε

ηεκ

πμζυηεηα

ηεξ

παναγυμεκεξ αμμςκίαξ, πνέπεη: α. κα αολήζμομε ηε ζενμμθναζία. γ. κα αολήζμομε ηεκ πίεζε.

β. κα πνμζζέζμομε θαηαιφηε. δ. κα ειαηηχζμομε ηεκ πίεζε.

(1999/Ιμκ. 3)

3. Οε θιεηζηυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο, οπάνπμοκ ζε θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ α mol NO2 (g) θαη β mol N2O4(g) ζφµθςκα µε ηε πεµηθή ελίζςζε:   N2O4 (g) 2NO2(g)  

Οημ δμπείμ εηζάγμκηαη επηπιέμκ β mol N2O4 (g) οπυ ζηαζενή ζενµμθναζία

θαη

µεηά ηεκ απμθαηάζηαζε κέαξ ηζμννμπίαξ, ε πμζυηεηα ημο N2O4 (g) µπμνεί κα είκαη ίζε µε: α. 0,5β mol

β. β mol

γ. 1,5β mol δ. 2β mol (ΜΓΦΓ 2016/Ιμκ. 5)

150

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

ΘΓΙΑ 2Μ 1. Οε δμπείμ πμο δηαζέηεη έμβμιμ έπεη απμθαηαζηαζεί ε πεμηθή ηζμννμπία πμο πενηγνάθεηαη

  N 2O4 ( g ), απυ ηε πεμηθή ελίζςζε: 2 NO2 ( g )  

  0 . Αολάκεηαη ή μεηχκεηαη ε πμζυηεηα

ημο Κ2Μ4 υηακ: α. αολεζεί μ υγθμξ ημο δμπείμο ζε ζηαζενή ζενμμθναζία; β. μεηςζεί ε ζενμμθναζία πςνίξ κα μεηαβιεζεί μ υγθμξ ημο δμπείμο; Κα δηθαημιμγήζεηε ηηξ απακηήζεηξ ζαξ. (Γπακ. 2003/Ιμκ. 1+1+6)   CO(g) + 3H2(g), ΔΕ > 0 2. Δίκεηαη ε ακηίδναζε: CH4(g) + H2O(g)  

Ακ ημ ζφζηεμα βνίζθεηαη ζε πεμηθή ηζμννμπία, κα ελεγήζεηε ηεκ επίδναζε πμο ζα έπμοκ ζηεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ πνμξ ηα δεληά θαη ζημκ ανηζμυ mol ημο CO(g) μη παναθάης μεηαβμιέξ: α. Γιάηηςζε ημο υγθμο ημο δμπείμο με ζηαζενή ηεκ ζενμμθναζία. β. Αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ δηαηενχκηαξ ζηαζενυ ημκ υγθμ ημο δμπείμο. (ΜΓΦΓ 2016/Ιμκ. 2+2) 3. Ημνεζμέκμ μμκμθανβμλοιηθυ μλφ Α, πμο δεκ απμπνςµαηίδεη υληκμ δηάιοµα KMnO4, ακηηδνά με θμνεζμέκε μμκμζζεκή αιθμυιε Β πανμοζία μ ηθνήξ πμζυηεηαξ ποθκμφ δηαιφμαημξ H2SO4, θαη πανάγεη μνγακηθή έκςζε Γ με μμνηαθυ ηφπμ C5H10Μ2.Ιε επίδναζε αιθαιηθμφ δηαιφµαημξ ηςδίμο ζηε Β, πανάγεηαη θίηνηκμ ζηενευ θαη θαηά ηε ζένµακζε ηεξ Β πανμοζία παιθμφ, πανάγεηαη θανβμκοιηθή έκςζε πμο δεκ ακάγεη ημ ακηηδναζηήνημ Tollens. α. Κα γνάρεηε ημοξ ζοκηαθηηθμφξ ηφπμοξ ηςκ εκχζεςκ Α, Β θαη Γ θαη κα αηηημιμγήζεηε ηεκ απάκηεζή ζαξ. Κα γνάρεηε ηηξ πεµηθέξ εληζχζεηξ ηςκ ακηηδνάζεςκ πμο πναγµαημπμημφκηαη. β. Ε παναπάκς ακηίδναζε μεηαλφ Α θαη Β θαηαιήγεη ζε πεµηθή ηζμννμπία. Κα ελεγήζεηε πμηα ζα είκαη ε επίδναζε ηεξ πνμζζήθεξ θαηάιιειμο αθοδαηηθμφ µέζμο, ζηεκ απυδμζε παναζθεοήξ ηεξ έκςζεξ Γ. (ΜΓΦΓ 2016/Ιμκ. 4+2)

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

151

4.3 ΚΜΙΜΟ ΢ΕΙΖΗΕΟ ΖΟΜΞΞΜΝΖΑΟ ΘΓΩΞΖΑ ΚΜΙΜΟ ΠΕΟ ΢ΕΙΖΗΕΟ ΖΟΜΞΞΜΝΖΑΟ ΓΖΑ ΠΕΚ ΑΚΠΖΔΞΑΟΕ:

Ζζπφεη: Γηα ηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ ηςκ αμθίδνμμςκ ακηηδνάζεςκ. Απακηά ζημ ενχηεμα:  Νμηεξ είκαη μη ζογθεκηνχζεηξ ακηηδνχκηςκ θαη πνμσυκηςκ ζηε ζέζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ.  Ακ γκςνίδμομε ηηξ ανπηθέξ πμζυηεηεξ ηςκ μοζηχκ πμο ζομμεηέπμοκ ζηεκ ακηίδναζε, πνμξ ηα πμφ ζα μδεγεζεί ε ακηίδναζε. Πφπμξ: Ε πανάζηαζε.

παναμέκεη ζηαζενή ακ ε ζενμμθναζία παναμέκεη ζηαζενή. ΋πμο [Α], [Β], [Γ] θαη [Δ] μη ζογθεκηνχζεηξ ηςκ ζςμάηςκ ζηε πεμηθή ηζμννμπία. ΟΠΑΘΓΞΑ

ΠΕΟ

΢ΕΙΖΗΕΟ

ΖΟΜΞΞΜΝΖΑΟ

(KC)

ΓΖΑ

ΠΕΚ

ΑΚΠΖΔΞΑΟΕ:

Μνίδεηαη:

ακ ηα ζχμαηα Α, Β, Γ, Δ δεκ είκαη ζηενεά. Ε ζογθέκηνςζε ημο ζηενεμφ παναιείπεηαη απυ ηεκ έθθναζε ηεξ ΗC. Δειαδή γηα ηεκ ηζμννμπία:   CaO(s)+ CO2(g), έπμομε: ΗC = [CO2] CaCO3(s)  

Ιμκάδεξ: (mol/l)γ+δ-α-β Γλανηάηαη: Mυκμ απυ ηε ζενμμθναζία, γηα ηε ζογθεθνημέκε ακηίδναζε. Ε ηημή ηεξ KC δηαθένεη γηα δηαθμνεηηθέξ ακηηδνάζεηξ. Ιε αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ αολάκεη ε KC ηςκ εκδυζενμςκ ακηηδνάζεςκ. Ηαζμνίδεη:  Tε ζέζε ηεξ ΢.Ζ. δειαδή υζμ μεγαιφηενε είκαη ε ηημή ηεξ ΗC ηυζμ μεγαιφηενμ πμζμζηυ ηςκ ακηηδνχκηςκ μεηαηνέπεηαη ζε πνμσυκηα, δειαδή ηυζμ πενηζζυηενμ ε πεμηθή ηζμννμπία είκαη

152

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

μεηαημπηζμέκε πνμξ ηα δεληά θαη υζμ μηθνυηενε είκαη ε ηημή ηεξ ΗC ηυζμ πενηζζυηενμ ε πεμηθή ηζμννμπία είκαη μεηαημπηζμέκε πνμξ ηα ανηζηενά. Ακ ε ηημή ηεξ ζηαζενάξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ έπεη μεγάιε ηημή, ηυηε ε απυδυζε ηεξ ακηίδναζεξ είκαη μεγάιε. Ακ ε ηημή ηεξ ζηαζενάξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ έπεη μηθνή ηημή ,ηυηε ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ είκαη μηθνή.  Ακ δεκ έπεη απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία, ηεκ θαηεφζοκζε ζηεκ μπμία ζα μδεγεζεί ε ακηίδναζε γηα κα ηζμννμπήζεη.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

153

Ακαθεθαιαίςζε 1.Ε θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ είκαη μηα δοκαμηθή ηζμννμπία θαηά ηεκ μπμία μη ηαπφηεηεξ ηςκ δφμ ακηηζέηςκ ακηηδνάζεςκ εληζχκμκηαη.

2.Ακηηδνάζεηξ πμο θαηαιήγμοκ ζε θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ μκμμάδμκηαη αμθίδνμμεξ ακηηδνάζεηξ.

3.΋ηακ ηα ακηηδνχκηα θαη πνμσυκηα ζε μηα πεμηθή ηζμννμπία είκαη ζηεκ ίδηα θάζε ε ηζμννμπία μκμμάδεηαη μμμγεκήξ, ζε ακηίζεηε πενίπηςζε μκμμάδεηαη εηενμγεκήξ.

4.Απυδμζε μηαξ ακηίδναζεξ είκαη μ ιυγμξ ηεξ πμζυηεηαξ εκυξ πνμσυκημξ πμο ζπεμαηίδεηαη πναθηηθά, πνμξ ηεκ πμζυηεηα πμο ζα ζπεμαηηδυηακ ακ ε ακηίδναζε ήηακ μμκυδνμμε.

5.Μη πανάγμκηεξ πμο επενεάδμοκ ηε ζέζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ είκαη: α. ε ζογθέκηνςζε ηςκ ακηηδνχκηςκ ή πνμσυκηςκ, β. ε πίεζε θαη γ. ε ζενμμθναζία.

6.Ανπή Le Chatelier: ΋ηακ μεηαβάιιμομε έκα απυ ημοξ ζοκηειεζηέξ ηζμννμπίαξ ε ζέζε ηεξ ηζμννμπίαξ μεηαημπίδεηαη πνμξ ηεκ θαηεφζοκζε πμο ηείκεη κα ακαηνέζεη ηε μεηαβμιή πμο επηθέναμε.

7.Αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ εοκμεί ηεκ εκδυζενμε ακηίδναζε. Αφλεζε ηεξ πίεζεξ, ε μπμία ζοκηειείηαη με ειάηηςζε υγθμο, μεηαημπίδεη ηεκ ηζμννμπία πνμξ ηεκ θαηεφζοκζε πμο ειαηηχκεηαη μ ανηζμυξ ηςκ mol ηςκ αενίςκ. Αφλεζε ηεξ ζογθέκηνςζεξ μηαξ μοζίαξ πμο μεηέπεη ζηεκ ηζμννμπία μεηαημπίδεη ηεκ ηζμννμπία πνμξ ηεκ θαηεφζοκζε πμο θαηακαιίζθεηαη ε μοζία αοηή.

154

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Γνςηήζεηξ Ηαηακυεζεξ 1. Οε μία ζογθεθνημέκε αμθίδνμμε ακηίδναζε ε KC είκαη μηα ζηαζενά πμο: α. Γίκαη ακελάνηεηε απυ ηε ζενμμθναζία, αιιά ελανηάηαη απυ ηηξ ζογθεκηνχζεηξ ηςκ μοζηχκ ζηεκ ηζμννμπία. β. Γίκαη ακελάνηεηε απυ ηε ζενμμθναζία θαη ηηξ ζογθεκηνχζεηξ ηςκ μοζηχκ ζηεκ ηζμννμπία. γ. Γλανηάηαη απυ ηε ζενμμθναζία θαη ημκ υγθμ ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ. δ. Γλανηάηαη απυ ηε ζενμμθναζία θαη είκαη ακελάνηεηε απυ ηηξ ζογθεκηνχζεηξ ηςκ μοζηχκ ζηεκ ηζμννμπία. ε. Γλανηάηαη απυ ηεκ πίεζε, ακ ζηεκ ηζμννμπία μεηέπμοκ μοζίεξ ζε αένηα θαηάζηαζε.   2NH3(g); 2. Ιε ηη μμκάδεξ μεηνάμε ηεκ KC ηεξ πεμηθήξ ελίζςζεξ: Κ2(g) + 3H2(g)     Γ(g). Ννμζζέημομε ζε θεκυ δμπείμ ίζμ ανηζμυ mol Β 3. Δίκεηαη ε ηζμννμπία: 2A(g) + B(g)   θαη Γ θαη θαζυιμο A. Οηεκ ηζμννμπία ζα έπμομε μπςζδήπμηε: α. [Α] = [Β] β. [Β] = [Γ] γ. [Α] < [Γ] δ. [Β] > [Γ]

  2NH3(g). Οε δμπείμ πνμζζέημομε ίζμ ανηζμυ mol 4. Δίκεηαη ε ηζμννμπία: Κ2(g) + 3H2(g)   Κ2 θαη H2. Οηεκ ηζμννμπία, πμηα απυ ηηξ παναθάης ζπέζεηξ είκαη μπςζδήπμηε ζςζηή; α. [H2] > [NH3] β. [Κ2] > [H2] γ. [H2] > [Κ2] δ. [NH3] > [Κ2]   2Γ(g). H ζςζηή έθθναζε γηα ηεκ KC είκαη: 5. Δίκεηαη ε ηζμννμπία: 2A(g) + B(g)  

  2Γ(s) + Δ(g). H ζςζηή έθθναζε γηα ηεκ KC είκαη: 6. Δίκεηαη ε ηζμννμπία: Α(g) + 2B(g)  

7. Κα ζεμεηχζεηε πμηεξ απυ ηηξ παναθάης πνμηάζεηξ είκαη ζςζηέξ θαη πμηεξ ιακζαζμέκεξ: α. Ηαηά ηεκ απμθαηάζηαζε ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ δε ζομβαίκεη θαμία μεηαβμιή ζημ πεμηθυ ζφζηεμα. β. Μ θαηαιφηεξ μεηαημπίδεη ηε ζέζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ. γ.Ε πνμζζήθε αδνακμφξ αενίμο ζε πεμηθυ ζφζηεμα πμο βνίζθεηαη ζε ηζμννμπία αολάκεη ηεκ μιηθή πίεζε ζημ δμπείμ θαη μεηαημπίδεη ηε ζέζε ηζμννμπίαξ πνμξ μηθνυηενμοξ υγθμοξ. δ. Οηε πεμηθή ηζμννμπία πμο πενηγνάθεηαη απυ ηε πεμηθή ελίζςζε:

  2HI ( g ) ε αφλεζε ημο υγθμο ημο δμπείμο μεηαημπίδεη ηε ζέζε πεμηθήξ H 2 ( g )  I 2 ( g )   ηζμννμπίαξ πνμξ ηα δεληά. ε. Οηε πεμηθή ακηίδναζε πμο πενηγνάθεηαη απυ ηε πεμηθή ελίζςζε:

  CaO(s)  CO2 ( g ) , ΔΕ0 ε αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ πνμθαιεί αφλεζε ηεξ KC. CaCO3 ( s)   Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

155

8. Οηε θηάιε Α ημο παναθάης ζπήμαημξ πενηέπεηαη μίγμα: CO(g), CO2(g), H2(g) θαη H2O(g) ζε θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ, πμο πενηγνάθεηαη με ηε πεμηθή ελίζςζε:

  CO2( g )  H 2( g ) , ΓΗ=41kJ .

CO( g )  H 2O( g )   Οηεκ θηάιε Β πενηέπεηαη: α. αδνακέξ αένημ He(g) ζε πίεζε 1 atm β. 1 mol CO(g) Ακ ακμίλμομε ηε ζηνυθηγγα πμο ζοκδέεη ηα δφμ δμπεία θαη απμθαηαζηαζεί κέα πεμηθή ηζμννμπία, πχξ ζα μεηαβάιιμκηαη ηα mol ηςκ αενίςκ CO(g), H2O(g), CO2(g) θαη H2(g);

  Γ(g) ζε δμπείμ εηζάγμομε ηζoμoνηαθέξ πoζυηεηεξ απυ 9. Δίvεηαη ε ακηίδναζε: A(g) + 2Β(g)   ηα Α θαη Β. Βνείηε ηη ηζπφεη ζηε πεμηθή ηζoννoπία: α. CA = CB, β. CA > CB, γ. CA = CΓ, δ. CB > CΓ.

  PCℓ3(g) + Cℓ2(g) ΔΕ°=+124 kJ έπεη ηεκ 10. Οημοξ 200 °C ε KC ηεξ ακηίδναζεξ: PCℓ5(g)   .

-3 ανηζμεηηθή ηημή 8 10 . α. Κα γνάρεηε ηεκ έθθναζε ηεξ KC γηα ηεκ ακηίδναζε. β. Νμηεξ είκαη μη μμκάδεξ ηεξ KC; γ. Νμηα είκαη ε ανηζμεηηθή ηημή θαη μη μμκάδεξ ηεξ KC ηεξ ακηίζηνμθεξ ακηίδναζεξ:   PCℓ5(g) ζημοξ 200°C; PCℓ3(g) + Cℓ2(g)   δ. Νχξ ζα μεηαβιεζμφκ μη πμζυηεηεξ ηςκ ηνηχκ αενίςκ ζηεκ ηζμννμπία: i. Ακ πνμζζέζμομε κέα πμζυηεηα PCℓ5 ii. Ακ αολεζεί ε πίεζε με ειάηηςζε ημο υγθμο ζε ζηαζενή ζενμμθναζία; iii. Ακ αολεζεί ε ζενμμθναζία; iv. Νχξ μεηαβάιιεηαη ε KC ζε θάζε μία απυ ηηξ πνμεγμφμεκεξ μεηαβμιέξ;   2Γ(g), έπoομε 1 mol A, 1 11. Οηε ζέζε πεμηθήξ ηζoννoπίαξ ηoο ζοζηήμαηoξ: Α(g) + 3Β(g)   mol B θαη θάπoηα πoζυηεηα Γ. Κα αηηηoιoγεζεί γηαηί δεv είvαη εθηθηά ηα αθυιoοζα: α. Ννoζζήθε 1 mol ηoο Α vα πανάγεη επηπνυζζεηα 1,9 mol ηoο Γ. β. Ννoζζήθε 3 mol ηoο Β vα πανάγεη επηπνυζζεηα 2 mol ηoο Γ.   2 NH 3( g ) είκαη: 12. Μη μμκάδεξ ηεξ KC γηα ηεκ ακηίδναζε: N 2( g )  3H 2( g )  

α. mol/L

β. mol2/L2

γ. L2/mol2

δ. L/mol

ε. mol3/L3

13. Μ αθυιoοζoξ πίvαθαξ δείπvεη ηεv επίδναζε ζηε ζηαζενά ηζoννoπίαξ θαη ζηεv απυδoζε ηεξ αvηίδναζεξ θάπoηςv μεηαβoιχv πoο γίvovηαη ζηo ζφζηεμα ηζoννoπίαξ: Γπίδναζε ζηε ζηαζενά Γπίδναζε ζηεv απυδoζε Α. αφλεζε αφλεζε Β. μείςζε μείςζε Γ. θαμμία αιιαγή μείςζε Δ. θαμμία αιιαγή αφλεζε

156

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Γ. θαμμία αιιαγή θαμμία αιιαγή Δηαιέληε απυ ηo Α-Γ, ηεv επίδναζε πoο αvηαπoθνίvεηαη ζηηξ παναθάης μεηαβoιέξ, ζηo ζφζηεμα ηζoννoπίαξ.   2SO3(g), ΔΕ=-196 kJ. α. Αολάvoομε ηεv πίεζε ζηεv ηζoννoπία: 2SΜ2(g) + O2(g)     2SO3(g) ΔΕ=-196 kJ. β.Ννoζζέηoομε θαηαιφηε ζηεv ηζoννoπία: 2SO2(g) + O2(g)  

  2NH3(g), ΔΕ=- 92,4 kJ. γ. Αολάvoομε ηε ζενμoθναζία ζηεv ηζoννoπία: N2(g) + 3H2(g)     2HI(g), ΔΕ= 51,8 kJ. δ. Ννoζζέηoομε Ε2 ζηεv ηζoννoπία:H2(g) + I2(g)  

  2Ε2Μ(g) + 2Cℓ2(g), ΔΕ=- 27 kcal. Νoηα ε 14. Δίvεηαη ε αvηίδναζε: 4HCℓ(g) + Μ2(g)   έθθναζε ηεξ KC; Νχξ επενεάδεη ηε ζέζε πεμηθήξ ηζoννoπίαξ ε: α. αφλεζε ηεξ ζενμoθναζίαξ; β. ειάηηςζε ηεξ oιηθήξ πίεζεξ; γ. αφλεζε ηεξ ζογθέvηνςζεξ ηoο Μ2; δ. δέζμεοζε με αθοδαηηθυ ηςv οδναημχv; ε. ειάηηςζε ηoο υγθoο ηoο ζαιάμoο ηεξ αvηίδναζεξ; ζη. ρφλε ηoο ζοζηήμαηoξ, χζηε vα ογνoπoηεζoφv oη οδναημoί; δ. πνoζζήθε θαηαιφηε; ε. δηoπέηεοζε πoζυηεηαξ αένα οπυ ζηαζενυ υγθo; ζ. δηoπέηεοζε εογεvoφξ αενίoο οπυ ζηαζενή πίεζε; η. δηoπέηεοζε εογεvoφξ αενίoο οπυ ζηαζενυ υγθo;

15. Οε δμπείμ υγθμο V L, ζημοξ ζμC, πενηέπμκηαη ζε θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ x mol COCℓ2, y mol

  CO( g )  Cl2( g ) , ΓΗ>0 . Ννμξ CO θαη ς mol Cℓ2 ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε: COCl2( g )   πμηα θαηεφζοκζε μεηαημπίδεηαη ε ηζμννμπία ζε θαζεμία απυ ηηξ επυμεκεξ μεηαβμιέξ: α. Ννμζζήθε COCℓ2 (V θαη Π ζηαζενά). β. Γιάηηςζε ηεξ ζενμμθναζίαξ (V ζηαζενυξ). γ. Ρπμδηπιαζηαζμυξ ημο υγθμο ημο δμπείμο (Π ζηαζενή). δ. Ννμζζήθε x mol COCℓ2 θαη ς mol Cℓ2 (V θαη Π ζηαζενά). ε. Ννμζζήθε He (Pμι. θαη Π ζηαζενέξ).

  2 SO3( g ) βνέζεθε υηη ζε μνηζμέκε ζενμoθναζία 16. Γηα ηε πεμηθή ελίζςζε: 2SO2( g )  O2( g )   είκαη KC=0,25. Κα οπμιμγηζηεί ζηεκ ίδηα ζενμμθναζία ε ζηαζενά πεμηθήξ ηζμννμπίαξ KC γηα θαζεμία απυ ηηξ παναθάης πεμηθέξ εληζχζεηξ: α. SO2( g ) 

1   SO3( g ) O2( g )   2

  2 SO2( g )  O2( g ) β. 2 SO3( g )  

  2 ( g ) . Οε ζενμμθναζία ζ1μC ε ζηαζενά 17. Έζης ε αμθίδνμμε ακηίδναζε: A( g )  B( g )  

ηζμννμπίαξ KC είκαη ίζε με 2 εκχ ζε ζενμμθναζία ζ2μC (υπμο ζ2>ζ1) ε ζηαζενά ηζμννμπίαξ KC είκαη ίζε με 5. Κα ελεηάζεηε ακ ε ακηίδναζε πνμξ ηα δεληά είκαη εκδυζενμε ή ελχζενμε.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

157

18. Οε θεκυ δμπείμ εηζάγεηαη Κ2Μ4 θαη δηαζπάηαη ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε:

  2 NO2( g ) , ΓΗ>0 . Νμηα επίδναζε έπμοκ ζηεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ θαη ζηεκ N 2O4( g )   ηημή ηεξ ζηαζενάξ ηζμννμπίαξ KC μη παναθάης μεηαβμιέξ; α. Αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ. β. Ννμζζήθε θαηαιφηε. γ. Αφλεζε ημο υγθμο ημο δμπείμο. δ. Απμμάθνοκζε ΚΜ2.   2NO2(g) ΔΕ > 0. Νμηεξ απυ ηηξ παναθάης μεηαβμιέξ 19. Δίκεηαη ε ηζμννμπία: N2O4(g)   ζα ειαηηχζμοκ ηεκ ηημή ηεξ KC: α. Ννμζζήθε πμζυηεηαξ Κ2Μ4. β. Γιάηηςζε ηεξ ζενμμθναζίαξ. γ. Ννμζζήθε θαηαιφηε. δ. Δηπιαζηαζμυξ ημο υγθμο ημο δμπείμο.

20. Κα επηιέλεηε ηε ζςζηή απάκηεζε ζε θαζεμία απυ ηηξ επυμεκεξ ενςηήζεηξ. α. Ε ζηαζενά ηζμννμπίαξ μηαξ αμθίδνμμεξ ακηίδναζεξ ελανηάηαη απυ: i. ηηξ ζογθεκηνχζεηξ ηςκ ζςμάηςκ ζηεκ ηζμννμπία. ii. ηε ζενμμθναζία. iii. ηεκ πίεζε υηακ ζηεκ ακηίδναζε ζομμεηέπμοκ θαη αένηα. iv. υιμοξ ημοξ πανάγμκηεξ πμο επενεάδμοκ ηε ζέζε ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ.

  2 ( g ) ε έθθναζε γηα ηε ζηαζενά KC είκαη: β. Γηα ηεκ ηζμννμπία: A( s )  2 B( g )  

 KC  2   2

i.

  KC  2 

2

ii.

 KC  2   2

iii.

iv. K C 

  

  2 NH 3( g ) ηζπφεη: KC=20, ηυηε γηα ηεκ γ. Ακ, ζημοξ ζμC, γηα ηεκ ηζμννμπία: N 2( g )  3H 2( g )     N2( g )  3H 2( g ) ζημοξ ζμC, ηζπφεη: ηζμννμπία: 2 NH 3( g )   i. K C'  20

ii. K C'  20

iii. KC' 

1 20

iv. KC'  20

δ. Ε ζηαζενά ηζμννμπίαξ KC ηεξ πεμηθήξ ελίζςζεξ:

  2 NH 3( g ) έπεη μμκάδεξ: N 2( g )  3H 2( g )   i. mol/L, ii. (mol/L)-2 iii. (mol/L)2 iv. είκαη θαζανυξ ανηζμυξ

  γΓ+δΓ ε έθθναζε ηεξ ζηαζενάξ KC είκαη: ε. Γηα ηεκ ηζμννμπία:     

     KC         

i.



     KC         

ii.



iii. δεκ είκαη δοκαηυ κα γκςνίδμομε

ζη. Ο΄έκα δμπείμ έπεη απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία:

  2 SO3( g ) , ΓΗ=-200 kJ . Νμηα απυ ηηξ παναθάης μεηαβμιέξ πνμθαιεί 2SO2( g )  O2( g )   αφλεζε ηυζμ ζηεκ απυδμζε υζμ θαη ζηεκ ηημή ηεξ ζηαζενάξ KC; i. Γιάηηςζε ημο υγθμο. ii. Γιάηηςζε ηεξ ζενμμθναζίαξ. iii. Ννμζζήθε Μ2. iv. Αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ. δ. Ιηα ακηίδναζε έπεη απυδμζε πενίπμο 100%. Γηα ηε ζηαζενά ηζμννμπίαξ KC ηεξ ακηίδναζεξ ηζπφεη: i. KC=1 ii. KC=0 iii. KC=10 iv. KC ηείκεη ζημ άπεηνμ

158

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

ε. Δίκμκηαη μη πεμηθέξ εληζχζεηξ, ζημοξ ζμC:

  2 NO2( g ) , K C  25 2 NO( g )  O2( g )     NO( g )  1 O2( g ) , Kc' NO2( g )   2 Ε ηημή ηεξ ζηαζενάξ KC’,ζημοξ ζμC, είκαη: 1 i. 25 ii. iii. 0,2 iv. 0,5 25   CO( g )  H 2( g ) , ΓΗ>0 . Νμημ ζ. Οε δμπείμ έπεη απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία: C( s )  H 2O( g )   απυ ηα παναθάης μεγέζε αολάκεηαη, ακ ειαηηχζμομε ηε ζενμμθναζία; i. Ε ηημή ηεξ KC. ii. Ε ζογθέκηνςζε ημο C. iii. Ε ζογθέκηνςζε ημο Ε2. iv. Ε ζογθέκηνςζε ημο Ε2Μ.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

159

ΑΟΗΕΟΓΖΟ 4.3.Α. ΚΜΙΜΟ ΢ΕΙΖΗΕΟ ΖΟΜΞΞΜΝΖΑΟ Ναναδείγμαηα 4.3.1. Οε θιεηζηυ δμπείμ, μνηζμέκμο υγθμο, εηζάγμομε 1 mol αενίμο ΕΖ θαη ζενμαίκμομε ζημοξ

  H2 (g )  I2 (g ) .

440μC, μπυηε γίκεηαη ε δηάζπαζε: 2HI ( g )   Ακ ε ηζμννμπία ζηεκ μπμία θαηαιήγεη ημ ζφζηεμα έπεη ζηαζενά ηζμννμπίαξ ίζε με 64, κα οπμιμγηζημφκ μη ηειηθέξ πμζυηεηεξ υιςκ ηςκ μοζηχκ. Ακάιοζε,

Νχξ πανμοζηάδμκηαη μη πμζμηηθέξ μεηαβμιέξ ηςκ μοζηχκ ζε μηα

Απαηημφμεκεξ

αμθίδνμμε ακηίδναζε;

γκχζεηξ

Νχξ μνίδεηαη ε ζηαζενά πεμηθήξ ηζμννμπίαξ;

Παθηηθή

Ανπηθά ζα ηεζεί ςξ άγκςζημξ, έζης x, μ ανηζμυξ mol ημο ΕΖ πμο ακηηδνά θαη ζα βνεζμφκ μη πμζυηεηεξ υιςκ ηςκ μοζηχκ ζηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ ςξ ζοκάνηεζε ημο x. Θα πνεζημμπμηεζεί ε ζηαζενά πεμηθήξ ηζμννμπίαξ, KC, γηα ημκ οπμιμγηζμυ

ημο

x

θαη

έηζη

ζα

οπμιμγηζημφκ

μη

ηειηθέξ

πμζυηεηεξ υιςκ ηςκ μοζηχκ. Γπίιοζε

mol Ανπηθέξ

2HI(g)

  H2(g) + I2(g)  

1

-

-

πμζυηεηεξ Ιεηαβμιέξ

-x

Νμζυηεηεξ

1-x

Ζζμννμπίαξ

+

x 2 x 2

+

x 2 x 2

΋μςξ ζηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ, ζε υγθμ, έζης V (L), έπμομε: x 1-x x HI = Ι, H2  = I2  = 2 Ι = Ι V V 2V

160

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Άνα, x

x

× H  I  x2 x Kc =  2   2  Þ 64 = 2V 2V Þ = 64 × 4 Þ = ±16 2 2 2 1 x 1 - x  HI 1-x     V 

Απυ ηε μαζεμαηηθή αοηή ελίζςζε πνμθφπηεη ε δεθηή ιφζε x  Ε ιφζε x 

16 .

17

16 δεκ έπεη πεμηθυ κυεμα, γηαηί δείπκεη κα ακηηδνά 15  16  1  .  15 

πμζυηεηα ΕΖ μεγαιφηενε απυ ηεκ ανπηθή  Γθηίμεζε,

Οηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ οπάνπμοκ:

Απμηέιεζμα

1  16  HI : 1-x  mol  1   mol  mol , 17  17 

H2 :

x 8 mol  mol , 2 17

x 8 I 2 : mol  mol 2 17

4.3.2. Οε θιεηζηυ θεκυ δμπείμ υγθμο 10 L εηζάγμκηαη 0,25 mol SO2(g) θαη 0,2 mol O2(g), ηα μπμία ζενμαηκυμεκα ζημοξ 1000 Η ακηηδνμφκ θαη ζπεμαηίδμοκ 0,162 mol SO3(g), ζφμθςκα με

  2SO3 ( g ) . Νμηα είκαη ε ηημή ηεξ KC γηα ηεκ ακηίδναζε ηε πεμηθή ελίζςζε: 2SO2 ( g )  O2 ( g )   αοηή ζηε ζενμμθναζία ηςκ 1000 Η; Ακάιοζε,

Νχξ μπμνμφμε κα οπμιμγίζμομε ηεκ KC ηεξ ακηίδναζεξ;

Απαηημφμεκεξ γκχζεηξ Παθηηθή

Θα

οπμιμγίζμομε

ηηξ

ζογθεκηνχζεηξ

θαζεκυξ

ζχμαημξ

ζε

θαηάζηαζε ΢.Ζ.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

161

Γπίιοζε

Γνάθμομε ηε πεμηθή ελίζςζε ηεξ ακηίδναζεξ θαη θάης απ’ αοηήκ ηα δεδμμέκα ημο πνμβιήμαημξ με ηε μμνθή πίκαθα, δειαδή: 2SO2(g) +

O2(g)

0,250

Ανπηθέξ

   

0,200

2SO3(g) -

πμζυηεηεξ Ιεηαβμιέξ

-0,162

-0,081

+0,162

Νμζυηεηεξ

0,088

0,119

0,162

mol

ηζμννμπίαξ

Γπεηδή μη πμζυηεηεξ ηζμννμπίαξ δεκ είκαη εθθναζμέκεξ ςξ μμνηαθέξ ζογθεκηνχζεηξ θαη’ υγθμ (Ι), πνηκ ηηξ εηζάγμομε ζημ κυμμ ηζμννμπίαξ

ηεξ

ακηίδναζεξ

ηηξ

μεηαηνέπμομε

ζε

μμνηαθέξ

ζογθεκηνχζεηξ θαη’ υγθμ. Έηζη, έπμομε:

 SO2   0,088/10  0,0088  O2   0,119/10  0,0119   SO3   0,162/10  0,0162  Γηζάγμκηαξ ηηξ ζογθεκηνχζεηξ ηζμννμπίαξ ζημ κυμμ ηζμννμπίαξ ηεξ ακηίδναζεξ, ε μυκε άγκςζηε είκαη ε ηημή ηεξ KC, ηεκ μπμία θαη 2 SO3  0,0162    Kc    2,8 102 2 2  SO2  O2   0,0088  0,0119  2

οπμιμγίδμομε, Γθηίμεζε,

Άνα KC = 2,8·102.

Απμηέιεζμα 4.3.3. Οε θιεηζηυ δμπείμ υγθμο 10 L εηζάγμκηαη 2 mol PCℓ5(g). Θενμαίκμκηαξ ημ δμπείμ ζε μνηζμέκε ζενμμθναζία, μ PCℓ5(g) δηαζπάηαη θαηά 40% ζε PCℓ3(g) θαη Cℓ2(g) ζφμθςκα με ηε

  PCl3 ( g )  Cl2 ( g ) . πεμηθή ελίζςζε: PCl5 ( g )   Νμηα είκαη ε ηημή ηεξ ΗC, γηα ηεκ ακηίδναζε αοηή, ζηε ζογθεθνημέκε ζενμμθναζία;

162

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Ακάιοζε,

Νχξ μπμνμφμε κα οπμιμγίζμομε ηεκ KC ηεξ ακηίδναζεξ;

Απαηημφμεκεξ Πη ζεμαίκεη μ PCℓ5(g) δηαζπάηαη θαηά 40%. γκχζεηξ Παθηηθή

Θα οπμιμγίζμομε ηηξ ζογθεκηνχζεηξ ηςκ ζςμάηςκ ζε ζέζε ΢.Ζ.

Γπίιοζε

Γθυζμκ μ PCℓ5(g) δηαζπάηαη θαηά 40%, μ βαζμυξ απυδμζεξ, α ηεξ ακηίδναζεξ δηάζπαζεξ ζα είκαη 40/100=0,40. Γνάθμομε ηε πεμηθή ελίζςζε ηεξ ακηίδναζεξ θαη θάης απ’ αοηήκ ηα δεδμμέκα ημο πνμβιήμαημξ με ηε μμνθή πίκαθα:

PCℓ5(g)

   

PCℓ3(g) + Cℓ2(g)

2

-

-

Ιεηαβμιέξ

-0,4·2

+0,4·2

+0,4·2

Νμζυηεηεξ

1,2

0,8

0,8

Ανπηθέξ πμζυηεηεξ

mol

Ζζμννμπίαξ

Μη πμζυηεηεξ ηζμννμπίαξ εθθναδυμεκεξ ζε Ι είκαη:

 PCl5   1, 2/10  0,12  PCl3   0,8/10  0,08 Cl2   0,8/10  0,08 Άνα, ζα έπμομε: Kc  Γθηίμεζε,

 PCl3 Cl2    0, 08 0, 08  0, 053  0,12  PCl5 

Άνα KC=0,053.

Απμηέιεζμα 4.3.4. Οε θιεηζηυ θεκυ δμπείμ υγθμο 500 mL εηζάγμκηαη 1,6 g H2(g) θαη 203,2 g I2(g) θαη ζενμαίκμκηαη ζημοξ 400μC, μπυηε απμθαζίζηαηαη ε πεμηθή ηζμννμπία: H2(g)

+ I2(g)

   

2HI(g).Ακ ε ζηαζενά ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ είκαη 64 ζημοξ 400μC, κα οπμιμγηζημφκ μη ζογθεκηνχζεηξ ηςκ μοζηχκ, πμο ζομμεηέπμοκ ζηεκ ηζμννμπία αοηή. (Οπεηηθέξ αημμηθέξ μάδεξ: Ε=1 θαη Ζ=127).

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

163

Ακάιοζε,

Ε ζπέζε ζοκηειεζηχκ ηεξ ακηίδναζεξ δίκεη θαη ηε ζπέζε mol

Απαηημφμεκεξ ακηηδνχκηςκ πνμσυκηςκ; γκχζεηξ

Ιπμνμφμε κα πνμζδημνίζμομε ηηξ ζογθεκηνχζεηξ ηςκ ζςμάηςκ ζε ζέζε ΢.Ζ; Οε ζέζε ΢.Ζ. πμηα ζπέζε ηζπφεη;

Παθηηθή

Θα οπμιμγίζμομε ηα mol θαζεκυξ ζχμαημξ ανπηθά. Οηε ζοκέπεηα ζα οπμιμγίζμομε ηα mol πμο ζα οπάνπμοκ ζε ζέζε ΢.Ζ. θαη ζα εθανμυζμομε ημ κυμμ ηεξ ΢.Ζ.

Γπίιοζε

Ιεηαηνέπμομε

ηηξ

μάδεξ

ημο

πνεζημμπμηχκηαξ ηε ζπέζε n 

nH 2 

Ε2(g)

θαη

I2(g)

ζε

mol,

m . Έηζη έπμομε: Mr

1,6 203, 2  0,8 mol , nI 2   0,8 mol .

2 254

Γνάθμομε ηε πεμηθή ελίζςζε θαη ημκ πίκαθα ηημχκ ηςκ δεδμμέκςκ ημο πνμβιήμαημξ: H2(g) Ανπηθέξ

+ I2(g)

0,8

  2HI(g)  

0,8

-

πμζυηεηεξ Ιεηαβμιέξ

-x

-x

+2x

Νμζυηεηεξ

0,8-x

0,8-x

2x

mol

Ζζμννμπίαξ 2 2 x / 0,5  HI 2  2x Kc   64   8   0,8  x  0,8  x / 0,5 0,8  x / 0.5  H 2  I 2 

 x1  0, 64  x2  1, 066. Ε δεφηενε ιφζε απμννίπηεηαη, αθμφ πνέπεη x < 0,8. Γθηίμεζε,

Άνα,

μη

ζογθεκηνχζεηξ

Απμηέιεζμα

ηζμννμπίαξ, ζα είκαη:

ηςκ

ζοζηαηηθχκ

ζηεκ

θαηάζηαζε

H  = 0,8- 0,64 = 0,16 = 0,32Ι  2 0,5 0,5

164

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

I  = 0,8- 0,64 = 0,16 = 0,32Ι  2 0,5 0,5

HI =

2× 0,64 0,5

=

1,28 0,5

= 2,56Ι

Ιεζμδμιμγία Αθμφ ζομπιενχζμομε ηηξ ηέζζενηξ ζεηνέξ, ζοζπεηίδμομε ηα mol πμο γνάραμε ζε αοηέξ ηηξ ζεηνέξ με ηα mol πμο ακαθένμκηαη ζηεκ εθθχκεζε ηεξ άζθεζεξ θαη ζηε ζοκέπεηα εθaνμυδμομε ημ κυμμ ΢.Ζ. γηα ηηξ ζογθεκηνχζεηξ ζε ζέζε ΢.Ζ.

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 4.3.5. Οε δμπείμ υγθμο 1 L βάδμομε 1 mol Ε2 θαη 1 mol Ζ2 θαη ζενμαίκμομε ζε ζενμμθναζία ζ. Νυζα mol HI ζα ζπεμαηηζημφκ, ακ ζηε ζενμμθναζία αοηή ε KC ηεξ πεμηθήξ ελίζςζεξ: Ε2(g) +   2ΕΖ(g) ηζμφηαη με 49; Ζ2(g)   (Απ. 14/9) o   PCℓ3(g) + Cℓ2(g). Οε δoπείo 1 L πoο 4.3.6. Οηoοξ 160 C απoθαζίζηαηαη ε ηζoννoπία: PCℓ5(g)   πενηέπεη ανπηθά 1 mol PCℓ5, μεηά ηεv απoθαηάζηαζε ηεξ ΢.I. ζφμθςvα με ηεv πηo πάvς αvηίδναζε βνέζεθε υηη πενηέπovηαη 9,585 g Cℓ2. Κα οπoιoγηζηoφv: α. ε ζηαζενά ηεξ ΢.I., β. ηo % πoζoζηυ δηάζπαζεξ ηoο PCℓ5 θαη γ. ε % w/w ζφζηαζε ηoο μίγμαηoξ μεηά ηεv απoθαηάζηαζε ηεξ ΢.I. Δίκεηαη: Αr Cℓ=35,5. (Απ. 0,02-13,5%) 4.3.7. Ιίγμα ίζςv υγθςv SO2 θαη Μ2 πoο μεηνήζεθαv ζηηξ ίδηεξ ζοvζήθεξ βνίζθεηαη ζε δoπείo 4 L θαη ζενμαίvεηαη ζηoοξ 727oC, oπυηε απoθαζίζηαηαη ε ηζoννoπία: 2SO2(g) +   2SO3(g). Οηεv ηζoννoπία oη ζογθεvηνχζεηξ ηoο SO2 θαη ηoο SO3 είvαη ίζεξ θαη ε O2(g)   oιηθή πίεζε 114,8 atm. Νoηa ε ζηαζενά KC; (Απ. 1,667) 4.3.8. Οε δμπείμ υγθμο 2 L βάδμομε 4 mol Κ2 θαη 10 mol H2. Οηεκ ηζμννμπία έπμομε 6 mol NH3. Νμηα είκαη ε απυδμζε θαη πμηα είκαη ε ηημή ηεξ ζηαζενάξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ ηεξ πεμηθήξ   2NH3(g); ελίζςζεξ: Κ2(g) + 3H2(g)   (Απ. 90%, KC=144) 4.3.9. Οε δμπείμ υγθμο 10 L έπμομε ζε ηζμννμπία 40 mol ΚΕ3, 20 mol H2 θαη 60 mol N2. Νμηα ε ηημή ηεξ ΗC ηςκ παναθάης εληζχζεςκ πμο πενηγνάθμοκ ημ θαηκυμεκμ:

  2 NH 3 ( g ) (1) N2 ( g )  3H 2 ( g )  

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

165

1 3   NH 3 ( g ) (2) N2 ( g )  H 2 ( g )   2 2   N 2 ( g )  3H 2 ( g ) (3) 2 NH3 ( g )   4.3.10. Οε δμπείμ υγθμο V έπμομε ζε ηζμννμπία SO2, O2 θαη SO3. Ε KC ηεξ ακηίδναζεξ:

  2SO3 ( g ) είκαη 4 L.mol-1.

2SO2 ( g )  O2 ( g )   Νμηα είκαη ε ηημή ηεξ KC γηα θάζε ακηίδναζε:

  2SO2 ( g )  O2 ( g ) α. 2SO3 ( g )   1 2

  SO3 ( g ) β. SO2 ( g )  O2   4.3.11. Οε δμπείμ υγθμο 1 L οπάνπεη πμζυηεηα ζηενεμφ C ζε ηζμννμπία με 4 mol CO2 θαη 8 mol CO. Νμηα είκαη ε ηημή ηεξ KC ηεξ πεμηθήξ ελίζςζεξ:

  2CO( g ); CO2 ( g )  C(s)   (Απ. 16) 4.3.12. Οε δμπείμ υγθμο 1 L οπάνπεη πμζυηεηα ζηενεμφ C ζε ηζμννμπία με 2 mol CO2 θαη 6 mol CO ζε ζενμμθναζία ζ1. Νμηα είκαη ε ηημή ημο KC γηα θαζεμηά απυ ηηξ παναθάης ηςκ πεμηθχκ εληζχζεςκ:

  2CO( g ) α. CO2 ( g )  C (s)     CO2 ( g )  C ( s) β. 2CO( g )   (Απ. 18 – 1/18) 4.3.13. Οε δμπείμ υγθμο 1 L θαη ζε ζενμμθναζία 500 C εηζάγμκηαη 3 mol H2 θαη 3 mol I2. Κα οπμιμγίζεηε ημκ ανηζμυ mol HI ζηε ζέζε ηζμννμπίαξ, θαζχξ θαη ηεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ, μ

  2HI ( g ) ζημοξ 500μC ηζμφηαη με 49. ακ ε KC ηεξ πεμηθήξ ελίζςζεξ: H 2 ( g )  I 2 ( g )   (Απ.

14 mol – 0,77) 3

4.3.14. Οε δμπείμ υγθμο 1 L θαη ζε ζενμμθναζία ζ1 εηζάγμκηαη 4 mol PCℓ5 πμο δηαζπχκηαη μενηθχξ, ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε. Νυζα mol Cℓ2 ζα έπμομε ζηεκ ηζμννμπία ακ ε KC ηεξ

  PCl3 ( g )  Cl2 ( g ) ηζμφηαη με 9 ζε ζενμμθναζία ζ1. ακηίδναζεξ: PCl5 ( g )   (Απ. 3 mol) 4.3.15. Οε δμπείμ υγθμο 2 L βνίζθμκηαη ζε ηζμννμπία 0,8 mol SO2, 0,2 mol O2 θαη 1,4 mol   2 SO3(g).

SO3. Κα βνεζεί ε ηημή ηεξ KC ηεξ πεμηθήξ ελίζςζεξ: 2SO2(g) + O2(g)   (Απ. 30,625) 4.3.16. Οε δμπείμ υγθμο 0,5 L βνίζθμκηαη ζε ηζμννμπία 1 mol A, 2 mol B, θαη 3 mol Γ. Νμηα   2Γ(g); είκαη ε ηημή ηεξ KC ηεξ πεμηθήξ ελίζςζεξ A(g) + B(g)   (Απ. 4,5)   2NH3(g) ζημοξ 360°C είκαη KC=1,25. Νμηα 4.3.17. Ε KC ηεξ ακηίδναζεξ Κ2(g) + 3H2(g)     Κ2(g) + 3H2(g) ζημοξ 360°C; είκαη ε KC ηεξ 2NH3(g)  

166

(Απ. 0,8)

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

4.3.18. Οε δμπείμ βνίζθμκηαη ζε ηζμννμπία 5 mol NO2, 2 mol NO θαη 5 mol O2. Ακ ε KC ηεξ   2ΚΜ(g) + O2(g) είκαη 0,2 mol/L, κα βνεζεί μ υγθμξ ημο δμπείμο. ακηίδναζεξ: 2NO2(g)   (Απ. 4 L) 4.3.19. Οε δμπείμ υγθμο 41 L εηζάγμκηαη 2 mol N2O4. Θενμαίκμομε ζημοξ 27μC μπυηε ημ

  2 NO2 ( g ) Κ2Μ4 δηαζπάηαη μενηθχξ, ζφμθςκα με ηεκ ακηίδναζε: N2O4 ( g )   Πμ αένημ μίγμα ηζμννμπίαξ έπεη μιηθή πίεζε P=1,8 atm. Δεημφκηαη: α. ε ζοκμιηθή πμζυηεηα ζε mol (nμι) ηςκ μοζηχκ ζηε ζέζε ηζμννμπίαξ, β. ε ηημή ηεξ KC ηεξ ακηίδναζεξ.

(Απ. 3 mol– 0,1) 4.3.20. Οε θιεηζηυ δμπείμ υγθμο V=8,2 L εηζάγμκηαη 2 mol PCℓ5 θαη ζενμαίκμομε ζημοξ

  PCl3 (g)+Cl2 (g) 227μC, μπυηε ημ PCℓ5 δηαζπάηαη ζφμθςκα με ηεκ ακηίδναζε: PCl5 (g)   Πμ αένημ μίγμα ηζμννμπίαξ έπεη μιηθή πίεζε P=12,5 atm. Νμηα είκαη ε ηημή ηεξ KC ηεξ ακηίδναζεξ; (Απ. 0.02) 4.3.21. Πα αένηα Α θαη Β εηζάγμκηαη ζε θεκυ δμπείμ υγθμο 10 L με ακαιμγία mol 2:1 ακηίζημηπα. Οε ζενμμθναζία Π Η ηα αένηα Α θαη Β ακηηδνμφκ μεηαλφ ημοξ ζφμθςκα με ηε πεμηθή

  2( g ) . Ιεηά ηεκ απμθαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ, βνέζεθε υηη ελίζςζε: 2 A( g )  B( g )  

ε μενηθή πίεζε ημο Β είκαη ίζε με ηε μενηθή πίεζε ημο Γ. Ακ ε KC ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ ζηε ζενμμθναζία Π Η είκαη ίζε με 10 Ι-1, κα οπμιμγηζημφκ: μ ανηζμυξ ηςκ mol ηςκ Α θαη Β θαη ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ. (Απ. 2 mol – 1 mol – a=0,33) 4.3.22. Ζζμμμνηαθυ μίγμα SO2 θαη ΚΜ2 έπεη υγθμ 89,6 L, μεηνεμέκμ ζε ζοκζήθεξ STP. Πμ μίγμα εηζάγεηαη ζε θεκυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 5 L, ζημοξ ζμC, μπυηε απμθαζίζηαηαη ε

  SO3( g )  NO( g ) γηα ηεκ μπμία είκαη KC=9, ζημοξ ζμC. ηζμννμπία: SO2( g )  NO2( g )   a. Νμηα είκαη ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ; β. Κα γίκεη ζημ ίδημ δηάγναμμα ε θαμπφιε ακηίδναζεξ γηα ημ SO2 θαη ημ SO3. (Απ. KC=0,75 – Pμι = ζηαζενή) 4.3.23. Οε θεκυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 10 L εηζάγμκηαη 150 g ηζμμμνηαθμφ μίγμαημξ Κ2 θαη Ε2. Δηαηενχκηαξ ζηαζενή ηε ζενμμθναζία, ζημοξ ζμC, απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία:

  2 NH 3( g ) . Οηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ ε ζογθέκηνςζε ηεξ ΚΕ3 είκαη 0,2 Ι, N 2( g )  3H 2( g )   εκχ μ πνυκμξ πμο απαηηείηαη γηα κα απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία είκαη 5 min. α. Κα οπμιμγίζεηε ηεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ θαη ηεκ ηημή ηεξ ζηαζενάξ ηζμννμπίαξ, KC, ζημοξ ζμC. β. Οε θμηκυ δηάγναμμα κα γίκεη ε θαμπφιε ακηίδναζεξ γηα ημ Κ2, ημ Ε2 θαη ηεκ ΚΕ3. γ. Κα οπμιμγίζεηε γηα ημ πνμκηθυ δηάζηεμα απυ ηεκ έκανλε ηεξ ακηίδναζεξ μέπνη κα απμθαηαζηαζεί ηζμννμπία: i. ηε μέζε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ, ii. ηεκ % μεηαβμιή ηεξ μιηθήξ πίεζεξ ζημ δμπείμ. (Απ. α=0,6 – KC=12,5 – ο=0,02 Ι/min – 20%)

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

167

4.3.24. Οε θεκυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 8,2 L εηζάγμκηαη 0,9 mol αενίμο Α. Πμ δμπείμ

  B( g )   ( g ) . ζενμαίκεηαη ζημοξ 227μC, μπυηε απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: A( g )   Πμ αένημ μίγμα ηζμννμπίαξ έπεη πίεζε 7,5 atm. Κα οπμιμγηζημφκ: ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ θαη ε ηημή ηεξ ζηαζενάξ ηζμννμπίαξ KC. (Απ.  

2 - KC=6) 3

4.3.25. ΋ηαv 6,5.10-3 mol SO2 θαη 6,5.10-3 mol Cℓ2 ηoπoζεηoφvηαη ζε δoπείo 0,75 L βνίζθεηαη υηη 5,96.10-4 mol SO2Cℓ2(g) ζπεμαηίδovηαη ζηεv ηζoννoπία ζηoοξ 375oC ζφμθςvα με   SO2(g) + Cℓ2(g), ΔΕ= 84 kJ. ηεv: SO2Cℓ2(g)   α. Ρπoιoγίζηε ηεv KC ηεξ αvηίδναζεξ. β. Οηoοξ 325oC ε KC ζα είvαη μηθνυηενε ή μεγαιφηενε; γ. Οηoοξ 325oC ζα ζπεμαηηζηεί πενηζζυηενo ή ιηγυηενo SO2Cℓ2; δ. Αv o υγθoξ ηoο δoπείoο ήηαv 1 L, ε KC ζα ήηαv μεγαιφηενε ή μηθνυηενε; ε. Αv o υγθoξ ήηαv 1 L, ζα ζπεμαηηδυηαv πενηζζυηενo ή ιηγυηενo SO2Cℓ2; (Απ. 0,078-μηθνυηενε-πενηζζυηενo - ίδηα - ιηγυηενo) 4.3.26. ΋ηακ δηαιφμομε θνμοθηυδε (μπςνμζάθπανμ) ή γιοθυδε (ζηαθοιμζάθπανμ) ζημ κενυ   γιοθυδε(aq) (1). απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: θνμοθηυδε(aq)   Έκαξ πεμηθυξ παναζθεφαζε ζημοξ 25°C έκα δηάιομα θνμοθηυδεξ 0,25 Ι. Οηεκ ηζμννμπία βνέζεθε υηη ε ζογθέκηνςζε ηεξ θνμοθηυδεξ ειαηηχζεθε ζε 0,15 Ι. Κα βνείηε ηεκ KC ηεξ (1) θαη ημ πμζμζηυ % ηεξ θνμοθηυδεξ μεηαηνάπεθε ζε γιοθυδε; (Απ. α. 0,67, β. 40%)   4.3.27.Δίκεηαη ε ηζμννμπία: 2NO(g) + Cℓ2(g)   2NOCℓ(g). Οε δμπείμ υγθμο 25 L πνμζζέημομε 0,3 mol NO, 0,2 mol Cℓ2 θαη 0,5 mol NOCℓ. Οηεκ ηζμννμπία έπμομε ηειηθά 0,6 mol NOCℓ. i. Μ ανηζμυξ ηςκ mol ημο Cℓ2 ζηεκ ηζμννμπία είκαη: α. 0,2, β. 0,1, γ. 0,15, δ. 0,25. ii. Ακ αολεζεί μ υγθμξ ημο δμπείμο ζηα 50 L: α. Θα αολεζεί μ ανηζμυξ ηςκ mol ημο ΚOCℓ; β. Θα αολεζεί μ ανηζμυξ ηςκ mol ημο Cℓ2; γ. Δεκ ζα μεηαβιεζεί ε πμζυηεηα ημο NOCℓ; iii. H ηημή ηεξ KC είκαη: α. 1,5.103 β. 2,5.103 γ. 2.10-1 δ. 9.102 4.3.28. Ιείγμα Κ2 θαη Ε2 έπεη υγθo 5 L ζε ζενμoθναζία 27oC θαη πίεζε 5 atm. Πα μυνηα Ε2 ζηo μίγμα αοηυ απoηειoφv ηo 40% ηoο ζοvυιoο ηςv μoνίςv ηoο μίγμαηoξ. ΋ηαv ηo μίγμα πενάζεη πάvς απυ θαηαιφηε ζε oνηζμέvε ζενμoθναζία, ζπεμαηίδεηαη ΚΕ3 ζε πoζoζηυ ίζo πνoξ ηo 10% ηoο πoζoφ ηεξ ΚΕ3 πoο μπoνεί vα ζπεμαηηζηεί ζεςνεηηθά. Νoηα ε μάδα ηεξ NΕ3 πoο   2ΚΕ3(g), αv o υγθoξ ηoο ζπεμαηίδεηαη θαη πoηα ε KC ηεξ ηζoννoπίαξ: Κ2(g) + 3Ε2(g)   ζαιάμoο ηεξ αvηίδναζεξ είvαη 5 L; (Απ. 0,459 g-0,63)

168

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

4.3.Β. ΓΚΩΟΠΜ ΠΜ ΝΜΟΜΟΠΜ ΙΓΠΑΠΞΜΝΕΟ ΓΚΜΟ ΟΩΙΑΠΜΟ Ή Ε ΑΝΜΔΜΟΕ ΠΕΟ ΑΚΠΖΔΞΑΟΕΟ ΗΑΖ ΑΓΚΩΟΠΕ Ε ΝΜΟΜΠΕΠΑ ΓΚΜΟ ΑΚΠΖΔΞΩΚΠΜΟ

Νανάδεηγμα 4.3.29. Πo COCℓ2 υηαv ζενμαίvεηαη δηαζπάηαη θαη δίvεη CO θαη Cℓ2. Οε oνηζμέvε ζενμoθναζία ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ δηάζπαζεξ ηoο COCℓ2 είvαη 20%, υηαv ε ανπηθή ζογθέvηνςζε ηoο είvαη 0,1 Ι. Νoηα πoζυηεηα Cℓ2 πνέπεη vα δηoπεηεφζoομε ζε έvα δoπείo 10 L πoο πενηέπεη 2 mol CO, χζηε ζηεv ίδηα ζενμoθναζία vα ζπεμαηηζηεί COCℓ2 με απυδoζε 90%; Ακάιοζε,

Νςξ μνίδεηαη ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ;

Απαηημφμεκεξ Ε ζπέζε ζοκηειεζηχκ ηεξ ακηίδναζεξ δίκεη θαη ηε ζπέζε mol ακηηδνχκηςκ γκχζεηξ

πνμσυκηςκ; Ιπμνμφμε κα πνμζδημνίζμομε ηηξ ζογθεκηνχζεηξ ηςκ ζςμάηςκ ζε ζέζε ΢.Ζ; Οε ζέζε ΢.Ζ. πμηα ζπέζε ηζπφεη; Ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ ηαοηίδεηαη με ημ πμζμζηυ μεηαηνμπήξ ημο ζχμαημξ πμο βνίζθεηαη ζε έιιεημμα ή ζε πενίζζεηα;

Παθηηθή

Θα οπμιμγίζμομε ηηξ ζογθεκηνχζεηξ ηςκ ζςμάηςκ ζε ζέζε ΢.Ζ. Θα οπμιμγίζμομε ηε ηημή ηεξ KC πμο μέκεη ζηαζενή (ζ=ζη.). Θα ζεςνήζμομε y mol Cℓ2 δηoπεηεφζoομε ζημ δμπείμ 10 L θαη ζα δηαθνίκμομε 2 πενηπηχζεηξ. Οηεκ πνχηε ημ Cℓ2 βνίζθεηαη ζε έιιεημμα. Οηεκ δεφηενε ημ CΜ βνίζθεηαη ζε έιιεημμα. Ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ ηαοηίδεηαη με ημ πμζμζηυ μεηαηνμπήξ ημο ζχμαημξ πμο βνίζθεηαη ζε έιιεημμα Θα

εθανμυζμομε

ζε

θάζε

πενίπηςζε

ημ

κυμμ

ηεξ

΢.Ζ.

οπμιμγίζμομε ημ y. Γπίιοζε

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

Ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ είκαη 20%.

169

θαη

ζα

απυδμζε =

[COCl 2]  x  0.2   x  0,02 [COCl 2] 0.1

Ακηέδναζακ 0,02 M COCℓ2(g) Γνάθμομε ηεκ αμθίδνμμε ακηίδναζε:   COCℓ2(g)  

ανπηθά:

0,1 M

μεηαβμιή:

-0,02 M

X.I.:

0,08 M

CO(g)

+

+0,02 M 0,02 M

Cℓ2(g)

+0,02 M 0,02 M

Γθανμυδμομε ημ κυμμ XI θαη έπμομε:

Kc 

[CO ][Cl 2] 0,02  0,02  Kc   Kc  0,005 [COCl 2] 0.08

Οημ δμπείμ 10 L πμο πενηέπεη 2 mol CO δηoπεηεφoομε y mol Cℓ2

  COCl2 ( g )   ανπηθά: μεηαβμιή: X.I:

CO( g )  2 mol

+x mol x mol

Cl2 ( g ) y mol

-x mol

-x

2-x mol

mol

y-x mol

Ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ ηαοηίδεηαη με ημ πμζμζηυ μεηαηνμπήξ ημο ζχμαημξ πμο βνίζθεηαη ζε έιιεημμα ’Eζης ημ Cℓ2 βνίζθεηαη ζε έιιεημμα.

a

x x  0,9   x  0,9 y y y

Γθανμυδμομε ημ κυμμ ηεξ ΢Ζ θαη έπμομε

2 x y x (2  0,9 y )0,1y k C  10 10  0,005   0,45  2  0,9 y  0,9 y  1,55  x 10  0,9 y 10 y  1,72 ’Eζης ημ CΜ βνίζθεηαη ζε έιιεημμα.

a

170

x x  0,9   x  1,8 2 2 Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Γθανμυδμομε ημ κυμμ ηεξ ΢Ζ θαη έπμομε

2 x y x (2  1,8)( y  1,8) k C  10 10  0,005   0,09  0,2( y  1,8)  x 10  1,8 10 0.45  y  1,8  y  2,25

Γθηίμεζε,

Άνα ζα πνμζζέζμομε 1,72 mol Cℓ2 θαη ημ Cℓ2 ζα είκαη ζε έιιεημμα ή

Απμηέιεζμα

2,25 mol Cℓ2 θαη ημ Cℓ2 ζα είκαη ζε πενίζζεηα.

Ιεζμδμιμγία ΋ηακ δίκεηαη ημ πμζμζηυ μεηαηνμπήξ εκυξ ζχμαημξ ή απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ θαη δεκ γκςνίδς ηε πμζυηεηα εκυξ ακηηδνχκημξ δηαθνίκς 2 πενηπηχζεηξ: 

ημ πνχημ ακηηδνχκ βνίζθεηαη ζε έιιεημμα.



ημ δεφηενμ ακηηδνχκ βνίζθεηαη ζε έιιεημμα.

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε   Γ(g) + Δ(g) ηζμφηαη με 4. Οε θεκυ δμπείμ βάδμομε 2 mol 4.3.30. Ε KC ηεξ Α(g) + B(g)   A.Νυζα mol απυ ημ Β πνέπεη κα βάιμομε γηα κα ακηηδνάζμοκ ηα ζχμαηα με απυδμζε 80%;

  RCOOR(l )  H2O(l ) ε 4.3.31. Γηα ηεκ ακηίδναζε εζηενμπμίεζεξ: RCOOH (l )  R ' OH (l )   ΄

ζηαζενά ηζμννμπίαξ, KC έπεη ηημή 4. Ο’ έκα θεκυ δμπείμ ακαμηγκφμομε 1 mol RCOOH θαη 1 mol R’OH. Κα οπμιμγηζηεί ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ. Νυζα mol RCOOH πνέπεη κα ακαμίλμομε με 1 mol R’OH, χζηε ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ κα είκαη 80%; (Απ.  

2 - n=1,6 mol ή n=0,625 mol) 3

4.3.32. Οε θιεηζηυ δμπείμ θαη ζε μνηζμέκε ζενμμθναζία εηζάγμομε 1 mol CO θαη 1 mol H 2O.   CO2(g) + H2(g) (1) Ιεηά ηεκ απμθαηάζηαζε ηεξ ηζμννμπίαξ : CO(g) + H2O(g)   παναμέκεη πςνίξ κα ακηηδνάζεη 1/3 mol CO. α. Κα οπμιμγίζεηε ηε ζηαζενά ηζμννμπίαξ, kC, ηεξ (1). β. Νυζα επηπιέμκ mol οδναημχκ πνέπεη κα πνμζηεζμφκ ζημ ανπηθυ μίγμα θαη ζηεκ ίδηα ζενμμθναζία, χζηε ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ κα γίκεη 80%; (Απ. 4-0,6 mol)

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

171

4.3.Γ. ΝΡΗΚΜΠΕΠΑ ΙΖΓΙΑΠΜΟ ΖΟΜΞΞΜΝΖΑΟ Ναναδείγμαηα 4.3.33. Πo αένηo θςζγέvηo, COCℓ2, ζε ανθεηά ρειή ζενμoθναζία δηαζπάηαη μενηθχξ ζηα αένηα CO θαη Cℓ2. ΋ηαv ζε έvα δoπείo εηζάγεηαη θςζγέvηo ζε ζενμoθναζία 900oC, αvαπηφζζεηαη πίεζε 2 atm θαη ε ποθκυηεηα ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ είκαη 1,4 g/L. Νμηυ ημ πμζμζηυ δηάζπαζεξ ημο θςζγεvίoο; Νoηα ε ζηαζενά KC ηεξ πεμηθήξ ηζoννoπίαξ; Δίκεηαη: Αr Cℓ=35,5 Αr C=12,

Αr Μ=16.

Ακάιοζε,

Πη ιέγεηαη πμζμζηυ δηάζπαζεξ;

Απαηημφμεκεξ

Γηαηί ακαπηφζζεηαη πίεζε;

γκχζεηξ

Νχξ ζοκδέεηαη ε ποθκυηεηα μίγμαημξ με ηεκ πίεζε θαη ηεκ ζενμμθναζία;

Παθηηθή

Θα εθθνάζμομε ηα mol ημο COCl2 πμο δηαζπχκηαη ζοκανηήζεη ημο α. Οε μηα πεμηθή ακηίδναζε ηζπφεη ε ανπή δηαηήνεζεξ ηεξ μάδαξ. Θα εθανμυζμομε ηεκ θαηαζηαηηθή ελίζςζε, P.V = n.R.T θαη υπμο n ζα βάιμομε ηα ζοκμιηθά mol ηςκ αενίςκ γηαηί υια αζθμφκ πίεζε θαη υπμο V =

Γπίιοζε

m . d

Έζης x mol COCl2 εηζάγμκηαη ζημ δμπείμ θαη έζης y mol δηαζπχκηαη. Νμζμζηυ δηάζπαζεξ: a=

y  y = a.x x

Απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία:   CO(g) + Cl2(g) COCl2(g)  

Ανπηθά

x

Ακηηδνμφκ

ax

Οπεμαηίδμκηαη X.I.

172

x(1-a)

ax

ax

ax

ax

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Οφμθςκα με ηεκ ανπή δηαηήνεζεξ ηεξ μάδαξ: mX.I. = x. MrCOCl2 Ta mol υιςκ ηςκ αενίςκ μεηά ηεκ απμθαηάζηαζε ηεξ ΢.Ζ. ζα είκαη: n = x(1-a) + ax + ax = x(1+a) Eθανμυδμομε ηεκ θαηαζηαηηθή ελίζςζε: P.V = n.R.T  P.V = x(1+a).R.T (1)

 P. 

x.M rCOCl 2 m = x(1+a).R.T  P. = x(1+a).R.T d d

P.M rCOCl 2 d.R.T

= 1+a  a =

P.M rCOCl 2 d.R.T

-1  a =

2,05.99 -1  a 1,5.0,082.1100

= 0,5 Eθανμυδμομε ημ κυμμ ηεξ ΢.Ζ.:

αx αx . α2 x KC = V V = . x.(1  α) 1  α V V Απυ ηεκ (1) έπμομε:

x P  V (1  α).R.T

΋πμηε, ΗC =

α2 P α 2 .P 0,5 2.2,05 .    7,6.10 3 2 2 (1  α) (1  α). R.T (1  α ).R.T (1  0,5 ).0,082.1100 Πα πμζμζηά δηάζπαζεξ ημο COCl2 είκαη 50%. Ε ΗC = 7,6.10-3.

Γθηίμεζε, Απμηέιεζμα

Ιεζμδμιμγία ΋ηακ δίκεηαη ε ποθκυηεηα ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ ζε μνηζμέκεξ ζοκζήθεξ πίεζεξθαη ζενμμθναζίαξ δμοιεφς με πμζμζηυ μεηαηνμπήξ – απυδμζε (α). Γθανμυδς ηεκ θαηαζηαηηθή ελίζςζε θαη εθθνάδς ημκ υγθμ ζακ πειίθμ ηεξ μάδαξ πνμξ ηεκ ποθκυηεηα, V=

m . d

Aκ έπς μμμγεκή ηζμννμπία εθμεηαιιεφμμαη ηεκ ανπή δηαηήνεζεξ ηεξ μάδαξ, mανπηθή =m ΢.Ζ..

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

173

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 4.3.34. Οε θεκυ δμπείμ εηζάγεηαη πμζυηεηα COCℓ2 θαη δηαζπάηαη ζφμθςκα με ηε πεμηθή

  CO( g )  Cl2( g ) . Πμ αένημ μίγμα ηεξ ηζμννμπίαξ έπεη ποθκυηεηα 3,3 g/L ελίζςζε: COCl2( g )   θαη αζθεί πίεζε 2,46 atm, ζε ζενμμθναζία 327μC. Κα οπμιμγηζηεί μ βαζμυξ δηάζπαζεξ ημο COCℓ2 θαη ε ηημή ηεξ ζηαζενάξ ηζμννμπίαξ KC, ζημοξ 327μC. (Απ. α=0,5 – KC=1/60) 4.3.35. Οε θεκυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο, ζημοξ 500 Η, εηζάγεηαη SO3, ημ μπμίμ δηαζπάηαη

  2 SO2( g )  O2( g ) . Πμ αένημ μίγμα ηζμννμπίαξ έπεη ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε: 2SO3( g )   ποθκυηεηα 6,4 g/L θαη αζθεί πίεζε 4,1 atm. Κα οπμιμγηζημφκ: α. μ βαζμυξ δηάζπαζεξ ημο SO3, β. ε % v/v ζφζηαζε ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ, γ. μη ηημέξ ηςκ ζηαζενχκ ηζμννμπίαξ KC. (Απ. α=0,5 – 40% v/v – KC=0,02) 4.3.36. Οε δμπείμ υγθμο 10 L, ζημοξ ζμC, έπεη απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία:

  2 NO2( g ) . Πμ αένημ μίγμα ηζμννμπίαξ έπεη ποθκυηεηα 6,9 g/L θαη πενηέπεη 50% N 2O4( g )   v/v NO2. Νμηα είκαη ε ηημή ηεξ KC, ζημοξ ζμC;

(Απ. ΗC=0,05 ) 4.3.37. Οε θεκυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο V L, ζημοξ 1000 K, εηζάγμομε πμζυηεηα CO2(g) πμο δηαζπάηαη

ζφμθςκα

με

ηε

πεμηθή

ελίζςζε

  2CO( g )  O2( g ) . Ιεηά 2CO2( g )  

ηεκ

απμθαηάζηαζε ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ, ε μιηθή πίεζε ζημ δμπείμ βνέζεθε ίζε με 8,2 atm θαη ε ποθκυηεηα ημο μίγμαημξ ίζε με 4 g/L. Κα οπμιμγηζημφκ: α. ημ πμζμζηυ δηάζπαζεξ ημο CO2(g), β. ε % v/v πενηεθηηθυηεηα ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ ζε O2(g), γ. ε ζηαζενά ηζμννμπίαξ KC ζημοξ 1000 Η. (Απ. 20% - 9,09% v/v - 5·10-4 ) 4.3.38. Νμζυηεηα C2H2 θαηενγάδεηαη με θαηαιφηε θαη έκα μένμξ ηεξ μεηαηνέπεηαη ζε C6H6,

  C6 H 6 ( g ) . Ακ ε ποθκυηεηα ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ ζφμθςκα με ηεκ ελίζςζε: 3C2 H 2 ( g )   ζημοξ 27μC, θαη 0,4428 atm είκαη 0,78 g/L, κα βνεζεί μ βαζμυξ μεηαηνμπήξ ημο C2H2 ζε C6H6. Δίκμκηαη: Ar C = 12, Ar H = 1, R=0,082 L·atm-1·K-1. (Απ. 0,6)

174

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

4.3.Δ. ΝΞΜΟΘΕΗΕ Ε ΑΦΑΖΞΓΟΕ ΓΚΜΟ Ε ΝΓΞΖΟΟΜΠΓΞΩΚ ΟΩΙΑΠΩΚ ΓΚΩ ΒΞΖΟΗΜΙΑΟΠΓ ΟΓ ΘΓΟΕ ΢ΕΙΖΗΕΟ ΖΟΜΞΞΜΝΖΑΟ Νανάδεηγμα 4.3.39. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο V L ζε ζμC πενηέπμκηαη 1 mol COCℓ2 ζε ηζμννμπία με 2

  CO( g )  Cl2 ( g ) . Νυζα mol mol CO θαη 3 mol Cℓ2, ζφμθςκα με ηεκ ελίζςζε: COCl2 ( g )   Cℓ2 πνέπεη κα πνμζηεζμφκ ζημ δμπείμ ζημοξ ζμC, χζηε ζηε κέα θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ κα οπάνπεη 1 mol CO; Ακάιοζε,

Νχξ μνίδεηαη ε ζηαζενά πεμηθήξ ηζμννμπίαξ;

Απαηημφμεκεξ

Νχξ εθανμυδεηαη ε ανπή Le Chatelier υηακ μεηαβάιιεηαη ε

γκχζεηξ

ζογθέκηνςζε μηαξ μοζίαξ ζηε πεμηθή ηζμννμπία; Νχξ πανμοζηάδμκηαη μη πμζμηηθέξ μεηαβμιέξ ηςκ μοζηχκ ζε μηα πεμηθή ακηίδναζε;

Παθηηθή

Ανπηθά ζα βνεζεί ε ηημή ηεξ ζηαζενάξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ KC ςξ ζοκάνηεζε ημο V. Θα ηεζεί ςξ άγκςζημξ, έζης y, μ ανηζμυξ mol ημο Cℓ2 πμο πνμζηέζεθακ

ζημ

μίγμα

ηζμννμπίαξ.

Ε

ακηίδναζε

ζα

θαηεοζοκζεί πνμξ ηα ανηζηενά (ανπή Le Chatelier). Θα ηεζεί ςξ άγκςζημξ, έζης x, μ ανηζμυξ mol ημο Cℓ2 πμο ακηηδνμφκ θαη ζα βνεζμφκ μη πμζυηεηεξ υιςκ ηςκ μοζηχκ ζηε κέα ηζμννμπία, ςξ ζοκάνηεζε ημο x (γηα ημ Cℓ2 θαη ςξ ζοκάνηεζε ημο y). Θα εληζςζεί μ ανηζμυξ mol ημο CO ζηεκ ηζμννμπία με ημ 1 θαη ζα βνεζεί ε ηημή ημο x. Πέιμξ, ζα πνεζημμπμηεζεί ε ηημή ηεξ KC γηα ημκ οπμιμγηζμυ ηεξ ηημήξ ημο y πμο μέκεη ζηαζενή (ζ=ζη.). Γπίιοζε

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

COCl2  

1 2 3 M , CO  M , Cl2   M V V V

175

2 3

Άνα:

CO Cl2  V  V  KC   1 COCl2 

6 M V

M

V Ιε ηεκ εηζαγςγή y mol Cℓ2 ζημ μίγμα ηζμννμπίαξ ε ζέζε ηεξ ηζμννμπίαξ

μεηαημπίδεηαη

πνμξ

ηα

ανηζηενά

(ανπή

Le

Chatelier):

  COCl2 ( g )   ανπηθά: μεηαβμιή: ηειηθά:

1 mol

CO( g )  2 mol

+x mol

-x mol

(1+x) mol

2-x mol

Cl2 ( g ) 3+y mol -x

mol

3+y-x mol

(κέα ηζμννμπία) Αιιά 2-x=1x=1. Μη ζογθεκηνχζεηξ ηςκ μοζηχκ ζηε κέα ηζμννμπία είκαη:

COCl2 ΄ 

2 1 2 y M , CO΄  M , Cl2 ΄  M V V V

1 2 y

CO ΄ Cl2 ΄  V  V KC  2 COCl2 ΄

M

6 M  y  10 V

V Γθηίμεζε,

Οημ ανπηθυ μίγμα ηζμννμπίαξ πνέπεη κα πνμζηεζμφκ 10 mol

Απμηέιεζμα

Cℓ2.

Ιεζμδμιμγία ΋ηακ βνηζθυμαζηε ζε ζέζε ΢.Ζ. θαη πνμζζέημομε ή αθαηνμφμε έκα απυ ηα ακηηδνχκηα ή ηα πνμηυκηα,

πνμξ ηα πμφ ζα θαηεοζοκζεί ε ακηίδναζε ζα μαξ ημ θαζμνίδεη ε ανπή Le

Chatelier. Γηα ηηξ δομ θαηαζηάζεηξ ηζμννμπίαξ εθμεηαιιεουμαζηε ημ γεγμκυξ υηη ε ζηαζενά kC παναμέκεη ζηαζενή. Οηε πενίπηςζε πμο επηθένμομε ηαοηυγπνμκα δομ μεηαβμιέξ μη μπμίεξ ζφμθςκα με ηεκ ανπή Le Chatelier επηθένμοκ ακηηθνμουμεκα απμηειέζμαηα, ηυηε μπμνμφμε κα ζεςνήζμομε υηη ε ακηίδναζε θαηεοζφκεηαη έζης δεληά θαη ακηηδνμφκ x mole. Bνίζθμομε ηηξ πηζακέξ

176

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

ηημέξ ημο x, δεκ απμννίπημομε υμςξ ηεκ ανκεηηθή ηημή ημο x αιιά ηε ηημή ημο x πμο ακηηζημηπεί ζε ανκεηηθά mole ζε ζέζε ΢Ζ. ΋μμηα μπμνμφμε κα ενγαζημφμε ακ έπμομε μηα ηοπαία ανπηθή θαηάζηαζε ζηεκ μπμία οπάνπμοκ υια ηα ζχμαηα πμο ζομμεηέπμοκ ζηεκ αμθίδνμμε ακηίδναζε.

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 4.3.40. Οε θαηάιιειε ζενμμθναζία μέζα ζε έκα δμπείμ έπμομε 1 mol CO, 5 mol H2O (οδναημμί), 5 mol CO2 θαη 4 mol H2 ζε ηζμννμπία μεηαλφ ημοξ, ζφμθςκα με ηεκ ελίζςζε:   CO2 ( g )  H 2 ( g ) . Κα βνεζμφκ ηα mol ημο CO πμο πνέπεη κα CO( g )  H 2O( g )   πνμζζέζμομε ζημ δμπείμ με ζηαζενή ζενμμθναζία, χζηε μεηά ηεκ απμθαηάζηαζε κέαξ ηζμννμπίαξ κα οπάνπμοκ 7 mol CO2. (Απ. 4,5 mol) 4.3.41. Οε δμπείμ υγθμο 10 L εηζάγμκηαη 5 mol HBr(g). Πμ HBr(g) ζενμαίκεηαη ζημοξ 727μC, μπυηε δηαζπάηαη μενηθά ζε Ε2(g) θαη Βr2(g) ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε:

  H 2 ( g )  Br2 ( g ) . H KC ηεξ ακηίδναζεξ είκαη 36 ζημοξ 727μC. Κα οπμιμγηζημφκ: 2HBr ( g )   α. μ βαζμυξ δηάζπαζεξ ημο HBr(g), β. ε Pμι. ζηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ, γ. μ ανηζμυξ ηςκ mol ημο Br2(g) πμο πνέπεη κα πνμζηεζεί ζημ δμπείμ, χζηε ζηε κέα ζέζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ ε Pμι. κα γίκεη ίζε με 61,5 atm ζημοξ 727μC. (Aπ. 0,92– 41 atm – 2,5 mol) 4.3.42. Οε δμπείμ υγθμο 1 L υπμο γίκεηαη ε ακηίδναζε:

  SO3 ( g )  NO( g ) ζηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ, πενηέπμκηαη 1,2 mol SO2 ( g )  NO2 ( g )   SO3(g), 0,8 mol NO(g), 1,6 mol SO2(g) θαη 0,2 mol NO2(g). Νυζα mol SO3(g) πνέπεη κα πνμζηεζμφκ ζημ δμπείμ, ζηεκ ίδηα ζενμμθναζία, χζηε κα ειαηηςζεί ε ζογθέκηνςζε ημο ΚΜ(g) ζημ μηζυ; (Απ. 8,2 mol) 4.3.43. Δμπείμ πενηέπεη ζε μνηζμέκε ζενμμθναζία, 0,2 mol SO2(g), 0,05 mol O2(g) θαη 0,4

  2SO3 ( g ) . Ο’ mol SO3(g) ζε ηζμννμπία, ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε: 2SO2 ( g )  O2 ( g )   άιιμ ίδημ δμπείμ πενηέπμκηαη 64 g SO2(g) ζηεκ ίδηα ζενμμθναζία. Νυζα g μλογυκμο πνέπεη κα πνμζηεζμφκ ζημ δεφηενμ δμπείμ, χζηε ε μηζή πμζυηεηα ημο SO2(g) κα μεηαηναπεί ζε SO3(g) θαη κ’ απμθαηαζηαζεί ηζμννμπία; (Απ. 8,4 g) 4.3.44. Οε δμπείμ βνίζθμκηαη ζε θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ 2 mol SO2, 4 mol NO2, 8 mol SO3 θαη

  SO3 ( g )  NO( g ) 3 mol NO, ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε: SO2 ( g )  NO2 ( g )   α. Νμηα είκαη ε ηημή ηεξ ζηαζενάξ KC; β. Νυζα mol SO2 πνέπεη κα πνμζζέζμομε ζημ μίγμα ηζμννμπίαξ θαη ζε ζηαζενή ζενμμθναζία, χζηε κα αολεζεί ε πμζυηεηα ημο ΚΜ θαηά 1 mol;

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

177

γ. Νυζα mol NO πνέπεη κα πνμζζέζμομε ζηεκ ανπηθή ηζμννμπία θαη ζε ζηαζενή ζενμμθναζία, χζηε ε πμζυηεηα ημο SΜ2 κα γίκεη 4 mol; (Απ. KC=3 – 3 mol – 11 mol) 4.3.45. Γηα ηεκ ακηίδναζε εζηενμπμίεζεξ:

  CH 3COOC2 H 5( l )  H 2O( l ) ηζπφεη KC=4, ακελάνηεηα απυ ηε CH 3COOH (l )  C2 H 5OH (l )   ζενμμθναζία. Οε δμπείμ ακαμηγκφμκηαη 0,3 mol CH3COOH θαη 0,3 mol C2H5OH θαη απμθαζίζηαηαη ηζμννμπία. α.Νμηα είκαη ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ; β.Απυ ημ μίγμα ηζμννμπίαξ, με ηε βμήζεηα αθοδαηηθμφ, αθαηνμφμε ημ 90% ηεξ πμζυηεηαξ ημο Ε2Μ. Νμηα ζα είκαη ε πμζυηεηα ημο εζηένα, υηακ απμθαηαζηαζεί κέα πεμηθή ηζμννμπία; γ.Νμηα είκαη ε ηειηθή απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ; (Απ. α=

2 - α’=0,8) 3

4.3.46. Οε θεκυ δμπείμ, ζημοξ ζμC, εηζάγμομε 3 mol A θαη 3 mol Β, μπυηε απμθαζίζηαηαη ε   Γ(g) + Δ(g) γηα ηεκ μπμία είκαη KC=4. ηζμννμπία: A(g) + Β(g)   α. Κα οπμιμγηζηεί ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ θαη ε ζφζηαζε ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ. β. Δηαηενχκηαξ ζηαζενή ηε ζενμμθναζία, πνμζζέημομε ζημ μίγμα ηζμννμπίαξ 1,8 mol A. Νμηα είκαη ε ζφζηαζε ημο μίγμαημξ θαη ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ ζηεκ ηειηθή ζέζε ηζμννμπίαξ; γ. Οε θεκυ δμπείμ εηζάγμομε 4,8 mol A θαη 3 mol Β θαη ζενμαίκμομε ζημοξ ζμC, μπυηε απμθαζίζηαηαη ηζμννμπία. Κα οπμιμγηζηεί ε ζφζηαζε ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ θαη ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ; Πη ζομπέναζμα πνμθφπηεη; (Απ. α=

2 - α’=0,8 – α’’=0,8) 3

4.3.47. Οε δoπείo ζηαζενoφ υγθoο ζηoοξ 425oC οπάνπoοv ζε ηζoννoπία 0,1 mol H2, 0,1 mol I2 θαη 0,74 mol HI. Αv πνoζζέζoομε 0,5 mol HI, πoηα ζα είvαη ηα mol ηςv ζςμάηςv ζηε vέα ζέζε ηζoννoπίαξ; (Aπ. 0,1532-1,1336) 4.3.48. Οε θιεηζηυ δμπείμ θαη ζε μνηζμέκε ζενμμθναζία εηζάγμομε 1 mol CO θαη 1 mol H 2O.   CO2(g) + H2(g) (1) παναμέκεη Ιεηά ηεκ απμθαηάζηαζε ηεξ ηζμννμπίαξ CO(g) + H2O(g)   πςνίξ κα ακηηδνάζεη 1/3 mol CO. α. Κα οπμιμγίζεηε ηε ζηαζενά ηζμννμπίαξ, KC, ηεξ (1). β. Νυζα επηπιέμκ mol οδναημχκ πνέπεη κα πνμζηεζμφκ ζημ ανπηθυ μίγμα θαη ζηεκ ίδηα ζενμμθναζία, χζηε ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ κα γίκεη 80%; (Απ. α. Kc = 4, β. 0,6 mol) 4.3.49. Οε δoπείo εηζάγovηαη 1 mol SO2 θαη 0,9 mol NO2. Ιεηά ηεv απoθαηάζηαζε ηεξ   SO3(g) + NO(g) μέζα ζηo δoπείo οπάνπoοv 0,6 mol NO. Νυζα ηζoννoπίαξ: SO2(g) + NO2(g)   mol NO πνέπεη vα πνoζζέζoομε μέζα ζηo δoπείo, χζηε μεηά ηεv απoθαηάζηαζε ηεξ vέαξ ηζoννoπίαξ vα οπάνπoοv 0,5 mol SO2; (Aπ. 0,7) 4.3.50. Δoπείo πενηέπεη 0,8 mol SO2, 0,1 mol NO2, 0,6 mol SO3 θαη 0,4 mol NO ζε   SO3(g) + NO(g). ηζoννoπία: SO2(g) + NO2(g)  

178

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Νυζα mol NO πνέπεη vα εηζαπζoφv ζηo δoπείo ζηεv ίδηα ζενμoθναζία, γηα vα αολεζεί ε πoζυηεηα ηoο ΚΜ2 θαηά 0,2 mol; (Απ. 2,05) 4.3.51. Οε θιεηζηυ δoπείo ζηαζενoφ υγθoο θαη ζε ζενμoθναζία Π βνίζθovηαη ζε θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζoννoπίαξ oη παναθάης εvχζεηξ, ζηηξ ελήξ πoζυηεηεξ: 3 mol SO2, 3 mol NO2, 6 mol SO3 θαη 6 mol ΚΜ. Οηo παναπάvς δoπείo πνoζηίζεvηαη επηπιέov 1 mol SO2 θαη 1 mol NO2 ζε ζενμoθναζία Π. Κα οπoιoγηζηoφv ζηε ζενμoθναζία Π, ε ζηαζενά ηεξ πεμηθήξ   SO3(g) + NO(g) θαη oη πoζυηεηεξ ζε mol ηζoννoπίαξ ,KC, ηεξ αvηίδναζεξ: SO2(g) + NO2(g)   ηςv εvχζεςv πoο βνίζθovηαη ζηo δoπείo μεηά ηεv απoθαηάζηαζε ηεξ vέαξ πεμηθήξ ηζoννoπίαξ. (Απ. 4-20/3 mol-10/3 mol)   CO2(g) + H2(g) ζημοξ 300 °C 4.3.52. Ε KC ηεξ πεμηθήξ ελίζςζεξ CO(g) + H2O(g)   ηζμφηαη με 4. α. Οε θεκυ δμπείμ βάδμομε 1 mol CO θαη 1 mol H2O, ζημοξ 300°C. Νυζα mol H2 ζα ζπεμαηηζημφκ θαη πμηα είκαη ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ; β. Ακ βάδαμε 1 mol CO θαη 1,6 mol H2O ζημοξ 300°C, πυζα mol Ε2 ζα ζπεμαηίδμκηακ θαη πμηα είκαη ε απυδμζε; (Απ. α. 2/3, 66,67% β. 0,8, 80%)   2HI(g) ζημοξ 450°C ε ζηαζενά πεμηθήξ 4.3.53. Γηα ηεκ ακηίδναζε Ε2(g) + I2(g)   ηζμννμπίαξ έπεη ηημή 49. Οηε ζενμμθναζία αοηή έκα δμπείμ πενηέπεη 0,2 mol Ε2, 0,2 mol I2 θαη 0,5 mol HI. α. Γάκ ημ ζφζηεμα αθεζεί κα ηζμννμπήζεη, πυζα mol HI ζα οπάνπμοκ ζηεκ ηζμννμπία; β. Νυζα επηπιέμκ mol HI πνέπεη κα εηζαπζμφκ ζημ δμπείμ ζηεκ ηζμννμπία, έηζη χζηε ε πμζυηεηα ημο Ε2 κα λακαγίκεη 0,2 mol; (Απ. 0,7 mol, 0,9 mol) 4.3.54. Οε θεκυ δμπείμ υγθμο V θαη ζε ζενμμθναζία ζ εηζάγμομε 1 mol αενίμο Α θαη 1 mol   Γ(g) με απυδμζε 60%. Οε άιιμ θεκυ αενίμο Β, μπυηε γίκεηαη ε ακηίδναζε: A(g) + B(g)   δμπείμ υγθμο V θαη ζε ζενμμθναζία ζ εηζάγμομε 1 mol ημο Α θαη 2 mol ημο Β. Ε κέα απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ ζα είκαη: α. 60% β. μεγαιφηενε απυ 60% γ. μηθνυηενε απυ 60% δ. ελανηάηαη.

4.3.55. Οε δμπείμ υγθμο 1 L πμο πενηέπεη ζε ηζμννμπία 0,8 mol SO2, 0,1 mol NO2, 0,6 mol SO3 θαη 0,4 mol NO πνμζζέημομε 0,3 mol NO2. Πη ζα ζομβεί θαη πμηα ζα είκαη ε πμζυηεηα ημο NO2 ζηεκ ηειηθή ηζμννμπία;   SO3(g) + NO(g). Δίκεηαη ε ηζμννμπία: SO2(g) + NO2(g)   (Απ. 0,23 mol NO2) 4.3.56. Οε δμπείμ 2 L έπμομε ζε ηζμννμπία 4 mol PCℓ5, 2 mol PCℓ3 θαη 8 mol Cℓ2. Ννμζζέημομε 4 mol PCℓ5. Νμηεξ μη πμζυηεηεξ υιςκ ηςκ αενίςκ ζηε κέα ηζμννμπία; Δίκεηαη ε   PCℓ3(g) + Cℓ2(g). ηζμννμπία: PCℓ5(g)   (Απ. 6,94 mol PCℓ5) 4.3.57. Οε δμπείμ έπμομε ζε ηζμννμπία 2 mol SO2, 4 mol NO2, 8 mol SO3 θαη 3 mol NO.   SO3(g) + NO(g) α.Νμηα είκαη ε Kc ηεξ πεμηθήξ ελίζςζεξ: SO2(g) + NO2(g)   ζηεκ παναπάκς ζενμμθναζία;

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

179

β. Νυζα mol SO2 πνέπεη κα πνμζζέζμομε ζηεκ ανπηθή ηζμννμπία θαη ζε ζηαζενή ζενμμθναζία, χζηε ε πμζυηεηα ημο NO κα αολεζεί θαηά 1 mol; (Απ. β. 3 mol) 4.3.58. Δμπείμ πενηέπεη 0,8 mol SO2, 0,1 mol NO2, 0,6 mol SO3 θαη 0,4 mol NO ζε   SO3(g) + NO(g). ηζμννμπία: SO2(g) + NO2(g)   Νυζα mol NO πνέπεη κα εηζαπζμφκ ζημ δμπείμ ζηεκ ίδηα ζενμμθναζία, χζηε κα μπμνεί κα αολεζεί ε πμζυηεηα ημο NO2 θαηά 0,2 mol; (Απ. 2,05 mol) 4.3.59. Οε δμπείμ υγθμο 2 L ζημοξ 1800°C πενηέπμκηαη ζε πεμηθή ηζμννμπία 0,3 mol CO2, 0,3 mol H2, 0,6 mol CO θαη 0,6 mol H2O.   CO(g) + H2O(g) ζημοξ 1800°C. α. Κα βνεζεί ε Kc ηεξ ελίζςζεξ: CO2(g) + H2(g)   β. Νυζα mol CO2 πνέπεη κα πνμζζέζμομε ζηεκ ανπηθή ηζμννμπία, χζηε ε ζογθέκηνςζε ημο CO κα γίκεη 0,35 Ι; (Απ. α. 4, β. 0,4125 mol)

180

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

4.3.E. ΙΓΠΑΒΜΘΕ ΠΜΡ ΜΓΗΜΡ ΠΜΡ ΔΜ΢ΓΖΜΡ ΓΚΩ ΒΞΖΟΗΜΙΑΟΠΓ ΟΓ ΘΓΟΕ ΢ΕΙΖΗΕΟ ΖΟΜΞΞΜΝΖΑΟ

Ναναδείγμαηα 4.3.60. Οε δμπείμ υγθμο 4 L βνίζθμκηαη ζε ηζμννμπία 8 mol PCℓ5, 4 mol PCℓ3 θαη 8 mol Cℓ2,   PCl3 ( g )  Cl2 ( g ) . ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε: PCl5 ( g )  

Δηπιαζηάδμομε ημκ υγθμ ημο δμπείμο δηαηενχκηαξ ζηαζενή ηε ζενμμθναζία. Κα βνεζεί μ ανηζμυξ mol ημο Cℓ2 ζηε κέα ηζμννμπία. Ακάιοζε,

Νχξ μνίδεηαη ε ζηαζενά πεμηθήξ ηζμννμπίαξ;

Απαηημφμεκεξ

Νχξ εθανμυδεηαη ε ανπή Le Chatelier υηακ μεηαβάιιεηαη μ

γκχζεηξ

υγθμξ ημο δμπείμο (ή, αιιηχξ, ε πίεζε) ζηε πεμηθή ηζμννμπία; Νχξ πανμοζηάδμκηαη μη πμζμηηθέξ μεηαβμιέξ ηςκ μοζηχκ ζε μηα πεμηθή ηζμννμπία;

Παθηηθή

Ανπηθά ζα βνεζεί ε ηημή ηεξ ζηαζενάξ ηζμννμπίαξ KC. Ιε αφλεζε ημο υγθμο ημο δμπείμο (μείςζε ηεξ πίεζεξ) ε ζέζε ηεξ ηζμννμπίαξ μεηαημπίδεηαη πνμξ ηα δεληά. Θα ηεζεί ςξ άγκςζημξ, έζης x, μ ανηζμυξ mol ημο PCℓ5 πμο ακηηδνμφκ θαη ζα βνεζμφκ μη πμζυηεηεξ υιςκ ηςκ μοζηχκ ζηε κέα ηζμννμπία, ςξ ζοκάνηεζε ημο x. Πέιμξ, ζα πνεζημμπμηεζεί ε ηημή ηεξ KC γηα ημκ οπμιμγηζμυ ηεξ ηημήξ ημο x, πμο μέκεη ζηαζενή (ζ = ζη.).

Γπίιοζε

 PCl5  

8 mol  2M, 4L

Άνα: KC 

 PCl3  

4 mol 8 mol  1 M , Cl2    2M 4L 4L

 PCl3 Cl2   1 2 M  1M 2  PCl5 

Ιε δηπιαζηαζμυ ημο υγθμο (οπμδηπιαζηαζμυ ηεξ πίεζεξ) ε ζέζε ηζμννμπίαξ μεηαημπίδεηαη πνμξ ηα δεληά (ανπή Le Chatelier).

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

181

Έηζη:

  PCl3 ( g )  PCl5 ( g )  

ανπηθά:

8

4

μεηαβμιή:

-x

ηειηθά:

8-x

Cl2 ( g ) 8

+x

+x

4+x

mol

8+x

(κέα ηζμννμπία) Μη ζογθεκηνχζεηξ ηςκ μοζηχκ ζηε κέα ηζμννμπία, με υγθμ 8 L, είκαη:

 PCl5 ΄ 

8  x  mol  8  x M ,

8L 8  4  x  mol  4  x M ,  PCl3 ΄  8L 8 8  x  mol  8  x M Cl2 ΄  8L 8 4 x 8 x PCl ΄ Cl ΄  3   2   8  8 M  1M KC  8 x  PCl5 ΄ 8

Ε μυκε δεθηή ιφζε είκαη x  1,5. Γθηίμεζε,

Μ ανηζμυξ mol Cℓ2 ζηε κέα ηζμννμπία είκαη:

Απμηέιεζμα

(8+x) mol = (8+1,5) mol = 9,5 mol.

Ιεζμδμιμγία ΋ηακ ζε θάπμηα άζθεζε έπμομε μεηαβμιή ημο υγθμο εκχ βνηζθυμαζηεζε ζε ζέζε ηζμννμπίαξ πνμξ ηα πμφ ζα θαηεοζοκζεί ε ακηίδναζε ζα μαξ ημ θαζμνίδεη ε ανπή Le Chatelier. Γηα ηηξ δομ θαηαζηάζεηξ ηζμννμπίαξ εθμεηαιιεουμαζηε ημ γεγμκυξ υηη ε ζηαζενά kC παναμέκεη ζηαζενή. Ακ μεηαλφ αενίςκ ακηηδνχκηςκ θαη αενίςκ πνμσυκηςκ δεκ παναηενείηαη μεηαβμιή ηςκ mol ε ζέζε ηζμννμπίαξ δεκ επενεάδεηαη.

182

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 4.3.61. Οε θεκυ δμπείμ, ζε ζενμμθναζία 27μC, εηζάγεηαη πμζυηεηα Κ2Μ4 θαη δηαζπάηαη

  2 NO2( g ) . Μ βαζμυξ δηάζπαζεξ ημο Κ2Μ4 είκαη ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε: N 2O4( g )   0,5 θαη ε πίεζε ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ είκαη 3 atm. Νμηα είκαη ε ηημή ηεξ KC, ζημοξ 27μC; Ο’ έκα άιιμ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 8,2 L,ζημοξ 27μC, εηζάγμκηαη 2 mol Κ2Μ4 θαη απμθαζίζηαηαη ε πνμεγμφμεκε ηζμννμπία. Νμημξ είκαη μ βαζμυξ δηάζπαζεξ ημο Κ2Μ4 θαη ε μιηθή πίεζε ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ; (Απ. KC=0,16 -  

1 - Pμι.=8 atm) 3

4.3.62. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 5 L εηζάγμκηαη 6 mol ηζμμμνηαθμφ μίγμαημξ Α θαη Β. Πμ

   ( g ) . Πμ μίγμα ζενμαίκεηαη ζημοξ 227μC, μπυηε απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: A( g )  B( g )   αένημ μίγμα ηζμννμπίαξ αζθεί πίεζε 32,8 atm. α. Κα οπμιμγηζηεί ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ θαη ε ζηαζενά KC, ζημοξ 227μC. β. Οε άιιμ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 10 L, ζημοξ 227μC, εηζάγμκηαη 2 mol απυ ημ αένημ Γ, ηα

  A( g )  B( g ) . μπμία δηαζπχκηαη ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε: Γ(g)   Κα οπμιμγηζηεί μ βαζμυξ δηάζπαζεξ ημο Γ θαη ε μιηθή πίεζε ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ. (Απ.  

2 - KC=10 – ΗC’=0,1 - a’=0,5 – Pμι.=12,3 atm) 3

4.3.63. Οε δμπείμ υγθμο 6,4 L πενηέπμκηαη 5 mol N2O4 ζε ηζμννμπία με 0,8 mol NΜ2

  2 NO2 ( g ) . Νυζμξ πνέπεη κα γίκεη μ υγθμξ ημο δμπείμο, χζηε, ζηεκ ίδηα N2O4 ( g )   ζενμμθναζία, ε πμζυηεηα ημο N2O4 μέζα ζημ δμπείμ κα είκαη 4 mol; Γλήγεζε ημ απμηέιεζμα πνεζημμπμηχκηαξ ηεκ ανπή Le Chatelier.

(Απ. 98 L) 4.3.64. Οε δμπείμ μνηζμέκμο υγθμο V L εηζάγμκηαη 5 mol SO3(g) ζε ζενμμθναζία ζμC. Πμ SO3(g) δηαζπάηαη ζε SO2(g) θαη O2(g) ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε:

  2SO2 ( g )  O2 ( g ) .

2SO3 ( g )  

Πμ

μίγμα

ηζμννμπίαξ

πενηέπεη

50%

v/v

SO3(g).

Ιεηαβάιιμομε ημκ υγθμ ημο δμπείμο (ε ζενμμθναζία παναμέκεη ζηαζενή), μπυηε απμθαζίζηαηαη κέα ζέζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ θαη ημ κέμ αένημ μίγμα πενηέπεη 60% v/v SO2(g). Κα οπμιμγηζηεί μ ιυγμξ ηςκ δφμ υγθςκ. (Απ. 0,0057) 4.3.65. Οε θεκυ δμπείμ υγθμο 10 L εηζάγμκηαη 2 mol H2 θαη 2 mol Ζ2, ηα μπμία ζενμαίκμκηαη

  2 HI ( g ) γηα ηεκ μπμία είκαη ζημοξ 447μC θαη απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: H 2( g )  I 2( g )   KC=64, ζημοξ 447μC. α. Νμηα είκαη ε ζφζηαζε ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ; β. Κα οπμιμγηζηεί ε μιηθή πίεζε ζημ δμπείμ. γ. Δηαηενχκηαξ ζηαζενή ηε ζενμμθναζία, δηπιαζηάδμομε ημκ υγθμ ημο δμπείμο. Νμηεξ ζα είκαη μη πμζυηεηεξ ηςκ ζςμάηςκ θαη πμηα ε μιηθή πίεζε ζημ δμπείμ ζηεκ ηειηθή ζέζε ηζμννμπίαξ; δ. Κα γίκεη ημ δηάγναμμα ηςκ ζογθεκηνχζεςκ ηςκ ζςμάηςκ ζε ζοκάνηεζε με ημκ πνυκμ απυ ηεκ ανπηθή θαηάζηαζε μέπνη ηεκ ηειηθή ζέζε ηζμννμπίαξ.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

183

(Απ. 0,4 mol – 3,2 mol – 23,6 atm – 11,8 atm)   PCℓ3(g) + Cℓ2(g) είvαη Ηc = 0,02 4.3.66. Ε ζηαζενά ηζoννoπίαξ ηεξ αvηίδναζεξ: PCℓ5(g)   ζηoοξ 500 K. α. Νoηεξ είvαη oη μovάδεξ ηεξ ΗC; β. Οηεv θαηάζηαζε ηζoννoπίαξ θαη ζε δoπείo υγθoο V=100 L θαη ζενμoθναζίαξ 500 K vα βνεζεί o ανηζμυξ ηςv mol ηoο Cℓ2, εάv oη ανπηθέξ πoζυηεηεξ ηςv PCℓ5 θαη PCℓ3 είvαη 4 θαη 8 mol αvηίζηoηπα. γ. Αv μηθνφvεη o υγθoξ ηoο δoπείoο, ζα οπάνπεη πενηζζυηενo ή ιηγυηενo Cℓ2 ζηεv θαηάζηαζε ηζoννoπίαξ; (Απ. nCl2  0, 485 - μείςζε) 4.3.67. Οε δoπείo υγθoο 2 L πενηέπovηαη ζε θαηάζηαζε ΢.I. 0,2 mol SO2, 0,3 mol O2 θαη 0,5 mol SΜ3. Ιεηχvεηαη o υγθoξ ηoο δoπείoο ζε 1 L με ηε ζενμoθναζία vα παναμέvεη ζηαζενή εvχ ηαοηυπνovα δηoπεηεφεηαη ζε αοηυ πoζυηεηα Μ2. ΋ηαv ηειηθά απoθαηαζηαζεί ηζoννoπία, ηo vέo μίγμα πενηέπεη 0,1 mol SO2. Νoηα πoζυηεηα Μ2 δηoπεηεφηεθε ζηo ανπηθυ μείγμα; Δίκεηαη: Αr O=16. (Απ. 19,648 g)   2SO3(g). Πo 4.3.68. Οε δoπείo υγθoο 4 L απμθαζίζηαηαη ε ηζoννoπία: 2SO2(g) + O2(g)   δoπείo πενηέπεη 2 mol SO2, 4 mol O2 θαη 4 mol SO3 ζε θαηάζηαζε ΢.I. Μ υγθoξ ηoο ζοζηήμαηoξ ειαηηχvεηαη με αφλεζε ηεξ πίεζεξ μέπνη vα αολεζoφv ηα mol ηoο SO3 θαηά έvα. Νoηoξ o vέoξ υγθoξ ηoο ζοζηήμαηoξ; (Απ. 0,56 L) 4.3.69. Οε δμπείμ πμο έπεη υγθμ V1=3 L βνίζθμκηαη ζε ηζμννμπία 2 mol N2O4 θαη 1 mol NO2,

  2 NO2 ( g ) . Κα βνείηε ηεκ ηημή ηεξ KC. ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε: N2O4 ( g )   Δηαηενχκηαξ ζηαζενή ηε ζενμμθναζία, αολάκμομε ημκ υγθμ ημο δμπείμο ζε V2=16 L. Πη ζα ζομβεί; Νυζα mol απυ θάζε αένημ ζα οπάνπμοκ ζημ δμπείμ, υηακ απμθαηαζηαζεί θαη πάιη ε πεμηθή ηζμννμπία; (Απ. 1,5 mol – 2 mol) 4.3.70. Έκα μίγμα ζε ηζμννμπία πενηέπεη 0,52 mol N2O4 θαη 0,96 mol NO2 ζημοξ 100°C. Πμ μίγμα ηςκ δφμ αενίςκ μεηαθένεηαη ζε έκα άιιμ δμπείμ με δηπιάζημ υγθμ αιιά ζηεκ ίδηα ζενμμθναζία. Νυζα mol θάζε μοζίαξ ζα πενηέπμκηαη ζημ κέμ δμπείμ ζηεκ ηζμννμπία; (Απ. 0,4 mol N2O4, 1,2 mol NO2)

184

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

4.3.ΟΠ. ΑΝΜΔΜΟΕ, ΒΑΘΙΜΟ ΔΖΑΟΝΑΟΕΟ/ΙΓΠΑΠΞΜΝΕΟ ΗΑΖ ΟΡΓΗΓΚΠΞΩΟΕ Ναναδείγμαηα 4.3.71.Οε δμπείμ 1 L εηζάγμκηαη 0,05 mol PCl5 ζημοξ 167μC, μπυηε μ PCℓ5 δηαζπάηαη ζε PCℓ3 θαη Cℓ2. Ακ ζηε ζέζε ηζμννμπίαξ ε πίεζε είκαη 2 atm, πμημξ μ βαζμυξ δηάζπαζεξ θαη ε KC; Ακ μ υγθμξ ημο δμπείμο μεηςζεί ζε 0,5 L, πμημ ημ πμζμζηυ δηάζπαζεξ; Ακάιοζε,

Νυζα mol ζα έπμομε ζε ζέζε ΢.Ζ.;

Απαηημφμεκεξ

Νμηα ζχμαηα αζθμφκ πίεζε;

γκχζεηξ Παθηηθή

Θα οπμιμγίζμομε ηα mol ζε ζέζε ΢.Ζ. θαη ζα εθανμυζμομε ηε θαηαζηαηηθή ελίζςζε.

Γπίιοζε

Γνάθμομε ηεκ ακηίδναζε

  PCl3  Cl2 PCl5   Ανπ. 0,05 Ακη. 0,05α Οπεμ.

0,05α 0,05α

΢.Ζ. 0,05(1-α) 0,05α 0,05α Πα ζοκμιηθά mol ζε ζέζε ΢.Ζ. είκαη nμι=0,05(1+α). Γθανμυδμομε ηεκ θαηαζηαηηθή ελίζςζε.

P V  n  R  T  2  0, 05(1   )  0, 082  400    0,109 (1) Γθανμυδμομε ημ κυμμ ηεξ ΢.Ζ. θαη έπμομε:

kc 

0, 05  0, 05 (1) 0, 05  (0,109) 2   kc  6, 7 104 .

0, 05(1   ) 1  0,109

Ακ V΄=0,5, ηυηε μ βαζμυξ δηάζπαζεξ γίκεηαη α΄ θαη ε KC παναμέκεη ζηαζενή. Μπυηε:

 ΄  0, 05   0,5    6, 7 104  4 kc  6, 7 10   0, 05  1    0,5 2

΄ 2 104 ΄ 2 4  6, 7 10   6, 7 103  ΄ 2  6, 7 103  ΄  6, 7 103  0 1  ΄ 1  ΄ Χημεία Γ΄ Λσκείοσ 185

΄1,2 

 6, 7 10  2  4  6, 7 10

6, 7 103

3

3

 ΄1  0, 079 δεθηή,

2

΄2  0, 085 απμννίπηεηαη. Γθηίμεζε,

Ιεηχκμκηαξ

ημκ

υγθμ

αολάκεηαη

ε

πίεζε

θαη

ε

ακηίδναζε

Απμηέιεζμα

θαηεοζφκεηαη πνμξ ηα ανηζηενά υπμο έπμομε, μείςζε ηςκ mol άνα ημ πμζμζηυ δηάζπαζεξ ημο PCℓ5 ζα μεηχκεηαη απυ 0,109 γίκεηαη 0,079.

4.3.72. Οε θιεηζηυ δμπείμ (V= ζηαζενυ) εηζάγεηαη PCℓ5(g) θαη απμθαζίζηακηαη θαηάιιειεξ ζοκζήθεξ γηα ηε δηάζπαζή ημο PCℓ3(g) θαη Cℓ2(g), υπςξ δείπκεη ε παναθάης πεμηθή ελίζςζε:

  PCl3 ( g )  Cl2 ( g ) . Ακ c mol/L είκαη ε ανπηθή ζογθέκηνςζε ημο PCℓ5(g) θαη α μ PCl5 ( g )   βαζμυξ δηάζπαζήξ ημο, κα βνεζεί ε ζπέζε πμο ζοκδέεη ηα μεγέζε c θαη α με ηε ζηαζενά ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ, KC. Ακάιοζε,

Πη είκαη βαζμυξ δηάζπαζεξ;

Απαηημφμεκεξ Νχξ μπμνμφμε κα εθθνάζμομε ηηξ ηειηθέξ ζογθεκηνχζεηξ ζε Γκχζεηξ

ζοκάνηεζε

ηεξ

ανπηθήξ

ζογθέκηνςζεξ

c

θαη

ημο

βαζμμφ

δηάζπαζεξ α. Παθηηθή

Απυ ηεκ ανπηθή ζογθέκηνςζε θαη ημ βαζμυ δηάζπαζεξ ζα οπμιμγίζμομε ηηξ ζογθεκηνχζεηξ ζε ζέζε ΢.Ζ. γηα ηηξ μπμίεξ ζα εθανμυζς ημ κυμμ ΢.Ζ.

Γπίιοζε

Γνάθμομε ηε πεμηθή ελίζςζε θαη ημκ πίκαθα ηςκ δεδμμέκςκ ημο πνμβιήμαημξ.   PCℓ3(g) + Cℓ2(g) PCℓ5(g)   Ανπηθέξ

C

-

-

πμζυηεηεξ Ιεηαβμιέξ

-x

+x

+x

Νμζυηεηεξ

c-x

x

x

mol/L

Ζζμννμπίαξ

186

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Γκςνίδμομε υμςξ υηη,

a

x c

μπυηε μη πμζυηεηεξ ζηε ζέζε

ηζμννμπίαξ ζα είκαη:

 PCl5   c  x  c  ac  1  a  c  PCl3   x  ac Cl2   x  ac Γθυζμκ μη πμζυηεηεξ ηζμννμπίαξ είκαη ήδε εθθναζμέκεξ ζε Ι, απυ ημ κυμμ ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ έπμομε:

PCl3 Cl2  ac  ac  a 2c Kc    Kc  c(1  a) 1 a  PCl5  Γθηίμεζε,

Ναναηενμφμε, ιμηπυκ, υηη μ βαζμυξ δηάζπαζεξ, α, ελανηάηαη

Απμηέιεζμα

απυ ηεκ ανπηθή ζογθέκηνςζε θαη υηη υηακ αοηή αολάκεηαη μ α ζα πνέπεη κα μεηχκεηαη, γηα κα παναμέκεη ε KC ζηαζενή. Απυ ηε ζπέζε αοηή μπμνμφμε κα οπμιμγίζμομε ηεκ απυδμζε μηαξ ακηίδναζεξ, ακ γκςνίδμομε ηεκ ανπηθή ζογθέκηνςζε εκυξ απυ ηα ακηηδνχκηα ζοζηαηηθά θαη ηε ζηαζενά πεμηθήξ ηζμννμπίαξ ηεξ ακηίδναζεξ KC.

4.3.73. Οε θιεηζηυ δμπείμ εηζάγεηαη HI(g) με ζογθέκηνςζε c mol/L θαη δηαζπάηαη, ζε θαηάιιειεξ ζοκζήθεξ, ζε H2(g) θαη I2(g), υπςξ δείπκεη ε παναθάης πεμηθή ελίζςζε:

  H 2 ( g )  I 2 ( g ) . Ακ α είκαη μ βαζμυξ δηάζπαζεξ ημο HI(g), κα βνεζεί ε ζπέζε πμο 2HI ( g )   ζοκδέεη ηα μεγέζε KC θαη α. Ακάιοζε,

Πη ζεμαίκεη βαζμυξ δηάζπαζεξ ΕΖ;

Απαηημφμεκεξ Νχξ μπμνμφμε κα εθθνάζμομε ηηξ ηειηθέξ ζογθεκηνχζεηξ ζε γκχζεηξ

ζοκάνηεζε

ηεξ

ανπηθήξ

ζογθέκηνςζεξ

c

θαη

ημο

βαζμμφ

δηάζπαζεξ α. Παθηηθή

Ανπηθά ε ζογθέκηνςζε ημο ΕΖ είκαη c ζα δηαζπχκηαη x υμςξ

 Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

x  x  αc c

187

Γπίιοζε

Γνάθμομε ηε πεμηθή ελίζςζε θαη ημκ πίκαθα ηςκ δεδμμέκςκ ημο πνμβιήμαημξ.

2HI(g)

+ Ε2(g)

c

Ανπηθέξ

I2(g)

   

-

-

πμζυηεηεξ

mol/L

Ιεηαβμιέξ

-ac

Νμζυηεηεξ

(1-a)c



ac 2



ac 2

Ζζμννμπίαξ

ac 2

ac 2

Γθυζμκ μη πμζυηεηεξ ηζμννμπίαξ είκαη εθθναζμέκεξ ζε Ι, απυ ημ κυμμ ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ έπμομε:

ac ac

  H  I  a2 Kc  2 22  2 2 2  Kc  2 4 1    1  a  c   HI  Γθηίμεζε,

Ναναηενμφμε,

ιμηπυκ,

υηη

ζηηξ

ακηηδνάζεηξ,

μη

μπμίεξ

Απμηέιεζμα

πανηζηάκμκηαη με πεμηθέξ εληζχζεηξ, πμο έπμοκ Δn=0, μ βαζμυξ δηάζπαζεξ α είκαη ακελάνηεημξ απυ ηεκ ανπηθή ζογθέκηνςζε c.

Ιεζμδμιμγία Ε απυδμζε θαη μ βαζμυξ δηάζπαζεξ/μεηαηνμπήξ γεκηθά αολάκμκηαη ακ ε επηθενυμεκε μεηαβμιιή μεηαημπίδεη ηεκ ηζμννμπία πνμξ ηα δεληά. Πεκ ζςζηή υμςξ απάκηεζε ηεκ δίκεη πάκηα μ κυμμξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ. Θα ελεηάζμομε μνηζμέκεξ πενηπηχζεηξ   Β(g) + Γ(g) 2Α(g)  

΢Ζ

C(1-a)

aC 2

aC 2

  Ε2(g) + I2(g) π.π. 2ΕI(g)  

a2 kC = 4(1  a) 2

Μ βαζμυξ δηάζπαζεξ ημο Α δεκ ελανηάηαη απυ ηεκ ζογθέκηνςζή ημο πανά μυκμ απυ ηε ζενμμθναζία.

΢Ζ

188

  Β(g) + Γ(g) Α(g)  

  PCℓ3(g) +Cℓ2(g), COCℓ2(g)    CO(g) + Cℓ2(g) π.π. PCℓ5(g)   

C(1-a)

kC =

aC

aC

a 2C 1 a Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Μ βαζμυξ δηάζπαζεξ ημο Α ελανηάηαη θαη απυ ηεκ ζογθέκηνςζή ημο θαη απυ ηε ζενμμθναζία. Οε ζογθεθνημμέκε ζενμμθναζία με αφλεζε ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο Α μ βαζμυξ δηάζπαζεξ ημο Α μεηχκεηαη.   Β(g) 2Α(g)  

΢Ζ

C(1-a)

aC 2

  N2O4(g) π.π. 2ΚΜ2(g)  

kC =

a 2C (1  a) 2

Μ βαζμυξ δηάζπαζεξ ημο Α ελανηάηαη θαη απυ ηεκ ζογθέκηνςζή ημο θαη απυ ηε ζενμμθναζία. Οε ζογθεθνημμέκε ζενμμθναζία με αφλεζε ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο Α μ βαζμυξ δηάζπαζεξ ημο Α αολάκεηαη. Ννμζμπή! Ακ ε ακηίδναζε με μηα επηθενυμεκε αιιαγή μεηαημπίδεηαη πνμξ ηα δεληά δε ζεμαίκεη απαναίηεηα υηη ε απυδμζε αολάκεηαη. Ακ έπμομε πνμζζέζεη ε αθαηνέζεη ζχμα πμο ζομμεηέπεη ζε αμθίδνμμε ακηίδναζε εκχ βνηζθυμαζηε ζε ζέζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ ζοκμιηθά θαζμνίδεηαη με βάζε ηςκ μνηζμυ.

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 4.3.74. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 5 L, ζημοξ ζμC, εηζάγμκηαη 6 mol ηζμμμνηαθμφ μίγμαημξ CO

  CO2( g )  H 2( g ) . θαη Ε2Μ, μπυηε απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: CO( g )  H 2O( g )   Οηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ ε ζογθέκηνςζε ημο Ε2 είκαη 0,4 Ι. α. Νμηα είκαη ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ; β. Νμηα ε ζηαζενά KC ζημοξ ζμC; γ. Οε άιιμ δμπείμ ζημοξ ζμC εηζάγμκηαη 5 mol CO θαη 8 mol H2O θαη απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία. Νμηα ε απυδμζε;

2 - KC=4 – a=0,8) 3   2 HI ( g ) . Πμ 4.3.75. Οε δμπείμ, ζημοξ ζμC, έπεη απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία: H 2( g )  I 2( g )   (Απ.  

αένημ μίγμα ηζμννμπίαξ πενηέπεη 20% v/v Ε2 θαη 20% v/v Ζ2. α. Νμηα είκαη ε ηημή ηεξ KC, ζημοξ ζμC; β. Ο’ έκα άιιμ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο, ζημοξ ζμC, εηζάγεηαη μνηζμέκε πμζυηεηα ΕΖ θαη δηαζπάηαη ζε Ε2 θαη Ζ2. i. Νμηα είκαη ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ δηάζπαζεξ; ii. Νχξ μεηαβάιιεηαη ε πίεζε ζημ δμπείμ θαηά ηε δηάνθεηα ηεξ ακηίδναζε; (Απ. KC=9 – a=0,4)

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

189

  N2O4(g) έπεη KC=7,5. Αv 2 4.3.76. Οε ζογθεθνημέvε ζενμoθναζία ε αvηίδναζε: 2ΚΜ2(g)  

mol NO2 εηζαπζoφv ζε δoπείo 2 L, πoηεξ oη ζογθεvηνχζεηξ ηςv ζςμάηςv ζε ζέζε πεμηθήξ ηζoννoπίαξ; Νoηεξ ζα είvαη oη ζογθεvηνχζεηξ ηζoννoπίαξ ηςv ζςμάηςv, αv o υγθoξ ηoο δoπείoο δηπιαζηαζηεί; Οογθνίκaηε ηηξ ζογθεvηνχζεηξ ηεξ κέαξ ηζoννoπίαξ με ηεκ ανπηθή. Οομθςvεί ηo απoηέιεζμα πoο βγάιαηε με ηεv Aνπή Le Chatelier; (Απ. [NO2]X.I.= 0,227-[N2O4]X.I.= 0,3865) 4.3.77. Μνηζμέvε πoζυηεηα PCℓ5 ζενμαίvεηαη ζηoοξ 250oC ζε δoπείo μέπνη vα απoθαηαζηαζεί ΢.I. θαη βνέζεθε υηη δηαζπάηαη θαηά 80% ζε PCℓ3 θαη Cℓ2. Αv o υγθoξ γίκεη o μηζυξ ηoο ανπηθoφ, πoηα ζα είvαη ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ δηάζπαζεξ ηoο PCℓ5; (Απ. 0,69) μ

4.3.78. Οε θεκυ δμπείμ, ζημοξ ζ C, εηζάγεηαη πμζυηεηα αενίμο Α θαη απμθαζίζηαηαη ε

  B( g ) με KC=1, ζημοξ ζμC. Ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ είκαη: ηζμννμπία: A( g )   i. 100% ii. 50% iii. 25% iv. δεκ μπμνεί κα οπμιμγηζηεί.   Ε2(g) + I2(g) θαη PCℓ5(g)    PCℓ3(g) +Cℓ2(g). Οε 4.3.79. Δίvovηαη oη δηαζπάζεηξ: 2ΕI(g)    δoπείo υγθoο V πνoζζέηoομε x mol: α. ΕI, β. PCℓ5 oπυηε απoθαζίζηαvηαη oη παναπάvς ηζoννoπίεξ. Α. Απoδείληε υηη o βαζμυξ δηάζπαζεξ ηoο ΕI ελανηάηαη μυvo απυ ηεv ζενμoθναζία, εvχ o βαζμυξ δηάζπαζεξ ηoο PCℓ5 ελανηάηαη θαη απυ ηεv ζογθέvηνςζε (mol, υγθoξ). Β. Νoηα ε ζπέζε πηέζεςv ζε ζενμoθναζίεξ Π θαη Π’;

  CO(g) + Cℓ2(g). Οε oνηζμέvε ζενμoθναζία 4.3.80. Πo COCℓ2 δηαζπάηαη ςξ ελήξ: COCℓ2(g)   θαη ζε δoπείo υγθoο V ηα x mol COCℓ2 δηαζπχvηαη θαηά 20%. Α. Πo πoζoζηυ δηάζπαζεξ ηoο COCℓ2 ζα είvαη μηθνυηενo, μεγαιφηενo ή ίζo ηoο 0,2: α. αv ηα ανπηθά mol ήηαv: i. πενηζζυηενα απυ x, ii. ιηγυηενα απυ x; β. αv o ανπηθυξ υγθoξ ήηαv: i. μεγαιφηενoξ απυ V, ii. μηθνυηενoξ απυ V; Β. Αv ζε δoπείo υγθoο V πνoζζέηαμε x mol CO θαη x mol Cℓ2 ε απυδoζε ηεξ αvηίδναζεξ ζα ήηαv: i. 0,1, ii. 0,2, iii. 0,5, iv. 0,8 ή v. 0,9;

4.3.81. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 2 L εηζάγμομε 0,1 mol CO, 0,1 mol Cℓ2 θαη 0,3 mol CΜCℓ2 θαη ζενμαίκμομε ζημοξ 600 Η, μπυηε απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία:   COCℓ2(g).

CO(g) + Cℓ2(g)   Πμ αένημ μίγμα ηζμννμπίαξ αζθεί πίεζε 12,3 atm. α. Κα ελεηάζεηε πνμξ πμηα θαηεφζοκζε πναγμαημπμηείηαη ακηίδναζε. β. Κα οπμιμγίζεηε ηεκ ηημή ηεξ ζηαζενάξ ηζμννμπίαξ kC, ζημοξ 600 Η. γ. Ο’ έκα άιιμ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 30 L, ζημοξ 600 Η, εηζάγμκηαη 3 mol COCℓ2 θαη δηαζπχκηαη ζφμθςκα με ηε παναπάκς πεμηθή ελίζςζε. Κα οπμιμγίζεηε ηεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ θαη ηεκ μιηθή πίεζε ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ. (Απ. 0,5 mol – kC=60 – a= 0,33- Pμι=6,5 atm)

190

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

4.3.82. Οε θιεηζηυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 10 L εηζάγμκηαη 0,25 mol θςζγεκίμο, COCℓ2. Οημοξ 727μC ημ θςζγέκημ δηαζπάηαη ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε:   CO(g) + Cℓ2(g) COCℓ2(g)   Οηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ πενηέπμκηαη ζημ δμπείμ 0,125 mol Cℓ2. α. Κα οπμιμγηζηεί ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ. β. Κα οπμιμγηζηεί ε ζηαζενά kC ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ ζημοξ 727μC. γ. Νυζα mol θςζγεκίμο πνέπεη κα πνμζηεζμφκ ζηεκ θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ ζημοξ 727μC, χζηε, υηακ απμθαηαζηαζεί κέα πεμηθή ηζμννμπία, ζημ δμπείμ κα πενηέπμκηαη 0,25 mol Cℓ2; Κα οπμιμγηζηεί ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

191

4.3.Δ. ΓΠΓΞΜΓΓΚΕΟ ΖΟΜΞΞΜΝΖΑ Νανάδεηγμα 4.3.83. Οε δoπείo 5 L ζηoοξ 820 C εηζάγovηαη 300 g CaCO3 oπυηε απoθαζίζηαηαη ε o

  CaO(s) + CO2(g) με KC = 0,2. Νυζα mol απυ θάζε ζχμα ζα οπάνπoοv ηζoννoπία: CaCO3(s)  

μεηά ηεv απoθαηάζηαζε ηεξ ηζoννoπίαξ; Νυζoξ πνέπεη vα είvαη o ειάπηζημξ υγθoξ ηoο δoπείoο γηα vα δηαζπαζηεί υιε ε πoζυηεηα ηoο CaCO3; Δίκεηαη: Αr Ca=40 Αr C=12, Αr Μ=16.

Ακάιοζε,

Νχξ μνίδεηαη ε ζηαζενά πεμηθήξ ηζμννμπίαξ;

Απαηημφμεκεξ

Ta ζηενεά ζομμεηέπμοκ ζηεκ έθθναζε ημο κυμμο ΢Ζ;

γκχζεηξ

Mπμνεί κα δηαζπαζηεί υιε ε πμζυηεηα ηoο CaCO3;

Παθηηθή

Θα οπμιμγίζμομε ηα mole ηoο CaCO3 πμο βάιαμε ανπηθά ζημ δμπείμ. Θα οπμιμγίζμομε ηα mole ζε ζέζε ΢Ζ θαη ζα εθανμάζμομε ημ κυμμ. Ιπμνεί κα δηαζπαζηεί υιε ε πμζυηεηα CaCO3 θαη κα ηζπφεη μ κυμμξ ΢Ζ, γηαηί ημ CaCO3 είκαη ζηενευ.

Γπίιοζε

Ρπμιμγίδμομε ηa mole ηoο CaCO3 Ιr= 40 +12+3•12 =100

n

m 300   3mol M r 100

Γνάθμομε ηε πεμηθή ελίζςζε θαη ημκ πίκαθα ηςκ δεδμμέκςκ ημο πνμβιήμαημξ.   CaO(s) CaCO3(s)   Ανπηθέξ

3

-

+ CO2(g) -

πμζυηεηεξ Ιεηαβμιέξ

-x

+x

+x

Νμζυηεηεξ

3-x

x

x

mol

Ζζμννμπίαξ

192

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Eθανμυδμομε ημ κυμμ ΢Ζ kc=[CO2]=

x x  0,2   x  1 V 5

Γηα κα δηαζπαζηεί υιε ε πμζυηεηα ηoο CaCO3 ημ x=3 άνα kc=[CO2]=

x 3  0,2   V  15L V V

Γθηίμεζε,

Ιεηά ηεv απoθαηάζηαζε ηεξ ηζoννoπίαξ ζα οπάνπμοκ 2 mol

Απμηέιεζμα

CaCO3, 1 mol CaO θαη 1 mol CO2. Μιε ε πoζυηεηα ηoο CaCO3 μπμνεί κα δηαζπαζηεί ακ μ υγθμξ ημο δμπείμο είκαη ημοιάπηζημκ 15 L.

Ιεζμδμιμγία ΋ηακ ζε θάπμηα άζθεζε έπμομε εηενμγεκή ηζμννμπία, ημ ζηενευ ή ημ ογνυ ζε μηα ακηίδναζε μεηαλφ αενίςκ δε ζομμεηέπεη ζηεκ έθθναζε ημο κυμμο ΢Ζ. Οηεκ έθθναζε ηεξ ζηαζενάξ ΢Ζ δεκ πενηιαμβάκμκηαη μη ζογθεκηνχζεηξ ηςκ ζηενεχκ πμο ακηηδνμφκ επηθακεηαθά με αένηα ή ογνά ζχμαηα, θαζχξ θαη μη ζογθεκηνχζεηξ ηςκ ογνχκ πμο ακηηδνμφκ επηθακεηαθά με αένηα. Πα ζηενεά ή ηα ογνά ακηηδνμφκ επηθακεηαθά με ηα αένηα, επμμέκςξ δεκ έπεη κυεμα κα μηιάμε γηα ζογθέκηνςζε ζηενεμφ ή ογνμφ. Οηε πενίπηςζε αοηή μπμνεί κα ακηηδνάζεη πιήνςξ ημ ζηενευ ή ημ ογνυ (εθυζμκ είκαη ζε έιιεημμα) θαη κα θαηαιήλμομε ζε ζέζε ηζμννμπίαξ (ζε μνηαθυ υγθμ) ή ε ακηίδναζε κα ελειηγπζεί ζε μμκυδνμμε (ζε υγθμ μεγαιφηενμ απυ ημκ μνηαθυ). Οε θάπμηεξ απυ ηηξ εηενμγεκείξ ηζμννμπίεξ ε επηθενυμεκε μεηαβμιή –πνμζζήθε μοζίαξ ή μεηαβμιή ημο υγθμο ημο δμπείμο πμο γίκεηαη ε ακηίδναζε- ακαηνείηαη πιήνςξ. Γίκαη μη ακηηδνάζεηξ πμο ηζπφεη

kC = [Α], μπυηε εθυζμκ απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία ε

ζογθέκηνςζε ημο Α παναμέκεη ζηαζενή.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

193

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 4.3.84. Οςζηυ – Θάζμξ. Δμπείμ πενηέπεη αένημ άδςημ ζε ηζμννμπία με ογνυ άδςημ:   N2(l) ζε ορειή πίεζε θαη ζηαζενή ζενμμθναζία. Ε πίεζε αοηή μεηχκεηαη ζοκεπχξ.

N2(g)     Ε2Μ(l) ζε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο. Αολάκμκηαξ ηε 4.3.85. Δίκεηαη ε ηζμννμπία: Ε2Μ(g)   ζενμμθναζία απυ ημοξ 20μC ζημοξ 30μC: α. Νενηζζυηενμη οδναημμί ζα οπάνλμοκ ζε ζέζε ηζμννμπίαξ. β. Νενηζζυηενμ ογνυ Ε2Μ ζα οπάνλεη ζε ζέζε ηζμννμπίαξ. γ. Οηεκ ηζμννμπία ε ηαπφηεηα ογνμπμίεζεξ ζα είκαη μεγαιφηενε απυ ηεκ ηαπφηεηα ελάημηζεξ. δ. Οηεκ ηζμννμπία ε ηαπφηεηα ελάημηζεξ ζα είκαη μεγαιφηενε απυ ηεκ ηαπφηεηα ογνμπμίεζεξ.   C2H5OH(g) εκχ 4.3.86. Οε θιεηζηυ δμπείμ έπεη απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία: C2H5OH(l)   ε πίεζε είκαη P. Νμημξ μ κυμμξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ; Άκ μ υγθμξ ημο δμπείμο ηνηπιαζηαζηεί ηυηε ε κέα πίεζε P′ ζηεκ ίδηα ζενµμθναζία ζα είκαη: α. P′=P β. P′>P γ. P′≤ P δ. P′=P/3

4.3.87. Πη ζα ζομβεί υηακ ζε ζηαζενή ζενμμθναζία πενηζζυηενα Ζ-(aq) πνμζηεζμφκ ζηεκ   I3-(aq). ηζμννμπία: I2(s) + I-(aq)   α. Πμ πζμυ ημο ζηενεμφ Ζ2 μεηχκεηαη θαη ε kC αολάκεηαη. β. Πμ πμζυ ημο ζηενεμφ Ζ2 μεηχκεηαη θαη ε kC παναμέκεη ζηαζενή. γ. Πμ πμζυ ημο ζηενεμφ Ζ2 αολάκεηαη θαη ε kC αολάκεηαη. δ. Πμ πμζυ ημο ζηενεμφ Ζ2 αολάκεηαη θαη ε kC παναμέκεη ζηαζενή.   CΕ3ΜH(g). Πη ζα ζομβεί ακ μεηχζμομε ηε 4.3.88. Δίκεηαη ε ηζμννμπία: CH3ΜH(l)   ζενμμθναζία; Θέζε ΢.Ζ. Πημή kC α. μεηαημπίδεηαη ανηζηενά μεηχκεηαη β. μεηαημπίδεηαη ανηζηενά αολάκεηαη γ. μεηαημπίδεηαη δεληά μεηχκεηαη δ. μεηαημπίδεηαη δεληά αολάκεηαη   CO2(g). Πη ζα 4.3.89. Οηα ακζναθμφπα ακαροθηηθά απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: CO2(aq)   ζομβεί υηακ ακμίλμομε ημ θμοηάθη εκυξ ακαροθηηθμφ; Νχξ επενεάδεηαη ε ηζμννμπία;

4.3.90. Οε θιεηζηυ δμπείμ πναγμαημπμηείηαη ε αθυιμοζε ακηίδναζε:   Fe3Μ4(s) + 4H2(g), ΔΕ < 0.

3Fe(s) + 4H2Μ(g)   α. Νμηα ε επίδναζε ηςκ πημ θάης μεηαβμιχκ ζηε ζογθέκηνςζε ημο Ε2(g) ζηε ζέζε ηζμννμπίαξ; Δηθαημιμγήζηε ηεκ θάζε μηα απυ ηηξ απακηήζεηξ ζαξ. i. Αφλεζε ημο υγθμο ημο δμπείμο, ii.Ιείςζε ηεξ ζενμμθναζίαξ, iii.Ννμζζήθε αθοδαηηθμφ ζχμαημξ, iκ. Απμμάθνοκζε μένμοξ ημο Fe3O4(s).

194

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

β. Οε πμηα απυ ηηξ πημ πάκς μεηαβμιέξ είπαμε μεηαβμιή ηεξ kC; 4.3.91. Οε θιεηζηυ δμπείμ βνίζθεηαη ογνυ ζε ηζoννoπία με ηoοξ αημoφξ ηoο ζφμθςvα με ηεv:   Α(g), ΔΕ>0 με kp. Νχξ μεηαβάιιεηαη ε πίεζε ζηo δoπείo: Α(l)   α. υηαv πνoζζέζoομε ιίγo ογνυ Α; β. υηαv πνoζζέζoομε ιίγoοξ αημoφξ Α; γ. υηαv ζενμάvoομε ιίγo; 4.3.92. Δίvovηαη oη ηζoννoπίεξ:   CO2(g) + H2(g)   CaO(s) + CO2(g) a. CO(g) + H2Μ(g)  β. CaCO3(s)    Οε ζέζε ΢.I. οπάνπεη 1 mol CO2. Αv αθαηνέζoομε 0,5 mol CO2, μεηά ηεv απoθαηάζηαζε vέαξ ΢.I. ηα mol ηoο CO2 ζα είvαη: i. ιηγυηενα απυ 0,5 mol. ii. μεηαλφ 0,5 mol θαη 1 mol. iii. 1 mol. iv. πενηζζυηενα απυ 1 mol. Γλεγείζηε γηα θάζε πεμηθή ηζμννμπία λεπςνηζηά.

4.3.93. Ηαηά ηεκ δηάζπαζε ημο ακζναθηθμφ αζβεζηίμο, ζε μνηζμέκε ζενμμθναζία, απμθαζίζηαηαη πεμηθή ηζμννμπία πμο πανηζηάκεηαη απυ ηε πεμηθή

  CO(s)  CO2 (g),   0 . ελίζςζε: CCO3 (s)   ηζμννμπίαξ ακ: α. μεηςζεί ε ζενμμθναζία; γ. απμμαθνοκζεί μένμξ ημο CO2(g);

Πη

ζα

ζομβεί

ζηε

ζέζε

πεμηθήξ

β. ειαηηςζεί ε πίεζε; δ. πνμζηεζεί πμζυηεηα CαCO3(s);

4.3.94. Οε δoπείo ζενμoθναζίαξ ζ έπεη απoθαηαζηαζεί ε ηζζoνoπία:   CαO(s) + CO2(g).

CαCΜ3   Οηo δoπείo εηζάγεηαη πoζυηεηα CO2, ζενμoθναζίαξ ζ, oπυηε ε πoζυηεηα ηoο CaO: (A) ειιαηχvεηαη. (Β) δε μεηαβάιιεηαη. (Γ) αολάvεηαη.

4.3.95. Οε θιεηζηυ δμπείμ έπεη απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία:

  CaO( s )  CO2 ( g ),   178 kJ .

CaCO3( s )   Νχξ ζα επενεαζηεί ε ζέζε ηζμννμπίαξ, ακ γίκμοκ μη παναθάης μεηαβμιέξ; α. Ννμζζήθε CaCO3(s). β. Αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ. γ. Ιείςζε ημο υγθμο ημο δμπείμο. δ. Απμμάθνοκζε μένμοξ ημο CaO(s). ε. Ννμζζήθε μηθνήξ πμζυηεηαξ ΗΜΕ. ζη. Ννμζζήθε He (V θαη Π ζηαζενά). δ. Ε ακηίδναζε πναγμαημπμηείηαη ζε ακμηθηυ δμπείμ.

4.3.96. Οε θιεηζηυ δμπείμ οπάνπεη ογνυ ζε ηζμννμπία με ημοξ αημμφξ ημο. Ε πίεζε πμο αζθείηαη ζημ δμπείμ είκαη δμπείμ 30 mmHg. Δηαηενμφμε ζηαζενή ηε ζενμμθναζία θαη ειαηηχκμομε ημκ υγθμ ημο δμπείμο ζημ μηζυ ημο ανπηθμφ, μπυηε ελαθμιμοζεί κα οθίζηαηαη ε ηζμννμπία. Ε πίεζε ηςκ αημχκ ημο ογνμφ ζημ δμπείμ ζα είκαη: α. 60 mmHg β. 760 mmHg γ. 30 mmHg δ. 15 mmHg 4.3.97. Οε δφμ δηαθμνεηηθά δμπεία απμθαζίζηαηαη μη ηζμννμπίεξ   PCℓ3(g) + Cℓ2(g), Δμπείμ 1: PCℓ5(g)  

  PCℓ3(ℓ) + Cℓ2(g), Δμπείμ 2: PCℓ5(ℓ)  

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

195

α. Νμηα ε έθθναζε ημο κυμμο ΢.Ζ. ζηηξ 2 πενηπηχζεηξ; β. ‘Γζης ζε ζέζε ΢.Ζ. οπάνπμοκ n mol Cℓ2, μπυηε πνμζζέημομε x mol Cℓ2 μεηά ηεκ απμθαηάζηαζε ηεξ κέαξ ζέζεξ ηζμννμπίαξ ζε θάζε δμπείμ οπάνπμοκ: i. n mol Cℓ2 ii. (n+x) mol Cℓ2 iii. ιηγυηενα απυ n mol Cℓ2 iv. ηα mol Cℓ2 ζα είκαη μεηαλφ n mol θαη (n+x) mol. Δηθαημιμγείζηε ηεκ απάκηεζή ζαξ ζε θάζε πενίπηςζε.   Ag2O(s) + CO2(g) (1) 4.3.98. H ζηαζενά πεμηθήξ ηζoννoπίαξ KC ηεξ αvηίδναζεξ: Ag2CO3(s)   μ μ είvαη 3,7 ζηoοξ 25 C θαη 13,7 ζηoοξ 250 C. Νoηα απυ ηηξ αθυιoοζεξ πνoηάζεηξ είvαη ζςζηή; Α. Ε ηημή ηεξ KC ελανηάηαη απυ ηεv πoζυηεηα Ag2CO3.

B. H πoζυηεηα ηoο CO2 ζηε ζέζε ηζoννoπίαξ είvαη αvελάνηεηε ηεξ ζενμoθναζίαξ. Γ. Ε πoζυηεηα ηoο CO2 ζηε ζέζε ηζoννoπίαξ αολάvεη με ηεv αφλεζε ηεξ πίεζεξ. Δ. Ε αvηίζηνoθε αvηίδναζε ηεξ (1) είvαη ελχζενμε. Γ. Ε εκζαιπία ηεξ αvηίδναζεξ ηεξ αvηίζηνoθεξ ηεξ (1) είvαη μεδέv.

4.3.99. Οε θεκυ δμπείμ, ζημοξ ζμC, έπεη απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία:

  2CO( g ) , ΓΗ>0 . Κα ελεηάζεηε πχξ μεηαβάιιεηαη ε ζέζε πεμηθήξ C( s )  CO2( g )   ηζμννμπίαξ, ε ηημή ηεξ ζηαζενάξ ηζμννμπίαξ KC θαη ε μιηθή πίεζε ζημ δμπείμ, ακ γίκμοκ μη παναθάης μεηαβμιέξ: α. Αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ (V ζηαζενυξ). β. Αφλεζε ημο υγθμο ημο δμπείμο (Π ζηαζενή). γ. Απμμάθνοκζε CO2 (V θαη Π ζηαζενά). δ. Ννμζζήθε He (V θαη Π ζηαζενά). ε. Ννμζζήθε ζθυκεξ C (V θαη Π ζηαζενά).

4.3.100. Οε δμπείμ υγθμο 4 L, πμο πενηέπεη 5 mol C, εηζάγμκηαη 4 mol οδναημχκ, ζημοξ ζμC   CO(g) + H2(g). θαη απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: C(s) + H2O(g)   Πμ αένημ μίγμα ηζμννμπίαξ πενηέπεη ηζμμμνηαθέξ πμζυηεηεξ απυ ηα ζοζηαηηθά ημο. Κα

οπμιμγίζεηε: α. ηεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ, β. ηε ζηαζενά ηζμννμπίαξ γ. ημκ υγθμ ημο δμπείμο χζηε ζημ αένημ μίγμα ηζμννμπίαξ ηα mol ηςκ οδναημχκ ζηεκ ίδηα ζενμμθναζία κα είκαη 0,5. (Απ. 0,5 – 0,5 - 49 L)   CaO(s) + CO2(g), ε ζηαζενά kC=1/8,2  

4.3.101. Γηα ηεκ ακηίδναζε δηάζπαζεξ: CaCO3(s) ζημοξ 1000Η. Οε θεκυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 1,64 L εηζάγμομε 0,5 mol CaCO3 θαη ζενμαίκμομε ζημοξ 1000Η. α. Νμημξ είκαη μ βαζμυξ δηάζπαζεξ ημο CaCO3 ζηηξ ζοκζήθεξ αοηέξ; β. Ο’έκα άιιμ δμπείμ, πμο έπεη υγθμ 82 L, εηζάγμομε 0,5 mol CaCO3, ζημοξ 1000K. Κα οπμιμγίζεηε: i. ηα mol CaCO3 πμο δηαζπχκηαη θαη ηεκ πίεζε ζημ δμπείμ, ii. ημκ ειάπηζημ υγθμ ημο δμπείμο, χζηε ε παναπάκς πμζυηεηα ημο CaCO3 κα δηαζπάηαη πιήνςξ.

196

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

(Απ. 0,4 – 0,5 mol – 0,5 atm – 4,1 L) 4.3.102.Οε θεκυ δμπείμ υγθμο 40 L εηζάγμομε 5.6 mol CaCO3 θαη ζενμαίκμομε ζημοξ 1227°C,   CaO(s) + CO2(g). μπυηε ημ CaCO3 δηαζπάηαη υπςξ δείπκεη ε ακηίδναζε: CaCO3(s)   Ε KC αοηήξ ηεξ ακηίδναζεξ ζημοξ 1227°C είκαη ίζε με 0,07. α. Νυζα mol CaCO3 ζα δηαζπαζημφκ; β. Ακ ζε άιιμ δμπείμ υγθμο 120 L εηζάγμομε 6 mol CaCO3 θαη ζενμάκμομε ζημοξ 1227 °C ηη ζα ζομβεί; γ. Νμημξ είκαη μ ειάπηζημξ υγθμξ γηα ημ δμπείμ, χζηε υηακ ζενμάκμομε 6 mol CaCO 3 ζημοξ 1227°C κα δηαζπαζημφκ υια; (Απ.α. 2,8 mol β. Θα δηαζπαζημφκ υια γ. 80 L) 4.3.103. Οε δμπείμ υγθμο 4 L, πμο πενηέπεη 5 mol C, εηζάγμκηαη 4 mol οδναημχκ, ζημοξ ζμC   CO(g) + H2(g) θαη απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: C(s) + H2O(g)   Πμ αένημ μίγμα ηζμννμπίαξ πενηέπεη ηζμμμνηαθέξ πμζυηεηεξ απυ ηα ζοζηαηηθά ημο. Κα οπμιμγίζεηε: α. ηεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ, β. ηε ζηαζενά ηζμννμπίαξ, γ. ημκ υγθμ ημο δμπείμο χζηε ζημ αένημ μίγμα ηζμννμπίαξ ΢Ε 2 O=1/7 ζηεκ ίδηα ζενμμθναζία.

4.3.104. Οε δμπείμ υγθμο ημπμζεημφμε 4 mol ζηενεμφ Fe3O4(s) θαη 4 mol Ε2(g) θαη ζενμαίκμομε ζημοξ ζμC, μπυηε γίκεηαη ακηίδναζε ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε:

  3Fe( s )  4 H 2O( g ) , ΔΕ=36 kcal. Οηε ζέζε ηζμννμπίαξ ε πίεζε είκαη ίζε Fe3O4( s )  4 H 2( g )   με 4 atm. Ακ ε ζηαζενά ηζμννμπίαξ KC είκαη ίζε με 81, κα οπμιμγηζημφκ ζηε ζέζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ: α. ε % v/v ζφζηαζε ημο μίγμαημξ ηςκ αενίςκ θαη ε % w/w ζφζηαζε ημο μίγμαημξ ηςκ ζηενεχκ. β. πχξ επενεάδεηαη ε ζέζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ απυ ηεκ αιιαγή ημο υγθμο ημο δμπείμο; (Απ. 25% v/v – 85,68% w/w – 1 atm –δεκ επενεάδεηαη)   LaOCℓ(s) + 2HCℓ(g) μειεηήζεθε γηα κα βνεζεί ε 4.3.105. Ε ηζμννμπία: LaCℓ3(s) + H2Μ(g)   πμζυηεηα ημο παναγυμεκμο HCℓ ζε ζενμμθναζία 620oC. Οε έκα δμπείμ υγθμο 1,25 L εηζάγμκηαη 0,125 mol πιςνηδίμο ημο ιακζακίμο θαη 0,250 mol Ε2Μ. Ιεηά ηεκ απμθαηάζηαζε ηεξ ηζμννμπίαξ απμμαθνφκεηαη ημ αένημ μίγμα θαη δηαιφεηαη ζε επηπιέμκ κενυ. Οημ δηάιομα πμο ζπεμαηίδεηαη πνμζηίζεηαη ανθεηή πμζυηεηα AgNΜ3 θαη θαηαβοζίδμκηαη 36 g ιεοθμφ ηδήμαημξ AgCℓ (Mr=144). Κα οπμιμγηζηεί ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ θαη ε kC ηεξ ακηίδναζεξ ζημοξ 620μC.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

197

4.3.Ε. ΖΟΜΞΞΜΝΖΓΟ ΝΜΡ Γ΢ΜΡΚ ΗΜΖΚΜ ΟΩΙΑ Νανάδεηγμα 4.3.106. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 4 L, ζημοξ ζμC, εηζάγμκηαη 2 mol SO2Cℓ2 θαη 1 mol PCℓ5, μπυηε απμθαζίζηακηαη μη ηζμννμπίεξ:   SO2(g) + Cℓ2(g), kC=1/6 SO2Cℓ2(g)     PCℓ3(g) + Cℓ2(g), kC΄ PCℓ5(g)   Οηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ πενηέπεηαη ζημ δμπείμ 1 mol Cℓ2. Κα οπμιμγίζεηε: α. ηεκ ηημή kC΄, ζημοξ ζμC, β. ημοξ βαζμμφξ δηάζπαζεξ ημο SO2Cℓ2 θαη ημο COCℓ2.

Ακάιοζε,

Πη ιέγεηαη βαζμυξ δηάζπαζεξ;

Απαηημφμεκεξ

To Cl2 πανάγεηαη θαη απυ ηηξ 2 αμθίδνμμεξ ακηηδνάζεηξ.

γκχζεηξ Παθηηθή

Θα οπμιμγίζμομε ηη έπμομε ζε θάζε ΢.Ζ. Πα mol ημο Cl2 ζα είκαη ίζα με ημ άζνμηζμα ηςκ mol πμο πανάγμκηαη ζε θάζε ακηίδναζε.

Γπίιοζε

Γνάθμομε ηηξ ηζμννμπίεξ:   SO2(g) + Cℓ2(g) SO2Cl2(g)  

Ανπηθά:

2 mol

Ακηηδνμφκ:

x mol

Οπεμαηίδμκηαη: X.I.:

(2-x) mol

x mol

x mol

x mol

x+y mol

  PCℓ3(g) + Cℓ2(g) PCℓ5(g)  

Ανπηθά:

1 mol

Ακηηδνμφκ:

y mol

Οπεμαηίδμκηαη:

y mol

y mol

X.I.:

y mol

x+y mol

(1-y) mol

Οφμθςκα με ηεκ εθθχκεζε: x+y = 1 (I) Γθανμυδμομε ημοξ κυμμοξ ΢.Ζ. θαη έπμομε:

198

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

x 1 . x V V 1  6x = 8-4x  10x = 8  x = 0,8 KC = 2x 6 V.(2  x) V Απυ ηεκ (Ζ): y = 0,2 μπυηε:

y 1 .

0,2 1  KC ' KC’ = V V  K C '  1 y 4.0,8 16 V Γθηίμεζε,

‘Ανα, ΗC’ =

Απμηέιεζμα

1 , 16

a1 =

x 0,8 = 0,4 ή 40%,  2 2

α2 =

y 0,2 = 0,2 ή 20%.  1 1

Ιεζμδμιμγία ΋ηακ ζε θάπμηα άζθεζε έκα ζχμα ζομμεηέπεη ηαοηυγπνμκα δομ ηζμννμπίεξ, ζομπιενχκς θαη γηα ηηξ δομ ηζμννμπίεξ ηηξ 4 γναμμέξ (ανπηθά – ακηηδνμφκ- πανάγμκηαη – ΢.Ζ.) θαη γηα ημ θμηκυ ζχμα δημνζχκς ηη οπάνπεη ζε ζέζε ΢Ζ ιαμβάκμκηαξ οπυρε ηη ακηέδναζε θαη ηη ζπεμαηίζηεθε θαη ζηηξ δομ ακηηδνάζεηξ.

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 4.3.107. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 2 L εηζάγμομε 0,5 mol CaCO3 θαη ζενμαίκμομε ζημοξ   CaO(s) + 1500Η, μπυηε ημ CaCO3 δηαζπάηαη ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε: CaCO3(s)   CO2(g) με kC =0,05, ζηεκ ίδηα ζενμμθναζία.   2CO(g) + O2(g) Πμ CO2 δηαζπάηαη ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε: 2CO2(g)   Οηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ πμο απμθαζίζηαηαη ημ αένημ μίγμα πενηέπεη 40% v/v CO2. Nα οπμιμγίζεηε: α. ημ βαζμυ δηάζπαζεξ ημο CaCO3,

  2CO(g) + O2(g). β. ηεκ ηημή ηεξ ζηαζενάξ ηζμννμπίαξ, kC, ηεξ: 2CO2(g)  

(Απ. 0,4-0,025) 4.3.108. Οε θεκυ δμπείμ θαη ζε ζηαζενή ζενμμθναζία δημπεηεφμκηαη n1 = 5 mol HCOOH, n2 = 5 mol CH3COOH θαη n3 = 16 mol C2H5OH. Na βνεζμφκ ηα mol θάζε μοζίαξ υηακ απμθαηαζηαζεί ε πεμηθή ηζμννμπία.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

199

  HCOOC2H5 + Ε2O HCOOH + C2H5OH  

  CH3COOC2H5 + Ε2O. CH3COOH + C2H5OH   Δίκμκηαη μη ζηαζενέξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ kC1 = 4, kC2 = 4 γηα ηηξ δφμ εζηενμπμηήζεηξ.

200

(ζπεηηθέξ

με

ηηξ

ζογθεκηνχζεηξ):

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

4.3.Θ. ΑΘΘΑΓΕ ΠΕΟ ΘΓΞΙΜΗΞΑΟΖΑΟ – ΑΘΘΑΓΕ ΠΕΟ ΟΠΑΘΓΞΑΟ Νανάδεηγμα 4.3.109. Ιίγμα 0,8 mol Ε2, 0,8 mol I2 θαη 0,4 mol HI, ζε ζενμμθναζία 250μC, βνίζθεηαη ζε ηζμννμπία ζε δμπείμ υγθμο V. α. Νυζα mol απυ θάζε ζχμα ζα οπάνπμοκ ζε ηζμννμπία ακ μ υγθμξ ημο δμπείμο γίκεη V/4 θαη ε ζενμμθναζία παναμείκεη ζηαζενή; β. Αολάκμομε ηε ζενμμθναζία ζημοξ 450μC θαη μεηά ηεκ απμθαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ ζημ δμπείμ οπάνπμοκ 0,3 mol Ε2. Κα βνεηξ ηε ζηαζενά ηζμννμπίαξ ζημοξ 250μC θαη ζημοξ 450μC θαη κα δηαπηζηχζεηξ ακ ε δηάζπαζε ημο ΕΖ είκαη ελχζενμε ή εκδυζενμε. Ακάιοζε,

Ννμξ ηα πμφ ζα θαηεοζοκζεί ε ηζμννμπία ακ μεηχζμομε ημκ

Απαηημφμεκεξ

υγθμ ημο δμπείμο;

γκχζεηξ

Αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ, πμηεξ ακηηδνάζεηξ εοκμεί;

Παθηηθή

Θα οπμιμγίζμομε ηεκ KC ζε ζενμμθναζία 250μC θαη ζε ζενμμθναζία 450μC.

Γπίιοζε

Γνάθμομε ηεκ αμθίδνμμε ακηίδναζε:

2HI ( g ) ΢.Ζ.:

0,4 mol

  H2 (g )  I2 (g )   0,8 mol 0,8 mol

Γθανμυδμομε ημ κυμμ ηεξ ΢.Ζ.:

 0,8   2 V   KC  4  0, 4   2  V  α. Γπεηδή ζηεκ ακηίδναζε δεκ παναηενείηαη μεηαβμιή ημο ζοκμιηθμφ υγθμο ηςκ αενίςκ ημο ζοζηήμαημξ θαηά ηε μεηαηνμπή ηςκ ακηηδνχκηςκ ζε πνμσυκηα θαη ακηίζηνμθα, ε μείςζε ημο υγθμο (V’=V/4) δεκ επενεάδεη ηε ζέζε ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ, επμμέκςξ ηα mol παναμέκμοκ ζηαζενά:

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

201

nHI  0, 4mol θαη nH 2  nI 2  0,8mol . β. Αολάκμκηαξ ηε ζενμμθναζία ζημοξ 450μC, ηα mol ημο Ε2 γίκμκηαη 0,3 απυ 0,8. Γπμμέκςξ ε ηζμννμπία μεηαημπίζηεθε πνμξ ηα ανηζηενά. Ιε αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ, εοκμμφκηαη μη εκδυζενμεξ ακηηδνάζεηξ, δειαδή εοκμήζεθε μ ζπεμαηηζμυξ ημο ΕΖ. Οομπεναίκμομε ιμηπυκ υηη ε ηζμννμπία δηάζπαζεξ ημο ΕΖ είκαη ελχζενμε:

  H2 (g) 2HI ( g )   ΢.Ζ.:

0,4mol

Ακη.: Νανάγ.: Κέα ΢.Ζ.:



I2 (g)

0,8mol

0,8mol

x mol

x mol

2x mol (0,4+2x) mol (0,8-x) mol

(0,8-x) mol

Οφμθςκα με ηεκ εθθχκεζε, έπμομε:

nH 2  0,8  x  0,3  x  0,5 mol . Γθανμυδμομε ημ κυμμ ηεξ ΢.Ζ.:

 0,8  x  2   0,3  V   KC    0, 046 .

2 1, 42  0, 4  2 x     V  2

Ιε αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ, ε KC μεηχζεθε, άνα ε δηάζπαζε ημο ΕΖ είκαη ελχζενμε.

Ιεζμδμιμγία 1. Ιε αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ εοκκμμφκηαη μη εκδυζενμεξ. α. Ακ kC αολεζεί (με αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ), ε ηζμννμπία μεηαημπίδεηαη δεληά, πνμξ ηεκ εκδυζενμε. β. Ακ kC μεηςζεί (με αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ), ε ηζμννμπία μεηαημπίδεηαη ανηζηενά πνμξ ηεκ εκδυζενμε, άνα πνμξ ηα δεληά είκαη ελχζενμε.

2. Ιε μείςζε ηεξ ζενμμθναζίαξ εοκκμμφκηαη μη ελχζενμεξ.

202

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

α. Ακ kC αολεζεί (με μείςζε ηεξ ζενμμθναζίαξ), ε ηζμννμπία μεηαημπίδεηαη δεληά, πνμξ ηεκ ελχζενμε. β. Ακ kC μεηςζεί (με μείςζε ηεξ ζενμμθναζίαξ), ε ηζμννμπία μεηαημπίδεηαη πνμξ ηα ανηζηενά (πνμξ ηεκ ελχζενμε), άνα πνμξ ηα δεληά είκαη εκδυζενμε. Ννμζμπή! Ιε αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ αολάκεηαη ε πίεζε, άνα ακ γκςνίδμομε ηηξ πηέζεηξ ζε δομ δηαθμνεηηθέξ ζενμμθναζίεξ δεκ μπμνμφμε κα απακηήζμομε άμεζα ακ ε ακηίδναζε είκαη εκδυζενμε ή ελχζενμε. Οηε πενίπηςζε αοηή ή ζα οπμιμγίζμομε ηηξ ζηαζενέξ ζηηξ δομ δηαθμνεηηθέξ ζενμμθναζίεξ ή μπμνμφμε κα βνμφμε ακ ηα ζοκμιηθά mole ζηεκ κέα ζέζε ηζμννμπίαξ είκαη πενηζζυηενα ή ιηγυηενα ζε ζπέζε με ηεκ ανπηθή θαη ζα δηαπηζηχζμομε πνμξ ηα πμφ θαηεοζφκζεθε ε ακηίδναζε, άνα

ζα γκςνίδμομε ακ ε ακηίδναζε είκαη

εκδυζενμε ή ελχζενμε.

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 4.3.110. Οε δoπείo υγθoο 4 L θαη ζε ζενμoθναζία 527oC βνίζθovηαη ζε ηζoννoπία SO2,

4

2

mol

o

mol O2 θαη 4 mol SO3. Οε έvα άιιo δoπείo 1 L ζε ζενμoθναζία 727 C εηζάγoομε 4

mol SO3 θαη αθoφ απoθαηαζηαζεί ηζoννoπία έπεη αvηηδνάζεη ηo 40%. Ε αvηίδναζε: 2SO2(g) +   2SO3(g) είvαη εvδυζενμε ή ελχζενμε; O2(g)  

(Απ. Γλχζενμε) 4.3.111. Οε θεvυ δoπείo υγθoο 10 L εηζάγovηαη 0,5 mol H2 θαη 0,5 mol I2, ηα oπoία ζενμαίvovηαη ζηoοξ 448oC. Οηε ζενμoθναζία αοηή, γηα ηε πεμηθή αvηίδναζε: H2(g) + I

2(g)

  2HI(g) ε ζηαζενά ηεξ πεμηθήξ ηζoννoπίαξ KC είvαη 64. Κα οπoιoγηζηoφv:  

α. ε ζφζηαζε ηoο μίγμαηoξ ζηoοξ 448oC μεηά ηεv απoθαηάζηαζε ηεξ πεμηθήξ ηζoννoπίαξ θαη β. ε oιηθή πίεζε πoο αζθείηαη ζηo δoπείo, υηαv ε ζενμoθναζία αvέιζεη ζηoοξ 727oC. (Απ. 64-0,1-8,2) 4.3.112. Οε δμπείμ υγθμο 10 L εηζάγμκηαη 1 mol H2 θαη 1 mol I2 ζημοξ 450μC. Ιεηά ηεκ απμθαηάζηαζε ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ ζημοξ 450μC, ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε:

  2HI ( g ) ε πμζυηεηα ημο Ε2 γίκεηαη 0,4 mol.

H 2 ( g )  I 2 ( g )   α. Νμηα είκαη ε ηημή ηεξ KC ζημοξ 450μC; β. Οηε ζοκέπεηα ημ μίγμα ηζμννμπίαξ ζενμαίκεηαη ζημοξ 600μC, ζηε κέα θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ, ε πμζυηεηα ημο Ε2 γίκεηαη 0,2 mol. Κα βνεζεί ε ηημή ηεξ KC ζηε κέα ηζμννμπία, ζημοξ 600μC. γ. Κα βνεζεί ακ ε ακηίδναζε ζπεμαηηζμμφ ημο ΕΖ είκαη εκδυζενμε ή ελχζενμε.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

203

(Απ. 9 – 64) 4.3.113.Οε δμπείμ υγθμο 2 L πενηέπμκηαη ζε ηζμννμπία 4 mol SO3, 4 mol SO2 θαη 0,5 mol   2SO2(g) + O2(g).

O2 ζημοξ 227°C ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε: 2SO3(g)  

Θενμαίκμομε ημ μίγμα ζημοξ 427°C, μπυηε μεηά ηεκ απμθαηάζηαζε ηεξ κέαξ ηζμννμπίαξ δηαπηζηχζαμε υηη πενηέπμκηαη ζημ δμπείμ ζοκμιηθά 9 mol αενίςκ. α. Κα οπμιμγίζεηε ηε ζηαζενά KC ζημοξ 227°C. β. Κα οπμιμγίζεηε ηε ζηαζενά KC ζημοξ 427°C.   2SO2(g) + O2(g) είκαη ελχζενμε ή εκδυζενμε. γ. Κα ελεγήζεηε ακ ε ακηίδναζε: 2SO3(g)  

(Απ. α. ¼ , β. 25/18, γ. εκδυζενμε) 4.3.114. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 10 L θαη ζε ζενμμθναζία 200μC πενηέπμκηαη ζε θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ 2 mol SO3, 1 mol SO2 θαη 1,5 mol Μ2, ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε:   2SO2(g) + O2(g).

2SO3(g)   Θενμαίκμομε ημ αένημ μίγμα ζημοξ 527μC, μπυηε ζηε κέα ηζμννμπία πμο απμθαζίζηαηαη, ε μιηθή πίεζε ζημ δμπείμ είκαη 32,8 atm. α. Νμηα ε ηημή ηεξ ζηαζενάξ ηζμννμπίαξ ζημοξ 200μC; β. Κα ελεγήζεηε ακ ε ακηίδναζε : 2SO3(g) → 2SO2(g) + O2(g) είκαη ελχζενμε ή εκδυζενμε. γ. Νμηα ε ηημή ηεξ ζηαζενάξ ηζμννμπίαξ ζημοξ 527μC;

4.3.115. Οε δμπείμ υγθμο 3 L ζημοξ ζμC, ηζμννμπμφκ 5 mol N2, 4 mol H2 θαη 12 mol NH3,

  2 NH 3 ( g ) . ζφμθςκα με ηεκ ακηίδναζε: N2 ( g )  3H 2 ( g )   Ακ αολεζεί ε ζενμμθναζία, ζηε κέα ηζμννμπία πενηέπμκηαη 5,5 mol Κ2. α. Νμηα είκαη ε ζφζηαζε ημο μίγμαημξ ζηε κέα ηζμννμπία; β. Νμηα ε κέα ηημή ηεξ KC; γ. Ε ζφκζεζε ηεξ ΚΕ3 είκαη ελχζενμε ή εκδυζενμε; (Απ. 5,5 mol – 5,5 mol – 11 mol – ελχζενμε) 4.3.116. Οε θεκυ δμπείμ εηζάγμκηαη 3 mol ζχμαημξ Α θαη 3 mol ζχμαημξ Β θαη ημ ζφζηεμα ζενμαίκεηαη ζημοξ ζ1μC, μπυηε απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία:   2Γ(g). Οηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ πενηέπμκηαη ζημ δμπείμ 4 mol Γ.

A(g) + B(g)  

α. Κα οπμιμγηζηεί ε ηημή ηεξ ζηαζενάξ ηζμννμπίαξ KC, ζημοξ ζ1μC. β. Πμ ζφζηεμα ζενμαίκεηαη ζημοξ ζ2μC (ζ2>ζ1), υπμο ε ζηαζενά ηζμννμπίαξ ηεξ ακηίδναζεξ είκαη ΗC’=4. Κα οπμιμγηζηεί ε ζφζηαζε ημο μίγμαημξ ζηεκ ηειηθή ζέζε ηζμννμπίαξ. γ. Κα ελεηαζηεί ακ ε ακηίδναζε ζπεμαηηζμμφ ημο Γ είκαη εκδυζενμε ή ελχζενμε. (Απ. KC=16 – Ανηζηενά – 1,5 mol – 3 mol – Γλχζενμε) 4.3.117. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 10 L θαη ζε ζενμμθναζία 100μC πενηέπμκηαη ζε θαηάζηαζε

  (g ) . ηζμννμπίαξ 2 mol A, 3 mol B θαη 4 mol Γ, ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίςζε: A( g )  B( g )   Αολάκμομε ηε ζενμμθναζία ζημοξ 227μC, μπυηε ε πίεζε ζημ δμπείμ ζηε κέα πεμηθή ηζμννμπία πμο απμθαζίζηαηαη βνέζεθε ίζε με 41 atm. α. Νμηα είκαη ε ηημή ηεξ ζηαζενάξ ηζμννμπίαξ KC, ζημοξ 100μC;

204

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

β. Κα ελεγήζεηε πνμξ πμηα θαηεφζοκζε μεηαημπίζηεθε ε ηζμννμπία θαη κα ελεηάζεηε ακ ε ακηίδναζε ζπεμαηηζμμφ ημο Γ είκαη εκδυζενμε ή ελχζενμε. γ. Νμηα είκαη ε ηημή ηεξ KC, ζημοξ 227μC; (Απ. KC=6,67- Γλχζενμε - ΗC’=2,5)

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

205

4.3.Ζ. ΔΖΑΓΞΑΙΙΑΠΑ ΟΡΓΗΓΚΠΞΩΟΕΟ ΢ΞΜΚΜΡ

Ιεζμδμιμγία Πα δηαγνάμμαηα ζογθέκηνςζεξ πνυκμο ζηηξ αμθίδνμμεξ ακηηδνάζεηξ δηαθένμοκ απυ εθείκα ηςκ μμκυδνμμςκ. Οημ ηέιμξ ζηεκ πενίπηςζε ηςκ αμθίδνμμςκ ακηηδνάζεςκ (θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ) οπάνπμοκ υια ηα ζχμαηα, εκχ ζηηξ μμκυδνμμεξ ακηηδνάζεηξ ημ ακηηδνχκ πμο βνίζθεηαη ζε έιιεημμα έπεη ακηηδνάζεη πιήνςξ. ΋ηακ μεηαβιεζεί θάπμημξ απυ ημοξ πανάγμκηεξ πμο επενεάδμοκ ηε ζέζε ΢Ζ ζηα δηαγνάμμαηα ζογθέκηνςζεξ πνυκμο ηζπφμοκ: 

΋ηακ πνμζζέημομε ή αθαηνμφμε θάπμηα μοζία παναηενείηαη θαηαθυνοθε μεηαβμιιή

ηεξ ζογθέκηνςζεξ ηεξ μοζίαξ. 

΋ηακ μεηαβάιιμομε ημκ υγθμ μη ζογθεκηνχζεηξ υιςκ ηςκ μοζηχκ ειαηηχκμκηαη ή

αολάκμκηαη θαηαθυνοθα με ημκ ίδημ ζοκηειεζηή, δειαδή δηπιαζηάδμκηαη μη ζογθεκηνχζεηξ υιςκ ηςκ μοζηχκ ακ οπμδηπιαζηάζμομε ημκ υγθμ. 

΋ηακ μεηαβάιιμομε ηε ζενμμθναζία μη ζογθεκηνχζεηξ ηςκ μοζηχκ ημο εκυξ μένμοξ

ηεξ αμθίδνμμεξ ειαηηχκμκηαη ζηαδηαθά θαη μη ζογθεκηνχζεηξ ηςκ μοζηχκ ημο άιιμο μένμοξ αολάκμκηαη ζηαδηαθά.

4.3.118. Οηε δηπιακή γναθηθή πανάζηαζε θαίκεηαη ε μεηαβμιή ηςκ ζογθεκηνχζεςκ, ςξ ζοκάνηεζε ημο πνυκμο, ηςκ μοζηχκ Α θαη Β, μεηαλφ ηςκ μπμίςκ απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία:   2B(g), ΔΕ<0.

A(g)   Πε πνμκηθή ζηηγμή t5: α. αθαηνέζεθε απυ ημ δμπείμ πμζυηεηα μοζίαξ Α. β. πνμζηέζεθε ζημ δμπείμ πμζυηεηα μοζίαξ Β. γ. ειαηηχζεθε ε ζενμμθναζία ημο ζοζηήμαημξ. δ. αολήζεθε ε ζενμμθναζία ημο ζοζηήμαημξ.

206

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

4.3.119. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο βάδμομε μνηζμέκεξ πμζυηεηεξ οδνμγυκμο θαη αδχημο θαη ζε ζηαζενή ζενμμθναζία ζ1=300μC απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία:   2ΚΕ3(g) , ΔΕ<0 Κ2(g) + 3Ε2(g)  

Οημ (α) δηάγναμμα δίκεηαη ε μεηαβμιή ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο Κ2 ζε ζοκάνηεζε με ημ πνυκμ. Ακ ε ηζμννμπία απμθαζίζηαηαη ζε ζηαζενή ζενμμθναζία ζ2=400μC, πμημ απυ ηα οπυιμηπα δηαγνάμμαηα ζα έδηκε ηε ζογθέκηνςζε ημο αδχημο ζε ζοκάνηεζε με ημ πνυκμ; 4.3.120. Οε έκα δμπείμ πμο θιείκεηαη με έμβμιμ βάδμομε μνηζμέκε πμζυηεηα αενίμο Α, ημ   Β(g). μπμίμ δηαζπάηαη μενηθά ζε αένημ Β θαη απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία:2Α(g)   Οημ δηάγναμμα δίκεηαη ε μεηαβμιή ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο Α ζε ζοκάνηεζε με ημ πνυκμ, υπμο ηε πνμκηθή ζηηγμή t1 μεηαβάιιαμε ημκ υγθμ ημο δμπείμο. α. Αολήζαμε ή μεηχζαμε ημκ υγθμ ημο δμπείμο ηε ζηηγμή t1; β. Νμηα ε ζογθέκηνςζε ημο Β πνηκ ηεκ μεηαβμιή ημο υγθμο ημο δμπείμο; γ. Κα ζπεδηάζηε ημ δηάγναμμα ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο Β ζε ζοκάνηεζε με ημ πνυκμ πμημηηθά, πςνίξ κα πνμβείηε ζε ακαιοηηθμφξ οπμιμγηζμμφξ.

4.3.121. Οε δμπείμ έπεη απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία:   2ΕΖ(g), ζε μνηζμέκε ζενμμθναζία ζμC, λεθηκχκηαξ απυ Ε2(g) +Ζ2(g)   ηζμμμνηαθέξ πμζυηεηεξ Ε2 θαη I2. Γηα ηεκ παναπάκς ηζμννμπία δίκεηαη kC=4 ζηεκ παναπάκς ζενμμθναζία. Οε μηα ζηηγμή t1 μεηαβάιμομε έκακ απυ ημοξ πανάγμκηεξ ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ θαη ζημ δηάγναμμα δίκεηαη ε μεηαβμιή ηςκ ζογθεκηνχζεςκ ζε ζοκάνηεζε με ημ πνυκμ. α. Νμηεξ μη ανπηθέξ ζογθεκηνχζεηξ ημο ΕΖ, ημο Ε2 θαη ημο Ζ2, πμηεξ μη

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

207

ζογθεκηνχζεηξ ζηε πνχηε πεμηθή ηζμννμπία θαη γηαηί; β. Νμημκ πανάγμκηα μεηαβάιαμε ηε πνμκηθή ζηηγμή t1; γ. Νμηεξ μη ηειηθέξ ζογθεκηνχζεηξ ηςκ ζςμάηςκ μεηά ηεκ απμθαηάζηαζε ηεξ κέαξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ;   2ΚH3(g).

4.3.122. Οε θιεηζηυ δμπείμ έπεη απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία: Κ2(g) + 3H2(g)  

Πη ζοκέβε θαηά ηε πνμκηθή ζηηγμή t ;   2HI(g).

4.3.123. Οε θιεηζηυ δμπείμ έπεη απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία: H2(g) + I2(g)   Οηα ζπήμαηα παναθάης θαίκμκηαη μη πηέζεηξ απυ αοηά ηα ηνία αένηα. Οε θάπμηα ζηηγμή, t, πνμζηίζεηαη επηπιέμκ Ζ2. Νμηα απυ ηα ζφκμια ηςκ θαμποιχκ δείπκεη πχξ ημ ζφζηεμα ζα ακηαπμθνηζεί ζε αοηή ηεκ μεηαβμιή;

  CO(g) + Cℓ2(g), ΔΕ=108 kJ 4.3.124. Δίκεηαη ε ακηίδναζε: COCℓ2(g)  

208

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Πη ζοκέβε θαηά ηε πνμκηθή ζηηγμή 4, 10, 14 ζογθεκηνχζεςκ ηζμννμπίαξ;

min

γηα κα πνμθαιέζεη ηε μεηαβμιή ηςκ

  2NO(g) + Cℓ2(g), ΔΕ>0.

4.3.125. Δίκεηαη ε ακηίδναζε: 2NOCℓ(g)   Πμ δηάγναμμα ζογθέκηνςζεξ-πνυκμο γηα αοηή ηεκ ακηίδναζε θαίκεηαη παναθάης.

Πη ζοκέβε θαηά ηε πνμκηθή ζηηγμή t γηα κα πνμθαιέζεη ηε μεηαβμιή ηςκ ζογθεκηνχζεςκ ηζμννμπίαξ; 4.3.126.Πμ δηάγναμμα ζογθέκηνςζεξ-πνυκμο γηα μηα αμθίδνμμε ακηίδναζε CO(g) +   COCℓ2(g), ΔΕ=-108 kJ θαίκεηαη παναθάης.

Cℓ2(g)  

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

209

Πη ζοκέβε θαηά ηε πνμκηθή ζηηγμή 16, 26, 36 s ζογθεκηνχζεςκ ηζμννμπίαξ; 4.3.127.

γηα κα πνμθαιέζεη ηε μεηαβμιή ηςκ

Οε δμπείμ εηζάγεηαη πμζυηεηα N2O4(g) θαη απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία:

  2 NO2( g ) , ΓΗ>0 . Πε πνμκηθή ζηηγμή t1 μεηαβιήζεθε έκαξ απυ ημοξ πανάγμκηεξ N 2O4( g )   ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ, με απμηέιεζμα κα μεηαβιεζμφκ μη ζογθεκηνχζεηξ ηςκ δφμ ζςμάηςκ ζφμθςκα με ημ δηάγναμμα. α. Νμηα θαμπφιε ακηηζημηπεί ζημ θάζε ζχμα; β. Νμημξ απυ ημοξ πανάγμκηεξ ηεξ ηζμννμπίαξ μεηαβιήζεθε θαη με πμημκ ηνυπμ; γ. Νμηα μεηαβμιή πανμοζηάδεη ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ; 4.3.128. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 10 L θαη ζε ζηαζενή ζενμμθναζία 227μC έπεη απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία πμο πενηγνάθεηαη απυ ηε πεμηθή ελίζςζε:

  2 ( g ) .

A( g )   B( g )   Πμ δηάγναμμα πανηζηάκεη ηηξ ζογθεκηνχζεηξ ηςκ ζςμάηςκ ζε ζοκάνηεζε με ημκ πνυκμ απυ ηεκ έκανλε ηεξ ακηίδναζεξ μέπνη κα απμθαηαζηαζεί ηζμννμπία. α. Νμηα θαμπφιε ακηηζημηπεί ζημ θάζε ζοζηαηηθυ ηεξ ηζμννμπίαξ; Νμημξ είκαη μ ζοκηειεζηήξ β ζηε πεμηθή ελίζςζε; β. Κα οπμιμγίζεηε: i. ηε ζφζηαζε ημο μίγμαημξ, ii. ηεξ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ, iii. ηε ζηαζενά ηζμννμπίαξ KC, ζημοξ 227μC, iv. ηεκ μιηθή πίεζε ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ. (Απ.  

2 - KC=10 - Pμι.=41 atm) 3

4.3.129. Οε θεκυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο V εηζάγεηαη μνηζμέκε πμζυηεηα ΕΖ, ζημοξ ζμC, ε 1

  H 2( g )  I 2( g ) . μπμία δηαζπάηαη μενηθχξ θαη απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: 2 HI ( g )   2

Οημ δηάγναμμα θαίκεηαη ε μεηαβμιή ηεξ ζογθέκηνςζεξ εκυξ απυ ηα ζοζηαηηθά ηεξ ακηίδναζεξ ζε ζοκάνηεζε με ημ πνυκμ. α. Κα θάκεηε ημ ακηίζημηπμ δηάγναμμα γηα ηε ζογθέκηνςζε ημο Ε2. β. Κα οπμιμγίζεηε ηεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ θαη ηεκ ηημή ηεξ KC, ζημοξ ζμC. γ. Κα ζογθνίκεηε ηηξ ηαπφηεηεξ ο1 θαη ο2 ηηξ πνμκηθέξ ζηηγμέξ t1 θαη t2=10 min. δ. Νμηα είκαη ε μέζε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ απυ ηεκ έκανλή ηεξ μέπνη κα απμθαηαζηαζεί ηζμννμπία; ε. Οε άιιμ δμπείμ υγθμο 20V, ζημοξ ζμC, εηζάγεηαη ανπηθά ε ίδηα πμζυηεηα ΕΖ. Κα οπμιμγίζεηε ηηξ ζογθεκηνχζεηξ ηςκ αενίςκ υηακ απμθαηαζηαζεί ηζμννμπία. (Απ. [Ε2]=[Ζ2]=0,2 Ι – α=0,8 – KC=4 – ο=0,02 Ι/min – [HI]=0,05 M [H2]=[I2]=0,1 M)

210

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

4.3.130. Οε θιεηζηυ δμπείμ απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία ζημοξ 470oC:   2ΚH3(g), ΔΕ<0 Κ2(g) + 3H2(g)   Ιηα αιιαγή έγηκε ζηε ζοκέπεηα ζημ μίγμα ηζμννμπίαξ ζε t2. Ε γναθηθή πανάζηαζε πμο δείπκεη ηεκ επίδναζε ηεξ αιιαγήξ αοηήξ δίκεηαη ζημ γνάθεμα.

α. Νμηα είκαη ε αιιαγή πμο έγηκε ζηεκ ΚΕ3 ζημ μίγμα ζε πνυκμ t2. Γλεγήζηε πχξ ε αιιαγή αοηή επενεάδεη ηεκ ζογθέκηνςζε ηςκ αενίςκ H2 and Κ2. β. 1,5 mol Κ2 (g) θαη 2 mol Ε2 (g) εηζάγμκηαη μέζα ζε δμπείμ 0,5 L θαη αθέζεθακ κα θζάζμοκ ζε ηζμννμπία ζημοξ 470oC. ΋ηακ επηηεφπζεθε ηζμννμπία δηαπηζηχζεθε υηη οπάνπμοκ 1 mol ΚΕ3(g). Ρπμιμγίζηε ηεκ ζηαζενά ηζμννμπίαξ (kC) ζημοξ 470oC. γ. Νχξ ζα επενεαζηεί ε ηημή ηεξ kC, ακ ε ζενμμθναζία αολάκεηαη ζημοξ 800oC; Γλεγήζηε ηεκ απάκηεζή ζαξ.

4.3.131. Ρδνμγυκμ θαη ηχδημ εηζάγμκηαη μέζα ζε θιεηζηυ δμπείμ ζε ζηαζενή ζενμμθναζία ε ακηίδναζε θζάκεη ζε ηζμννμπία ζφμθςκα με ηεκ αθυιμοζε ελίζςζε:   2HI(g) Ε2(g) + I2(g)   Πμ παναθάης γνάθεμα απεηθμκίδεη ηηξ αιιαγέξ πμο ζοκεβεζακ ζημ μίγμα ηζμννμπίαξ.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

211

α. Νμηεξ πιενμθμνίεξ ζπεηηθά με ηεκ ακηίδναζε μπμνεί κα πνμθφρεη απυ ηεκ θαμπφιε μεηαλφ ηςκ πνμκηθχκ ζηηγμχκ t0 θαη t1; (1) β. Νενηγνάρηε υιεξ ηηξ αιιαγέξ πμο ζοκέβεζακ ζημ ζφζηεμα μεηαλφ t1 θαη t2. γ. Ανπηθά 0,3 mol Ε2 θαη 0,3 mol Ζ2 εηζάγμκηαη ζε θιεηζηυ δμπείμ υγθμο 2 L ζε 450μC. Ε ζηαζενά ηζμννμπίαξ (kC) γηα ηεκ ακηίδναζε ζημοξ 450μC είκαη 49. Ρπμιμγίζηε ημκ ανηζμυ ηςκ mol ημο ΕΖ ζε ηζμννμπία.

4.3.132. Ακ ε ακηίδναζε: Α(g) + 2Β (g)  3 Γ(g) έπεη εκένγεηα εκενγμπμίεζεξ 155 kJ εκχ ε ακηίζηνμθε ακηίδναζε έπεη εκένγεηα εκενγμπμίεζεξ 245 kJ. Νμηα ε ΔΕ ηεξ ακηίδναζεξ: Α(g) + 2Β (g)  3 Γ(g); Οε δμπείμ 5 L ζημοξ ζoC εηζάγμκηαη ζημηπεημμεηνηθέξ πμζυηεηεξ απυ ηα αένηα Α θαη Β με απμηέιεζμα κα πνμθφρεη ημ παναθάης δηάγναμμα ζογθεκηνχζεςκ γηα θάπμηα απυ ηα ζχμαηα ηεξ ακηίδναζεξ:

Οε πμημ ζχμα ακηηζημηπεί θάζε θαμπφιε . Οπεδηάζηε ηεκ θαμπφιε ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο ηνίημο ζχμαημξ. Γίκαη ε ακηίδναζε μμκυδνμμε ή αμθίδνμμε;

212

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Ακ είκαη αμθίδνμμε οπμιμγίζηε ηεκ απυδμζε θαη ηε ζηαζενά ηζμννμπίαξ. Ιε αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ πνμξ ηα πμο ζα θαηεοζοκζεί ε ακηίδναζε; 4.3.133. Οε θεκυ δμπείμ υγθμο 1 L εηζάγεηαη πμζυηεηα αενίμο ΢, ημ μπμίμ ανπίδεη κα δηαζπάηαη ζημοξ ζμC ζφμθςκα με ηε πεμηθή ακηίδναζε:   Y(g) + Z(g), ΔΕ<0 nX(g)   Tε πνμκηθή ζηηγμή t2 μεηαβάιιεηαη θάπμημξ απυ ημοξ πανάγμκηεξ ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ με απμηέιεζμα κα πνμθφρεη ημ παναθάης δηάγναμμα ζογθεκηνχζεςκ γηα υια ηα ζχμαηα ηεξ ακηίδναζεξ:

Κα οπμιμγίζεηε: α. Πμκ ζοκηειεζηή n, β. Πεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ μέπνη ηε πνμκηθή ζηηγμή t2, γ. Πε ζηαζενά ηζμννμπίαξ kC ζημοξ ζμC. δ. Κα βνείηε πμημξ πανάγμκηαξ ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ μεηαβιήζεθε θαη πχξ ηε πνμκηθή ζηηγμή t2. ε. Κα οπμιμγίζεηε ηηξ ζογθεκηνχζεηξ υιςκ ηςκ ζςμάηςκ ηε πνμκηθή ζηηγμή t3 θαζχξ ηεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ μέπνη ηε πνμκηθή ζηηγμή t3. Ε ζηαζενά ηζμννμπίαξ πανέμεηκε ζηαζενή ακ υπη οπμιμγίζηε ηεκ κέα ηημή.

4.3.134.

Οε

θιεηζηυ δμπείμ 2 L ζημοξ 500oC μεηά απυ 8 ιεπηά απμθαζίζηαηαη ε

  2AB2(g) + B2(g) ηζμννμπία: 2AB3(g)   Ε πμνεία ηεξ ακηίδναζεξ απεηθμκίδεηαη ζημ παναθάης δηάγναμμα.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

213

a. ΢νεζημμπμηήζηε ηηξ πιενμθμνίεξ ζημ γνάθεμα γηα κα οπμιμγηζηεί ε ηημή ηεξ ζηαζενάξ ηζμννμπίαξ ζε 500oC. β. Ε ζενμμθναζία αολάκεηαη ζημοξ 600oC ζημ 16μ ιεπηυ είκαη ε ακηίδναζε εκδυζενμε ή ελχζενμε; γ. Νχξ μεηαβάιιεηαη ε ζηαζενά ηζμννμπίαξ μεηαλφ t = 8 min θαη t = 16 min ζε ζφγθνηζε με εθείκε μεηαλφ t = 24 min θαη t = 32 min; δ. Μ υγθμξ ημο δμπείμο μεηχζεθε απυ 2 L ζηα 1 L μεηά 32 min, δηαηενχκηαξ ηεκ ζενμμθναζία ζηαζενή ζημοξ 600oC. Νχξ ζα επενεαζηεί θαζέκα απυ ηα παναθάης; i. Ε ηημή ηεξ kC. ii. Μ ανηζμυξ ηςκ γναμμμμμνίςκ ημο ΑΒ3(g). Δηθαημιμγείζηε ηεκ απάκηεζή ζαξ. ε. Νμημξ μ ανηζμυξ ηςκ γναμμμμμνίςκ ημο ΑΒ3(g) ζηε ηειηθή ηζμννμπία; 4.3.135. Οε θεκυ δμπείμ υγθμο 10 L εηζάγεηαη πμζυηεηα αενίμο ΢, ημ μπμίμ ανπίδεη κα δηαζπάηαη ζημοξ ζμC ζφμθςκα με ηε πεμηθή ακηίδναζε:   Y(g) + Z(g), ΔΕ<0 nX(g)   Tε πνμκηθή ζηηγμή t2 μεηαβάιιεηαη θάπμημξ απυ ημοξ πανάγμκηεξ ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ με απμηέιεζμα κα πνμθφρεη ημ παναθάης δηάγναμμα ζογθεκηνχζεςκ γηα υια ηα ζχμαηα ηεξ ακηίδναζεξ:

214

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Κα οπμιμγίζεηε: α. Πμκ ζοκηειεζηή n, β. Πεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ μέπνη ηε πνμκηθή ζηηγμή t2, γ. Πε ζηαζενά ηζμννμπίαξ kC ζημοξ ζμC. δ. Κα βνείηε πμημξ πανάγμκηαξ ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ μεηαβιήζεθε θαη πχξ ηε πνμκηθή ζηηγμή t2. ε. Κα οπμιμγίζεηε ηηξ ζογθεκηνχζεηξ υιςκ ηςκ ζςμάηςκ ηε πνμκηθή ζηηγμή t3 θαζχξ θαη ηεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ μέπνη ηε πνμκηθή ζηηγμή t3.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

215

4.3.ΖΑ. ΝΞΜΟΘΕΗΕ ΔΖΑΘΡΠΕ – ΝΞΜΟΘΕΗΕ ΑΔΞΑΚΜΡΟ ΑΓΞΖΜΡ Ναναδείγμαηα

  2B , ε μπμία πναγμαημπμηείηαη μέζα ζε αδνακή 4.3.136. Δίκεηαη ε ακηίδναζε: A   δηαιφηε. Ιεηά ηεκ απμθαηάζηαζε ηεξ ηζμννμπίαξ, ημ δηάιομα έπεη υγθμ 4 L θαη πενηέπεη 2 mol

  2B ; Νυζα ιίηνα δηαιφηε πνέπεη κα A θαη 4 mol B. Νμηα είκαη ε KC ηεξ ηζμννμπίαξ: A   πνμζζέζμομε χζηε ηα mol ημο Β κα μεηαβιεζμφκ θαηά 1;

Ακάιοζε,

Ιε πνμζζήθε δηαιφηε ζα μεηαβιεζμφκ μη ζογθεκηνχζεηξ θαη

Απαηημφμεκεξ ηςκ δφμ ζςμάηςκ. γκχζεηξ Παθηηθή

Πη παζαίκεη ε ζοκμιηθή ζογθέκηνςζε;

Γπίιοζε

Ρπμιμγίδμομε ηηξ ζογθεκηνχζεηξ ηςκ ζςμάηςκ ζηε ΢.Ζ.:

 A 

nA 2mol n 4mol   0,5M  1M  B  B  V 4L V 4L θαη .

Γθανμυδμομε ημ κυμμ ηεξ X.I. γηα ηεκ KC:

B  12 KC   2 2  A 0,5 2

΋ηακ

πνμζζέζμομε

δηαιφηε,

ζα

αολεζεί

μ

υγθμξ

ημο

δηαιφμαημξ, άνα ε ζοκμιηθή ζογθέκηνςζε ζα μεηςζεί. Γπμμέκςξ ε ηζμννμπία ζα μεηαημπηζηεί πνμξ ηα δεληά, δειαδή πνμξ ηα εθεί πμο ε ζοκμιηθή ζογθέκηνςζε ζα αολεζεί. Οοκεπχξ:

  A  

2B

Ανπ.:

2 mol

4 mol

Ακη.:

x mol

2x mol

Νανάγ.: X.I.:

216

(2-x) mol

(4+2x) mol

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Απυ ηα δεδμμέκα ηεξ άζθεζεξ, ηα mol ημο Β ζα μεηαβιεζμφκ θαηά 1, ζοκεπχξ: 2x=1x=0,5. Άνα ζηε κέα ΢.Ζ. έπμομε: 1,5 mol A θαη 5 mol B. Ε KC παναμέκεη ζηαζενή (Θ = ζηαζενή), μπυηε

ακηηθαζηζημφμε

ζηεκ

έθθναζε

ηεξ

KC

ηηξ

κέεξ

ζογθεκηνχζεηξ ηςκ ζςμάηςκ: 2

 nB  2   B  nB2 1 nB2 1 25 25 V΄   KC      V΄      8,33L nA A nA V΄ nA KC 1,5 3 V΄ Γθηίμεζε,

Άνα πνέπεη κα πνμζζέζμομε 4,33 L δηαιφηε αθμφ:

Απμηέιεζμα

.

V  V΄  V  8,33L  4L  4,33L /

  ( g ) . Οε δμπείμ υγθμο V=10 L, A( g )  B( g )  

4.3.137. Δίκεηαη ε ακηίδναζε:

πενηέπμκηαη, ζε ΢.Ζ., 5 mol A, 8 mol B θαη 5 mol Γ, ηα μπμία αζθμφκ πίεζε 44,28 atm. a. Οημ δμπείμ εηζάγμκηαη 2 mol αδνακμφξ αενίμο, π.π. Ne, εκχ μ υγθμξ θαη ε ζενμμθναζία δηαηενμφκηαη ζηαζενά: i. Νμηα είκαη ε ζφζηαζε ημο πενηεπμμέκμο ημο δμπείμο; ii. Νμηα είκαη ε πίεζε πμο αζθείηαη ζηα ημηπχμαηα ημο δμπείμο; β. Οημ δμπείμ, ζηεκ ανπηθή ΢.Ζ., εηζάγμκηαη 2 mol αδνακμφξ αενίμο, π.π. Ne, εκχ ε πίεζε θαη ε ζενμμθναζία δηαηενμφκηαη ζηαζενέξ: Νμηα είκαη ε ζφζηαζε ημο πενηεπμμέκμο ημο δμπείμο; Νμημξ είκαη μ υγθμξ ημο δμπείμο ηχνα; Ακάιοζε,

Ε πνμζζήθε αδνακμφξ αενίμο: α. με ζηαζενυ υγθμ θαη β. με

Απαηημφμεκεξ

ζηαζενή

γκχζεηξ

ακηηδνχκηςκ θαη ηςκ πνμσυκηςκ;

Παθηηθή

Μη

πίεζε

πχξ

ζογθεκηνχζεηξ

ηςκ

επενεάδεη

ζςμάηςκ

ηηξ

πμο

ζογθεκηνχζεηξ

ηςκ

ζομμεηέπμοκ

ζηεκ

αμθίδνμμε ακηίδναζε δεκ μεηαβάιιμκηαη μεηά ηεκ πνμζζήθε αδνακμφξ αενίμο με ζηαζενυ υγθμ. Γκχ θαηά ηεκ πνμζζήθε με ζηαζενή πίεζε αολάκεηαη μ υγθμξ επμμέκςξ μη ζογθεκηνχζεηξ μεηχκμκηαη.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

217

Γπίιοζε

A( g ) 5 mol



B( g )

  ( g )  

8 mol

5 mol

Γθανμυδμομε ημ κυμμ ηεξ ΢.Ζ. γηα ηεκ ανπηθή ηζμννμπία:

n n 5 10 KC  V  KC  V  KC  10  KC  . n n n  n 58 8  V V α. ΋ηακ δημπεηεφζμομε ζημ δμπείμ ημ αδνακέξ αένημ, οπυ ζηαζενυ υγθμ, μη ζογθεκηνχζεηξ ηςκ ζςμάηςκ δε μεηαβάιιμκηαη, άνα ελαθμιμοζμφμε κα βνηζθυμαζηε ζε ζέζε ΢.Ζ. i. Δειαδή, ε ζφζηαζε ημο πενηεπμμέκμο ημο δμπείμο ζα είκαη: 5 mol A, 8 mol B, 5 mol Γ θαη 2 mol Ne. ii. Ε πίεζε ζημ δμπείμ υμςξ ζα αολεζεί, αθμφ αολάκεηαη μ ζοκμιηθυξ ανηζμυξ mol ηςκ αενίςκ. Γθανμυδμομε δφμ θμνέξ ηεκ θαηαζηαηηθή ελίζςζε γηα ηα αένηα, πνηκ θαη μεηά ηεκ πνμζζήθε, μπυηε έπμομε:

P1  V  n1  R  T θαη P2  V  n2  R  T . Δηαηνχκηαξ θαηά μέιε, πνμθφπηεη:

P1 n1 44, 28 atm 18     P2  49, 2 atm P2 n2 P2 20 β. ΋ηακ δημπεηεφζμομε Ne οπυ ζηαζενή P, ζα αολεζεί μ υγθμξ (V΄>V). ΋πμηε ζα έπμομε:

( g ) Ανπ.

5 mol

+

  B(g)   8 mol

( g ) 5 mol (V΄>V=10)

Ανα ε ζοκμιηθή ζογθέκηνςζε ζα μεηςζεί. δειαδή πνμξ ηα εθεί πμο ε ζοκμιηθή ζογθέκηνςζε ζα αολεζεί. Άνα ε ακηίδναζε ζα θαηεοζοκζεί πνμξ ηα ανηζηενά, δειαδή πνμξ ηα εθεί πμο ε ζοκμιηθή ζογθέκηνςζε ζα αολεζεί.

218

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

A(g) Ανπ.:

+

5 mol

B(g)

   

8 mol

Ακη.: Νανάγ.: X.I.:

Γ(g) 5 mol x mol

x mol

x mol

(5+x) mol (8+x) mol

(5-x) mol

Ακηηθαζηζημφμε ζηεκ έθθναζε ηεξ KC:

5 x 10 10 5 x V΄ KC      , V΄ (1) 8       5  x  8  x 8  5  x  8  x  V΄ V΄



P1 V΄  n  R  T , υπμο: n  (18  x  2) mol . ΋πμηε:

P1 V΄   20  x   R  T  44.28V΄   20  x   24, 2 (2) Απυ ηηξ ζπέζεηξ (1) θαη (2), πνμθφπηεη: x=0,22 mol θαη V΄=11,23 L. Γθηίμεζε,

Άνα ζηε κέα ΢.Ζ. ζα έπμομε:

Απμηέιεζμα

5,22 mol A, 8,22 mol B, δμπείμο V’ = 11,23 L.

4,78 mol Γ θαη μ υγθμξ ημο

Ιεζμδμιμγία ΋ηακ πνμζζέημομε δηαιφηε ζε ακηίδναζε πμο γίκεηαη ζε δηάιομα ή εογεκέξ αένημ ζε ακηίδναζε αενίςκ ειέγπμομε πνμξ ηα πμο ζα θαηεοζοκζεί ε ακηίδναζε απακηχηαξ ζημ ενχηεμα ακ μεηαβάιιεηαη ε ζογθέκηνςζε θάζε ζχμαημξ ακ δεκ μεηαβάιιμκηαη ηυηε βνηζθυμαζηε ζε ζέζε ηζμννμπίαξ. Ακ υμςξ μεηαβάιιμκηαη ηυηε πνμξ ηα πμφ ζα θαηεοζοκζεί ε ακηίδναζε ημ θαζμνίδεη ε ανπή Le Chatelier, ε ακηίδναζε θαηεοζφκεηαη πνμξ ηα εθεί πμο ηείκεη κα ακαηνέζεη ηεκ μεηαβμιή ζηεκ ζοκμιηθή ζογθέκηνςζε ηςκ ζςμάηςκ πμο ζομμεηέπμοκ ζηεκ ακηίδναζε. Ιπμνμφμε επίζεξ κα ζεςνήζμομε υηη ε ακηίδναζε θαηεοζφκεηαη έζης δεληά θαη ακηηδνμφκ x mol. Bνίζθμομε ηηξ πηζακέξ ηημέξ ημο x, δεκ απμννίπημομε υμςξ ηεκ ανκεηηθή ηημή ημο x αιιά ηε ηημή ημο x πμο ακηηζημηπεί ζε ανκεηηθά mole ζε ζέζε ΢.Ζ.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

219

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 4.3.138. Οε δμπείμ υγθμο 2 L βνίζθμκηαη ζε ηζμννμπία 4 mol SO2(g), 2mol O2(g) θαη 4 mol

  2SO3 ( g ) .

SO3(g) ζημοξ 337μC, ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε: 2SO2 ( g )  O2 ( g )   Κα οπμιμγηζημφκ: α. ε ζφζηαζε ημο αενίμο μίγμαημξ υηακ ζημ δμπείμ εηζαπζεί αδνακέξ αένημ (μ υγθμξ παναμέκεη ζηαζενυξ). β. μ υγθμξ ημο δμπείμο, υηακ ζημ δμπείμ εηζαπζεί αδνακέξ αένημ (πίεζε ζηαζενή) χζηε ζηε κέα ζέζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ μ ανηζμυξ mol ημο SO2(g) κα γίκεη ίζμξ με 5. (Απ. Ίδηα – 6,94 L) 4.3.139. 3 mol N2O4 δηαιφμκηαη ζε μνγακηθυ δηαιφηε, μπυηε πνμθφπηεη δηάιομα υγθμο 10 L.

  2NO2 . Οηεκ Πμ δηάιομα ζενμαίκεηαη ζημοξ ζμC, μπυηε απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: N 2O4   θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ πενηέπμκηαη ζημ δμπείμ 2 mol NO2. α. Κα οπμιμγίζεηε ηεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ θαη ηε ζηαζενά ηζμννμπίαξ KC. β. Δηαηενχκηαξ ζηαζενή ηε ζενμμθναζία, αναηχκμομε ημ δηάιομα ζε ηειηθυ υγθμ 30 L. Κα ελεηάζεηε πνμξ πμηα θαηεφζοκζε ζα μεηαημπηζηεί ε ηζμννμπία. γ. Νμηεξ είκαη μη ζογθεκηνχζεηξ ηςκ ζςμάηςκ ζηεκ ηειηθή ζέζε ηζμννμπίαξ; (Απ. KC=0,2 – Δεληά – 0,05 – 0,1 Ι) 4.3.140. Οε δoπείo εθoδηαζμέvo με έμβoιo χζηε vα οπάνπεη δοvαηυηεηα αολoμείςζεξ ηoο υγθoο ζε oνηζμέvε πίεζε θαη ζενμoθναζία βνίζθovηαη ζε θαηάζηαζε ΢.I. 1 mol COCℓ2, 1 mol   CO(g) + Cℓ2(g). Οηo δoπείo CO θαη 2 mol Cℓ2 ζφμθςvα με ηεv αvηίδναζε: COCℓ2(g)   πνoζηίζεvηαη 10,5 mol αδναvoφξ αενίoο. Γvχ ε πίεζε θαη ε ζενμoθναζία δηαηενείηαη ζηαζενή, ηo μίγμα oδεγείηαη ζε vέα θαηάζηαζε ΢.I. Νoηα ε ζφζηαζε ηoο μίγμαηoξ; (Απ. 0,5 mol, -1,5 mol, -2,5 mol) 4.3.141. Δμπείμ εθμδηαζμέκμ με έμβμιμ θαη ζηνυθηγγα πενηέπεη, ζημοξ 250 0C θαη ζε πίεζε 1 atm, 0,4 mol PCℓ5, 0,6 mol PCℓ3 θαη 0,2 mol Cℓ2, ζε ηζμννμπία. PCℓ5(g) ⇌ PCℓ3(g) + Cℓ2(g) α. Κα οπμιμγηζηεί ε ΗC ηεξ ακηίδναζεξ, β. Ιε δηαηήνεζε ηεξ πίεζεξ θαη ηεξ ζενμμθναζίαξ ζηαζενήξ, εηζάγμομε ζημ δμπείμ 1 mol He. Κα βνεζμφκ μη πμζυηεηεξ (mol) ηςκ ζοζηαηηθχκ ημο ζοζηήμαημξ ζηε κέα ζέζε ηζμννμπίαξ.

220

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

4.3.ΖΒ. ΙΓΠΑΒΜΘΕ ΠΕΟ ΝΖΓΟΕΟ

Ιεζμδμιμγία Ιεηαβμιή ηεξ πίεζεξ παναηενείηαη ζηηξ ελήξ πενηπηχζεηξ: 

Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο θαη ζε ζηαζενή ζενμμθναζία εηζάγμομε ηοπαίεξ

πμζυηεηεξ ακηηδνχκηςκ/πνμσυκηςκ θαη απμθαζίζηαηαη ε πεμηθή ηζμννμπία, μπυηε παναηενμφμε αφλεζε ή μείςζε ηεξ πίεζεξ. Απυ ηε ζημηπεημμεηνία ηεξ ακηίδναζεξ θαη ζογθεθνημέκα απυ ηε ζπέζε mole αενίςκ ακηηδνχκηςκ/πνμσυκηςκ

μπμνμφμε κα

απμθακζμφμε πνμξ ηα πμφ ελειίπζεθε ε ακηίδναζε. 

Βνηζθυμαζηε ζε ζέζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ θαη πνμθαιέζαμε αφλεζε ηεξ πίεζεξ με

ημοξ ελήξ ηνυπμοξ: 

Ιεηαβμιή ημο υγθμο με ζενμμθναζία ζηαζενή – Ιε ηεκ ανπή Le Chatelier

βνίζθμομε πνμξ ηα πνμξ ηα πμφ θαηεοζφκζεθε ε ακηίδναζε. 

Ννμζζήθε αδνακμφξ αενίμο με υγθμ θαη ζενμμθναζία ζηαζενή – Δεκ

επενεάδεηαη ε ζέζε ηζμννμπίαξ. 

Ιεηαβμιή ηεξ ζενμμθναζίαξ με ημκ υγθμ ζηαζενυ – Γθανμυδμομε ηεκ

θαηαζηαηηθή ελίζςζε γηα ηηξ δφμ θαηαζηάζεηξ ηζμννμπίαξ ζηηξ δομ δηαθμνεηηθέξ ζενμμθναζίεξ. Βνίζθμομε ακ ηα ζοκμιηθά mole ζηεκ κέα ζέζε ηζμννμπίαξ είκαη πενηζζυηενα ή ιηγυηενα ζε ζπέζε με ηεκ ανπηθή θαη δηαπηζηχκμομε πνμξ ηα μμο θαηεοζφκζεθε ε ακηίδναζε.

Αζθήζεηξ πνμξ ιφζε 4.3.142. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο εηζάγμομε 32 g Ε2 θαη 112 g N2. Δηαηενχκηαξ ζηαζενή

  2 NH 3( g ) . Ε πίεζε ημο ηε ζενμμθναζία, απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: N 2( g )  3H 2( g )   μίγμαημξ ηζμννμπίαξ είκαη 20% μηθνυηενε απυ ηεκ ανπηθή πίεζε ζημ δμπείμ. Κα οπμιμγηζημφκ: α. ε ζφζηαζε ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ, β. ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ. (Απ. 2 mol – 10 mol – 4 mol – a=0,5)

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

221

4.3.143. Οε θιεηζηυ δμπείμ πενηέπεηαη CO2 ζημοξ 427μC θαη 10 atm. Ακ ημ CO2 ζενμακζεί ζημοξ 1127μC, δηαζπάηαη μενηθά ζε CO θαη Μ2 ζφμθςκα με ηεκ ακηίδναζε ζε αένηα θάζε:

  2CO( g )  O2 ( g ) . Πυηε ε πίεζε ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ γίκεηαη 22,5 atm. Κα 2CO2( g )   βνεζμφκ: α. ημ επί % πμζμζηυ δηάζπαζεξ ημο CO2, β. ε ζηαζενά KC ηεξ ηζμννμπίαξ.

(Απ. 25%) 4.3.144. Έζης υηη n1 mol A, n2 mol B θαη n3 mol Γ βνίζθovηαη ζε δoπείo ζε ΢.I. ζφμθςvα   2Γ(g) θαη αζθoφv πίεζε Ξ. Νχξ μεηαβάιιεηαη ε πίεζε ζηo δoπείo: με ηεv: Α(g) + Β(g)   α. αv δηπιαζηαζηεί o υγθoξ ηoο δoπείoο V΄= 2V, ζε ζηαζενή ζενμoθναζία; β. αv δηπιαζηαζηεί ε απυιοηε ζενμoθναζία Π΄ = 2Π, ζε ζηαζενυ υγθo δoπείoο;

   ( g ) . Ε πίεζε 4.3.145. Οε θιεηζηυ δμπείμ έπεη απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία: A( g )  B( g )   ζημ δμπείμ είκαη ίζε με 20 atm. Δηαηενχκηαξ ζηαζενή ηε ζενμμθναζία, δηπιαζηάδμομε ημκ υγθμ ημο δμπείμο. ΋ηακ απμθαηαζηαζεί κέα πεμηθή ηζμννμπία, ε πίεζε ζημ δμπείμ είκαη δοκαηυ κα είκαη: i. 10 atm ii. 40 atm iii. 16 atm iv. 8 atm.

4.3.146. Οε θιεηζηυ δμπείμ έπεη απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία:

  2 NO( g ) , ΓΗ>0 . Ε μιηθή πίεζε ζημ δμπείμ είκαη 15 atm. Δηαηενχκηαξ N 2( g )  O2( g )   ζηαζενή ηε ζενμμθναζία, οπμδηπιαζηάδμομε ημκ υγθμ ημο δμπείμο. ΋ηακ απμθαηαζηαζεί κέα πεμηθή ηζμννμπία, ε μιηθή πίεζε ζημ δμπείμ είκαη δοκαηυ κα είκαη: i. 7,5 atm ii. 30 atm iii. 25 atm iv. 10 atm 4.3.147. Οε δμπείμ υγθμο V πενηέπμκηαη ζε θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ 2 mol N2O4 θαη 2 mol

  2 NO2( g ) . Δηαηενχκηαξ ζηαζενή ηε NO2, ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε: N 2O4( g )   ζενμμθναζία, μεηχκμομε ημκ υγθμ ημο δμπείμο, χζηε κα γίκεη V’=V/5. Κα οπμιμγηζημφκ: α. ε ζφζηαζε ημο μίγμαημξ ζηεκ ηειηθή ζέζε ηζμννμπίαξ, β. μ ιυγμξ ηςκ πηέζεςκ πμο αζθμφκηαη ζημ δμπείμ ζηεκ ηειηθή θαη ζηεκ ανπηθή ηζμννμπία. Γίκαη ε ηειηθή πίεζε πεκηαπιάζηα ηεξ ανπηθήξ; Γλεγείζηε ημ. (Απ. 2,5 mol – 1 mol – 35/8) 4.3.148. Οε θεκυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο εηζάγεηαη Κ2Μ4, ζημοξ ζ1μC, ημ μπμίμ δηαζπάηαη   2ΚΜ2(g) ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε: Κ2Μ4(g)   Ε μιηθή πίεζε ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ είκαη 3atm, εκχ ημ γναμμμμμνηαθυ θιάζμα ημο ΚΜ2 είκαη 1/3. Κα οπμιμγίζεηε: a. ημ βαζμυ δηάζπαζεξ ημο Κ2Μ4. β. Ακ αολήζμομε ηε ζενμμθναζία ζημοξ ζ2μC, απμθαζίζηαηαη κέα πεμηθή ηζμννμπία, ζηεκ μπμία ημ μίγμα ηζμννμπίαξ είκαη ηζμμμνηαθυ θαη έπεη πίεζε 4 atm. Κα ελεγήζεηε ακ ε ακηίδναζε δηάζπαζεξ ημο Κ2Μ4 είκαη εκδυζενμε ή ελχζενμε.

222

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

  Γ(g). Οε δμπείμ υγθμο V=10 L, πενηέπμκηαη, ζε 4.3.149. Δίκεηαη ε ακηίδναζε: A(g) + B(g)   ΢.Ζ., 5 mol A, 8 mol B θαη 5 mol Γ, ηα μπμία αζθμφκ πίεζε 44,28 atm. a. Οημ δμπείμ εηζάγμκηαη 2 mol αδνακμφξ αενίμο, π.π. Ne, εκχ μ υγθμξ θαη ε ζενμμθναζία δηαηενμφκηαη ζηαζενά: i. Νμηα είκαη ε ζφζηαζε ημο πενηεπμμέκμο ημο δμπείμο; ii. Νμηα είκαη ε πίεζε πμο αζθείηαη ζηα ημηπχμαηα ημο δμπείμο; β. Οημ δμπείμ, ζηεκ ανπηθή ΢.Ζ., εηζάγμκηαη x mol αδνακμφξ αενίμο, π.π. Ne, εκχ ε πίεζε θαη ε ζενμμθναζία δηαηενμφκηαη ζηαζενέξ. Μπυηε ζηε κέα ζέζε ηζμννμπίαξ έπμομε 6 mol A. Νμημξ είκαη μ υγθμξ ημο δμπείμο ηχνα,πμηα ε πμζυηεηα ημο Ne πμο πνμζζέζαμε;

4.3.150. Οε θεκυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο, ζημοξ 27μC, εηζάγεηαη πμζυηεηα ΚΜ2, ε μπμία αζθεί πίεζε 2 atm. ΋ηακ αολεζεί ε ζενμμθναζία ζημοξ 227μC, δηαζπάηαη ημ ΚΜ2 θαη

  2 NO( g )  O2( g ) . Ακ ζηε θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ ε απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: 2 NO2( g )   πίεζε ζημ δμπείμ είκαη ίζε με 4 atm, κα οπμιμγηζημφκ: α. μ βαζμυξ δηάζπαζεξ ημο ΚΜ2, β. ε ζηαζενά ηζμννμπίαξ KC, ζημοξ 227μC.

(Απ. α=0,4 - KC)   Γ(g). Ε ζενμμθναζία 4.3.151. Οε δμπείμ έπεη απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία: A(g) + B(s)   μ ζημ δμπείμ είκαη 227 C θαη ε πίεζε x atm. Πμ μίγμα ζενμαίκεηαη ζημοξ 727μC θαη ηαοηυπνμκα ηεηναπιαζηάδεηαη μ υγθμξ ημο δμπείμο. ΋ηακ απμθαηαζηαζεί κέα πεμηθή ηζμννμπία, ε πίεζε ζημ δμπείμ είκαη: x x i. x atm ii. 2x atm iii. atm iv. atm 2 4 4.3.152. Οε θεκυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 5 L εηζάγμκηαη 3 mol A, 1 mol B θαη 6 mol Γ.   2Γ(g). Δηαηενχκηαξ ζηαζενή ηε ζενμμθναζία, απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: 2Α(g) + Β(g)   Ε πίεζε ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ είκαη θαηά 10% μεγαιφηενε απυ ηεκ ανπηθή πίεζε. α. Κα ελεηαζηεί πνμξ πμηα θαηεφζοκζε πναγμαημπμηείηαη ακηίδναζε. β. Κα οπμιμγηζηεί ε ζηαζενά ηζμννμπίαξ kC ζηε ζενμμθναζία ημο πεηνάμαημξ. (Απ. Ανηζηενά – kC=1,6)

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

223

Ο΢ΜΘΖΜ Ανπή Le Chatelier – Νανάγμκηεξ C, Θ ΋πςξ γκςνίδμομε μη πανάγμκηεξ πμο επενεάδμοκ ηε ζέζε ΢.Ζ. είκαη: ε μεηαβμιή ηεξ ζογθέκηνςζεξ (υηακ μεηαβάιιμομε ηα mol εκυξ ζχμαημξ), ε μεηαβμιή ηεξ πίεζεξ (υηακ μεηαβάιιμομε ημκ υγθμ ημο ζοζηήμαημξ) θαη ε μεηαβμιή ηεξ ζενμμθναζίαξ. Ηαηά ζοκέπεηα πνμζζήθε εογεκμφξ αενίμο ή δηαιφηε ακηημεηςπίδμκηαη με ηε ζφγθνηζε QC/KC. Αξ δμφμε μία άιιε πνμζέγγηζε ζημοξ πανάγμκηεξ πμο επενεάδμοκ ηε ζέζε ΢.Ζ. θαη πχξ εθανμυδεηαη ε ανπή Le Chatelier. Αξ ζεςνήζμομε υηη μη πανάγμκηεξ πμο επενεάδμοκ ηε ζέζε ΢.Ζ. είκαη: • ε μεηαβμιή ηςκ mol εκυξ ζχμαημξ μπυηε ζα ζεςνήζμομε υηη μεηαβάιιεηαη ε ζογθέκηνςζε ημο ζχμαημξ, • ε μεηαβμιή ημο υγθμο πμο πναγμαημπμηείηαη ε ακηίδναζε μπυηε μεηαβάιιεηαη ε ζοκμιηθή ζογθέκηνςζε ημο ζοζηήμαημξ (πνμζζήθε δηαιφηε – αολμμείςζε ημο υγθμο ημο δμπείμο ζηεκ πενίπηςζε αενίςκ), • ε μεηαβμιή ηεξ ζενμμθναζίαξ. Αξ ακαιφζμομε ημκ δεφηενμ πανάγμκηα γηαηί μη άιιμη δφμ δεκ δηαθένμοκ απυ ηεκ πνμεγμφμεκε πνμζέγγηζε πμο έπμομε μειεηήζεη. Αολάκμκηαξ ημκ υγθμ υπμο πναγμαημπμηείηαη ε ακηίδναζε είηε με πνμζζήθε δηαιφηε είηε αιιάδμκηαξ ημκ υγθμ ημο δμπείμο πμο πναγμαημπμηείηαη ε ακηίδναζε μεηαλφ αένηςκ ζςμάηςκ, ε ζοκμιηθή ζογθέκηνςζε μεηχκεηαη άνα ε ακηίδναζε ζα θαηεοζοκζεί πνμξ ηα εθεί πμο έπμομε πενηζζυηενα mol γηα κα αολεζεί ε ζοκμιηθή ζογθέκηνςζε έηζη χζηε ζφμθςκα με ηεκ ανπή Le Chatelier κα ακαηνεζεί ε επηθενυμεκε μεηαβμιή.

224

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Γθανμμγή 1ε

  2NH3(g) . Ννμξ ηα πμφ ζα θαηεοζοκζεί ε ακηίδναζε ακ Δίκεηαη ε ηζμννμπία:  2(g)  3H 2(g)   ζηε ζέζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ πνμζζέζμομε αδνακέξ αένημ: α. Ιε υγθμ ζηαζενυ; β. Ιε ζηαζενή πίεζε;

α. Ννμζζέημκηαξ αδνακέξ αένημ με ημκ υγθμ ζηαζενυ μη ζογθεκηνχζεηξ ηςκ ζςμάηςκ πμο ζομμεηέπμοκ ζηεκ ακηίδναζε παναμέκμοκ ζηαζενέξ άνα ελαθμιμοζμφμε κα βνηζθυμαζηε ζε ζέζε ΢.Ζ. β. Ννμζζέημκηαξ αδνακέξ αένημ με ηεκ πίεζε ζηαζενή, ζεμαίκεη υηη μ υγθμξ αολάκεηαη άνα ε ζοκμιηθή ζογθέκηνςζε ηςκ ζςμάηςκ πμο ζομμεηέπμοκ ζηεκ ακηίδναζε μεηχκεηαη, θαηά ζοκέπεηα ε ακηίδναζε ζα θαηεοζοκζεί ζφμθςκα με ηεκ ανπή Le Chatelier πνμξ ηα εθεί πμο έπμομε αφλεζε ηεξ ζοκμιηθήξ ζογθέκηνςζεξ, δειαδή ε ακηίδναζε ζα θαηεοζοκζεί πνμξ ηα ανηζηενά, υπμο έπμομε πενηζζυηενα mol.

Eθανμμγή 2ε

  2HI(g) . Ννμξ ηα πμφ ζα θαηεοζοκζεί ε ακηίδναζε, ακ ζε Δίκεηαη ε ηζμννμπία: H 2(g)  I2(g)   ζέζε ΢.Ζ. πνμζζέζμομε αδνακέξ αένημ με ηεκ πίεζε κα παναμέκεη ζηαζενή;

Ννμζζέημκηαξ αδνακέξ αένημ με ηεκ πίεζε κα παναμέκεη ζηαζενή, ζεμαίκεη υηη μ υγθμξ ημο δμπείμο αολάκεηαη άνα ε ζοκμιηθή ζογθέκηνςζε μεηχκεηαη. Οφμθςκα με ηεκ ανπή Le Chatelier ε ακηίδναζε ζα θαηεοζοκζεί πνμξ ηα εθεί πμο ε ζοκμιηθή ζογθέκηνςζε αολάκεηαη, υμςξ ε ζοκμιηθή ζογθέκηνςζε δεκ μεηαβάιιεηαη είηε πνμξ ηα δεληά είηε πνμξ ηα ανηζηενά. Άνα ε ακηίδναζε δεκ ζα θαηεοζοκζεί μφηε πνμξ ηα δεληά είηε πνμξ ηα ανηζηενά θαηά ζοκέπεηα, ελαθμιμοζμφμε κα βνηζθυμαζηε ζε ζέζε ΢.Ζ.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

225

Γθανμμγή 3ε Δίκεηαη ε

ακηίδναζε

πμο

πναγμαημπμηείηαη

ζε

οδαηηθυ

δηάιομα:

    CH3COO(aq) . Ννμξ ηα πμφ ζα μεηαημπηζηεί ε ακηίδναζε ακ CH3COO(aq)   H(aq) 

πνμζζέζμομε κενυ;

Ννμζζέημκηαξ κενυ ε ζοκμιηθή ζογθέκηνςζε ηςκ ζςμάηςκ πμο ζομμεηέπμοκ ζηεκ ακηίδναζε μεηχκεηαη, θαηά ζοκέπεηα ε ακηίδναζε ζα θαηεοζοκζεί ζφμθςκα με ηεκ ανπή Le Chatelier πνμξ ηα εθεί πμο ε ζοκμιηθή ζογθέκηνςζε ζα αολεζεί. Γηα κα αολεζεί ιμηπυκ ε ζοκμιηθή ζογθέκηνςζε, ε ακηίδναζε ζα θαηεοζοκζεί πνμξ ηα δεληά πμο έπμομε πενηζζυηενα mol. Γιέληε ηηξ απακηήζεηξ ζε θάζε μηα απυ ηηξ παναπάκς πενηπηχζεηξ εθανμυδμκηαξ QC – KC.

226

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

ΘΓΙΑΠΑ ΓΛΓΠΑΟΓΩΚ ΘΓΙΑ 1Μ 1. Οςζηυ - Θάζμξ

  N 2 ( g )  O2 ( g ),   0 ε αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ α. Γηα ηεκ ακηίδναζε: 2 NO( g )   μεηχκεη ηεκ ηημή ηεξ ζηαζενάξ KC. (2004/Ιμκ. 2) β. Ε ζηαζενά ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ KC ηεξ αμθίδνμμεξ ακηίδναζεξ:   2ΑΒ (g) , ΔΕ>0, Α(g) + Β (g)  

δεκ επενεάδεηαη απυ ηεκ πίεζε θαη ηε μεηαβμιή ηςκ ζογθεκηνχζεςκ ηςκ ζςμάηςκ πμο ζομμεηέπμοκ. (ΜΓΦΓ 2010 Ιμκ. 1) γ. Ε ζηαζενά πεμηθήξ ηζμννμπίαξ μηαξ αμθίδνμµεξ πεμηθήξ ακηίδναζεξ µεηαβάιιεηαημµυκμ µε ηε ζενµμθναζία. (Γζπ. 2003/Ιμκ.1) δ. Γηενμγεκή ηζμννμπία έπμοµε υηακ ηα ακηηδνχκηα θαη ηα πνμσυκηα βνίζθμκηαη ζηεκ ίδηα θάζε. (Γζπ. 2003/Ιμκ.1) ε. Ε Kc ζε μηα εκδυζενμε ακηίδναζε, μεηχκεηαη με ηεκ αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ. (ΜΓΦΓ 2016/Ιμκ. 2) ζη. Ε αφλεζε ηεξ ζενµμθναζίαξ, αολάκεη ηεκ ηηµή ηεξ Ηc µηαξ ελχζενµεξ ακηίδναζεξ. (ΜΓΦΓ 2016/Ιμκ. 2) 2. Κα γνάρεηε ηηξ παναθάης πνμηάζεηξ ζημ ηεηνάδηυ ζαξ ζςζηά ζοµπιενςµέκεξ. Οφµθςκα µε ηεκ ανπή Le Chatelier, υηακ µεηαβιεζεί έκαξ απυ ημοξ ζοκηειεζηέξ ηζμννμπίαξ (………………, ………………, ………………) ε ζέζε ηεξ ηζμννμπίαξ µεηαημπίδεηαη πνμξ εθείκε ηεκ θαηεφζοκζε πμο ηείκεη κα ακαηνέζεη ηε µεηαβμιή πμο επηθένεηαη. (Γζπ. 2003/Ιμκ.3) 3. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο απμθαζίζηαηαη ε πεμηθή ηζμννμπία:

  2 NO( g ) ,   0 . Ακ μεηςζεί ε ζενμμθναζία ημο ζοζηήμαημξ, ηυηε: N 2( g )  O2( g )  

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

227

α. μεηχκεηαη ε ζηαζενά ηζμννμπίαξ ΗC γ. μεηχκεηαη ε πμζυηεηα ημο Μ2.

β. αολάκεηαη ε απυδμζε ζε ΚΜ. δ. αολάκεηαη ε μιηθή πίεζε.

(2003/Ιμκ. 5)

4. Οε δμπείμ υγθμο V θαη ζε ζενμμθναζία ζ, έπεη απμθαηαζηαζεί ε πεμηθή ηζμννμπία

  CH 3OH ( g ) , ΓΗ<0 . Κα γνάρεηε ζημ ηεηνάδηυ ζαξ ηα γνάμμαηα ηεξ CO( g )  2 H 2( g )   Οηήιεξ Ζ θαη δίπια ζε θάζε γνάμμα ημκ ανηζμυ ηεξ Οηήιεξ ΖΖ πμο ακηηζημηπεί ζςζηά. Οηήιε Ζ Οηήιε ΖΖ α. Αφλεζε ζενμμθναζίαξ 1. Αφλεζε ηεξ ηημήξ ηεξ ζηαζενάξ ηζμννμπίαξ KC β. Ιείςζε ημο υγθμο ημο δμπείμο ζε 2. Ιείςζε ηεξ πμζυηεηαξ ηεξ CH3OH(g) ζηαζενή ζ γ. Ιείςζε ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο 3. Αφλεζε ηεξ πμζυηεηαξ ηεξ CH3OH(g) αενίμο CO 4. Ιείςζε ηεξ ηημήξ ηεξ ζηαζενάξ ηζμννμπίαξ KC (2002/Ιμκ. 6)

  2 NH 3 ( g ), ΓΗ<0 αολάκεηαη ακ: 5. Ε KC ηεξ ακηίδναζεξ: N2 ( g )  3H 2 ( g )   α. μεηςζεί ε πίεζε ηςκ αενίςκ ζημ δμπείμ ηεξ ακηίδναζεξ. β. αολεζεί μ υγθμξ ημο δμπείμο ηεξ ακηίδναζεξ. γ. πνμζηεζεί πμζυηεηα ΚΕ3 ζημ δμπείμ ηεξ ακηίδναζεξ. δ. μεηςζεί ε ζενμμθναζία ηςκ ζςμάηςκ πμο ζομμεηέπμοκ ζηεκ ηζμννμπία. (ΜΓΦΓ 2009 Ιμκ. 5) 6. Οηεκ θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ εκυξ πεμηθμφ ζοζηήμαημξ ζημ μπμίμ ζομμεηέπμοκ αένηεξ πεμηθέξ μοζίεξ θαη ζε μνηζμέκεξ ζοκζήθεξ πίεζεξ θαη ζενμμθναζίαξ, πμημ απυ ηα παναθάης δεκ ηζπφεη: α. ε πίεζε ημο ζοζηήμαημξ δηαηενείηαη ζηαζενή. β. ε ζενμμθναζία ημο ζοζηήμαημξ δηαηενείηαη ζηαζενή. γ. ε μάδα ημο ζοζηήμαημξ δηαηενείηαη ζηαζενή. δ. δεκ πναγμαημπμηείηαη θαμία ακηίδναζε. (ΜΓΦΓ 2010 Ιμκ. 5) 7. Ε ζηαζενά KC ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ: CO2(g)

  2CO(g) ειαηηχκεηαη με ηεκ + C(s)  

ειάηηςζε ηεξ πίεζεξ.

228

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

(ΜΓΦΓ 2007 Ιμκ. 5)   2ΚΜ2 8. Πμ ΚΜ2 πανάγεηαη ζφμθςκα με ηεκ πεμηθή ελίζςζε: Κ2(g) + 2Μ2 (g)  

(g)

, ΔΕ<0.

Ακ αολήζμομε ηεκ ζενμμθναζία, δηαηενχκηαξ ζηαζενυ ημκ υγθμ ημο δμπείμο: α. αολάκεηαη ε πμζυηεηα ημο Κ2.

β. ε πίεζε παναμέκεη ζηαζενή.

γ. αολάκεηαη ε ηημή ηεξ KC.

δ. αολάκεηαη ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ. (ΜΓΦΓ 2008 Ιμκ. 4)

9. Δηαηοπχζηε ηεκ ανπή Le Chatelier. (ΜΓΦΓ 2008 Ιμκ. 3)   3Fe3O4 (s) + 4H2 (g, ΔΕ<0.

10. Δίκεηαη ε ακηίδναζε: 3Fe(s) + 4H2O (g)  

Νμηα απυ ηηξ παναθάης μεηαβμιέξ δεκ επενεάδεη ηεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ. α. Αφλεζε ημο υγθμο ημο δμπείμο.

β. Γιάηηςζε ηεξζενμμθναζίαξ.

γ. Ννμζζήθε πμζυηεηαξ οδνμγυκμο.

δ. Ννμζζήθε αθοδαηηθμφ μέζμο. (ΜΓΦΓ 2012 Ιμκ. 5)

  2Γ(g).

11. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο V έπεη απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία: A(g) + 2B(g)  

Ννμζζέημομε ζημ δμπείμ ηαοηυπνμκα 2 mol Α θαη 4 mol Γ, ηη ζα ζομβεί; α. Θα αολεζεί ε πμζυηεηα ημο Α.

β. Θα αολεζεί ε πμζυηεηα ημο Γ.

γ. Θα έπς ΢.Ζ.

δ. Γλανηάηαη απυ ηεκ ηημή ηεξ ΗC. (ΜΓΦΓ 2005 Ιμκ. 5)

12. Νμηα απυ ηηξ παναθάης μεηαβμιέξ αολάκεη ηεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ:   CO(g) + H2(g), ΔH>0.

C(s) + H2O(g)  

α. Ιείςζε υγθμο.

β. Ννμζζήθε πμζυηεηαξ ζηενεμφ C(s).

γ. Αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ.

δ. Ννμζζήθε θαηαιφηε. (ΜΓΦΓ 2013 Ιμκ. 5)

  2NH3(g) πνμξ ηα δεληά είκαη 50% 13. Ακ ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ: Κ2(g) + 3H2(g)  

αοηυ ζεμαίκεη υηη: a. ε μηζή πμζυηεηα ημο N2 μεηαηνέπεηαη ζε ΚΕ3. β. ε μηζή πμζυηεηα ημο N2 υζμ θαη ημο Ε2 μεηαηνέπεηαη ζε ΚΕ3.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

229

γ. ζπεμαηίδεηαη ε μηζή πμζυηεηα ημο NΕ3 ζε ζπέζε με αοηή πμο ζεςνεηηθά έπνεπε κα ζπεμαηηζηεί ακ ε ακηίδναζε ήηακ πμζμηηθή. δ. ηζπφμοκ υια ηα πνμεγμφμεκα. (ΜΓΦΓ 2014 Ιμκ. 5) 14. Οε θεκυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο εηζάγμκηαη 1 mol N2 θαη 2 mol O2 ζημοξ ζμC. Δηαηενχκηαξ ζηαζενή ηε ζενμμθναζία απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία:   2NO(g).

N2(g) + O2(g)  

Οηεκ θαηάζηαζε ηεξ ηζμννμπίαξ μ ανηζμυξ ηςκ mol ημο NO είκαη: α. n = 2

β. n > 2

γ. n < 2

δ. n =3 (ΜΓΦΓ 2014 Ιμκ. 5)

15. Οε θιεηζηυ θαη θεκυ δμπείμ υγθμο V=10 L εηζάγμκηαη ι mol αενίμο Κ2 θαη μ mol αενίμο Ε2

  2 NH 3 ( g ) . Οηεκ θαηάζηαζε ηεξ θαη απμθαζίζηαηαη ε πεμηθή ηζμννμπία: N2 ( g )  3H 2 ( g )   πεμηθήξ ηζμννμπίαξ μη ζογθεκηνχζεηξ ημο Ε2(g) θαη ηεξ NH3(g) είκαη [Ε2]=1 Ι θαη [ΚΕ3]=1 Ι. Θεςνείηαη υηη θαζ’ υιε ηε δηάνθεηα ηεξ ακηίδναζεξ ε ζενμμθναζία ημο ζοζηήμαημξ παναμέκεη ζηαζενή θαη ίζε με ζμC. Δίκεηαη ε ηημή ηεξ ζηαζενάξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ ζημοξ ζμC, KC=2. Κα οπμιμγίζεηε: α. Πηξ ανπηθέξ πμζυηεηεξ ι θαη μ ηςκ mol αδχημο θαη οδνμγυκμο. β. Πεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ.

(2004/Ιμκ. 12+7+6)   2NH3(g) ε ζηαζενά πεμηθήξ 16. Ακ ζημοξ ζ °C γηα ηεκ ηζμννμπία: N2(g) + 3H2(g)     ηζμννμπίαξ είκαη Kc = 4, ηυηε ζηεκ ίδηα ζενμμθναζία ζ °C γηα ηεκ ηζμννμπία: NH3(g)  

1 3 N2(g) + H2(g) ε ζηαζενά πεμηθήξ ηζμννμπίαξ Kc΄= ι, είκαη: 2 2 α. ι = 4

β. ι =

1 4

γ. ι =

1 2

δ. ι = –2 (ΜΓΦΓ 2016/Ιμκ. 3)

230

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

ΘΓΙΑ 2Μ 1. Οε δμπείμ υγθμο V θαη ζε ζενμμθναζία ζμC έπεη απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία:

  2 NH 3 ( g ), ΓΗ<0 .

N2 ( g )  3H 2 ( g )   α. Νχξ ζα μεηαβιεζεί ε πμζυηεηα ηεξ αμμςκίαξ, ΚΕ3, ακ ειαηηχζμομε ημκ υγθμ ημο δμπείμο ζε ζηαζενή ζενμμθναζία; Κα δηθαημιμγήζεηε ηεκ απάκηεζή ζαξ. β. Νχξ ζα μεηαβιεζεί ε ηημή ηεξ KC ακ αολεζεί ε ζενμμθναζία; Κα δηθαημιμγήζεηε ηεκ απάκηεζή ζαξ.

(2000/Ιμκ. 1+4+1+4) 2. Οε δμπείμ πμο δηαζέηεη έμβμιμ πενηέπμκηαη α mol PCℓ5, β mol PCℓ3 θαη γ mol Cℓ2 ζε θαηάζηαζε

πεμηθήξ

ηζμννμπίαξ,

  PCl3 ( g )  Cl2 ( g ), PCl5 ( g )  

ε

μπμία

πενηγνάθεηαη

απυ

ηε

πεμηθή

ελίζςζε

ΓΗ>0 . Ννμξ πμηα θαηεφζοκζε μεηαημπίδεηαη ε ηζμννμπία,

υηακ: α. αολεζεί ε ζενμμθναζία θαη μ υγθμξ δηαηενείηαη ζηαζενυξ; β. αολεζεί μ υγθμξ ημο δμπείμο θαη ε ζενμμθναζία δηαηενείηαη ζηαζενή; Κα δηθαημιμγήζεηε ηηξ απακηήζεηξ ζαξ.

(2004/Ιμκ. 1+1+1+6) 3. Δίκεηαη ε ηζμννμπία: CO(g) + 2H2(g)

  CH3OH(g), ΔΕ<0.  

α. Νχξ επενεάδμοκ ηεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ μη παναθάης μεηαβμιέξ; i. αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ. ii. αφλεζε ηεξ πμζυηεηαξ ημο CO(g) με ζηαζενυ ημκ υγθμ θαη ηε ζενμμθναζία. iii. αφλεζε ημο υγθμο με ζηαζενή ζενμμθναζία. β. Δηθαημιμγήζηε ηηξ παναπάκς επηιμγέξ. (ΜΓΦΓ 2009 Ιμκ. 4+4)   CH3OH(g), ΔΕ<0.

4. Δίκεηαη ε αμθίδνμμε ακηίδναζε: CO(g) + 2H2(g)  

Νμηα ζα είκαη ε επίδναζε ζηεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ θάζε μηαξ απυ ηηξ αθυιμοζεξ μεηαβμιέξ: •

Ιείςζε ηεξ ζενμμθναζίαξ.

•

Ννμζζήθε αενίμο Ειίμο (He) με V, Π ζηαζενά.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

231

•

Ννμζζήθε θαηαιφηε. (ΜΓΦΓ 2012 Ιμκ. 6)

5. Οε έκα θιεηζηυ δμπείμ ημπμζεημφμε μνηζμέκε πμζυηεηα S θαη Μ2 θαη ημ ζφζηεμα θαηαιήγεη ζε θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ ζφμγςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε:   2 SO2 S(s) + O2(g)  

ΔΕ < 0

(g)

α. Νχξ ζα μεηαβιεζμφκ ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ θαφζεξ, ε ηημή ηεξ ζηαζενάξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ θαη ε ζογθέκηνςζε ημο μλογυκμο ζηε πεμηθή ηζμννμπία θαη ε ζογθέκηνςζε ημο μλογυκμο ζηε πεμηθή ηζμννμπία, ακ επηθένμομε λεπςνηζηά θαζεμηά απυ ηηξ παναθάης μεηαβμιέξ: i. πνεζημμπμηήζμομε μηθνυηενα ηεμάπηα ζείμο (S(s)) ίζεξ μάδαξ, πςνίξ μεηαβμιή ηεξ ζενμμθναζίαξ θαη ημο υγθμο ημο δμπείμο. ii. αφλεζμομε ηε ζενμμθναζία, πςνίξ μεηαβμιή ημο υγθμο ημο δμπείμο. iii. μεηχζμομε ημκ υγθμ ημο δμπείμο, πςνίξ μεηαβμιή ηεξ ζενμμθναζίαξ. β. Κα δηθαημιμγήζεηε ηηξ απακηήζεηξ ζαξ. (ΜΓΦΓ 2010 Ιμκ. 3+6) 6. Οε θιεηζηυ δμπείμ έπεη απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία:   2H2O(g) + 2 Cℓ2(g), ΔΕ < 0.

4HCℓ(g) + O2(g)  

Νμηα επίδναζε ζα έπμοκ ζηε ζέζε ηεξ παναπάκς ηζμννμπίαξ θαη ζηεκ πμζυηεηα ημο Cℓ2 πμο οπάνπεη ζηεκ θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ, μη επυμεκεξ μεηαβμιέξ: α. Αφλεζε ηεξ ζενμυηεηαξ (V = ζηαζενυξ). β. Ννμζζήθε πμζυηεηαξ Μ2 (V, T = ζηαζενά). γ. Αθαίνεζε πμζυηεηαξ Cℓ2 (V, Π = ζηαζενά). δ. Γιάηηςζε ημο υγθμο ημο δμπείμο (Π = ζηαζενή). ε. Ννμζζήθε αθοδαηηθμφ μέζμο (V, T = ζηαζενά). ζη. Ννμζζήθε αδνακμφξ αενίμο π.π. He (V, T = ζηαζενά). (ΜΓΦΓ 2011 Ιμκ. 6)   CO(g) + 3H2(g), ΔΕ > 0 7. Δίκεηαη ε ακηίδναζε: CH4(g) + H2O(g)  

232

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Ακ ημ ζφζηεμα βνίζθεηαη ζε πεμηθή ηζμννμπία, κα ελεγήζεηε ηεκ επίδναζε πμο ζα έπμοκ ζηεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ πνμξ ηα δεληά θαη ζημκ ανηζμυ mol ημο CO(g) μη παναθάης μεηαβμιέξ: α. Γιάηηςζε ημο υγθμο ημο δμπείμο με ζηαζενή ηεκ ζενμμθναζία. β. Αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ δηαηενχκηαξ ζηαζενυ ημκ υγθμ ημο δμπείμο. (ΜΓΦΓ 2016/Ιμκ. 2+2) 8. Οε έκα δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο έπεη απμθαηαζηαζεί ε ηζμννμπία:   Fe3O4(s) + 4H2(g), ΔH<0.

3Fe(s) + 4H2O(g)  

Κα δηθαημιμγεζεί ακ ε παναθάης πνυηαζε είκαη ζςζηή ή ιακζαζμέκε. Ακ αολήζμομε ηε ζενμμθναζία ημο ζοζηήμαημξ ε μάδα ημο ζοζηήμαημξ ζα παναμείκεη ζηαζενή εκχ ζα αολεζεί ε πίεζε ζημ δμπείμ. (ΜΓΦΓ 2014 Ιμκ. 3) 9. Ε δηάζπαζε ημο ΕΖ πενηγνάθεηαη απυ ηεκ αθυιμοζε πεμηθή ελίζςζε:   H2(g) + I2(g), ΔH>0.

2HI(g)  

A. Γλεηάζηε πχξ ζα μεηαημπηζηεί ε ζέζε ηεξ ΢.Ζ. εάκ: α.Αολεζεί μ υγθμξ, οπυ ζηαζενή ζενμμθναζία. β.Αολεζεί ε ζενμμθναζία, οπυ ζηαζενή πίεζε. γ.Ννμζηεζεί θαηαιφηεξ, οπυ ζηαζενή ζενμμθναζία θαη πίεζε. Β. Οημκ πίκαθα πμο αθμιμοζεί πανμοζηάδμκηαη ηα απμηειέζμαηα δφμ πεηναμάηςκ πμο πναγμαημπμηήζεθακ ζε δηαθμνεηηθέξ ζενμμθναζίεξ. α/α

Ανπηθέξ ζογθεκηνχζεηξ

Οογθεκηνχζεηξ ηζμννμπίαξ

πεηνάμαημξ

(Ι)

(Ι)

[ΕΖ]

[Ε2]

[Ζ2]

1

0,06

0

0

2

0

0,04

0,04

[ΕΖ]

[Ε2]

[Ζ2]

0,01 0,04

α. Κα ζομπιενχζεηαη ηα θεκά ημο πίκαθα θαη κα οπμιμγίζεηε ηεκ ηημή ηεξ ΗC γηα θάζε πείναμα. β. Γλεγήζηε πμημ πείναμα πναγμαημπμηήζεθε ζε ορειυηενε ζενμμθναζία. (ΜΓΦΓ 2013 Ιμκ. 3+2+3+3)

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

233

10. ∆μπείμ πενηέπεη μίγµα αενίςκ HCℓ, Μ2, Ε2Μ θαη Cℓ2 ζε θαηάζηαζε πεµηθήξ ηζμννμπίαξ   2Ε2Μ(g) +2Cℓ2(g) ∆Ε= -114 kJ ζημοξ 4000 C ζφµθςκα µε ηεκ ακηίδναζε 4 HCℓ(g)+Μ2(g)  

Νχξ µεηαβάιιεηαη ε ζογθέκηνςζε ημο πιςνίμο (Cℓ2) υηακ α. πνμζηεζεί ζημ µίγµα ηζμννμπίαξ πμζυηεηα Μ2 πςνίξ µεηαβμιή ημο υγθμο ημο δμπείμο θαη ηεξ ζενµμθναζίαξ ημο µίγµαημξ; β. δηπιαζηαζζεί μ υγθμξ ημο δμπείμο ζημ μπμίμ βνίζθεηαη ημ µίγµα ηζμννμπίαξ πςνίξ µεηαβμιή ηεξ ζενµμθναζίαξ; γ. αολεζεί ε ζενµμθναζία πςνίξ µεηαβμιή ημο υγθμο ημο δμπείμο; Κα δηθαημιμγήζεηε θάζε µία απυ ηηξ απακηήζεηξ ζαξ. (Γζπ. 2003/Ιμκ.3+6)   2ΚΕ3 11. Δίκεηαη ε ηζμννμπία: Κ2(g) + 3Ε2 (g)  

(g)

, ΔΕ<0.

Κα ακηηζημηπήζεηε ηεκ θάζε μαηαβμιή πμο πενηγνάθεηαη ζηεκ ζηήιε Α, με ηηξ επηδνάζεηξ πμο ακαθένμκηαη ζηηξ ζηήιεξ Β θαη Γ. Οηήιε Α

Οηήιε Β

Οηήιε Γ

Ιεηαβμιέξ ζηε θαηάζηαζε ηεξ Νυζμηεηα πεμηθήξ ηζμννμπίαξ

(mol)

ημο Ιεηαβμιή ηεξ ζηαζενάξ

οδνμγυκμο ζηε κέα πεμηθή πεμηθήξ ηζμννμπίαξ ηζμννμπία

α. Αφλεζε ηεξ ζενμμθναζίαξ β.

Γιάηηςζε

ημο

υγθμο

1. Αφλεζε

i. Αφλεζε

2. Ιείςζε

ii. Ιείςζε

3. Οηαζενή

iii. Οηαζενή

ημο

δμπείμο, ζε ζηαζενή ζενμμθναζία γ. Ννμζζήθε πμζυηεηαξ αδχημο δ.

Γιάηηςζε

ηεξ

πίεζεξ

με

ζηαζενή ηεκ ζενμμθνάζηα ε. Ννμζζήθε μηθνήξ πμζυηεηαξ HCℓ (V, T ζηαζενά)

(ΜΓΦΓ 2008 Ιμκ. 9)

234

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

ΘΓΙΑ 4Μ 1. Οε θιεηζηυ θαη θεκυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο εηζάγμκηαη 4 mol NO, 2 mol N2 θαη 2 mol O2,

  N 2 ( g )  O2 ( g ) ε ζηαζενά ηζμννμπίαξ είκαη ζε ζενμμθναζία ζ1μC. Γηα ηεκ ελίζςζε 2 NO( g )   KC=4 ζε ζενμμθναζία ζ1. α. Ννμξ πμηα θαηεφζοκζε θηκείηαη ε ακηίδναζε; Κα αηηημιμγήζεηε ηεκ απάκηεζή ζαξ. β. Κα οπμιμγίζεηε ηηξ πμζυηεηεξ, ζε mol, ηςκ αενίςκ ζηε ζέζε ηζμννμπίαξ. γ.Πμ μίγμα ηζμννμπίαξ ζενμαίκεηαη ζημοξ ζ2μC (ζ2 > ζ1), μπυηε απμθαζίζηαηαη μηα κέα θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ με ζηαζενά KC’=1. Κα ελεηάζεηε ακ ε δηάζπαζε ημο ΚΜ ζε Κ2 θαη Μ2 είκαη εκδυζενμε ή ελχζενμε ακηίδναζε. Κα δηθαημιμγήζεηε ηεκ απάκηεζή ζαξ. ( 2003/Ιμκ. 6+6+6+7) 2. Έκα δμπείμ υγθμο V1=2 L πενηέπεη 2 mol H2 θαη 2 mol I2. Πμ μίγμα ζενμαίκεηαη ζημοξ ζ1μC,

  2HI ( g ) , ηεξ μπμίαξ ε ζηαζενά είκαη μπυηε απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: H 2 ( g )  I 2 ( g )   KC=64 ζημοξ ζ1oC. α. Κα οπμιμγίζεηε ημκ ανηζμυ mol θάζε ζοζηαηηθμφ ημο μίγμαημξ ζηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ. β. Αολάκμομε ημκ υγθμο ημο δμπείμο ζε V2=4 L οπυ ζηαζενή ζενμμθναζία ζ1oC. Κα ελεηάζεηε ακ ζα μεηαβιεζεί ε ζφζηαζε ημο μίγμαημξ θαη κα οπμιμγίζεηε ηε ζογθέκηνςζε θάζε ζοζηαηηθμφ ημο. γ. Ιεηχκμομε ηε ζενμμθναζία ημο ζοζηήμαημξ ζημοξ ζ2oC δηαηενχκηαξ ημκ υγθμ ημο δμπείμο ζηαζενυ (V2=4 L). Ιεηά ηεκ απμθαηάζηαζε ηεξ κέαξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ, βνέζεθακ ζημ δμπείμ 3 mol HI. Γλεηάζηε ακ ε ακηίδναζε ζφκζεζεξ ημο ΕΖ απυ Ε2 θαη Ζ2 είκαη ελχζενμε ή εκδυζενμε.

(1999/Ιμκ. 10+10+5) 3. Οε θιεηζηυ δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 10 L εηζάγμκηαη 0,25 mol θςζγεκίμο (COCℓ2). Οημοξ 727oC ημ θςζγέκημ δηαζπάηαη, ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε:

  CO( g )  Cl2 ( g ) . Οηε θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ πενηέπμκηαη ζημ δμπείμ COCl2 ( g )   0,125 mol πιςνίμο, Cℓ2. α. Κα οπμιμγηζηεί ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ. β. Κα οπμιμγηζηεί ε ζηαζενά KC ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ ζημοξ 727oC.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

235

γ. Νυζα mol θςζγεκίμο πνέπεη κα πνμζηεζμφκ ζηεκ θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ ζημοξ 727oC χζηε, υηακ απμθαηαζηαζεί κέα πεμηθή ηζμννμπία ζημ δμπείμ, κα πενηέπμκηαη 0,25 mol πιςνίμο.

(2000/Ιμκ. 8+8+9) 4. Οε θεκυ δμπείμ υγθμο 10 L θαη ζε ζενμμθναζία ζ C, εηζάγμκηαη 0,6 mol SO2 θαη 0,6 mol O2 μ

  2 SO3( g ) . Ε ηζμννμπία απμθαζίζηαηαη μπυηε πναγμαημπμηείηαη ε ακηίδναζε: 2 SO2( g )  O2( g )  

μεηά απυ πνυκμ t=2 min απυ ηεκ έκανλε ηεξ ακηίδναζεξ θαη ηυηε ε ζογθέκηνςζε ημο SO3(g) είκαη 0,04 Ι, εκχ ε ζενμμθναζία παναμέκεη ζηαζενή. α. Κα οπμιμγίζεηε: i. ηε μέζε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ, θαζχξ θαη ηε μέζε ηαπφηεηα ζπεμαηηζμμφ ημο SO3(g) απυ ηεκ έκανλε ηεξ ακηίδναζεξ (t=0) μέπνη ηεκ απμθαηάζηαζε ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ. ii. ηε ζηαζενά KC ηεξ ηζμννμπίαξ. (δεκ απαηηείηαη ε ακαγναθή ηςκ μμκάδςκ ηεξ KC) β. Ε ανπηθή πμζυηεηα SO2(g) (0,6mol) πνμέθορε απυ ακηίδναζε ζηενεμφ ζείμο, S, με ποθκυ θαη ζενμυ οδαηηθυ δηάιομα H2SO4. i. Κα γνάρεηε ηεκ ακηίζημηπε μλεηδμακαγςγηθή ακηίδναζε. ii. Κα οπμιμγίζεηε ημκ ανηζμυ ηςκ mol ημο ζείμο πμο απαηημφκηαη γηα ηεκ παναγςγή ηςκ 0,6 mol SO2(g).

(2003/Moκ. 8+9+5+3) 5. Οε θιεηζηυ θαη θεκυ δμπείμ υγθμο V=8,2 L εηζάγμκηαη 3 mol αενίμο SO2 θαη 3 mol αενίμο NO2 ζε ζενμμθναζία 27μC θαη απμθαζίζηαηαη ε πεμηθή ηζμννμπία:

  SO3( g )  NO( g ) γηα ηεκ μπμία δίκεηαη ε ηημή ηεξ ζηαζενάξ ηζμννμπίαξ KC=4 SO2( g )  NO2( g )   ζε αοηήκ ηε ζενμμθναζία. α. Κα οπμιμγίζεηε ημκ ανηζμυ mol ηςκ ζςμάηςκ πμο οπάνπμοκ ζημ δμπείμ μεηά ηεκ απμθαηάζηαζε ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ. β. Κα οπμιμγίζεηε ηε μενηθή πίεζε ημο NO(g) ζε ζενμμθναζία 27μC μεηά ηεκ απμθαηάζηαζε ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ. γ. Ε ίδηα ανπηθή πμζυηεηα αενίμο SO2 (3 mol) ακάγεηαη με ηεκ απαηημφμεκε πμζυηεηα H2S. i. Κα γνάρεηε ηεκ μλεηδμακαγςγηθή ακηίδναζε.

236

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

ii. Κα οπμιμγίζεηε ημκ ανηζμυ ηςκ mol ημο παναγυμεκμο ζείμο, S. Δίκεηαη: R  0, 082

L  atm mol  K

(2002/Ιμκ. 7+8+5+5) 6. Οε δμπείμ υγθμο V1 = 2 L ζε ζενμμθναζία Π1 = 500 Η βνίζθμκηαη ζε ηζμννμπία 2 mol αενίμο ΑΒ, 1 mol αενίμο Α2 θαη αένημ Β2 με ζογθέκηνςζε 0,5 Ι, ζφμθςκα με ηεκ πεμηθή ελίζςζε:   2AB(g). Α2 (g) + Β2(g)  

α. Ννμζζέημομε ζημ δμπείμ ζηεκ θαηάζηαζε ηεξ ηζμννμπίαξ επηπιέμκ 2 mol αενίμο ΑΒ, δηαηενχκηαξ ζηαζενυ ημκ υγθμ θαη ηεκ ζενμμθναζία ημ δμπείμο. Κα ελεγήζεηε πνμξ πμηα θαηεφζοκζε ζα οπάνλεη μεηαηυπηζε ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ θαη κα πνμζδημνηζημφκ μη κέεξ ζογθεκηνχζεηξ ζε θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ. β. Οηεκ ανπηθή ηζμννμπία οπμδηπιαζηάδμομε ημκ υγθμ ημο δμπείμο δηαηενχκηαξ ηεκ ζενμμθναζία ημο ζοζηήμαημξ ζηαζενή. Κα ελεγήζεηε ακ ζα οπάνλεη μεηαηυπηζε ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ θαη κα πνμζδημνηζημφκ μη κέεξ ζογθεκηνχζεηξ ζε θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ. γ. Οηεκ ανπηθή ηζμννμπία ζενμαίκμομε ημ ζφζηεμα ζημοξ Π2 = 800 Η, δηαηενχκηαξ ζηαζενυ ημκ υγθμ ημο δμπείμο (V1 = 2 L), θαη ζηεκ κέα θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ πνμζδημνίζηεθε κέα ζογθέκηνςζε ημο αενίμο ΑΒ ίζε με 1,5 Ι. Κα ελεγήζεηε ακ ε ακηίδναζε ζπεμαηηζμμφ ημο αενίμο ΑΒ είκαη εκδυζενμε ή ελχζενμε, θαη κα πνμζδημνηζημφκ μη κέεξ ζογθεκηνχζεηξ ζε θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ. δ. Οε άιιμ δμπείμ υγθμο V3 θαη ζε ζενμμθναζία Π1 = 500 Η εηζάγμομε ηαοηυπνμκα 4 mol αενίμο ΑΒ, 4 mol αενίμο Α2 θαη 2 mol αενίμο Β2. Κα οπμιμγηζημφκ μη μενηθέξ πηέζεηξ ζηεκ ζέζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ, ακ ε πίεζε ζημ δμπείμ, ζηε ζέζε ηζμννμπίαξ, είκαη 5 atm. (ΜΓΦΓ 2011 Ιμκ.8+5+6+6) 7. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 10 L θαη ζενμμθναζίαξ 450μC πενηέπμκηαη 1,4 mol ΕΖ, 0,2 mol I2 θαη 0,2 mol H2. Οηε ζενμμθναζία αοηή, γηα ηε πεμηθή ακηίδναζε:

  2 HI ( g ) .

H 2( g )  I 2( g )   ε ζηαζενά ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ KC είκαη 9. α1. Κα πνμζδημνίζεηε ακ μη πμζυηεηεξ ηςκ ηνηχκ παναπάκς πεμηθχκ μοζηχκ βνίζθμκηαη ζε θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ.

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

237

α2. Κα δηθαημιμγήζεηε ηεκ απάκηεζή ζαξ. α3. Κα πνμδημνίζεηε ηηξ πμζυηεηεξ υιςκ ηςκ πεμηθχκ μοζηχκ ζηεκ θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ. β. Οε δμπείμ υγθμο 2 L πενηέπμκηαη ζε θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ 5 mol ημο Α, 4 mol ημο Β θαη 2 mol ημο Γ, ζημοξ ζμ C, ζφμθςκα με ηε πεμηθή ελίζςζε:   Γ(g) Α(s)+ xB(g)  

Ε ζηαζενά ηεξ παναπάκς ηζμννμπίαξ ζημοξ ζμC είκαη Kc 

1 .

4

Κα πνμζδημνίζεηε ηεκ ηημή ημο ζοκηειεζηή x ζηεκ παναπάκς πεμηθή ελίζςζε, πμο πενηγνάθεη ηε πεμηθή ηζμννμπία ηςκ Α, Β θαη Γ. (ΜΓΦΓ 2010 Ιμκ.1+5+6+7) 8. Οε έκα δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο V πενηέπμκηαη 2 mol ημο αενίμο Α2 θαη 2 mol ημο αενίμο Β2. Πμ μίγμα ζενμαίκεηαη ζημοξ ζ1μ, θαη απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία:   2AB(g) Α2(g)+ B2(g)  

Γηα ηεκ παναπάκς ηζμννμπία δίκεηαη ε ζηαζενά KC = 64 ζημοξ ζ1μC. α. Κα οπμιμγίζεηε ημκ ανηζμυ mol θάζε ζοζηαηηθμφ ημο μίγμαημξ ζηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ. β. Κα πνμζδημνίζεηε ηεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ. γ. Ιεηχκμομε ηε ζενμμθναζία ημο ζοζηήμαημξ ζημοξ ζ2μC πςνίξ μεηαβμιή ημο υγθμο ημο δμπείμο. Ιεηά ηεκ απμθαηάζηαζε ηεξ κέαξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ βνέζεθακ ζημ δμπείμ 3 mol ΑΒ. i. Ε ακηίδναζε ζφκζεζεξ ημο ΑΒ απυ ηα Α2 θαη Β2 είκαη ελχζενμε ή εκδυζενμε; ii. Δηθαημιμγείζηε ηεκ απάκηεζή ζαξ. (ΜΓΦΓ 2009 Ιμκ. 6+6+1+7) 9. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο V = 2 L θαη ζε ζενμμθναζία 327μC πενηέπμκηαη ζε θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ 0,8 mol SO3, 0,8 mol SO2 θαη 0,2 mol O2 ζφμθςκα με ηεκ πεμηθή ελίζςζε:   2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g)  

Θενμαίκμομε ημ μίγμα ζημοξ 527μC μπυηε μεηά ηεκ απμθαηάζηαζε ηεξ κέαξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ δηαπηζηχκμομε υηη ζημ δμπείμ πενηέπμκηαη ζοκμιηθά 2 mol αενίςκ. α. Κα οπμιμγίζεηε ηεκ Kc ηεξ ακηίδναζεξ ζημοξ 327μC. β. Κα οπμιμγίζεηε ηεκ Ηc ηεξ ακηίδναζεξ ζημοξ 527μC.

238

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

γ. Ε ακηίδναζε δηάζπαζεξ ημο SO3 είκαη ελχζενμε ή εκδυζενμή; Κα δηθαημιμγεζεί ε απάκηεζή ζαξ. δ. Οηεκ ανπηθή θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ (ζε ζενμμθναζία 327μC) πνμζζέημομε πμζυηεηα Μ2 μπυηε μεηά ηεκ απμθαηάζηαζε ηεξ κέαξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ δηαπηζηχκμομε υηη ζημ δμπείμ πενηέπμκηαη 1 mol SO3. Κα οπμιμγηζηεί ε πμζυηεηα ημο Μ2 πμο πνμζζέζαμε. (ΜΓΦΓ 2008 Ιμκ. 4+10+5+6) 10. Οε θεκυ δμπείμ 4 L εηζάγμκηαη 8 mol C2H6 ηα μπμία ζενμαίκμκηαη ζημοξ ζμC μπυηε πναγμαημπμηείηαη ε ακηίδναζε:   C2H4(g) + Ε2(g).

C2H6 (g)  

΋ηακ απμθαηαζηαζεί ε πεμηθή ηζμννμπία ζημ δμπείμ ακηπκεφμκηαη 8 g H2 (Ar,H = 1). α. Νμηα ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ θαη ε KC; β. Γκχ βνηζθυμαζηε ζε ΢.Ζ. μεηχκμμε ημκ υγθμ ημο δμπείμο ζηα 2 L θαη ηαοηυπνμκα πνμζζέημομε ζημ δμπείμ 4 mol C2H6. Ννμξ πμηα θαηεφζοκζε ζα εθδειςζεί ε ακηίδναζε; (ΜΓΦΓ 2005 Ιμκ. 8+8) 11. Οε δμπείμ υγθμο 3 L εηζάγεηαη αένημ μίγμα πμο απμηειείηαη απυ 2 mol XO2 θαη 2 mol O2. Πμ μίγμα ζενμαίκεηαη ζημοξ ζoC θαη απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία πμο πενηγνάθεηαη απυ ηεκ   2XO3(g). Οηεκ θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ ηα mole ημο XO3 πνμξ ελίζςζε: 2XO2(g) + O2(g)  

ηα ζοκμιηθά είκαη 2/7. Κα οπμιμγίζεηε: A.Πεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ θαη ηεκ ηημή ηεξ ΗC ζημοξ ζμC. B. Γάκ ε ποθκυηεηα ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ είκαη 64 g/L, κα οπμιμγίζεηαη ηεκ ζπεηηθή αημμηθή μάδα ημο ζημηπείμο ΢. Γ. Δηαηενχκηαξ ηε ζενμμθναζία ζηαζενή ζημοξ ζμC, πνμζζέημομε ζηεκ θαηάζηαζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξεπηπιέμκ 0,5 mol O2. Ρπμιμγίζηε πυζμ ζα πνέπεη κα μεηαβιεζεί μ υγθμξ ημο δμπείμο, χζηε ζηηξ ζοκζήθεξ αοηέξ κα με μεηαημπηζηεί ε ζέζε ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ; Δίκμκηαη: R = 0,082 L·atm-1·K-1 Ar O = 16. (ΜΓΦΓ 2013 Ιμκ. 10+6+9)

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

239

12. Οε θιεηζηυ δμπείμ ζενµμθναζίαξ ζ 0 C θαη υγθμο V=1L πενηέπμκηαη 2 mol PCℓ5, 4 mol PCℓ3   PCℓ3 (g) + Cℓ2 (g) θαη 1 mol Cℓ2, ζε θαηάζηαζε πεµηθήξ ηζμννμπίαξ: PCℓ5(g)  

α. Κα οπμιμγίζεηε ηε ζηαζενά ηζμννμπίαξ Ηc ζηε ζενµμθναζία αοηή. β. Οηεκ θαηάζηαζε πεµηθήξ ηζμννμπίαξ πνμζηίζεηαη πμζυηεηα PCℓ5, ζηεκ ίδηα ζενµμθναζία. Κα ελεγήζεηε ημκ ιυγμ γηα ημκ μπμίμ ε πεµηθή ηζμννμπία ζα µεηαημπηζζεί πνμξ ηα δεληά. γ. Νυζα mol PCℓ5 πνέπεη κα πνμζηεζμφκ ζηεκ ανπηθή πεµηθή ηζμννμπία χζηε, υηακ απμθαηαζηαζεί ε κέα πεµηθή ηζμννμπία ζε ζηαζενυ υγθμ θαη ζηαζενή ζενµμθναζία, κα δηπιαζηαζζεί ε πμζυηεηα ημο Cℓ2 . (Γζπ. 2004/Ιμκ. 6+9+10) 13. Οε θεκυ θαη θιεηζηυ δμπείμ υγθμο V=10L εηζάγμκηαη 0,3 mol SO2, 0,4 mol NO2, 0,1 mol SO3 θαη 0,4 mol NO. Tμ δμπείμ ζενµαίκεηαη ζημοξ 7270 C μπυηε απμθαζίζηαηαη ε πεµηθή   SO3(g) + NO(g) ηζμννμπία ζφµθςκα µε ηε πεµηθή ελίζςζε SO2(g) + NO2(g)  

Οηε ζέζε πεμηθήξ ηζμννμπίαξ βνέζεθε υηη ε πμζυηεηα ημο SO2(g) είκαη 0,1 mol. Κα οπμιμγίζεηε: α. Πηξ ζογθεκηνχζεηξ ηςκ αενίςκ ζηεκ θαηάζηαζε ηεξ πεµηθήξ ηζμννμπίαξ. β. Πε ζηαζενά πεμηθήξ ηζμννμπίαξ Ηc . γ. Πεκ μιηθή πίεζε ημο αενίμο μίγµαημξ ζηε ζέζε πεµηθήξ ηζμννμπίαξ. ∆ίκμκηαη R=0,082 L. atm/mol. K . (Γζπ. 2003/Ιμκ. 8+6+6) 14. Οε θεκυ δμπείμ (Δ) ζηαζενμφ υγθμο 40 L πμο πενηέπεη πενίζζεηα ζθυκεξ C, εηζάγμκηαη

5 mol αενίμο CO2, ημ μίγμα ζενμαίκεηαη ζημοξ 227 °C, θαη απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία:   2CO(g).

CO2(g) + C (s)  

To μίγμα ηζμννμπίαξ αζθεί πίεζε 8,2 atm. α. Κα οπμιμγίζεηε ηεκ απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ θαη ηε ζηαζενά ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ

ηεξ παναπάκς ακηίδναζεξ ζημοξ 227 °C. β. Νμζυηεηα αενίμο CO ίζε με ημ μηζυ αοηήξ πμο πενηέπεηαη ζηεκ ηζμννμπία ημο δμπείμο

Δ, δηαβηβάδεηαη ζε θηάιε πμο πενηέπεη δηάιομα KMnO4 μληκηζμέκμο με H2SO4, θαη ηειηθά απμπνςμαηίδεη 1 L απυ αοηυ. Κα βνεζεί ε ζογθέκηνςζε ημο δηαιφμαημξ KMnO4.

240 Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

γ. Αολάκμομε ηε ζενμμθναζία ζηεκ ηζμννμπία ημο δμπείμο Δ θαη ζηε κέα ηζμννμπία πμο

απμθαζίζηαηαη, οπάνπμοκ ζοκμιηθά 9 mol αενίςκ. i. Κα ελεγήζεηε ακ ε ακηίδναζε πμο δίκεηαη, είκαη ελχζενμε ή εκδυζενμε. ii. Κα βνείηε ηα mol θάζε αενίμο ζημ δμπείμ Δ, ζηε κέα θαηάζηαζε ηζμννμπίαξ. iii. Νμηα ε ζοκμιηθή απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ, (απυ ηεκ ανπηθή ζέζε μέπνη ηεκ κέα πεμηθή ηζμννμπία). Δίκεηαη R = 0,082 L·atm·mol–1·K–1 (ΜΓΦΓ 2016 Ιμκ.8+8+3+3+3)

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

241

ΓΓΚΖΗΓΟ ΑΟΗΕΟΓΖΟ 1. 28 g θνάμαημξ Cu θαη Ag δηαιφμκηαη πιήνςξ ζε ποθκυ θαη ζενμυ δηάιομα Ε2SO4 μπυηε εθιφεηαη αένημ Α, ημ oπoίo ζοιιέγεηαη υιμ. Πμ Α ακαμηγκφεηαη με ίζα mol Μ2 θαη ημ μίγμα θένεηαη ζε δμπείμ υγθμο 1,64 L ζημοξ 27oC, μπυηε αζθεί πίεζε 6 atm. Θενμαίκμομε ζημοξ   2SO3(g) (1) 227oC μπυηε γίκεηαη ε ακηίδναζε: 2SO2(g) + O2(g)   με απυδμζε 50%. Δεημφκηαη: α. ε ζφζηαζε ημο θνάμαημξ, β. ε μιηθή πίεζε ζηε θαηάζηαζε ηεξ πεμηθήξ ηζμννμπίαξ, γ. ε KC ηεξ (1). (Απ. α.6,4 g-21,6 g β.8,75 atm γ. 6,6) 2. Νμζυηεηα Cu πςνίδεηαη ζε δφμ ίζα μένε. Πμ πνχημ δηαιφεηαη πιήνςξ ζε ποθκυ δηάιομα Ε2SO4 θαη ειεοζενχκεηαη αένημ Α. Πμ δεφηενμ δηαιφεηαη πιήνςξ ζε ποθκυ δηάιομα ΕΚΜ3 θαη ειεοζενχκεηαη αένημ Β. Πα Α θαη Β ζοvζενμαίvovηαη ζημοξ 100oC μπυηε απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία:   NO(g) + SO3(g) με KC = 1/6.

SΜ2(g) + NO2(g)   α. Νμηα ε απυδμζε ηεξ ακηίδναζεξ θαη πμημ ημ γναμμμμμνηαθυ θιάζμα ημο SO2 ζηεκ ηζμννμπία; β. Γάκ ηα αένηα είπακ ζοvζενμαvζεί ζημοξ 400oC ζα ακηηδνμφζακ με απυδμζε 60%. Νμηα ε KC ηεξ παναπάκς ακηίδναζεξ ζημοξ 400oC; Ε ακηίδναζε είκαη εvδυζενμε ή ελχζενμε; (Απ. α = 0,4- 0,2 - KC = 0,64) 3. Πμ παναγυμεκμ αένημ, θαηά ηov απμπνςμαηηζμυ 120 mL δηαιφμαημξ KMnO4 1 Ι απυ HCℓ ζοιιέγεηαη ζε δμπείμ Α. Οε θεκυ δμπείμ Β, με υγθμ 10 L θαη ζε μνηζμέκε ζηαζενή ζενμμθναζία εηζάγμκηαη 0,6 mol Κ2 θαη 1,8 mol Ε2. Πα δφμ αοηά αένηα ακηηδνμφκ πνμξ ΚΕ3, ε μπμία δηαβηβάδεηαη ζημ δμπείμ Α. Ε αμμςκία ακηηδνά αθνηβχξ με ημ αένημ ημο δμπείμο Α θαη απoμovχvεηαη ζηενευ πνμσυκ. α. Νoηoξ o υγθoξ (ζε STP) ηoο αενίoο πoο πανάγεηαη θαηά ημκ απoπνςμαηηζμυ ηoο δηαιφμαηoξ ηoο KΙnO4; β. Νμηα ε KC ηεξ ακηίδναζεξ ζπεμαηηζμμφ ηεξ ΚΕ3 ζημ δμπείμ Β; γ. Νυζα είκαη ηα mol ημο ζηενεμφ πνμσυκημξ ζημ δμπείμ Α απυ ηεκ επίδναζε ηεξ ΚΕ3; 4. 96 g θνάμαημξ Cu θαη Zn δηαιφεηαη ζε ποθκυ ΕΚΜ3, ημ αένημ πμο εθιφεηαη δηαβηβάδεηαη ζε   Κ2Μ4, με KC = 5. Ε πίεζε δμπείμ 1 L ζημοξ 27oC θαη απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: 2ΚΜ2   ηειηθά βνέζεθε 43,05 atm. Νμηα ε ζφζηαζε ημο θνάμαημξ; (Απ. 1 mol-0,5 mol) 5. Οε δμπείμ 2 L εηζάγμκηαη 10 mol PCℓ5 θαη ζενμαίκμκηαη ζημοξ 500 K, μπυηε απμθαζίζηαηαη ε   PCℓ3(g) + Cℓ2(g) με KC = 4/3. ηζμννμπία: PCℓ5(g)   α. Νμηα ε μιηθή πίεζε ζηε ζέζε ηζμννμπίαξ; β. Πμ Cℓ2 πμο πανάπζεθε απoμovχvεηαη απυ ηα οπυιμηπα αένηα θαη πνμζηίζεηαη ζε δηάιομα πμο πενηέπεη ηεκ αθνηβχξ απαηημφμεκε πμζυηεηα SΜ2, μπυηε ζπεμαηίδεηαη κέμ δηάιομα Α

242

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

υγθμο 10 L. Νυζα L δηαιφμαημξ ΚaOH 0.01 Ι πνεηάδμκηαη γηα vα ελμοδεηενςζμφκ 2 L ημο δηαιφμαημξ Α; (Απ. 287 atm-1,2 M-320 L) 6. Οε 1,2 L δηαιφμαημξ Η2Cr2Μ7 1/60 M πνμζηίζεηαη πενίζζεηα δηαιφμαημξ ΕCℓ. To αένημ πμο εθιφεηαη δηαβηβάδεηαη ζε δμπείμ υγθμο 1 L ζημ oπoίo οπάνπμοκ 0,06 mol PCℓ3 μπυηε   PCℓ5(g) ζημοξ 27oC. Ε ηειηθή πίεζε βνέζεθε απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: PCℓ3(g) + Cℓ2(g)   2,46 atm. Νμηα ε KC ηεξ ακηίδναζεξ; (Απ. 12,5-2 Ι-2,5.10-3 Ι-12,5.10-11 Ι) 7. Οε δμπείμ ζηαζενμφ υγθμο 4 L εηζάγμκηαη 0,8 mol N2O4 θαη ζενμαίκμκηαη ζημοξ 127μC.

  2 NO2( g ) . Πμ αένημ μίγμα Ιεηά ηεκ πάνμδμ 5 min απμθαζίζηαηαη ε ηζμννμπία: N 2O4( g )   ηζμννμπίαξ αζθεί πίεζε 8,2 atm. Κα οπμιμγίζεηε: α. ηε ζφζηαζε ημο μίγμαημξ ηζμννμπίαξ θαη ηεκ ηημή ηεξ ζηαζενάξ KC, ζημοξ 127μC, β. ηε μέζε ηαπφηεηα ηεξ ακηίδναζεξ θαη ηε μέζε ηαπφηεηα ζπεμαηηζμμφ ημο ΚΜ2 απυ ηεκ έκανλε ηεξ ακηίδναζεξ μέπνη κα απμθαηαζηαζεί ηζμννμπία, (Aπ. KC=

1 - ο=10-2 Ι/min) 15

8. Οηoοξ 820μC έπoομε ηηξ αθυιoοζεξ ηζoννoπίεξ:   CaO(s) + CO2(g) με k1= 0,2, CO2(g) + C(s)    2CO(g) με k2= 2. 1 mol CaCO3 CaCO3(s)    o θαη 1 mol C εηζάγovηαη ζε δoπείo 1 L ζηoοξ 820 C. α. Κα πνoζδηoνίζεηε ηε ζφζηαζε θαη ηεv oιηθή πίεζε ηoο ζοζηήμαηoξ, οπoζέηovηαξ ηζυζενμεξ ζοvζήθεξ. β. Νoηoξ είvαη o υγθoξ γηα ηov oπoίo υιo ηo CaCO3 ζα μπoνoφζε vα δηαζπαζηεί ζηoοξ 820oC; (Απ. 0,484 - 0,684 - 74,57 - 1,94 lt)

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

243

244

Γημήηρης Μπαμπίλης, Γρ. Χημείας

Χημεία Γ΄ Λσκείοσ

245