Kimikako hautaproba ekaina

Transcripción

1 Kimikako hautaproba ekaina Bloke oso bat (A zein B) erantzun behar da eta, halaber, aurkezten diren bost galderetatik, hiru. Problema eta galdera bakoitza, gehien dela, bina punturekin balioetsiko da. A1. Erlojupeko lasterketa batean, txirrindulari batek bere ohiko premien gainetik, segundo bakoitzean, 0,8 kj energia gastatzen du. Etekin hori lortzeko, azukrea (sakarosa, 1 11 ) kontsumitzen du. a) sakarosaren errekuntz erreakzioa, doituta, idatz ezazu. b) azukre horren errekuntz entalpia kalkula ezazu c) baldin lasterketa burutzen ordu bat behar badu, kontsumitu beharko duen sakarosamasa kalkula ezazu d) sakarosa erretzeko behar den oxigenobolumena, baldintza normaletan, kakula ezazu Datuak: Formazioentalpia estandarrak ( f 0 ) kj/moletan: =94 = =18 Masa atomikoak: =1, =1, =1 a) sakarosaren errekuntzerreakzioa: erreak prod b) Azufre horren errekuntzentalpia kalkula ezazu: Errekuntzentalpiak kalkulatzeko, formazioentalpiak hartuko ditugu kontutan eta essen legea aplikatuko dugu: 1 x 11 x 1 [ (s) (g) (g) = 94 kj] [ (g) 1/ (g) = 8 kj] (s) 11 (g) 11/ (g) 1 (g) 1 (g) 11 (g) 1 = 18 kj konb = 55 kj/mol sakarosa c) baldin lasterketa burutzen ordu bat behar badu, kontsumitu beharko duen sakarosamasa kalkula ezazu

2 Kontsumitu entalpia aldaketa : kj Q = 0,8. 00 s = 880 kj s Behar den sakarosa masa : Mm(sakarosa) = = = 4 g/mol m = behar duen energia eta, beraz, erreakzioak askatu behar duen 1 mol 4 g 880 kj.. 55 kj 1 mol = 174,14 g sakarosa d) sakarosa erretzeko behar den oxigenobolumena, baldintza normaletan, kakula ezazu Kalkulatutako sakarosa horrekin batera kontsumituko den oxigeno bolumena (baldintza normaletan): 1 mol sakarosa 1 mol,4 L V = 174,14 g sakarosa... = 1,87 L 4 g sakarosa 1 mol sak 1 mol A. Egunero, instalazio industrial batek, p=1, duten litro hondarur botatzen ditu erreka batera. a) Zein izango da hondarur horietako ( ) ioien kontzentrazioa? b) Zenbat mol ( ) ioi botatzen dira errekara egunero? ondarur honek neutralizatu nahi dira errekara iritsi aurretik c) Zenbat mol sodio hidroxido beharko dira? Eta kaltzio hidroxido? d) Baldin Na solidoa erabiltzen bada, zeinaren prezioa 1 euro/kg baita, neutralizazioaren eguneroko kostua kalkula ezazu Datuak: Masa atomikoak =1, =1, Na= a) Zein izango da hondarur horietako ( ) ioien kontzentrazioa? [ ] p 1, = 10 = 10 = 0,05M b) Zenbat mol ( ) ioi botatzen dira errekara egunero? [ ] n( ) =. V = 0,05M L = 000 mol

3 c) Zenbat mol sodio hidroxido beharko dira? Eta kaltzio hidroxido? Sodio hidroxido: 000 mol Na n Na 000 mol 000 mol 000 mol n(na) = n = 000 mol Kaltzio hidroxidoa: 000 mol a() n a 000 mol 1000 mol 000 mol n(a() ) = n = 1000 mol d) Baldin Na solidoa erabiltzen bada, zeinaren prezioa 1 euro/kg baita, neutralizazioaren eguneroko kostua kalkula ezazu Mm(Na) = 1 1 = Kostua = 1 euro kg 1 kg g 40 g/mol 40 g. 1 mol. 000 mol = 80 euro B1. a) Eskema baten laguntzaz, kobre (II) sulfatoaren elektrolisia deskribatu. Materiala eta parte hartzen duten substantzia izendatu. Azaldu zergatik elektrodo bat handiagotzen doan elektrolisia aurrera doan heinean. Nola deitzen da elektrodo hori? b) 40 minututan,50 ampereko korronte bat kobre(ii) sulfatoaren disoluzio baten zehar pasarazterakoan depositatzen den kobrearen masa kalkulatu Datuak: Kobrearen atomikoa=,5 1F=9500 masa Katodoa Erredukzioa

4 Katodoan kobrea depositatzen da eta horregatik loditzen doa. q = I.t = (aq) e (s) 0 s,5 A. 40 min. 1 min = mol e 1 mol,5 g m() = mol e 1 mol = 1,97 g B. 0 litroko ontzi batean mol hidrogeno eta mol iodo sartzen dira eta nahaste hori 7 Keraino berotzen da. Behin (g) I(g) <=> I(g) oreka lortu eta gero, mol hidrogeno ioduro eratu direla behatzen da. a) Aipaturiko oreka horrentzat, Kc konstantearen balioa kalkulatu b) Bolumena eta tenperatura konstante mantenduz, orekako nahasteari 0,5 mol hidrogeno gehitzen zaizkio. Azaldu zer gertatuko den, eta, oreka birrlortu eta gero, nahastearen konposizio berria kalkulatu as Ald rek Kc a) Aipaturiko oreka horrentzat, Kc konstantearen balioa kalkulatu (g) mol x x x = mol x = mol / = 1,5 mol = [ I] [ ][ I ] I (g) mol x x <=> mol 0 L = 0,5 mol 0 L = I(g) x x 9 0,5 = b) Bolumena eta tenperatura konstante mantenduz, orekako nahasteari 0,5 mol hidrogeno gehitzen zaizkio. Azaldu zer gertatuko den, eta, oreka birrlortu eta gero, nahastearen konposizio berria kalkulatu idrogeno gehitzean, oreka apurtuko egingo da eta sistemak joko du hidrogeno ioduro gehiago sortuz (Le hatelier)

5 as Ald rek x [ I] 0 L 9 4x 1x Kc = = = = [ ][ ] 1 x 0,5 x I 0,5 x 1,5 x. 0 L 0 L x 54 x 18 = 9 4x 1x x x 9 = 0 ± x = 0,147 4 n(i) = mol x =,94 mol n( ) = n(i ) = GALDERAK (g) 1 mol x 1 x 1 mol 0,5 mol I (g) 0,5 mol x <=> 0,5 x x = 0,85 mol x = 0,5 mol I(g) mol x x 1. Estrontzioaren zenbaki atomikoa 8 da. a) Estrontzio atomo baten konfigurazio elektronikoa, funtsezko egoeran, idatz ezazu b) Eratzeko joera duen ioia azal ezazu c) Atomoaren tamaina ioiarenarekin erkatu (konparatu). Azaldu zeinek duen erradio handiena d) Azaldu ea estrontzioaren ionizaziopotentziala katzioarena (Z=0) baino handiagoa edo txikiagoa den a) Estrontzio atomo baten konfigurazio elektronikoa, funtsezko egoeran, idatz ezazu 8 elektroi izanik, honelako konfigurazio elektronikoa izango du Sr (estrontzio) atomo batek: 1s s p s p 4s d 10 4p 5s b) Eratzeko joera duen ioia azal ezazu Metal lurralkalinoek bi elektroi galduz (eta zortzikote arauari jarraituz) katioi dibalentea emango du. Jakina denez, metalen ionizaziopotentziala oso baxua da eta elektroiak galtzeko joera dute. Sr e Sr c) Atomoaren tamaina ioiarenarekin erkatu (konparatu). Azaldu zeinek duen erradio handiena

6 Bi elektroiak galdu ondoren, estrontzioaren katioi dibalentearen azken mailako elektroiak laugarren mailakoak dira (estrontzio atomo neutroaren azken mailako elektroiak bostgarrenekoak dira). ori dela eta, katioi dibalentea txikiagoa izango da. d) Azaldu ea estrontzioaren ionizaziopotentziala katzioarena (Z=0) baino handiagoa edo txikiagoa den Kaltzio atomoaren konfigurazio elektronikoa: 1s s p s p 4s Kaltzioa ere lurralkalinoa da baina 4. periodokoa. Kaltzioaren ionizaziopotentziala handiagoa da, eta bi eratan arrazoi daiteke hori: ionizazioenergia beheruntz gutxitzen da eta estrontzio kaltzioaren behean dago bien karga nuklear eraginkorra berdina dute baina kaltzioaren atomoan laugarren mailatik erauzi behar da elektroia (estrontzioan bostgarren mailatik) eta horretarako energia gehiago behar da.. Azido klorhidrokoaren prersentzian, potasio kloratoak burdina(ii) kloruroarekin erreakzionatzen du, burdina(iii) kloruro, potasio kloruro eta ura emanez. Ioielektroi izeneko metodoa erabiliz: a) oxidaziozko eta erredukziozko erdierreakzioak idatz itzazu b) azaldu zein den oxidatzailea, zein erreduktorea, eta erreakzio osoa, idatz ezazu, doituta a) oxidaziozko eta erredukziozko erdierreakzioak idatz itzazu Elementu bakoitzaren oxidaziozenbakia idaziko dugu, redox erreakzioa hobeto identifikatzeko: 1 1 l K l Fe l 1 5 Fe Fe l e e 1 Fe l (oxidazioa) l 1 K l (erredukzioa) b) azaldu zein den oxidatzailea, zein erreduktorea, eta erreakzio osoa, idatz ezazu, doituta xidatzailea kloratoa da eta erreduktorea burdin(ii) katioia.

7 1 1 l K l [ Fe Fe e ] l l Kl 1 5 Fe Fel Fe l e 1 Fe l l 1 Fe l l Fel K l Kl. Etileno (eteno) molekularen loturak eta egitura errepresentatu eta azaldu: a) Lewisen diagramaren bidez b) orbital atomikoen hibridazioaren bidez Datuak: Zenbaki atomikoak =1, = a) Lewisen diagramaren bidez Karbonoa 1s s p denez, eta elektroiak promozionatuz, lau elektroi desparekaturik ditu, karbonokarbono loruta bikoitza emanik b) orbital atomikoen hibridazioen bidez Bi karbonoek sp hibridazioa dute, hiru orbital hibrido emanik eta angeluak 10ºkoak izanik. Beraz, molekula laua da eta loturen arteko angelua 10ºkoak dira. Karbonokarbono lotura bikotza horretan lehen lotura sigman da (orbital hibridoen artean) eta bigarrena pi lotura (hibridatu gabeko p orbitalen artean) 4. a) Entropia kontzeptua. Entropiaren aldaketa b) Kaltzio karbonatoaren deskonposaketa termikoaren prozesua: 0 a (s) a (s) (g) endotermikoa da, = 179 kj/mol

8 Prozesu berean, entropia aldaketa, S 0 0,11 kj/mol K da. Azaldu zein tenperaturan gertatuko den espontaneoki a aren deskonposaketa termikoa. a) Entropia kontzeptua. Entropiaren aldaketa Entropia, molekulen desordena neurtzen duen aldagai termodinamikoa da. ona hemen nola aldatzen den. Substantzia batetik energia kenduz (sistemak beroa kanporatzen duelako) sistemaren desordena gutxitu egiten da (ordena gehitu egiten da). Desordena eta tenperaturaren arteko erlazioa ikusteko, har dezagun 1 mol argon gas noblea, 1 atm eta 00 Ktan. Baldintza horietan, gasak 4,4 L ko bolumena okupatzen du. Baldintza hauetan sistema (argon gasa) neurri batetan desordenatuta dago, zeren atomoak etengabe mugitzen ari dira ontzi osoan. Eman dezagun gas horren tenperatura 90 Ketara jeisten dugula. Tenperatura gutxitu denez, sistemak inguruneari energia eman dio (bero gisa kanporatuz) eta sistema ordenatuagoa bilakatzen da. 90 Keko tenperatura honetan, gasaren bolumena orain 7, Lkoa da. Bolumena gutxitzean, desordena eta entropia gutxitu egiten da. Tenperatura 87, Ketara jeistean argon gasa kondentsatu egiten da, likidoa bihurtuz. Likidoa bihurtzean, bolumen gutxiago okupatzen du eta sistema (argon likidoa) berriro ordenatu egiten da. Entropia gutxitze hori eta sistemaren ordenatze hori jarraitu daiteke, tenperatura gutxitzen jarraitzen badugu. b) Prozesua espontaneoa izateko, energia askearen aldaketa negatiboa izan behar du. Kalkula dezagun zein tenperatuan egiten den energia eskearen aldaketa nulua: kj kj 179 G = T. S = 179 T.0,11 = 0 T = K = 1111 K mol mol K 0,11 Tenperatura hortik aurrera, energia askearen aldaketa negatiboa da eta prozesua espontaneoa

9 G 179 kj 1111 K T 5. Erreaktiboak eta produktuak izendatuz, ondoko erreakziomota bakoitzaren adibide bat jar ezazu: a) aldehido baten oxidazioa b) substituzioa (ordezkapena) hidrokarburo ase batean c) esterifikazioa d) polimerizazioa a) Aldehido baten oxidazioa oxidazioa etanal az. azetiko b) substituzioa (ordezkapena) hidrokarburo ase batean l l etano kloroetano c) esterifikazioa az. azetiko metanol metilo azetato n d) polimerizazioa = [ ] etileno polietileno n