Magnus Ehingers undervisning

Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete m.m.

Kemi 1

Administration

Prov 2002-09-12: Gaser och bindningslära för Nv2A - Facit

Artikelindex

Facit

Betygsgränser

Max: 23,0
Medel:  
G: 7,0
VG: 14,5
MVG: 18,5

Del I. Endast lösning (svar) krävs. Glöm inte enhet!

Fel eller ingen enhet i svaret ... -1

  1. \[V=V_{\text{m}} \cdot n = 24,5\text{dm}^3\text{/mol} \cdot 2,0\text{mol} = 49,0\text{mol} \hspace{100cm}\]
  2. \[V_{\text{m}} = {{V} \over {n}} = {{V} \over {{m}\over{M}}} = {\frac{MV}{m}} \Leftrightarrow m = \frac {MV}{V_{\text{m}}} \hspace{100cm}\]

    \[m = \frac {MV}{V_{\text{m}}} = \frac {(14,0+1,008\cdot3)\text{g/mol} \cdot 4,0\text{dm}^3} {24,5\text{dm}^3\text{/mol}} = 2,78051429\text{g} \approx 2,78\text{g} \hspace{100cm}\]

    1. Ja
    2. Nej
    3. Ja
    4. Ja
    5. Nej
    6. Ja
  3. e
    1. jonbindningar
    2. vätebindningar
    3. metallbindningar
    4. van der Waals-bindningar

Del II. Fullständig lösning och (i förekommande fall) balanserade reaktionsformler krävs. Glöm inte enhet!

    1. 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g)
    2. Från reaktionsformeln ser vi, att om det går åt 1,00 mol vätgas, så krävs det 0,50 mol syrgas, och det bildas 1,00 mol vattenånga. Volym och temperatur är konstanta.

      \[p_1 = kn_1 \Rightarrow k = \frac {p_1}{n_1} = \frac {p_2}{n_2} \Rightarrow p_2 = \frac {p_1n_2} {n_1} \hspace{100cm}\]

      \[p_2 = \frac {1,013k\text{Pa} \cdot 1,00\text{mol}} {(1,00+0,50)\text{mol}}=0,6753333k\text{Pa} \approx 0,675k\text{Pa} \hspace{100cm}\]

      Rätt mängdförhållanden – 1p; Korrekt uttryck för p2 – 1p; Korrekt svar – 1p.

  1. \[n_{\text{O}_2} = \frac {V_{\text{O}_2}} {V_{\text{m}}} = \frac {150\text{dm}^3}{24,5\text{dm}^3\text{/mol}} = 6,12244898\text{mol}\hspace{100cm}\]

    \[n_{\text{KClO}_3} = \frac {2}{3} n_{\text{O}_2} = \frac {2}{3} \cdot 6,12244898\text{mol} = 4,08163265\text{mol}\hspace{100cm}\]

    \[\begin{align}m_{\text{KClO}_3} &= n_{\text{KClO}_3} \cdot M_{\text{KClO}_3} = \hspace{100cm} \\ &= 4,08163265\text{mol} \cdot (39,1 + 35,5 + 16,0 \cdot 3)\text{g/mol} = \\ &= 500,200816\text{g} \approx 500\text{g} \end{align}\]

    Korrekt mängd bildad syrgas - 1p; korrekt mängd KClO3 som går åt - 1p; korrekt massa KClO3 som går åt - 1p.

    1. Lösning:

       

      Al2(SO4)3·xH2O(s)

      Al2(SO4)3(s)

      + xH2O(g)

      Före reaktion

      3,85 g

       

      0 g

      0 g

      Efter reaktion

      0 g

       

      1,98 g

      ≈0,005784... mol

      (3,85-1,98) g = 1,87 g

      ≈0,1038... mol

      \[\frac {n_{\text{H}_2\text{O}}} {n_{\text{Al}_2\text{(SO}_4\text{)}_3}} = \frac {0,1038...\text{mol}} {0,005784...\text{mol}} = 17,9601 \approx 18 \hspace{100cm}\]

      Svar: Al2(SO4)3·18H2O

      Korrekt antal mol Al2(SO4)3(s) – 1p; korrekt antal mol H2O(g) – 1p; korrekt uträkning av x – 1p.

    2. \[V = V_{\text{m}}n = 24,5\text{dm}^3\text{/mol} \cdot 0,10388...\text{mol} \approx 2,55\text{dm}^3 \hspace{100cm}\]

      Satt in "x" från uppgift (a) som substansmängd ... -1

  2. Lösning (alternativ 1):

    Densiteten för gaserna ges av:

    \[\rho = \frac {m}{V} = \frac {nM}{V} = \frac {M}{V/n} = \frac {M}{V_{\text{m}}} \hspace{100cm}\]

    \[\rho_{\text{O}_2} = \frac {M_{\text{O}_2}} {V_{\text{m}}} = \frac {16,0 \cdot 2\text{g/mol}} {24,5\text{dm}^3\text{/mol}} = 1,30607\text{g/dm}^3 \hspace{100cm}\]

    \[\rho_{\text{N}_2} = \frac {M_{\text{N}_2}} {V_{\text{m}}} = \frac {14,0 \cdot 2\text{g/mol}} {24,5\text{dm}^3\text{/mol}} = 1,143407\text{g/dm}^3 \hspace{100cm}\]

    Vi ser att densiteten för kvävgas är lägre än för syre. Alltså är kvävgas "lättast".

    Lösning (alternativ 2):

    Låt oss jämföra hur mycket 1 dm3 av vardera gasen väger. Molvolymen, Vm, är 24,5 dm3/mol. Det innebär, både för kvävgas och syrgas, att

    \[n = \frac {V}{V_{\text{m}}} = \frac {1\text{dm}^3} {24,5\text{dm}^3\text{/mol}} = 0,0408163265\text{mol} \hspace{100cm}\]

    För kvävgas gäller då att 1 dm3 väger

    \[m_{\text{N}_2} = M_{\text{N}_2} \cdot n_{\text{N}_2} = 14,0\text{g/mol} \cdot 0,0408163265\text{mol} = 1,14348082\text{g} \hspace{100cm}\]

    och för syrgas att 1 dm3 väger

    \[m_{\text{O}_2} = M_{\text{O}_2} \cdot n_{\text{O}_2} = 16,0\text{g/mol} \cdot 0,0408163265\text{mol} = 1,3060735\text{g} \hspace{100cm}\]

    Vi ser att \(m_{\text{N}_2} < m_{\text{O}_2}\), vilket innebär att kvävgas är "lättare" än syrgas.

    Korrekt uttryck för densiteten (eller antalet mol i en viss volym (t.ex. 1 dm3)) – 1p; korrekt uträknat densiteten (eller massan i en viss volym) kvävgas – 1p; korrekt uträknat densiteten (eller massan i samma volym) syrgas – 1p; korrekt jämförelse av densiteterna (eller massorna) – 1p.

| ▶

 

 

Också intressant: