11.10: Mazoezi

Last updated
Save as PDF

Page ID: 188019

$ \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } $ $ \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} $$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$ $ \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$ $ \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$ $ \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$ $ \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$ $ \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$ $ \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$ $ \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$ $\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$ $ \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$ $ \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$ $ \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$ $ \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$ $ \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$ $ \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$ $ \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$$\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}$

11.1 Mchakato wa Uharibifu

Je! Ufumbuzi hutofautiana na misombo? Kutoka mchanganyiko mwingine?

Ni ipi kati ya sifa kuu za ufumbuzi zinazoonekana katika ufumbuzi wa K ₂ Cr ₂ O ₇ iliyoonyeshwa kwenye Mchoro 11.2?

Wakati KNO ₃ inapopasuka katika maji, suluhisho linalosababishwa ni baridi zaidi kuliko maji yalikuwa awali.

(a) Je, uharibifu wa KNO ₃ ni mchakato wa mwisho au wa exothermic?

(b) Ni hitimisho gani unaweza kuteka kuhusu vivutio vya intermolecular zinazohusika katika mchakato?

Kutoa mfano wa kila aina ya ufumbuzi zifuatazo:

(a) gesi katika kioevu

(b) gesi katika gesi

Eleza aina muhimu zaidi za vivutio vya intermolecular katika kila ufumbuzi wafuatayo:

(a) Suluhisho katika Kielelezo 11.2.

(b) NO (l) katika CO (l)

(d) HCl (g) katika benzini C ₆ H ₆ (l)

(e) Methanoli CH ₃ OH (l) katika H ₂ O (l)

Kutabiri kama kila moja ya vitu zifuatazo itakuwa zaidi mumunyifu katika maji (polar kutengenezea) au katika hydrocarbon kama vile heptane (C ₇ H ₁₆, nonpolar kutengenezea):

(a) mafuta ya mboga (nonpolar)

(b) pombe ya isopropyl (polar)

Joto hutolewa wakati ufumbuzi fulani unapounda; joto hufanywa wakati ufumbuzi mwingine unapounda. Kutoa maelezo ya Masi kwa tofauti kati ya aina hizi mbili za michakato ya hiari.

Ufumbuzi wa hidrojeni katika palladium unaweza kuundwa kwa kufichua chuma cha Pd kwa gesi H ₂. Mkusanyiko wa hidrojeni katika palladium inategemea shinikizo la gesi ya H ₂ iliyotumiwa, lakini kwa mtindo ngumu zaidi kuliko inaweza kuelezwa na sheria ya Henry. Chini ya hali fulani, 0.94 g ya gesi ya hidrojeni hupasuka katika 215 g ya chuma cha palladium (wiani wa ufumbuzi = 10.8 g cm ³).

(a) Kuamua molarity ya suluhisho hili.

(b) Kuamua molality ya suluhisho hili.

11.2 electrolytes

Eleza kwa nini ions Na ⁺ na Cl ^- ni nguvu solvated katika maji lakini si katika hexane, kutengenezea linajumuisha molekuli nonpolar.

10.

Eleza kwa nini ufumbuzi wa HbR katika benzini (kutengenezea nonpolar) hauna conductive, wakati ufumbuzi katika maji (kutengenezea polar) ni conductive.

11.

Fikiria ufumbuzi uliowasilishwa:

(a) Ni ipi kati ya michoro zifuatazo bora inawakilisha ions katika suluhisho la Fe (NO ₃) ₃ (aq)?

Katika takwimu hii, beakers tatu zilizoandikwa x, y, na z zinaonyeshwa zenye mipangilio mbalimbali ya nyanja za bluu na nyekundu zilizosimamishwa katika suluhisho. Katika beaker x, nyanja tatu ndogo nyekundu zinazunguka nyanja moja ya kati ya bluu katika makundi madogo ambayo kwa upande ni makundi katika tatu karibu na nyanja moja nyekundu, na kutengeneza makundi manne makubwa. Katika beaker y, makundi manne makubwa yanapo bila nyanja za kati nyekundu. Sehemu nne za rangi nyekundu zipo sasa. Katika beaker z, makundi makubwa haipo. Kumi na mbili za makundi madogo ya nyanja tatu nyekundu na moja ya bluu zipo pamoja na nyanja nne nyekundu.

(b) Andika usawa wa kemikali unaoonyesha bidhaa za kufutwa kwa Fe (NO ₃) ₃.

12.

Linganisha taratibu zinazotokea wakati methanol (CH ₃ OH), kloridi hidrojeni (HCl), na hidroksidi ya sodiamu (NaOH) kufutwa katika maji. Andika equations na kuandaa michoro inayoonyesha fomu ambayo kila moja ya misombo hii iko katika suluhisho lake.

13.

Je! Ni conductivity ya umeme inayotarajiwa ya ufumbuzi wafuatayo?

(a) NaOH (aq)

(b) HCl (aq)

(d) NH ₃ (aq)

14.

Kwa nini imara zaidi ionic misombo umeme nonconductive, wakati ufumbuzi wa maji ya misombo ionic ni conductors nzuri? Je, unatarajia kioevu (kuyeyuka) kiwanja ionic kuwa umeme conductive au nonconductive? Eleza.

15.

Eleza aina muhimu zaidi ya kivutio cha intermolecular inayohusika na ufumbuzi katika kila ufumbuzi wafuatayo:

(a) ufumbuzi katika Kielelezo 11.7

(b) methanoli, CH ₃ OH, kufutwa katika ethanol, C ₂ H ₅ OH

(d) halocarbon polar CF ₂ Cl ₂ kufutwa katika halocarbon polar CF ₂ ClCfCl ₂

(e) O ₂ (l) katika N ₂ (l)

11.3 umumunyifu

16.

Tuseme umewasilishwa na suluhisho wazi la thiosulfate ya sodiamu, Na ₂ _{S 2} O ₃. Unawezaje kuamua kama suluhisho ni unsaturated, ulijaa, au supersaturated?

17.

Ufumbuzi wa supersaturated wa yabisi zaidi katika maji huandaliwa na ufumbuzi uliojaa baridi. Ufumbuzi mkubwa wa gesi nyingi katika maji huandaliwa na ufumbuzi uliojaa joto. Eleza sababu za tofauti katika taratibu mbili.

18.

Pendekeza maelezo ya uchunguzi kwamba ethanol, C ₂ H ₅ OH, ni kabisa miscible na maji na kwamba ethanethiol, C ₂ H ₅ SH, ni mumunyifu tu kwa kiwango cha 1.5 g kwa 100 ml ya maji.

19.

Tumia asilimia kwa wingi wa KBR katika ufumbuzi uliojaa wa KBR katika maji saa 10 °C Angalia Kielelezo 11.16 kwa data muhimu, na ripoti asilimia iliyohesabiwa kwa tarakimu moja muhimu.

20.

Ni ipi kati ya gesi zifuatazo zinatarajiwa kuwa mumunyifu zaidi katika maji? Eleza hoja zako.

(a) CH ₄

(b) cCl ₄

21.

Katika 0 °C na 1.00 atm, kiasi cha 0.70 g ya O ₂ kinaweza kufutwa katika 1 L ya maji. Katika 0 °C na 4.00 atm, ni gramu ngapi za O _{2 zinazopasuka} katika 1 L ya maji?

22.

Rejea Kielelezo 11.10.

(a) Jinsi gani mkusanyiko wa CO ₂ kufutwa katika kinywaji mabadiliko wakati chupa ilifunguliwa?

(b) Ni nini kilichosababisha mabadiliko haya?

23.

Sheria ya Henry ya mara kwa mara kwa CO ₂ ni 3.4 $\times$ 10 ^{-2 M/atm} saa 25 °C Kutokana na tabia bora ya ufumbuzi, ni shinikizo gani la dioksidi kaboni inahitajika ili kudumisha mkusanyiko wa CO ₂ wa 0.10 M katika uwezo wa soda ya limao-chokaa?

24.

Sheria ya Henry mara kwa mara kwa O ₂ ni 1.3 $\times$ 10 ^-3 M/atm saa 25 °C Kutokana na tabia bora ya ufumbuzi, ni umati gani wa oksijeni ungeweza kufutwa katika aquarium 40-L saa 25 °C, kuchukua shinikizo la anga la atm 1.00, na kwamba shinikizo la sehemu ya O ₂ ni 0.21 atm?

25.

Kutokana na tabia bora ya ufumbuzi, ni lita ngapi za gesi ya HCl, kipimo cha 30.0° C na 745 torr, zinahitajika kuandaa 1.25 L ya suluhisho la 3.20- M ya asidi hidrokloriki?

11.4 Mali ya Colligative

26.

Ambayo ni/ni sehemu ya ufumbuzi macroscopic uwanja na ambayo ni/ni sehemu ya uwanja microscopic: kiwango cha kuchemsha mwinuko, sheria ya Henry, dhamana hidrojeni, ion-dipole kivutio, molarity, nonelectrolyte, nonstoichiometric kiwanja, osmosis, solvated ion?

27.

Maelezo ya microscopic ya tabia macroscopic ni mfano gani katika Kielelezo 11.14?

28.

Mchoro grafu ya ubora wa shinikizo dhidi ya muda wa mvuke wa maji juu ya sampuli ya maji safi na suluhisho la sukari, kama vinywaji vinavyogeuka hadi nusu ya kiasi chao cha awali.

29.

ufumbuzi wa nitrati potassium, electrolyte, na ufumbuzi wa glycerin (C ₃ _{H ₅ (OH) 3}), nonelectrolyte, wote kuchemsha katika 100.3 °C.

30.

Je! Ni sehemu gani za mole za H ₃ PO ₄ na maji katika suluhisho la 14.5 g ya H ₃ PO ₄ katika 125 g ya maji?

(a) Eleza hatua zinazohitajika ili kujibu swali.

(b) Jibu swali.

31.

Je! Ni sehemu gani za mole za HNO ₃ na maji katika suluhisho la kujilimbikizia la asidi ya nitriki (68.0% HNO ₃ kwa wingi)?

(a) Eleza hatua zinazohitajika ili kujibu swali.

(b) Jibu swali.

32.

Tumia sehemu ya mole ya kila solute na kutengenezea:

(a) 583 g ya H ₂ SO ₄ katika kilo 1.50 ya maji-ufumbuzi asidi kutumika katika betri ya magari

(b) 0.86 g ya NaCl katika 1.00 $\times$ 10 ² g ya maji-suluhisho la kloridi ya sodiamu kwa sindano ya intravenous

(d) 25 g ya I ₂ katika 125 g ya ethanol, C ₂ H ₅ OH

33.

Tumia sehemu ya mole ya kila solute na kutengenezea:

(a) 0.710 kg ya carbonate ya sodiamu (soda ya kuosha), Na ₂ CO ₃, katika kilo 10.0 za maji—suluhisho iliyojaa saa 0 °C

(b) 125 g ya NH ₄ NO ₃ katika 275 g ya maji-mchanganyiko kutumika kutengeneza pakiti ya barafu papo

(d) 0.372 g ya tetrahydropyridine, C ₅ H ₉ N, katika 125 g ya chloroform, ChCl ₃

34.

Tumia sehemu ndogo za methanol, CH ₃ OH; ethanol, C ₂ H ₅ OH; na maji katika suluhisho ambalo ni 40% ya methanol, 40% ya ethanol, na maji 20% kwa wingi. (Kudhani data ni nzuri kwa takwimu mbili muhimu.)

35.

Ni tofauti gani kati ya ufumbuzi wa 1 M na suluhisho la m 1?

36.

Je, ni molality ya asidi fosforasi, H ₃ PO ₄, katika suluhisho la 14.5 g ya H ₃ PO ₄ katika 125 g ya maji?

(a) Eleza hatua zinazohitajika ili kujibu swali.

(b) Jibu swali.

37.

Je, ni molality ya asidi ya nitriki katika suluhisho la kujilimbikizia la asidi ya nitriki (68.0% HNO ₃ kwa wingi)?

(a) Eleza hatua zinazohitajika ili kujibu swali.

(b) Jibu swali.

38.

Tumia molality ya kila moja ya ufumbuzi wafuatayo:

(a) 583 g ya H ₂ SO ₄ katika kilo 1.50 ya maji-ufumbuzi asidi kutumika katika betri ya magari

(b) 0.86 g ya NaCl katika 1.00 $\times$ 10 ² g ya maji-suluhisho la kloridi ya sodiamu kwa sindano ya intravenous

(d) 25 g ya I ₂ katika 125 g ya ethanol, C ₂ H ₅ OH

39.

Tumia molality ya kila moja ya ufumbuzi wafuatayo:

(a) 0.710 kg ya carbonate ya sodiamu (soda ya kuosha), Na ₂ CO ₃, katika kilo 10.0 za maji—suluhisho iliyojaa saa 0°C

(b) 125 g ya NH ₄ NO ₃ katika 275 g ya maji-mchanganyiko kutumika kutengeneza pakiti ya barafu papo

(d) 0.372 g ya tetrahydropyridine, C ₅ H ₉ N, katika 125 g ya chloroform, ChCl ₃

40.

Mkusanyiko wa glucose, C ₆ H ₁₂ O ₆, katika maji ya kawaida ya mgongo ni $\frac{75 mg}{100 g} .$ Je, ni molality ya suluhisho?

41.

Suluhisho la 13.0% la K ₂ CO ₃ kwa wingi lina wiani wa 1.09 g/cm ³. Tumia molality ya suluhisho.

42.

Kwa nini 1 mol ya kloridi ya sodiamu huzuia kiwango cha kufungia cha kilo 1 cha maji karibu mara mbili kama 1 mol ya glycerini?

43.

Kutokana na tabia bora ya ufumbuzi, ni nini kiwango cha kuchemsha cha suluhisho la 115.0 g ya sucrose isiyo ya kawaida, C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁, katika 350.0 g ya maji?

(a) Eleza hatua zinazohitajika ili kujibu swali

(b) Jibu swali

44.

Kutokana na tabia bora ya ufumbuzi, ni nini kiwango cha kuchemsha cha suluhisho la 9.04 g ya I ₂ katika 75.5 g ya benzini, kwa kuzingatia I ₂ ni nonvolatile?

(a) Eleza hatua zinazohitajika ili kujibu swali.

(b) Jibu swali.

45.

Kutokana na tabia bora ya ufumbuzi, ni joto la kufungia la suluhisho la 115.0 g ya sucrose, C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁, katika 350.0 g ya maji?

(a) Eleza hatua zinazohitajika ili kujibu swali.

(b) Jibu swali.

46.

Kutokana na tabia bora ya ufumbuzi, ni hatua gani ya kufungia ya suluhisho la 9.04 g ya I ₂ katika 75.5 g ya benzini?

(a) Eleza hatua zinazohitajika ili kujibu swali linalofuata.

(b) Jibu swali.

47.

Kutokana na tabia bora ya ufumbuzi, ni shinikizo la kiosmotiki la suluhisho la maji la 1.64 g ya Ca (NO ₃) ₂ katika maji saa 25 °C? Kiasi cha suluhisho ni 275 ml.

(a) Eleza hatua zinazohitajika ili kujibu swali.

(b) Jibu swali.

48.

Kutokana na tabia bora ya ufumbuzi, ni shinikizo la kiosmotiki la suluhisho la insulini ya bovini (molekuli ya molar, 5700 g mol ^-1) saa 18 °C ikiwa 100.0 ml ya suluhisho ina 0.103 g ya insulini?

(a) Eleza hatua zinazohitajika ili kujibu swali.

(b) Jibu swali.

49.

Kutokana na tabia bora ya ufumbuzi, ni molekuli ya molar ya suluhisho la 5.00 g ya kiwanja katika 25.00 g ya tetrakloridi kaboni (bp 76.8 °C; K _b = 5.02° C/ m) ambayo huchemya saa 81.5 °C saa 1 atm?

(a) Eleza hatua zinazohitajika ili kujibu swali.

(b) Tatua tatizo.

50.

Sampuli ya kiwanja kikaboni (nonelectrolyte) yenye uzito wa 1.35 g ilipunguza kiwango cha kufungia cha 10.0 g ya benzini kwa 3.66 °C.

51.

Suluhisho la 1.0 m la HCl katika benzini lina kiwango cha kufungia cha 0.4 °C Je, hCl ni electrolyte katika benzini? Eleza.

52.

Suluhisho lina 5.00 g ya urea, CO (NH ₂) ₂, kiwanja kisichozidi, kilichopasuka katika kilo 0.100 cha maji. Ikiwa shinikizo la mvuke la maji safi katika 25 °C ni 23.7 torr, shinikizo la mvuke la suluhisho ni nini (kuchukua tabia bora ya ufumbuzi)?

53.

Sampuli ya 12.0-g ya nonelectrolyte inafutwa katika 80.0 g ya maji. Suluhisho huganda saa -1.94 °C Kutokana na tabia bora ya ufumbuzi, uhesabu molekuli ya molar ya dutu hii.

54.

Panga ufumbuzi zifuatazo ili kupungua kwa pointi zao za kufungia: 0.1 m Na ₃ PO ₄, 0.1 m C ₂ H ₅ OH, 0.01 m CO ₂, 0.15 m NaCl, na 0.2 m CaCl ₂.

55.

Tumia kiwango cha kuchemsha cha kilogramu 0.100 ya maji iliyo na 0.010 mol ya NaCl, 0.020 mol ya Na ₂ SO ₄, na 0.030 mol ya MgCl ₂, kuchukua dissociation kamili ya electrolytes hizi na tabia bora ya ufumbuzi.

56.

Unawezaje kuandaa suluhisho la maji ya 3.08 m ya glycerini, C ₃ H ₈ O ₃? Kutokana na tabia bora ya ufumbuzi, ni hatua gani ya kufungia ya suluhisho hili?

57.

Sampuli ya sulfuri yenye uzito wa 0.210 g ilifutwa katika 17.8 g ya disulfidi kaboni, CS ₂ (K _b = 2.34° C/ m). Ikiwa kiwango cha kuchemsha kilikuwa 0.107 °C, ni formula gani ya molekuli ya sulfuri katika disulfidi kaboni (kuchukua tabia bora ya ufumbuzi)?

58.

Katika jaribio kubwa lililofanyika miaka mingi iliyopita, 5.6977 g ya iodidi ya cadmium katika 44.69 g ya maji iliinua kiwango cha kuchemsha 0.181 °C Hii inaonyesha nini kuhusu asili ya suluhisho la CDi ₂?

59.

Lysozyme ni enzyme inayounganisha kuta za seli. Sampuli ya 0.100-L ya suluhisho la lysozyme iliyo na 0.0750 g ya enzyme inaonyesha shinikizo la osmotic la 1.32 $\times$ 10 ^-3 atm saa 25 °C Kutokana na tabia bora ya ufumbuzi, ni molekuli ya molar ya lysozyme ni nini?

60.

Shinikizo la kiosmotiki la suluhisho lenye 7.0 g ya insulini kwa lita ni 23 torr saa 25 °C Kutokana na tabia bora ya ufumbuzi, ni molekuli gani ya molar ya insulini?

61.

Shinikizo la kiosmotiki la damu ya binadamu ni 7.6 atm saa 37 °C Ni kiasi gani cha glucose, C ₆ _{H ₁₂ O 6}, inahitajika kufanya 1.00 L ya suluhisho la maji kwa ajili ya kulisha ndani ya mishipa ikiwa suluhisho lazima liwe na shinikizo sawa la kiosmotiki kama damu kwenye joto la mwili, 37 °C (kuchukua suluhisho bora tabia)?

62.

Kutokana na tabia bora ya ufumbuzi, ni hatua gani ya kufungia ya suluhisho la dibromobenzene, C ₆ H ₄ Br ₂, katika kilo 0.250 ya benzini, ikiwa suluhisho la kuchemsha saa 83.5 °C?

63.

Kutokana na tabia bora ya ufumbuzi, ni kiwango gani cha kuchemsha cha suluhisho la NaCl ndani ya maji ikiwa suluhisho linafungia saa -0.93 °C?

64.

Fructose ya sukari ina 40.0% C, 6.7% H, na 53.3% O kwa wingi. Suluhisho la 11.7 g ya fructose katika 325 g ya ethanol ina kiwango cha kuchemsha cha 78.59 °C Kiwango cha kuchemsha cha ethanol ni 78.35 °C, na K _b kwa ethanol ni 1.20 °C/ m. Kutokana na tabia bora ya ufumbuzi, ni formula gani ya Masi ya fructose?

65.

Shinikizo la mvuke la methanoli, CH ₃ OH, ni 94 torr saa 20 °C. shinikizo la mvuke wa ethanol, C ₂ H ₅ OH, ni 44 torr kwa joto sawa.

(a) Tumia sehemu ya mole ya methanol na ya ethanol katika suluhisho la 50.0 g ya methanol na 50.0 g ya ethanol.

(b) Ethanol na methanol huunda suluhisho linalofanya kama suluhisho bora. Tumia shinikizo la mvuke la methanoli na la ethanoli juu ya suluhisho saa 20 °C.

66.

Sehemu tatu ya maji ya hewa ya bure hufafanuliwa kama 273.16 K. kwa nini ni muhimu kuwa maji kuwa huru ya hewa?

67.

Nyama inaweza kuainishwa kuwa safi (si iliyohifadhiwa) ingawa imehifadhiwa kwenye -1 °C Kwa nini nyama haiwezi kufungia kwenye halijoto hili?

68.

Kiwanja cha kikaboni kina muundo wa 93.46% C na 6.54% H kwa wingi. Suluhisho la 0.090 g ya kiwanja hiki katika 1.10 g ya kafuri huyeyuka saa 158.4 °C Kiwango cha kuyeyuka cha kafuri safi ni 178.4 °C K _f kwa kafuri ni 37.7 °C/ m. Kutokana na tabia bora ya ufumbuzi, ni nini formula Masi ya solute? Onyesha mahesabu yako.

69.

Sampuli ya HgCl ₂ yenye uzito wa 9.41 g inafutwa katika 32.75 g ya ethanol, C ₂ H ₅ OH (K _b = 1.20° C/ m). Kiwango cha kuchemsha cha suluhisho ni 1.27 °C Je, HgCl ₂ ni electrolyte katika ethanol? Onyesha mahesabu yako.

70.

Chumvi inajulikana kuwa fluoride ya chuma ya alkali. Uamuzi wa haraka wa kiwango cha kufungia unaonyesha kuwa 4 g ya chumvi iliyovunjwa katika g 100 ya maji hutoa suluhisho linalofungia saa -1.4 °C Kutokana na tabia bora ya ufumbuzi, ni nini formula ya chumvi? Onyesha mahesabu yako.

11.5 Colloids

71.

Kutambua awamu kutawanyika na kati ya utawanyiko katika kila moja ya mifumo ifuatayo colloidal: wanga utawanyiko, moshi, ukungu, lulu, malai, sabuni yaliyo, jelly, maziwa, akiki.

72.

Tofautisha kati ya mbinu za usambazaji na mbinu za condensation za kuandaa mifumo ya colloidal

73.

Je, colloids hutofautiana na ufumbuzi kuhusiana na ukubwa wa chembe iliyoenea na homogeneity?

74.

Eleza hatua ya utakaso wa sabuni.

75.

Inawezaje kuonyeshwa kuwa chembe za colloidal zinashtakiwa umeme?