Chryzoberyl jest minerałem stanowiącym równomolową mieszaninę tlenków Al2O3 i BeO.
Ustal zawartość procentową (procent wagowy) tlenku berylu w tym minerale. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
W pewnej mieszaninie stosunek molowy żelaza do siarki wynosi 4:7.
Oblicz stosunek masowy, w jakim zmieszane są te dwa pierwiastki chemiczne. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone Rozwiązanie tego zadania omówione zostało nieodpłatnie w artykule pt. „Stosunek masowy oraz molowy składników mieszaniny – przeliczanie”
Przygotowując eluent do przeprowadzenia chromatografii płytkowej zmieszano 6,8 g dichlorometanu (CH2Cl2) z 9,24 g tetrachlorometanu (CCl4).
Oblicz, w jakim stosunku molowym zmieszano te dwie ciecze. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone Rozwiązanie tego zadania omówione zostało nieodpłatnie w artykule pt. „Stosunek masowy oraz molowy składników mieszaniny – przeliczanie”
Pewien nawóz sztuczny jest mieszaniną złożoną z dwóch składników, przy czym pierwszy z nich stanowi 8% masy nawozu.
Oblicz, ile waży każdy z opisanych składników w zakupionym nawozie o masie 25 kg. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Glukoza oraz fruktoza to cukry proste o takim samym wzorze sumarycznym C6H12O6. Równomolowa ich zawartość w miodzie pszczelim stanowi około 80% jego masy.
Ustal na podstawie niezbędnych obliczeń, w jakiej masie miodu znajdują się 3 mole glukozy? © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Glukoza oraz fruktoza to cukry proste o takim samym wzorze sumarycznym C6H12O6. Równomolowa ich zawartość w miodzie pszczelim stanowi około 80% jego masy.
Oblicz, ile cząsteczek fruktozy znajduje się w 900 g miodu pszczelego? © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Obrączki ślubne cechują się różną zawartością złota. Zwykle stanowi ono 58,5% ich masy, a pozostałą ilość inne metale szlachetne.
Oblicz, jaką masę złota, miedzi oraz platyny należy odważyć, w celu przygotowania pary obrączek o łącznej masie równej 30 g, jeśli w takiej mieszaninie na 3 atomy platyny przypada 10 atomów miedzi. Wyniki obliczeń podaj z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Przez płuczkę zawierającą roztwór kwasu siarkowego(VI) przepuszczono 8 dm3 odmierzonej w warunkach normalnych mieszaniny stanowiącej amoniak z tlenkiem węgla(II). Stwierdzono, że masa zawartości płuczki zwiększyła się o 4,25 g.
Ustal procentowy skład objętościowy opisanej mieszaniny gazów. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Przez płuczkę zawierającą roztwór kwasu siarkowego(VI) przepuszczono 8 dm3 odmierzonej w warunkach normalnych mieszaniny stanowiącej amoniak z tlenkiem węgla(II). Stwierdzono, że masa zawartości płuczki zwiększyła się o 4,25 g.
Oblicz procentowy skład wagowy mieszaniny gazów przed wprowadzeniem jej do płuczki. Wyniki podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Przez płuczkę zawierającą wodną zawiesinę węglanu wapnia przepuszczono 3,36 dm3 gazowej mieszaniny (warunki normalne) azotu i tlenku węgla(IV). Stwierdzono, że cały osad uległ roztworzeniu, a nadmiar tlenku węgla(IV), który stanowił 9% masy tego gazu obecnego w wyjściowej mieszaninie uległ rozpuszczeniu w wodzie. Po zakończeniu reakcji zawartość płuczki wyprażono w temperaturze 1000 oC do stałej masy i uzyskano 5,1 g białego proszku.
Oblicz procentowy skład objętościowy gazów w mieszaninie przed reakcją. Wynik podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Z pojemnika zawierającego 250 g mieszaniny dwóch hydratów: CuSO4 · 3H2O oraz CuSO4 · 5H2O odważono dwie próbki o masie 7,32 g każda. Pierwszą z nich umieszczono w tyglu porcelanowym, a drugą rozłożono równomiernie na ceramicznej płytce wykonanej z tego samego materiału, co tygiel. Obie próbki wprowadzono do pieca i poddano całkowitemu odwodnieniu w temperaturze 170 ⁰C. Po zakończeniu doświadczenia stwierdzono, że masy uzyskanych w obu naczyniach białych substancji stałych stanowiły po 65,6% masy każdej z mieszanin poddanych prażeniu.
Ustal na podstawie odpowiednich obliczeń zawartość procentową (procent wagowy) jonów miedzi(II) w mieszaninie hydratów poddanej odwodnieniu. Wynik obliczeń podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Z pojemnika zawierającego 250 g mieszaniny dwóch hydratów: CuSO4 · 3H2O oraz CuSO4 · 5H2O odważono dwie próbki o masie 7,32 g każda. Pierwszą z nich umieszczono w tyglu porcelanowym, a drugą rozłożono równomiernie na ceramicznej płytce wykonanej z tego samego materiału, co tygiel. Obie próbki wprowadzono do pieca i poddano całkowitemu odwodnieniu w temperaturze 170 oC. Po zakończeniu doświadczenia stwierdzono, że masy uzyskanych w obu naczyniach białych substancji stałych stanowiły po 65,6% masy każdej z mieszanin poddanych prażeniu.
Oblicz, w jakim stosunku molowym zmieszane były oba hydraty stanowiące mieszaninę poddaną prażeniu? © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Z pojemnika zawierającego 250 g mieszaniny dwóch hydratów: CuSO4 · 3H2O oraz CuSO4 · 5H2O odważono dwie próbki o masie 7,32 g każda. Pierwszą z nich umieszczono w tyglu porcelanowym, a drugą rozłożono równomiernie na ceramicznej płytce wykonanej z tego samego materiału, co tygiel. Obie próbki wprowadzono do pieca i poddano całkowitemu odwodnieniu w temperaturze 170 oC. Po zakończeniu doświadczenia stwierdzono, że masy uzyskanych w obu naczyniach białych substancji stałych stanowiły po 65,6% masy każdej z mieszanin poddanych prażeniu.
Oblicz, jaką masę stanowiła woda hydratacyjna w mieszaninie o masie 250 g znajdującej się w pojemniku? © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Tak zwany antymon metaliczny otrzymuje się w dwuetapowym procesie reakcyjnym, z wyjściowego surowca, jakim jest siarczek antymonu(III) – antymonit:
Sb2S3 + 5O2 → Sb2O4 + 3SO2 (etap I)
Sb2O4 + 4C → 2Sb + 4CO (etap II)
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.
Oblicz, w jakiej masie rudy antymonitu zawierającej 91% siarczku antymonu(III) znajduje się 610 g antymonu? Wynik podaj z dokładnością do cyfry jedności. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Tak zwany antymon metaliczny otrzymuje się w dwuetapowym procesie reakcyjnym, z wyjściowego surowca, jakim jest siarczek antymonu(III) – antymonit:
Sb2S3 + 5O2 → Sb2O4 + 3SO2 (etap I)
Sb2O4 + 4C → 2Sb + 4CO (etap II)
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.
Oblicz zawartość procentową siarki w kruszcu zawierającym antymonit oraz zanieczyszczenia inne, niż wymieniony pierwiastek chemiczny i stanowiące 15% masy próbki. Wynik podaj z dokładnością do cyfry jedności. Rozwiązanie tego zadania dostępne jest nieodpłatnie pod poniższym linkiem: © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Mieszanina piorunująca zawiera tlen oraz wodór zmieszane w stosunku objętościowym równym 1:2.
Oblicz procentowy skład objętościowy mieszaniny piorunującej, uzyskanej w wyniku zmieszania wodoru z powietrzem. Przyjmij, że suche powietrze jest mieszaniną gazów o następującym składzie (procenty objętościowe): azot 78%, tlen 21% oraz argon 1%. Wyniki obliczeń podaj z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Mieszanina piorunująca zawiera tlen oraz wodór zmieszane w stosunku objętościowym równym 1:2. Masa jednego mola powietrza, w którym tlen stanowi 21% objętościowych wynosi około 29 g.
Oblicz, w jakim stosunku wagowym należy zmieszać powietrze z wodorem, aby uzyskać mieszaninę piorunującą? Rozwiązanie tego zadania dostępne jest nieodpłatnie pod poniższym linkiem: © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Mieszanina piorunująca zawiera tlen oraz wodór zmieszane w stosunku objętościowym równym 1:2.
Oblicz, jaką objętość powietrza należałoby odmierzyć, aby po zmieszaniu ze 100 dm3 wodoru odmierzonego w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury uzyskać mieszaninę piorunującą? Przyjmij, że wykorzystane powietrze zawiera 21% objętościowych tlenu. Wynik podaj w decymetrach sześciennych, z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Do sporządzenia 200 cm3 eluenta, który wykorzystano w chromatografii płytkowej użyto dwóch ciekłych (25 oC, ciśnienie normalne) związków chemicznych – heksanu (C6H14) o gęstości 0,65 g·cm–3 oraz chlorku metylenu (CH2Cl2) o gęstości 1,32 g·cm–3. Substancje te zmieszano w stosunku objętościowym równym 4:1.
Oblicz zawartość procentową (procent wagowy) związków chemicznych wchodzących w skład eluenta. Wynik podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Ułamkiem molowym składnika mieszaniny nazywa się stosunek liczby moli tego składnika do sumarycznej liczby moli wszystkich składników mieszaniny. W przypadku związków jonowych, poszczególne drobiny z jakich są one zbudowane traktuje się wówczas jak niezależne składniki mieszaniny. W mieszaninach substancji gazowych, udziały poszczególnych składników często wyraża się za pomocą ich ciśnień cząstkowych (pi), co można przedstawić wyrażeniem:
pi = xi · p
Wielkość p jest ciśnieniem całkowitym mieszaniny gazów, natomiast xi jest ułamkiem molowym danego jej składnika.
Pewna mieszanina w temperaturze 100 oC zajmuje objętość równą 37,2 dm3 i składa się z 15,4 g tlenku węgla(IV) oraz 27,2 g tlenu.
Ustal wartości ciśnień cząstkowych poszczególnych jej składników. Wyniki podaj w hektopaskalach (hPa) z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Niedobory jonów Mg2+ powstałe w wyniku ciężkiego wysiłku fizycznego mogą być uzupełniane w wyniku ich suplementacji za pomocą musujących tabletek zawierających węglan magnezu, kwas cytrynowy, kwas jabłkowy oraz inne substancje pomocnicze.
Wiedząc, że opakowanie zawiera 20 tabletek, a ich sumaryczna masa wynosi 80 g, oblicz, jaki procent wagowy w musującej tabletce stanowią jony węglanowe pochodzące z węglanu magnezu, jeśli jony Mg2+ ważą 200 mg w przeliczeniu na jedną tabletkę? © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Nawozy sztuczne mogą stanowić mieszaniny o różnym składzie jakościowym oraz ilościowym. W przypadku nawozów azotowych często mamy do czynienia z mieszaninami soli kwasu azotowego(V) oraz mocznika – związku chemicznego o wzorze (NH2)2CO.
Ustal, w jakim stosunku molowym należy zmieszać saletrę amonową (NH4NO3) z mocznikiem, aby uzyskany nawóz zawierał 42% masowych azotu. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Pewien nawóz sztuczny jest mieszaniną azotanu(V) amonu i siarczanu(VI) amonu z dodatkiem mączki dolomitowej. W nawozie tym siarka stanowi 6% masy, a azot w formie amonowej 17%.
Wiedząc, że mączka dolomitowa jest równomolową mieszaniną węglanów – wapnia oraz magnezu, oblicz zawartość procentową czterech opisanych składników nawozu. Wyniki obliczeń podaj z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Saletrzaki to nawozy sztuczne, które jako główne składniki zawierają związki chemiczne zwane saletrami. Ponadto mogą zawierać inne substancje chemiczne, np. tlenek magnezu. Przykładem saletrzaka jest mieszanina soli KNO3 oraz NH4NO3 z tlenkiem magnezu, w której azot w formie amonowej stanowi 7,73% masy azotowych składników nawozu, a magnez w postaci tlenku 2,4% masy nawozu.
Oblicz, jakie ilości składników tego nawozu należy odważyć, w celu uzyskania 5 kg opisanego preparatu. Wyniki podaj w gramach, z dokładnością do cyfry jedności. Rozwiązanie tego zadania dostępne jest nieodpłatnie pod poniższym linkiem: © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Siarczek magnezu (MgS) można otrzymać ogrzewając siarkę z magnezem.
Oblicz, w jakim stosunku wagowym należy zmieszać magnez i siarkę, aby po zakończeniu biegnącej ze 100% wydajnością reakcji chemicznej mieszanina poreakcyjna zawierała siarczek magnezu oraz magnez w stosunku molowym 2:3? Rozwiązanie tego zadania dostępne jest nieodpłatnie pod poniższym linkiem: © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Zmieszano wodór oraz powietrze w stosunku objętościowym 2:1 i zainicjowano reakcję chemiczną.
Oblicz, ile miligramów wody uzyskano przy założeniu 100% wydajności procesu, jeśli całkowita objętość użytej mieszaniny gazów w temperaturze 20 oC pod ciśnieniem 1010 hPa wynosiła 210 cm3. Wynik podaj z dokładnością do cyfry jedności. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Zmieszano 1,6 g siarki z nieznaną ilością cynku i zainicjowano reakcję chemiczną, która przebiegła ze 100% wydajnością. Ustalono, że mieszanina poreakcyjna zawierała 1 g nieprzereagowanego metalu.
Na podstawie niezbędnych obliczeń ustal zawartość procentową (procenty wagowe) siarczku cynku w mieszaninie poreakcyjnej, jeśli wiadomo, że nie była ona zanieczyszczona siarką. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Sporządzono 91,6 g mieszaniny tlenku ołowiu(IV) z węglem i zainicjowano reakcję chemiczną. Po jej zakończeniu stwierdzono, że w poreakcyjnej mieszaninie substancji stałych (PbO2 i Pb) tlenek stanowił 50% masy.
Wiedząc, że w warunkach prowadzenia opisanego procesu cały odważony węgiel został przekształcony w dwutlenek węgla, ustal (wykonując stosowne obliczenia) ile gramów tlenku ołowiu(IV) uległo redukcji do ołowiu? Wynik podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
W pewnych warunkach reakcja redukcji magnetytu wodorem przebiega zgodnie z równaniem stechiometrycznym:
Fe3O4 + 4H2 → 3Fe + 4H2O
Przygotowano próbkę 13,2 g magnetytu i poddano reakcji redukcji wodorem. W mieszaninie poreakcyjnej substancji stałych powstałe żelazo stanowiło 84% masy.
Oblicz objętość (warunki normalne) zużytego podczas opisanego doświadczenia wodoru, jeśli wiadomo, że zastosowano jego niedomiar w stosunku do drugiego substratu reakcji. Wynik podaj z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku. Rozwiązanie tego zadania dostępne jest nieodpłatnie pod poniższym linkiem: © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
W pewnych warunkach reakcja redukcji magnetytu wodorem przebiega zgodnie z równaniem stechiometrycznym:
Fe3O4 + 4H2 → 3Fe + 4H2O
Podczas redukcji tlenku Fe3O4 wodorem może również przebiegać równolegle proces, którego produktem zamiast żelaza jest inny tlenek tego metalu (FeO) oraz woda. W wyniku redukcji 11,6 g magnetytu nadmiarem wodoru powstało 4,32 g tlenku żelaza(II).
Wiedząc, że w opisanych warunkach powstały tlenek żelaza(II) nie ulega dalszej redukcji, oblicz, jaką masę metalicznego żelaza uzyskano w tym doświadczeniu? Wynik podaj z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
W skład proszku do pieczenia wchodzą zwykle dwa związki chemiczne – wodorowęglan sodu (soda oczyszczona) lub wodorowęglan amonu (tzw. amoniak do pieczenia). W temperaturze wypieku równej 180 oC oba rozkładają się z wydzieleniem gazowych produktów, przy czym podczas rozkładu sody oczyszczonej powstaje dodatkowo związek chemiczny o stałym stanie skupienia, zawierający 43,4% sodu.
Do wypieku 600 g ciasta (1000 hPa) wykorzystano 15 g wodorowęglanu amonu. Gazowe produkty reakcji jego rozkładu spowodowały spulchnienie ciasta.
Jaką objętość będą zajmować poszczególne produkty rozkładu wodorowęglanu amonu w warunkach normalnych oraz w warunkach wypieku ciasta? © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
W skład proszku do pieczenia wchodzą zwykle dwa związki chemiczne – wodorowęglan sodu (soda oczyszczona) lub wodorowęglan amonu (tzw. amoniak do pieczenia). W temperaturze wypieku równej 180 oC oba rozkładają się z wydzieleniem gazowych produktów, przy czym podczas rozkładu sody oczyszczonej powstaje dodatkowo związek chemiczny o stałym stanie skupienia, zawierający 43,4% sodu.
Do wypieku 600 g ciasta (1000 hPa) wykorzystano 15 g wodorowęglanu amonu. Gazowe produkty reakcji jego rozkładu spowodowały spulchnienie ciasta.
Oblicz masę sody oczyszczonej jakiej należy użyć, aby objętość gazowych produktów powstałych w warunkach wypieku ciasta była taka sama, jak podczas wykorzystania tzw. amoniaku do pieczenia. Wynik podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Tak zwany antymon metaliczny otrzymuje się w dwuetapowym procesie reakcyjnym, z wyjściowego surowca, jakim jest siarczek antymonu(III) – antymonit:
Sb2S3 + 5O2 → Sb2O4 + 3SO2 (etap I)
Sb2O4 + 4C → 2Sb + 4CO (etap II)
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.
Oblicz sumaryczną objętość gazowych produktów (warunki normalne), jakie uzyskano w wyniku przebiegu tego procesu, jeśli wykorzystano 7,64 g rudy zawierającej 11% zanieczyszczeń, które w opisanych warunkach nie wchodzą w reakcję chemiczną. Wynik obliczeń zaokrąglij do drugiego miejsca po przecinku. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Na pewną ilość azotku magnezu (Mg3N2) podziałano w nadmiarze wodą z dodatkiem kilku kropli alkoholowego roztworu fenoloftaleiny. W opisanych warunkach prowadzonego doświadczenia oprócz wodorotlenku magnezu powstał również bezbarwny gaz o charakterystycznej, drażniącej woni, który zbierano w baloniku (rysunek poniżej). Po zakończeniu reakcji balonik zamknięto, wypuszczono i zaobserwowano jego unoszenie się do góry. Pozostałą w kolbie mieszaninę wyprażono do stałej masy i uzyskano 10 g białej substancji, w której jony magnezowe stanowiły 60% (procenty wagowe).

Oblicz, jaką objętość (warunki normalne) miał wypełniony gazem balonik, jeśli 10% tej substancji pozostało w kolbie? Wynik obliczeń podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Antymon może występować w tzw. żółtej postaci tworząc kilkuatomowe cząsteczki. Taką odmianę alotropową antymonu otrzymuje się w reakcji jego wodorku o wzorze SbH3 (antymonowodoru) z ciekłym tlenem, przy czym stosunek molowy powstałych produktów reakcji (antymonu oraz wody) wynosi odpowiednio 1:6.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.
Jakiej objętości powietrza odmierzonego w warunkach normalnych należy użyć, w celu uzyskania 61 g antymonu? Wynik obliczeń podaj z dokładnością do cyfry jedności. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
W celu oczyszczenia próbki srebra zanieczyszczonej tlenkami ZnO oraz CuO, w jednym z etapów procesu poddaje się ją działaniu nadmiaru roztworu kwasu solnego. W wyniku działania kwasu solnego na próbkę zanieczyszczonego srebra powstał roztwór zawierający 13,6 g chlorku cynku oraz 6,75 g chlorku miedzi(II).
Oblicz liczbę atomów srebra w próbce, jeśli wymienione zanieczyszczenia stanowiły 20% jej masy. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Reakcja utleniania tlenku azotu(II) ozonem przebiega zgodnie z równaniem:
NO + O3 → NO2 + O2
Oblicz, jaką masę tlenku NO2 otrzymano, jeśli przygotowana mieszanina substratów o masie 32,4 g w temperaturze 303 K i pod ciśnieniem 1007 hPa zajmowała objętość 20 dm3? Przyjmij, że uniwersalna stała gazowa ma wartość 83,1 hPa∙dm3∙mol–1∙K–1. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
W wyniku redukcji 11,47 g mieszaniny tlenków PbO i PbO2 wodorem uzyskano 1,26 cm3 wody (warunki normalne). Podczas opisanego eksperymentu przebiegły reakcje chemiczne:
PbO + H2 → Pb + H2O
PbO2 + 2H2 → Pb + 2H2O
Oblicz, jaka objętość odmierzonego w warunkach normalnych wodoru została zużyta podczas opisanego eksperymentu? Wynik podaj w centymetrach sześciennych. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Mieszaninę gazów, w której na 3 cząsteczki azotu przypadały 2 cząsteczki tlenu poddano reakcji z próbką magnezu o masie 18 g. W układzie przebiegły dwie reakcje chemiczne:
2Mg + O2 → 2MgO oraz 3Mg + N2 → Mg3N2
Oblicz, jaką objętość zajmowała wyjściowa mieszanina gazów w temperaturze 298 K pod ciśnieniem normalnym. Wynik wyraź w dm3 z dokładnością do cyfry jedności. Rozwiązanie tego zadania dostępne jest nieodpłatnie pod poniższym linkiem: © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Reakcję termicznego rozkładu dwuchromianu(VI) amonu przedstawia równanie stechiometryczne:
(NH4)2Cr2O7 ⟶ Cr2O3 + N2 + 4H2O
Rozkładowi poddano 3,15 g substratu.
Oblicz objętość azotu (800 K, 1010 hPa) jaka powstała w tym doświadczeniu, jeśli w poreakcyjnej mieszaninie substancji stałych tlenek chromu(III) stanowił 70,7% masy. Wynik podaj w centymetrach sześciennych z przybliżeniem do cyfry jedności. Przyjmij, że uniwersalna stała gazowa ma wartość równą 83,1 hPa∙dm3∙mol–1∙K–1. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Na skalę laboratoryjną tlenek chromu(III) otrzymuje się podczas termicznego rozkładu dwuchromianu(VI) amonu:
(NH4)2Cr2O7 ⟶ Cr2O3 + N2 + 4H2O
Przez 10 sekund w tyglu porcelanowym prażono 12,6 g dwuchromianu(VI) amonu. Po tym czasie reakcję wstrzymano przez gwałtowne schłodzenie zawartości naczynia, a następnie ostrożnie odparowano powstałą wodę. Masa stałej pozostałości wynosiła 9,27 g.
Oblicz, jaki procent masy dwuchromianu(VI) amonu uległ rozkładowi? Wynik podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących. Rozwiązanie tego zadania dostępne jest nieodpłatnie pod poniższym linkiem: © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Na skalę laboratoryjną tlenek chromu(III) otrzymuje się podczas termicznego rozkładu dwuchromianu(VI) amonu:
(NH4)2Cr2O7 ⟶ Cr2O3 + N2 + 4H2O
Przez 10 sekund w tyglu porcelanowym prażono 12,6 g dwuchromianu(VI) amonu. Po tym czasie reakcję wstrzymano przez gwałtowne schłodzenie zawartości naczynia, a następnie ostrożnie odparowano powstałą wodę. Masa stałej pozostałości wynosiła 9,27 g.
Oblicz, jaką objętość (w przeliczeniu na warunki normalne) zajął powstały azot? Wynik podaj w centymetrach sześciennych z dokładnością do cyfry jedności. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Przeprowadzono doświadczenie chemiczne, którego schemat ilustruje rysunek poniżej.
Rozkładowi termicznemu poddano próbkę manganianu(VII) potasu o masie 7,11 g. Wydzielający się gaz zbierano w cylindrze miarowym o pojemności 1 dm3, przy czym reakcję przerwano w momencie, gdy gaz stanowił 49,8% pojemności naczynia (80 oC, 1031 hPa). Opisana reakcja rozkładu przebiegła zgodnie z równaniem stechiometrycznym:
2KMnO4 ⟶ K2MnO4 + MnO2 + O2↑
Oblicz procent wagowy tlenku manganu(IV) w mieszaninie ciał stałych, jaka znajdowała się w probówce po przerwaniu ogrzewania jej zawartości. Wynik podaj z dokładnością do jednego miejsca po przecinku. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Węglan srebra ulega rozkładowi według schematu:
Ag2CO3 → Ag2O + CO2
Powstały tlenek srebra(I) jest nietrwały i już w temperaturze poniżej 500 K ulega dalszemu rozkładowi z utworzeniem metalicznego srebra oraz tlenu.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.
Przygotowano dwie nieidentyczne próbki węglanu srebra o masie 13,8 g każda i poddano prażeniu w temperaturze bliskiej 500 K, przy czym pierwszą z próbek prażono o kilka minut krócej niż drugą. W efekcie uzyskano mieszaniny substancji stałych o masach (odpowiednio) 11,48 g oraz 10,96 g. Do każdej z tych mieszanin wprowadzono następnie nadmiar roztworu kwasu solnego. Z pierwszego z naczyń wydzieliło się 224 cm3 (warunki normalne) bezbarwnego, bezwonnego gazu powodującego mętnienie wody wapiennej.
Ustal zawartość procentową srebra w poreakcyjnej mieszaninie substancji stałych uzyskanej w wyniku prażenia tej próbki, z której nie zaobserwowano wydzielania się gazu po dodaniu kwasu solnego. Wynik podaj z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Odważono 3,95 g manganianu(VII) potasu i poddano termicznemu rozkładowi zgodnie z równaniem:
2KMnO4 ⟶ K2MnO4 + MnO2 + O2
Po zakończeniu doświadczenia stwierdzono, że w mieszaninie poreakcyjnej substancji stałych związek ten stanowił 21,8% masy.
Ile cm³ (warunki normalne) tlenu powstało? Wynik obliczeń podaj z dokładnością do cyfry jedności. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
W otwartym naczyniu prowadzono termiczny rozkład 4 g węglanu wapnia. Po pewnym czasie reakcję przerwano, stwierdzając, że stopień przereagowania substratu wynosi 30%.
Oblicz zawartość jonów wapnia w poreakcyjnej mieszaninie substancji stałych. Wynik wyraź w procentach wagowych, stosując przybliżenie do pierwszego miejsca po przecinku. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Jedną z metod analizy termicznej jest termograwimetria. Technika ta polega na ogrzewaniu ze stałą szybkością próbki i rejestrowaniu zmian jej masy w funkcji czasu lub temperatury. Uzyskane dane pomiarowe przedstawia się w formie wykresu zwanego krzywą termograwimetryczną (TG). Termograwimetrię można zastosować do analizy stopnia uwodnienia hydratów. Na przykład gips krystaliczny CaSO4·2H2O ulega dwuetapowemu odwodnieniu. W pierwszym etapie następuje częściowe odwodnienie próbki, w efekcie dochodzi do utworzenia się hydratu o mniejszym stopniu uwodnienia i masie mniejszej o 15,7% względem wyjściowego substratu. W drugim etapie, podczas dalszego ogrzewania powstaje sól bezwodna.
Na podstawie: N. Okubo, Measuring crystal water in hydrates by thermogravimetry, Tokyo 1993.
Oceń poprawność poniższych zdań wpisując literę „P” (prawda) lub literę „F” (fałsz). 1. Gdy próbka czystego gipsu krystalicznego poddanego badaniu termograwimetrycznemu utraci 5% masy, zawierać będzie w swym składzie co najmniej dwa hydraty. 2. Hydrat uzyskany w pierwszym etapie doświadczenia jest mniej trwały termicznie niż gips krystaliczny. 3. Procent wagowy jonów wapnia w próbce zmienia się w trakcie przebiegu doświadczenia, ale ich masa jest stała. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Jedną z metod analizy termicznej jest termograwimetria. Technika ta polega na ogrzewaniu ze stałą szybkością próbki i rejestrowaniu zmian jej masy w funkcji czasu lub temperatury. Uzyskane dane pomiarowe przedstawia się w formie wykresu zwanego krzywą termograwimetryczną (TG). Termograwimetrię można zastosować do analizy stopnia uwodnienia hydratów. Na przykład gips krystaliczny CaSO4·2H2O ulega dwuetapowemu odwodnieniu. W pierwszym etapie następuje częściowe odwodnienie próbki, w efekcie dochodzi do utworzenia się hydratu o mniejszym stopniu uwodnienia i masie mniejszej o 15,7% względem wyjściowego substratu. W drugim etapie, podczas dalszego ogrzewania powstaje sól bezwodna.
Na podstawie: N. Okubo, Measuring crystal water in hydrates by thermogravimetry, Tokyo 1993.
Badaniu termograwimetrycznemu poddano próbkę zanieczyszczonego gipsu krystalicznego o masie 2,24 g. Po zakończeniu doświadczenia stwierdzono, że masa stałej pozostałości wynosi 1,79 g.
Wiedząc, że zanieczyszczenia są trwałe termicznie w warunkach prowadzonego eksperymentu, określ na podstawie niezbędnych obliczeń czystość próbki gipsu krystalicznego jaka została poddana analizie termograwimetrycznej. Wynik wyraź w procentach wagowych. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Z pojemnika zawierającego 250 g mieszaniny dwóch hydratów: CuSO4 · 3H2O oraz CuSO4 · 5H2O odważono dwie próbki o masie 7,32 g każda. Pierwszą z nich umieszczono w tyglu porcelanowym, a drugą rozłożono równomiernie na ceramicznej płytce wykonanej z tego samego materiału, co tygiel. Obie próbki wprowadzono do pieca i poddano całkowitemu odwodnieniu w temperaturze 170 oC. Po zakończeniu doświadczenia stwierdzono, że masy uzyskanych w obu naczyniach białych substancji stałych stanowiły po 65,6% masy każdej z mieszanin poddanych prażeniu.
Oblicz procentowy skład wagowy mieszaniny hydratów poddanej odwodnieniu. Wynik podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Na 9 g próbki stopu magnezu z glinem podziałano nadmiarem kwasu solnego. W wyniku przebiegających reakcji chemicznych wydzieliło się 10,64 dm3 wodoru (warunki normalne).
Oblicz procentowy skład wagowy stopu poddanego analizie. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Próbkę o masie 10,82 g bezwodnych soli miedzi(II) – siarczanu(VI) oraz azotanu(V) rozpuszczono w wodzie destylowanej. Do powstałego układu wprowadzono roztwór zasady potasowej. Zaobserwowano strącenie się niebieskiego, galaretowatego ciała stałego oraz odbarwienie roztworu. Uzyskaną zawiesinę ogrzano, a następnie powstałe czarne ciało stałe przesączono, przemyto, wysuszono i zważono. Jego masa była równa 4,68 g.
Wiedząc, że wydajność procesu sączenia wyniosła 90%, ustal na podstawie niezbędnych obliczeń procentowy skład wagowy mieszaniny soli przed rozpuszczeniem jej w wodzie destylowanej. Wyniki podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Próbkę o masie 7,31 g stanowiącą węglan wapnia zanieczyszczony wodorowęglanem wapnia poddano działaniu nadmiaru kwasu bromowodorowego. W układzie przebiegły wówczas reakcje chemiczne opisane równaniami:
CaCO3 + 2HBr ⟶ CaBr2 + H2O + CO2
Ca(HCO3)2 + 2HBr ⟶ CaBr2 + 2H2O + 2CO2
Po zakończeniu wydzielania się pęcherzyków gazu wodę odparowano, a zawartość naczynia wyprażono do stałej masy, uzyskując w ten sposób 14 g bromku wapnia.
Wiedząc, że objętość molowa gazu w temperaturze 19 oC pod ciśnieniem normalnym wynosi 24 dm3, oblicz, jaką objętość w opisanych warunkach zajmuje powstały tlenek węgla(IV)? Wynik podaj w dm3 z dokładnością do dwóch cyfr znaczących. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Brązy to stopy miedzi z cyną. Redukcji poddano mieszaninę tlenków – SnO oraz CuO, w której procent wagowy tlenku miedzi(II) wynosił 91,8%.
Na podstawie niezbędnych obliczeń ustal procentowy skład wagowy uzyskanego w ten sposób brązu. Wynik podaj z dokładnością do cyfry jedności. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Korund to minerał, którego głównym składnikiem jest tlenek glinu. Substancja ta może zawierać również domieszki innych związków chemicznych, na przykład – tlenku tytanu(IV).
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.
W wyniku redukcji wodorem próbki korundu o masie 19 g, uzyskano 18 dm3 pary wodnej (394 K, 1000 hPa).
Ustal procentowy skład wagowy uzyskanego stopu glinu z tytanem. Wyniki obliczeń podaj z dokładnością do czterech cyfr znaczących. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Korund to minerał, którego głównym składnikiem jest tlenek glinu. Substancja ta może zawierać również domieszki innych związków chemicznych, na przykład – tlenku tytanu(IV).
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.
W wyniku redukcji wodorem próbki korundu o masie 19 g, uzyskano 18 dm3 pary wodnej (394 K, 1000 hPa).
Określ w procentach wagowych skład ilościowy pierwiastków wchodzących w skład korundu zawierającego domieszki tlenku tytanu(IV). Wyniki obliczeń podaj z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku. © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
W wyniku redukcji 11,47 g mieszaniny tlenków PbO i PbO2 wodorem uzyskano 1,26 cm3 wody (warunki normalne). Podczas opisanego eksperymentu przebiegły reakcje chemiczne:
PbO + H2 → Pb + H2O
PbO2 + 2H2 → Pb + 2H2O
Oblicz, w jakim stosunku molowym zmieszane były tlenki przed wykonaniem doświadczenia? © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone
Wiadomo, że w skład próbki piasku o masie 20 g wchodzi dwutlenek krzemu oraz kalcyt – odmiana węglanu wapnia. Zawartość kalcytu bardzo często stanowi nawet 20% masy próbki.
Opisz, jak w sposób doświadczalny można ustalić udział procentowy (procent wagowy) dwutlenku krzemu w podanej masie próbki piasku, jeśli dostępne są dowolne odczynniki nieorganiczne oraz szkło i aparatura laboratoryjna? © dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone