26. A + 2B  C

	polazne	u toku reakcije	ravnotežne
A	0,3	0,2	0,1
B	0,5	0,4	0,1
C	0	0,2	0,2

 

A         +          2B                    C

 x                     y                      0,2 mol

1mol                 2 mol                1 mol                                        x =  0,2 mol A u toku reakcije prelazi u C

                                                                                                y = 0,4 mol B u toku reakcije prelazi u C

Polazne koncentracije jednake su zbiru ravnotežnih i onih iz toka reakcije:

pa je [A] = 0,3 mol/dm³  , a [B] = 0,5 mol/dm³

 

27.

[H₂] = 0,2 mol/dm³, [I₂] = 0,1 mol/dm³ - polazne koncentracije

10 % * 0,1 mol/dm³ = 10/100 * 0,1 = 0,01 mol/dm³ - ona količina joda koja je u toku reakcije prešla u HI.

H₂ + I₂   2HI

  

	polazne	u toku reakcije	ravnotežne
H2	0,2	0,01	0,18
I2	0,1	0,01	0,09
HI	0	0,02	0,02

H₂        +          I₂                      2HI

x                      0,01                  y         

1                      1                      2                      x = 0,01 mol H₂ prešao u HI

                                                                        y = 0,02 mol HI nastao

ravnotežne koncentracije su: [H₂] = 0,2 - 0,01 = 0,18 mol/dm³, [I₂] = 0,1 - 0,01 = 0,09 mol/dm³ i

[HI] = 0 + 0,2 = 0,2 mol/dm³

 

28.

 

a) ravnoteža se pomera u smeru "ka vodoniku" a to je u levo,

b) ravnoteža se pomera u smeru "od amonijaka" a to je u levo,

c) ravnoteža se pomera u smeru manjeg broj čestica gasa,  a to je u desno,

d) ravnoteža se pomera u smeru egzotermne reakcije, a to je u desno, jer je ∆_rH manje od nule.

 

29. a) da bi ravnoteža išla u desno gde ima više gasa pritisak se mora smanjiti,

b) da bi ravnoteža išla u desno, u ovom primeru to je egzotermna reakcija, temperatura se mora smanjiti.

 

30.

21.

a) ν = k [NO]² [ O₂]

b) ν₁ = k₁[SO₂]² [ O₂]                ν₂ = k₂[SO₃]²

22. a) Na brzinu utiču koncentracija reaktanata, temperatura, priroda reaktanata, pritisak i zapremina (u slučaju gasovitih reaktanata), usitnjenost (površina čestica), mešanje, katalizatori, inhibitori.

b) k je ima uvek istu vrednost na odredjenoj temperaturi u slučaju odredjenih reaktanata, te zavisi od temperature i prirode reaktanata,

c) K je ima uvek istu vrednost na odredjenoj temperaturi u slučaju odredjenih reaktanata, te zavisi od temperature i prirode reaktanata,

d) hemijska ravnoteža može se poremetiti promenom koncentracije učenisnika reakcije, temperature i pritiska.

 

23.

brzina će se povećati devet puta.

 

24. ν = k [NO]² [ O₂]                 a) brzina se povećava dva puta, b) brzina se ne menja, jer se zbog NO brzina smanjuje četiri puta, a zbog O₂ povećava četiri puta, tako da se uticaj poništava,

c) kada se pritisak u sudu poveća dva puta sve se koncentracije gasova povećavaju dva puta, ako se obe koncentracije povećaju dva puta brzina se povećava 2² * 2 puta, to jest 8 puta,

d) kada se zapremina smanji tri puta sve se koncentracije povećavaju tri puta, pa se brzina povećava 3² *3 = 27 puta.

25.        10 °C    20 °C                30 °C                40 °C

            ν          3 ν                    9 ν                    27 ν, pa se brzina povećava 27 puta.

Resenja3

14.
a) C + 1/2 O2 → CO
∆rH = ∆fH(CO) - ∆fH(C) - 1/2 * ∆fH(O2) = - 110 kJ/mol - 0 - 0 = - 110 kJ/mol

b) CO + 1/2 O2 → CO2,
∆rH = ∆fH(CO2) - ∆fH(CO) - 1/2 * ∆fH(O2) = - 393 kJ/mol - (-110 kJ/mol) - 0 = - 283 kJ/mol

c) CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O.
∆rH = ∆fH(CO2) + 2*∆fH(H2O) - ∆fH(CH4) - 2*∆fH(O2)

= - 393 kJ/mol + 2*(- 285 kJ/mol) - (-57 kJ/mol) - 0 = - 906 kJ/mol

15.
a) sagorevanje je uvek egzotermna promena,
b) za isparavanje vode potrebno je dovesti toplotu pa je to endotermna promena,
c) za fotosintezu potrebna je sunčeva svetlost pa je to endoterman proces,
d) kondenzacija vodene pare je proces suprotan od isparavanja (koje je endotermno) pa se može zaključiti da je kondenzacija egzoterman proces (stvaraju se veze izmedju čestica vode u vodenoj pari i ona postaje tečnog agregatnog stanja).

16. 2Al + 3/2 O2 → Al2O3 ∆rH = ─ 1670 kJ/mol
 13,5 g                                           x kJ
 2*27 g                                          1670kJ                                           x = 417,5 kJ

17. NH3 → 1/2 N2 + 3/2 H2                 ∆rH = ? (prvo se mora izračunati ova vrednost!!!)
  3 mol                                                         x kJ 
 1 mol                                                          ? (90 kJ) x = 270 kJ

∆rH = 1/2 * ∆fH(N2) - 3/2 * ∆fH(H2) - ∆fH(NH3) = 0 + 0 - (- 90 kJ/mol) = 90 kJ/mol

18. CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O                  ∆rH = ?
 3,2 g                                                                 18 kJ
 16 g                                                                     x kJ                    x = 90 kJ, pa je ∆rH =  90 kJ/mol
(negativna je vrednost standardne entalpije reakcije jer u zadatku piše da se oslobadja toplota, to jest da je reakcija sagorevanja)

19. CO + 1/2 O2 → CO2,                          ∆rH = ?
 2,8 g                                                           28,3 kJ
 28 g                                                               x kJ                      x = 283 kJ PA JE ∆rH =  283 kJ/mol
iz ∆rH na osnovu izraza može se izračunati ∆fH(CO) koje se traži u zadatku!
∆rH = ∆fH(CO2) - ∆fH(CO) - 1/2 * ∆fH(O2)
pa je
∆fH(CO) = = ∆fH(CO2) - ∆rH - 1/2 * ∆fH(O2) = - 393 kJ/mol - (-283 kJ/mol) - 0 = - 110 kJ/mol

20. a) egzotermna reakcija

b) endotermna reakcija

Resenja2

 

8. 2H₂ + O₂  → 2H₂O

     x g     1,12 dm³

     4 g       22,4 dm³                               x = 0,2 g

 

9. 2Mg + O₂  → 2MgO

     4,8 g               x g

     2*24 g              2 *40 g                     x = 8 g

 

10.        4Li + O₂  →      2Li₂O

             x g                   6 g

             4*7 g              2 *30 g              x = 2,8 g Li

           

            4Li + O₂  →      2Li₂O

                      y g           6 g

                     32 g         2 *30 g             y = 3,2 g O₂

 

11. 2H₂ + O₂     →        2H₂O

    10 g     10 g              x g

     4 g       32 g             36 g                  x₁ = 90 g,          x₂ = 11,25 g

 

Rešenje je x₂ = 11,25 g.

 

Vodonik je u višku.

               2H₂   +          O₂        →        2H₂O

               x g                 10 g                 

                4 g                32 g                  x = 1,25 g

U sudu je bilo 10 g, izreagovalo je 1,25 g vodonika, a u višku je 10 - 1,25 = 8,75 g

 

12.

            2Mg     +          O₂         →       2MgO

               2,4 g              2,24 dm³           x g

            2*24 g              22,4 dm³            2*40 g              x₁ = 4 g                        x₂ = 8 g

Rešenje je x₁= 4 g.

Kiseonik je u višku.

            2Mg     +          O₂         →       2MgO

               2,4 g              x dm³   

            2*24 g              22,4 dm³                        x = 1,12 dm³

U sudu je bilo 2,24 dm³ , izreagovalo je 1,12 dm³ . Višak je 2,24 dm³ - 1,12 dm³ = 1,12 dm³.

U zadatku se traži masa viška, pa se 1.12 dm³ pa se mora preračunati:

O₂        -           O₂

1,12 dm³           x g

22,4 dm³           32 g                  x = 1,6 g

 

13.

Na₂O  +   H₂SO₄    →   Na₂SO₄   +     H₂O

x g            0,5 mol

62 g          1 mol                                    x = 32 g

REŠENJA1

Izračunavanja u hemiji, energetske promene pri hemijskim reakcijama, brzina hemijske reakcije i hemijska ravnoteža

1.         CO₂      -           CO₂                              M(CO₂)=44g/mol

            x mol                8,8 g

            1 mol                44 g                              x = 0,2 mol

 

2.         H₂O     -           H₂O                             M(H₂O) = 18 g/mol 

            x mol                1,8 g

            1 mol                18 g                              x = 0,2 mol

 

3. a)     Ag        -           Ag                                M(Ag) = 108 g/mol 

            x atoma                        1 g

            6 *10²³ atoma             108 g                          x = 0,056 * 10²³ atoma = 5,6  * 10²¹ atoma srebra

   b)      Au        -           Au                                M(Ag) = 108 g/mol 

            x atoma                        1 g

            6 *10²³ atoma    197 g                            x = 0,03 * 10²³ atoma = 3  * 10²¹ atoma zlata

Ima više atoma u 1 g srebra jer je 5,6  * 10²¹ veće od 3  * 10²¹

4.         3O                                -           O₃                                V_m = 22,4 dm³/mol

            x atoma                                                1,12 dm³

            3 * 6 *10²³ atoma                      22,4 dm³                       x = 0,9 * 10²³ atoma = 9  * 10²² atoma

 

5.         Na₂SO₄                        -           Na₂SO₄                 M(Na₂SO₄) = 2*23 + 32 + 4*16 = 142 g/mol 

            x g                                3 mol

            142 g                            1 mol                x = 426 g

 

6.         3H                    -           NH₃                                         V_m = 22,4 dm³/mol

            x atoma                                    2,24 dm³

            3 * 6 * 10²³atoma          22,4 dm³                                   x = 1,8 * 10²³ atoma

 

7.

Mol je ona količina susptance koja u sebi sadrži Avogadrov broj čestica (6 * 10²³).

 

Molarna masa je odnos mase i količine supstance (M = m/n) i predstavlja masu jednog mola neke supstance.

 

Molarna zapremina je odnos zapremije gasa i njegove količine pri odredjenom pritisku i temperaturi (Vm = V/n)

 

Pri normalnim uslovima, molarna zapremina iznosi 22,4 dm³/mol.

 

Avogadrov broj je broj čestica u jednom molu (N_A = 6 * 10²³ 1/mol)

Pitanja i zadaci

Izračunavanja u hemiji, energetske promene pri hemijskim reakcijama, brzina hemijske reakcije i hemijska ravnoteža

1. Koliko ima molova supstance u uzorku ugljenik(IV)-oksida mase 8,8 g?

2. Izračunaj količinu molekula u 1,8 g vode.

3. Odredi koji uzorak ima veći broj atoma. a) 1g srebra, b) 1 g zlata.

4. Izračunaj broj atoma u 1,12 dm³ ozona (O₃) pri n. u.

5. Koliko je potrebno odmeriti grama natrijum sulfata (Na₂SO₄) da bi se u toj masi nalazilo 3 mol ove supstance?

6. Koliko ima atoma vodonika u uzorku amonijaka koji zauzima zapreminu od 2,24 dm³ mereno pri normalnim uslovima?

7. Definiši: mol, molarnu masu, molarnu zapreminu, Avogadrov broj.

8. Koliko je potrebno grama vodonika za reakciju sa 1,12 dm³ kiseonika (n.u.)?

9. Koliko se dobija grama oksida reakcijom 4,8 g magnezijuma sa kiseonikom?

10. Sagorevanjem litijuma nastaje oksid. Izračunaj mase reaktanata potrebne za dobijanje 6 g ovog oksida.

11. Koliko se dobija grama vode reakcijom 10 g vodonika sa 10 g kiseonika? Koja je supstanca u višku i kolika je masa viška?

12. Koliko nastaje grama proizvoda reakcijom 2,4 g magnezijuma sa 2,24 dm³ kiseonika (n.u.)? Odredi da li je i koja je supstanca u višku i koliko iznosi masa tog viška.

13. Koliko je potrebno odmeriti grama natrijum-oksida za reakciju sa rastvorom koji sadrži 0,5 mol sumporne kiseline? U reakciji nastaju Na₂SO₄ i voda.

14. Izračunaj standardne entalpije reakcija ukoliko su date odgovarajuće standardne entalpije stvaranja učesnika reakcija:

a) C + 1/2 O₂ → CO     b) CO + 1/2 O₂  → CO₂,           c) CH₄ + 2O₂  → CO₂ + 2H₂O.

∆_fH(CO) = - 110 kJ/mol, ∆_fH(CO₂) = - 393 kJ/mol, ∆_fH(CH₄) = - 57 kJ/mol, ∆_fH(H₂O) = - 285 kJ/mol

15. Odredi koje su od navedenih promena egzotermne, a koje endotermne:

a) sagorevanje ugljenika,            b) isparavanje vode,       c) fotosinteza,    d) kondenzacije vodene pare.

16. Zagrevanjem na vazduhu aluminijum sagoreva i gradi oksid. Reakciona toplota ove rakcije je ∆H_r = ─ 1670 kJ/mol. Koliko se toplote oslobodi kada sagori 13,5 g aluminijuma?

17. Koliko se mora dovesti energije za razlaganje 3 mol amonijaka ukoliko je ∆_fH(NH₃) = - 90 kJ/mol?

18. Koliko iznosi standardna entalpija reakcije sagorevanja metana, ako se zna da se sagorevanjem 3,2 g metana oslobadja 18 kJ toplote?

19. Koliko iznosi standardna entalpija stvaranja ugljenik(II)-oksida ako se zna da se sagorevanjem 2,8 g ugljenik(II)-oksida oslobodi 28,3 kJ toplote? ∆_fH(CO₂) = - 393 kJ/mol

20. Nacrtaj energetski dijagram a) egzotermne, b) endotermne reakcije i označi ∆_rH i Ea na dijagramu. Šta je energija aktivacije, a šta ∆_rH?

21. Napiši izraz za brzinu hemijske reakcije: a) 2 NO _(g) + O_{2 (g)} → 2 NO_{2  (g)},

b) 2 SO_{2 (g)} + O_{2 (g)}    2 SO_{3 (g)} (u slučaju povratne reakcija napiši izraze za brzine i direktne i povratne reakcije).

22. Koji faktori utiču na: a) brzinu hemijske reakcije, b) konstantu brzine hemijske reakcije, c) konstantu ravnoteže, d) hemijsku ravnotežu.

23. Ako koncentraciju sumpor(IV)-oksida (SO₂) povećamo 3 puta, na koji će se način promeniti brzina hemijske reakcije?   2 SO_{2 (g)} + O_{2 (g)}  →  2 SO_{3 (g)}

24. Na koji će način na brzinu hemijske reakcije: 2 NO _(g) + O_{2 (g)} 2 NO_{2  (g)} uticati ako se: a) koncentracija kiseonika poveća dva puta, b) ako je koncentracija kiseonika poveća 4 puta, a koncentracija NO smanji dva puta, c) pritisak u sudu poveća dva puta, d) zapremina suda smanji tri puta.

25. Za neku hemijsku reakciju određeno je da se njena brzina poveća tri puta kada se temperatura poveća za 10 °C. Odredi koliko će se puta povećati brzina ove hemijske reakcije pri povećanju temperature sa 10 °C na 40 °C.

26. Izračunaj polazne koncentracije supstanci A i B, ako su date ravnotežne koncentracije A, B i C i iznose redom: 0,1 mol/dm³, 0,1 mol/dm³ i 0,2 mol/dm³. Koliko iznosi konstanta ravnoteže ove reakcije: A + 2B C.

27. U sudu zapremine 1 dm³ prisutno je 0,2 mol vodonika i 0,1 mol joda. Koliko iznose ravnotežne koncentracije supstanci ako se zna da 10 % polazne količine joda do stanja ravnoteže prelazi u proizvode pri datim uslovima?

28. Predvidite u kom će se smeru pomeriti ravnoteža sledeće hemijske reakcije

N_2(g) + 3H_2(g) 2NH_3(g)

∆_rH = - 90 kJ/ mol, ukoliko se:  a) koncentracija vodonika smanji, b) koncentracija amonijaka poveća, c) pritisak poveća, d) temperatura smanji.

29. Odredi šta je potrebno uraditi sa a) pritiskom, b) temperaturom da bi se ravnoteža reakcije pomerila u smeru razlaganja fosfor(V)-hlorida (u desno):

PCl_5(g) PCl_3(g) + Cl_2(g)  ∆_rH <0 

30. Nacrtaj dijagram koji predstavlja promenu brzine direktne i povratne hemijske reakcije u zavisnosti od vremena i objasni promene ovih brzina do uspostavljanja ravnoteže.