FELADATOK

Egyszerű választás

1. A felsorolt anyagok közül melyik oldódik jól apoláris oldószerben?
   
   A) jód I₂
   B) hidrogén-klorid HCl
   C) nátrium-klorid NaCl
   D) ammónia NH₃
   E) nátrium-hidroxid NaOH
   
   
   
2. A felsorolt anyagok közül melyik oldódik jól poláris oldószerben?
   
   A) klór Cl₂
   B) hidrogén-klorid HCl
   C) oxigén O₂
   D) hidrogén H₂
   E) kén S₈
   
   
3. Melyik mozzanat NEM szükségszerű az ionkristály oldódása folyamán?
   
   A) Az oldószer molekulái kölcsönhatásba lépnek a kristály csúcsain és élein elhelyezkedő ionokkal.
   B) Szolvátburok alakul ki, amely csökkenti az ionok kötődését a kristályhoz.
   C) Az oldat energiát vesz fel a környezetéből.
   D) A szolvatált ionok kiszabadulnak a kristályrácsból.
   E) A szolvatált ionok elkeverednek az oldószer molekuláival.
   
   
   
4. Mikor exoterm folyamat az oldódás?
   
   A) Ha a rácsenergia egyenlő a hidratációs energiával.
   B) Ha a rácsenergia nagyobb, mint a hidratációs energia.
   C) Ha a rácsenergia kisebb, mint a hidratációs energia.
   D) Ha az oldódás során az oldat energiája nő.
   E) Mindig.
   
   
5. Milyen esetben endoterm az oldódás?
   
   A) Ha a rácsenergia egyenlő a hidratációs energiával.
   B) Ha a rácsenergia nagyobb, mint a hidratációs energia.
   C) Ha a rácsenergia kisebb, mint a hidratációs energia.
   D) Ha az oldódás során a rendszer energiája csökken.
   E) Sohasem.
   
   
6. A hidratációra vonatkozó alábbi állítások közül melyik HIBÁS?
   
   A) A hidratáció során mindig energia szabadul fel.
   B) A hidratáció kémiai folyamat, amely az anyagok vízben való oldódása közben játszódik le.
   C) A hidratáció a molekulák disszociációját is eredményezheti.
   D) Hidratáció csak ionvegyület vagy dipólusmolekulájú vegyületek vízben való oldódásakor történik.
   E) A hidratációhő mértékegysége a kJ/mol.
   
   
7. Az NH₄Cl oldáshője +16,1 kJ/mol. Ennek ismeretében válaszd ki a helyes állítások csoportját!
   
   a) Az NH₄Cl oldódása exoterm folyamat.
   b) Az NH₄Cl oldódása endoterm folyamat.
   c) Az NH₄Cl hideg vízben oldódik jobban.
   d) Az NH₄Cl meleg vízben oldódik jobban.
   
   A) a, c
   B) b, c
   C) a, d
   D) b, d
   E) d
   
   
   
8. A NaOH oldáshője -42,2 kJ/mol. Milyen energiaváltozás kíséri 4 g NaOH nagymennyiségű vízben való oldódását?
   
   A) -42,2 kJ
   B) -4,22 kJ
   C) -4,0 kJ
   D) +4,22 kJ
   E) +42,2 kJ
   
   
9. A CaO rácsenergiája +3520 kJ/mol, oldáshője -76,5 kJ/mol. Mennyi a hidratációs hője?
   
   A) +3596,5 kJ/mol
   B) +3443,5 kJ/mol
   C) -3596,5 kJ/mol
   D) -3443,5 kJ/mol
   E) -76,5 kJ/mol
   
   
10. Három szervetlen sóból (I., II., III.) lemérünk 3-3 g-ot, és külön-külön feloldjuk 20-20 g forró vízben. Ezután mindhárom oldatot egyenlő mértékben hűlni hagyjuk. Mi történik? Melyik a helyes válasz?
    (A sók oldhatóságának hőmérsékletfüggését ábrán szemléltettük!)
    A) Először az I. só kezd kikristályosodni.
    B) Először az II. só kezd kikristályosodni.
    C) Először az III. só kezd kikristályosodni.
    D) 20°C-ig lehűtve egyik só sem kristályosodik ki.
    E) 20°C-ig lehűtve csak a II. só kristályosodik ki.
    
    
    
    ábra. A sók oldhatóságának hőmérsékletfüggése

11. Az ábra alapján mit tudsz megállapítani a jelölt oldódási folyamatról? Válasszuk ki a helyes megállapítások csoportját!

a) Exoterm folyamat.
b) Endoterm folyamat.
c) A hidratációhő nagyobb, mint a rácsenergia.
d) A hidratációhő kisebb, mint a rácsenergia.
e) Az oldódás nem jár energiaváltozással.
f) A hidratációhő és a rácsenergia megegyezik.

A) a, c
B) b, c
C) a, d
D) b, d
E) e, f

SZÁMOLÁS

Egy oldat összetételét sokféleképpen megadhatjuk. A példákat így csoportosítjuk.

ldatok koncentrációjának kiszámítása

FOGALMAK:

• Anyagmennyiség: mól: 6*10²³ db. atom vagy molekula vagy ion (jele: n)
  
  
• Tömeg: gramm (jele: m)
  
  
• Térfogat: dm³ = liter (l); cm³ = milliliter (ml) (jele: V)
  
  
  
• Koncentráció: c térfogategységre vonatkoztatott anyagmennyiség
  : 1 dm³ oldatban hány mól oldott anyag van: molaritás (mólos oldat)
  : 1 dm³ oldatban hány gramm oldott anyag van: tömegkoncentráció
  
  
• Tömegtört:
  
  
  
  
• Tömegszázalék: m%100 g oldatban hány gramm oldott anyag van feloldva.
  
  
  
  
• Térfogatszázalék: v/v%100 cm³ oldatban hány cm³ oldott anyag van feloldva.
  
  
  
  
• Molaritás v. mólos oldat: M1 dm³ (l) oldatban hány mól oldott anyag van feloldva.
  
  = anyagmennyiségkoncentráció
  
  
  mértékegysége
  
  
• Vegyesszázalék: 100 cm³ oldatban hány gramm oldott anyag van feloldva.
  
  
  
  
• Sűrűség:
  
  

I. Tömegszázalék

1. Hány g nátrium-klorid (NaCl) és hány g víz van 100g 5 tömegszázalékos konyhasóoldatban?
   
2. Hány g 36 tömegszázalékos oldatot készíthetünk 60 g kálium-kloridból (KCl)?
   
3. 50cm³, 1,59g/cm³ sűrűségű szén-tetrakloridban 2g jódot oldunk fel. Mekkora lesz az így keletkező oldat tömegszázalékos összetétele?
   
4. Hány cm³ szén-tetrakloridra és hány g jódra van szükség ahhoz, hogy 150 g 5 tömegszázalékos szén-tetrakloridos jódoldatot állítsunk elő? [ρ (CCl₄)=1,59g/cm³]
   
5. 500 cm³, 1 tömegszázalékos konyhasóoldatra van szükség. Hogyan készítsük el? (Az 1 tömeg%-os oldat sűrűsége 1,005g/cm³.)
   
6. 1dm³ desztillált vízben hány dm³ standardállapotú ammóniagázt kell elnyeletnünk, hogy 10 tömeg%-os oldatot kapjunk? Mekkora térfogatú oldat keletkezik, ha sűrűsége 0,957g/cm³?
   
7. 100 cm³ desztillált víz legfeljebb hány dm³ standardállapotú hidrogén-klorid-gázt képes oldani, és mekkora a keletkezett oldat térfogata? A telített oldat 39 tömeg%-os, sűrűsége 1,195g/cm³.

II. Mólszázalék

1. Hány mol kénsavat és hány mol vizet tartalmaz 100mol 2 mol%-os kénsavoldat?
   
2. Mekkora tömegű 100mol 2,5 mol%-os nátrium-hidroxid oldat?
   
3. 200g nátrium-hidroxid mekkora tömegű 2mol%-os oldat előállításához elegendő?
   
4. 10dm³ standardállapotú ammóniagáz hány g 2,5 mol%-os ammóniaoldat előállításához elegendő?

III. Térfogatszázalék

1. Hány cm³ abszolút alkoholból készölt a 80 térfogat%-os etanoltartalmú etanol-víz elegy 100 cm³-e?
   
2. Összekeverünk 90 cm³ abszolút alkoholt és 10 cm³ desztillált vizet. Mekkora a keletkezett elegy térfogata, ha sűrűsége 0,825 g/cm³.
   
3. Hány cm³ abszolút alkoholt és hány cm³ desztillált vizet tartalmaz 100cm³ 70 térfogat% etanolt tartalmazó elegy, ha sűrűsége 0,88g/cm³.

IV. Anyagmennyiség-koncentráció (molaritás vagy mólos oldat)

Tömegkoncentráció
[anyagmennyiség-koncentráció = molaritás = mólos oldat = M-os oldat = mol/dm³-es oldat]

1. Számítsd ki a 0,3mol/dm³ (= 0,3 M-os) koncentrációjú sósavoldat tömegkoncentrációját!
   
2. Számítsd ki az 5g/dm³ koncentrációjú salétromsavoldat koncentrációját, azaz molaritását!
   
3. Hány M-os [mólos vagy mol/dm³-es] az az oldat, amelynek 500cm³-e 2g hidrogén-kloridot tartalmaz?
   
4. Mekkora annak az oldatnak a tömeg-, illetve anyagmennyiség-koncentrációja (molaritása), amelynek 200cm³-ét 11,7g nátrium-kloridból készítették?
   
5. Hány g nátrium-hidroxidot és hány cm³ desztillált vizet tartalmaz 400cm³, 1,04g/cm³ sűrűségű, 1 mol/dm³ koncentrációjú nátrium-hidroxid-oldat?
   
6. Hány dm³ standardállapotú hidrogén-klorid-gázból és hány cm³ desztillált vízből készült az 1,035 g/cm³ sűrűségű, 2mol/dm³-es sósav 2dm³-e?

V. Oldhatóság

1. Hány g 20°C-on telített konyhasóoldatban van 36g nátrium-klorid, ha a só oldhatósága ezen a hőmérsékleten 36g NaCl/100 g víz?
   
2. Hány tömeg%-os a 20°C-on telített kálium-nitrát-oldat? 20°C-on 100g víz 31,6g kálium-nitrátot old.
   
3. Telített-e 40°C-on a 25 tömeg%-os kálium-klorid-oldat? 40°C-on 100 g víz 42,6 g kálium-kloridot old.
   
4. Telített-e 20°C-on az 5,875mol/dm³-es, 1,175g/cm³ sűrűségű ammónium-nitrát-oldat, ha 20°C-on 100 g víz 192g ammónium-nitrátot old?
   
5. 50cm³ desztillált vízbe kálium-bikromátot szórunk. 50°C-on megvárjuk az oldódási egyensúly beálltát, majd leszűrjük az oldatot. Ezután az oldatot 0°C-ra hűtjük. Hány g kálium-bikromát kristályosodik ki? 100g víz 0°C-on 5g, 50°C-on 34g K₂Cr₂O₇-ot old.
   
6. Hány g kálium-nitrát oldható fel 80°C-on 120 cm³ vízben? Hány %-át kapjuk vissza a feloldott sónak, ha a 80°C-on telített oldatot 20°C-ra hűtjük? 100g víz 20°C-on 31,6g, 80°C-on 169g KNO₃-ot old.
   
7. Hány g kálium-bromid oldható fel még abban a 100g 20°C-on telített oldatban, melyet 100°C-ra melegítünk? A telített kálim-bromid oldat 20°C-on 39,5 tömeg%-os, 100°C-on 51 tömeg%-os.
   
8. A telített ammónium-nitrát-oldat 20°C-on 65,75 tömeg%-os, 80°C-on 85,29 tömeg%-os. Legalább hány g ammónium-nitrátból kell kiindulni, ha azt akarjuk, hogy 80°C-ról 20°C-ra hűtve az oldatot 50g átkristályosított sót kapjunk?
   
   

VI. Az oldatok keverése

1. Összeöntünk 0,25kg 20 tömeg%-os, 450g 30 tömeg%-os és 500g 80 tömeg%-os oldatot. Mi lesz a keletkező oldat tömeg%-os összetétele?
   
2. 450g 5 tömeg%-os konyhasóoldatból elpárologtatunk 100g vizet. Milyen a maradék oldat tömegszázalékos összetétele?
   
3. 500g 23 tömeg%-os oldatot hány g 15 tömeg%-os és hány g 30 tömeg%-os oldat összekeverésével állíthatunk elő?
   
4. 150cm³ desztillált vizünk van. 40 tömeg%-os oldat hígításával hány g 25 tömeg%-os oldatot állíthatunk elő ezzel a desztillált vízzel?
   
5. 200g cukorral hány g 40 tömeg%-os oldat készíthető 15 tömeg%-os oldatból való töményítéssel?
   
6. Megindul-e 20°C-on a kristálykiválás, ha 250g 16 tömeg%-os ólom(II)-nitrát-oldatból 100g vizet elpárologtatunk? 20°C-on 100g víz 56,5g ólom(II)-nitrátot old.
   
7. Hány cm³ 40 tömeg%-os, 1,18g/cm³ sűrűségű sósavoldatot kell adni 1dm³ desztillált vízhez, hogy 10 mol/dm³-es, 1,16g/cm³ sűrűségű oldatot kapjunk?

VII. Kristályvíztartalmú vegyületek

Van olyan eset, amikor egy ionvegyület vizes oldatából úgy kristályosodik ki, hogy a rácspontok közötti résekbe vagy egyes ionokhoz koordinálódva (komplexeket alkotva) vízmolekulák is kerülnek. Ezt a vegyület sztöchiometriai képletében is fel kell tüntetni.
Például a CuSO₄ * 5H₂O képlet azt jelenti, hogy a kristályvíztartalmú sóban a Cu²⁺-, a SO₄^2--ionok és a kristályvíz anyagmennyiség-aránya 1:1:5. A víztartalom a vegyületből hevítéssel eltávolítható.
Vizes oldatok készítésénél figyelembe kell venni, ha egy vegyület kristályvizet tartalmaz, ekkor ugyanis a kristályvíz az oldódás során mintegy "hígítja" az oldatot; bepárlásnál pedig a kristályvizet adott hőmérsékleten a rá jellemző arányban tartalmazó kristályok formájában válik ki.

1. Mekkora tömegű kristályvíztartalmú réz(II)-szulfát szükséges 150g 5 tömeg%-os rézszulfát-oldat készítéséhez?
   
2. 60cm³ desztillált vízben 10g kristályvíztartalmú kálcium-kloridot (CaCl₂ . 6H₂O) oldunk fel. Milyen az így kapott oldat tömeg%-os összetétele?
   
3. 100g 80°C-on telített KAl(SO₄)₂-oldatot 20°C-ra hűtve hány g KAl(SO₄)₂ . 12H₂O-kristály válik ki? 80°C-on 100g víz 71g, 20°C-on 100g víz 5,9g vízmentes sót old.
   
4. A nátrium-karbonát telített vizes oldata 20°C-on 17,7 tömeg%-os, 80°C-on 31,4 tömeg%-os. Hány g 80°C-on telített oldatot kell készíteni ahhoz, hogy 20°C-ra hűtve 100g Na₂CO₃*10H₂O váljon ki?
   
5. Kihevített, kristályvízmentes réz(II)-szulfátot rosszul záró üvegben tároltunk, ezért kristályvizét részben újra felvette. Ebből az anyagból 200g-ot 250g forró vízben teljesen feloldottunk. 20°C-ra való lehűtés során az oldatból 152,8g CuSO₄ · 5H₂O összetételű kristályok váltak ki. Az átkristályosításhoz használt anyag hány tömeg% kristályvizet tartalmazott, és 1mol rézszulfát átlagosan hány mol kristályvizet tartalmaz? 20°C-on 100g víz 20,7g CuSO₄-ot old.

VIII. Amikor az oldódás során kémiai reakció játszódik le

1. Hány g 50 tömeg%-os kénsavoldatban kell feloldani 240g kén-trioxidot, hogy 93,5 tömeg%-os kénsavoldatot kapjunk?
   
2. Mekkora tömegű, 80 tömeg%-os kénsavoldatot lehet előállítani 15 tömeg% kén-trioxidot tartalmazó óleum 250g-jából?
   
3. Összeöntünk 100 cm³ 5mol/dm³-es, 1,08g/cm³ sűrűségű sósavat és 100cm³ 5mol/dm³-es, 1,185g/cm³ sűrűségű nátrium-hidroxid oldatot. A keletkező oldat sűrűsége 1,09g/cm³. Mekkora a keletkezett oldat térfogata? Hány mol/dm³-es a keletkezett oldat? Hány %-os hibát vétettünk volna a számolásnál, ha eltekintettünk volna az oldatok sűrűségének változásától, azaz a térfogatokat additívnak tekintettük volna!?

Az utóbbi feladatból látható az az általánosítható összefüggés, hogy híg - kb. 10^-1mol/dm³-es, illetve annál hígabb - oldatok térfogatai jó megközelítéssel összeadhatók.

- megoldások -