Általános kémia
Összefoglaló feladatok
- 1,5 l 101,325 kPa nyomású levegőt 250 cm3 térfogatra nyomunk össze. Mekkora nyomás szükséges ehhez, ha a hőmérséklet állandó?
- Egy gázpatronban 16,2 MPa nyomású 300 K hőmérsékletű gáz van. Mekkora lesz a palackban a gáz nyomása, ha a gáz 25%-át kiengedve a hőmérséklet 280 K-re csökken?
- Mekkora a CO2 nyomása 40 °C-on, ha móltérfogata 0,381 l/mol? Használjuk a) a tökéletes gáztörvényt, b) a Van der Waals-egyenletet! Az a és b konstansokat vegyük az 5.1. táblázatból.
- Adott két gáztartály, az egyik 67,2 g nitrogént tartalmaz, és hőmérséklete –73 °C, a másikban 19,2 g oxigén van 127 °C-on. A tartályokban a nyomás 80 kPa. (A két tartályt olyan vékony cső köti össze, amelyen keresztül a két gáz összekeveredése gyakorlatilag elhanyagolható, ha a két tartályban a nyomás azonos.) A nitrogéntartály hőmérsékletét 27 °C-ra emelve és azon tartva, az oxigéntartályét 27 °C-ra csökkentve és azon tartva mi lesz az oxigéntartályban lévő gáz (V/V)%-os összetétele és nyomása?
- Egy 20 literes N2-palackban a nyomás 20 MPa, a hőmérséklet 25 °C. A palack aljában víz van. A palackból a nitrogént védőgázként akarjuk felhasználni atmoszférikus nyomáson (100 kPa), a védőgázban azonban a vízgőz parciális nyomása maximálisan 0,4 kPa lehet. Feltéve, hogy a palackban lévő gáz mindig telített vízgőzre nézve, mekkora az a legkisebb nyomás a palackban, amikor a védőgáz még éppen megfelel a követelményeknek?
- Egy kén-klór vegyület hidrogénre vonatkoztatott gőzsűrűsége 67,5. Mekkora a vegyület móltömege, és melyik vegyületről van szó?
- Mennyi a víz forráspontja 5 kPa nyomáson, és mennyi 50 kPa nyomáson?
- Mekkora a tenziója a víznek –10, 10 és 50 °C-on?
- Hány térfogat milliomodrész (parts per million by volume = ppm(v/v)) vízpárát tartalmaz p = 100 kPa nyomású, t=27 °C-os hőmérsékletű és 60%-os relatív páratartalmú levegő? A víz gőztenziója ezen a hőmérsékleten 3600 Pa.
- Hány tonna vizet tartalmaz 100 km3 p = 100 kPa nyomású, t=27 °C-os hőmérsékletű és 60%-os relatív páratartalmú levegő? (A víz egyensúlyi gőznyomása 27 °C-on 3,6 kPa.)
- Mekkora lesz ugyanennek a levegőnek a térfogata 17 °C-on? (A víz tenziója 17 °C-on 1,10 kPa.)
- Mennyi csapadék várható, ha 100 km3 27 °C-os 60%-os relatív páratartalmú levegő 17 °C-ra hűl állandó nyomáson?
- Hány kg vizet kell eltávolítanunk, ha 11000 t frissen betakarított gabona 12%-os nedvességtartalmát 5%-osra kell csökkentenünk? A művelethez hány m3 110,0 kPa nyomású, száraz, 50 °C-os levegőt kell átfújatnunk a gabonán akkor, ha az eltávozó levegő 40 °Cra hűl, nyomása 100 kPa és relatív nedvességtartalma 75% lesz? (A víz tenziója 40 °C-on 7,4 kPa.)
- Egy üzemcsarnokban, melynek méretei: 30 × 50 × 5 m, 23 °C-on 40%-os relatív páratartalmú klímát kell biztosítani a kültérhez viszonyítva 0,2 kPa túlnyomáson. A légcserére kívülről beszívott levegő mennyisége 750 m3/h, 27 °C-os, 100,0 kPa nyomású és 60% rel páratartalmú. (A víz tenziója 22 °C-on 2,64 kPa, 27 °C-on 3,60 kPa) A teremben lévő gáz térfogatának hány százaléka cserélődik ki óránként? Mennyi folyékony víz távozik a klímaberendezésből óránként?
- Egy térben centrált köbös rendszerben kristályosodó anyag atomjának sugara 175 pm. Számítsa ki a kristály elemi cellájának térfogatát!
- Mekkora a térben centrált köbös rács elemi cellájának a térfogata, ha a kristályt formáló atom sugara R?
- Mekkora a lapon centrált köbös rács elemi cellájának a térfogata, ha a kristályt formáló atom sugara R?
- Mutassa ki, hogy a lapon centrált köbös rács térkitöltése 74%-os!
- Számítsa ki a palládiumatom sugarát, ha a palládium sűrűsége 12 g/ cm3, atomtömege 106,4!
- Az 5.60. ábra alapján döntse el, hogy milyen állapotban van a víz, ha hőmérséklete 620 K, nyomása 25 MPa!
- Mit tapasztal, miközben az 5.60. ábrán feltüntetett C pontból eljutunk A-n keresztül B-be?
- Az 5.63. ábra alapján döntse el, hogy 5 GPa, vagy 10 GPa nyomáson nagyobb a szén olvadáspontja!
- Melyik az a hőmérséklet, mely alatt a só már nem olvasztja meg a jeget?
- Milyen fázisok lehetnek egy rézezüst ötvözetben jelen 779 °C-on, ha az ötvözetben az ezüst móltörtje 0,4? Becsülje meg a fázisok összetételét!
- Milyen állapotban van 930 °C-on egy réz-ezüst ötvözet, melyeta) 4 mól ezüstből és 1 mól rézből készítettünk,b) 4 mól rézből és 1 mól ezüstből készítettünk?
- A Gibbs-féle fázistörvény alapján döntse el, hogy a 5.94. ábra A, B, C és D pontjaiban mennyi a szabadsági fokok száma?
- A benzol párolgáshője L = 30,8 kJ/ mol, atmoszféranyomáson mért forráspontja 80 °C. Mennyi a benzol gőztenziója 30 °C-on?
- A víz gőztenziója 40 °C-on 7,38 kPa, 50 °C-on 12,34 kPa. Számítsuk ki a víz párolgáshőjét!
- 1 mól benzolt és 1 4 mól toluolt elegyítünk 20 °C-on. Mennyi az oldat feletti egyensúlyi gőztenzió, ha a tiszta benzol gőznyomása ezen a hőmérsékleten 9960 Pa, a toluolé 2973 Pa?
- 25 °C-on a víz gőznyomása 3,169 kPa, egy cukoroldaté pedig 3,000 kPa. Mennyi a cukor móltörtje az oldatban?
- Az etilén-glikolt gépkocsik fagyásgátló hűtőfolyadékaként mint adalékot használják. Mennyi lesz a fagyáspontja egy olyan fagyálló hűtőfolyadéknak, melynek 1400 g-ja 200 g etilén-glikolt tartalmaz? Mekkora lesz ennek az oldatnak a forráspontja?
- Mekkora az ozmózisnyomása egy 0,01 M oldatnak 25 °C-on?
- Az amino-fenol telített oldatának ozmózisnyomása 20 °C-on 38,0 kPa. Az oldat sűrűsége 1 g/cm3. Számítsuk ki az amino-fenol oldhatóságát!
- 1 g szőlőcukrot (C6H12O6) oldunk 1000 g vízben. Mekkora fagyáspontcsökkenést mérhetünk, ha a szőlőcukor nem disszociál és nem is asszociál?
- 1,1 g kristályvíz tartalmú szőlőcukrot (C6H12O6·H2O) oldunk 1000 g vízben. Mekkora fagyáspontcsökkenést mérhetünk?
- Tegyük fel, hogy nem tudjuk, hogy a kristályvizes szőlőcukor hány kristályvízzel kristályosodik! Vajon pontos fagyáspontcsökkenés-méréssel következtetni tudunk-e erre? Bemérünk tehát 1,1 g anyagot 1000 g vízbe, és megmérjük az anyag fagyáspontcsökkenését.
- 2,436 g ismeretlen anyagot mérünk be 250 g benzolba. Az oldat fagyáspontcsökkenése 0,345 °C. Mennyi az ismeretlen anyag molekulatömege?
- Mennyi a 0,1 m NaClés mennyi a 0,1 m CaCl2-oldatok fagyáspontcsökkenése?
- Egy hulladék konyhasóoldat fagyáspontcsökkenése 0,744 °C. Mekkora ennek az oldatnak a %-os koncentrációja? Mekkora az oldat ozmózisnyomása 25 °C-on? (Az oldat sűrűsége kb. 1,0 g/cm3.)
- Milyen koncentrációjú az az oligomeroldat, amelynek az ozmózisnyomása 20 °C-on 25,0 kPa?
- 1000 m3 (0 °C-os és atmoszféranyomású) gázban lévő 800 ppm (v/v) ammónia (NH3) hányadrészét tudjuk egyszerű elnyeletéssel 50 m3 vízben megkötni, ha tudjuk, hogy az adott körülmények között az ammónia Henry-állandója 180 J/mól? (A ppm – part per million – koncentráció azt fejezi ki, hogy hány milliomod rész oldott anyag van az oldatban. A gáznak az elnyeletés során bekövetkező térfogatváltozásától tekintsünk el.)
- A fenti feladatban az ammónia hányad része köthető meg, ha az elnyeletést nem 1 · 50 m3, hanem 50 · 1 m3 vízzel végeznénk?
- Mekkora a tengervíz fagyáspontja? A tengervizet tekintsük 3,0 t%-os konyhasóoldatnak, amelynek a sűrűsége 1,05 g/cm3. Mekkora a tengervíz ozmózisnyomása 17 °C-on?
- A szén-dioxid Henry-állandója vízre vonatkoztatva, 27 °C-on 52 J/ mol. Mekkora a tiszta, standard állapotú levegővel egyensúlyban lévő vízben a szén-dioxid koncentrációja? (A tiszta levegő átlagosan 300 ppm (v/v) CO2-t tartalmaz.)
- Keverjünk össze 100 cm3 vizet 100 cm3 klórbenzollal. A két folyadék egymásban nem elegyedik. Mit tapasztalunk pár perc elteltével? Hány mól konyhasót kell az elegyhez keverni, hogy valamilyen változást észleljünk a rendszerben? A klórbenzol sűrűsége 1,1 g/cm3. Tegyük fel, hogy az elegyítés során a térfogatok nem változnak.
- 1 mólnyi CO2 101 kPa nyomáson és 0 °C-on mekkora térfogatot tölt be, ha a gázt a) tökéletesnek, illetve b) Van der Waals-gáznak tekintjük?
- Egy gáz sűrűsége 100 kPa nyomáson és 600 K-en 1,50 kg/m3. Mennyi a molekulatömege?
- Mekkora nyomású az a vízgőz, melynek 18 g-ját 18 ml-re (azaz 1 kg/dm3 sűrűségűre) nyomtuk össze, ha hőmérséklete a víz kritikus pontján, 647 K-en van?
- Milyen körülmények között viselkedik a Van der Waals-gáz tökéletes gázként?
- Átlagos szabad úthosszon azt a távolságot értjük, melyet egy gázmolekula átlagosan más molekulákkal való ütközés nélkül tud haladni. Az átlagos szabad úthossz természetesen a gáz nyomásától függ. Mennyi az átlagos szabad úthossz az atmoszféranyomású tökéletes gázban? Mennyi a 10–6 mbar nyomású tökéletes gázban?
- A gépkocsik légzsákja az egyik legfontosabb eszköz balesetek hatásának tompítására. A légzsák nátriumazidot tartalmaz, mely az ütközés hatására az alábbi egyenlet szerint pillanatszerűen bomlik:2NaN3 = 2Na + 3N2Számítsuk ki, hogy mennyi nátrium-azid szükséges ahhoz, hogy egy 20 l-es légzsák felfújódjon 30 °Con és atmoszféranyomáson!
- Egy mélységes mély tó fenekén egy bánatos aranyhal 1 cm átmérőjű légbuborékot fúj. Mekkora lesz a buborék a felszínen, ha a tó 300 m mély?
- Hogyan lehetséges, hogy egy oldat molaritása függ a hőmérséklettől, míg a molalitása vagy móltörtje nem függ?
- Fel tud-e szívni egy erős tüdejű ember egy 12 m mély kútból gumicsővel vizet?
- Egy laboratóriumban, ahol palackokban klórt és hidrogént tárolnak, tűz üt ki. A klór- vagy a hidrogéngázpalackok épségét kell jobban félteni?
- Az 1,2-diklór-etán nem elegyedik vízzel. A keverék forráspontján, mely 72 °C, az 1,2-diklór-etán és a víz tenziója p1 = 67,8 kPa, ill. p2 = 33,5 kPa. Mi a gőz összetétele ezen a hőmérsékleten?
- A desztillált víz sűrűsége 20 °C-on 1 g/cm3, a kénsavé 1,834 g/cm3. Mennyi az 50%-os, 1,354 g/cm3 sűrűségű kénsav előállítása során bekövetkező térfogatcsökkenés?
- Az 5.1.2. pontban ismertettük az ugróragacs érdekes tulajdonságait. Ezek alapján megállapíthatjuk, hogy az ugróragacs folyadék ugyan, ám semmiképpen nem newtoni folyadék. Hát akkor milyen?
- Az aranyatom sugara 144 pm. Becsüljük meg az arany lapon centrált köbös kristályának elemi cella méretét!
- A rézatom sugara 0,128 nm, atomtömege 63,5 g/mol. A réz lapon centrált köbös rácsban kristályosodik. Feltételezve a tökéletes kristályszerkezetet, számítsuk ki a réz sűrűségét!
- Az alábbi ábrán a nátrium-klorid elemi cellája látható. Mennyi a nátrium-klorid sűrűsége, ha feltételezzük a tökéletes kristályszerkezetet?
- Az ún. perovszkit szerkezetű anyagoknak számos érdekes optoelektronikai tulajdonságuk van, ezért napjainkban az érdeklődés középpontjában állnak. Tranzisztorok, lézerek, szupravezetők, legújabban pedig olcsó és nagy teljesítményű napelemek alapanyagaként vált ismertté. Maga a perovszkit kalciumtitán-oxid (CaTiO3), mely szabályos kristályrendszerben kristályosodik. Vajon hogy nézhet ki a perovszkit elemi cellája?
- Régi katedrálisok sokszáz éves ablaküvegei alul némileg vastagabbak, mint felül. Mi lehet a jelenség oka?
- Egy különösen hideg télen –30 °Cot mérnek még napközben is. Érdemes-e sózni az autópályákat? Ha nem, mit lehet tenni, hogy ne legyenek csúszósak az utak?
- Mennyi a levegő oxigénjének koncentrációja vízben, 25 °C-on, ha Henry-állandója ugyanezen a hőmérsékleten k = 4,40·106 kPa?
- Mekkora nyomáson fagy meg a víz –1 °C-on, ha az olvadási görbe meredeksége a 0 – –2 °C tartományban –13.27 MPa/K?
- 360 kg KClO4 előállításához hány m–3 standard nyomású és hőmérsékletű klórgáz szükséges, ha a gáz 25%-a elvész a technológiai folyamatok közben?A reakció az alábbi lépésekben megy végbe:KOH + Cl2 = KCl + KOCl + H2OKOCl = KClO3 + KClKClO3 = KClO4 + KCl
- Mennyi standard nyomású és hőmérsékletű CO2 gáz keletkezik 18 g szőlőcukor (C6H12O6) elégetésekor?
- A légkör legfelső rétegeiben, a termoszférában a hőmérséklet akár a 2000 °C-ot is elérheti. Egy lelkes kutató felmegy egy űrrepülőgépen a termoszféráig, és kidug a járműből egy higanyos hőmérőt. A 357 °C forráspontú higany azonban nem felforr a hőmérőben, hanem megfagy. Hogy lehet ez?
Tartalomjegyzék
- Általános kémia
- Impresszum
- Előszó az új kiadáshoz
- Előszó
- 1. Fizikai mennyiségek és mérésük
- 2. Elemek és vegyületek
- 3. Keverékek és elegyek
- 4. Kémiai reakciók
- 5. Halmazok, halmazállapotok, halmazállapot-változások
- 5.1. Egykomponensű, egyfázisú rendszerek
- 5.1.1. Gázok állapotai és állapotegyenletei
- 5.1.2. Folyadékállapot
- 5.1.3. A szilárd állapot jellemzői
- 5.1.3.1. A kristályok szerkezete
- 5.1.3.2. Mi van az elemi cellában?
- 5.1.3.3. Kvázikristályok
- 5.1.3.4. Átmenet a cseppfolyós és kristályos állapotok között
- 5.1.3.5. Szilárd anyagok felületi sajátságai
- 5.1.3.6. Olvadás: a kristályrács összeomlása
- 5.1.3.7. Szilárd anyagok gőztenziója
- 5.1.3.8. Amorf anyagok
- 5.1.3.1. A kristályok szerkezete
- 5.2. Egykomponensű rendszerek fázisegyensúlyai
- 5.3. Kétkomponensű rendszerek
- Megoldások
- Ellenőrző kérdések
- Összefoglaló feladatok
- 5.1. Egykomponensű, egyfázisú rendszerek
- 6. A kémiai termodinamika alapjai
- 6.1. Intenzív és extenzív mennyiségek. Erők és áramok. Egyensúly: a termodinamika nulladik főtétele
- 6.2. Munka és energia: a termodinamika első főtétele
- 6.3. A folyamatok iránya: a II. főtétel
- 6.4. Az entrópia abszolút értéke: a III. főtétel
- 6.5. Kémiai potenciál. A fundamentális egyenlet
- 6.6. Termokémia
- 6.7. Anyagtranszport
- 6.8. Az egyensúly
- 6.9. Egyensúly és kémiai potenciál
- Megoldások
- Ellenőrző kérdések
- Összefoglaló feladatok
- 6.1. Intenzív és extenzív mennyiségek. Erők és áramok. Egyensúly: a termodinamika nulladik főtétele
- 7. Kémiai egyensúlyok
- 8. Sav-bázis elméletek
- 9. Elektrokémia
- 10. Az atomok szerkezete
- 11. A molekulák szerkezete
- 11.1. A kémiai kötés
- 11.2. A molekulák geometriája
- 11.3. A molekulák belső mozgásformái: rezgő- és forgómozgás
- 11.4. Az elektronsűrűség
- 11.5. Molekulák közötti kölcsönhatások
- 11.6. Anyagi és molekuláris tulajdonságok
- Megoldások
- Ellenőrző kérdések
- Összefoglaló feladatok
- 12. A kémiai kinetika
- Adattár
- 1. Fizikai állandók
- 2. Az elemek és tulajdonságaik
- 3. Oldhatóság vízben (%)
- 4. Elemek és ásványok kristályformái
- 5. Néhány anyag forráspontja különböző nyomásokon
- 6. Néhány anyag kritikus pontja és forráspontja (atmoszféranyomáson)
- 7. Néhány anyag olvadásponja különböző nyomásokon
- 8. Néhány anyag hármaspontja
- 9. Élelmiszerek energiatartalma
- 10. Néhány gyenge sav egyensúlyi állandója és pKs értéke
- 11. Néhány gyenge bázis egyensúlyi állandója és pKb értéke
- 12. Oldhatósági szorzatok
- 13. Standard elektródpotenciálok
- 1. Fizikai állandók
- Az összefoglaló feladatok megoldásai
Kiadó: Akadémiai Kiadó
Online megjelenés éve: 2017
ISBN: 978 963 454 051 9
A kémiának számos ága létezik (szerves, szervetlen, fizikai, analitikai, bio- és polimerkémia stb.), de általános kémia nevű diszciplínát nem ismerünk. Mégis: a General Chemistry, Allgemeine Chemie, Общая химия, kifejezések jól ismertek az egész világon. A világ minden részén százszámra találhatók ilyen címmel könyvek, és aligha van olyan egyetemi kémia fakultás, ahol ez a tantárgy ismeretlen. Az általános kémia kurzusok és könyvünk célja az, hogy az olvasó középiskolából hozott kémiai ismereteit olyan szintre segítse, amelyre a fenti szaktárgyak alapozhatnak. Feladata az alapfogalmak definiálása, mintegy a kémiai nyelv alapszókincsének megismertetése, a fontosabb fizikai és kémiai jelenségek és összefüggések megvilágítása. A könyv több - tipográfiailag is elkülönített - szinten használható. Anyaga a középiskolai kémiától elvezet az egyetemek másod- és harmadéves fizikai kémia tárgyáig. A fontos jelenségek mellé a haladók számára mélyebb magyarázatokat mellékel, melyeket a kezdők nyugodtan átugorhatnak anélkül, hogy ez gátolná a fő gondolatmenet megértését. Az olvasót számos érdekesség, tudománytörténeti kitekintés, rengeteg színes ábra, fénykép és több száz kidolgozott példa is segíti. Könyvünk elsőrendű célja tehát adott: bevezetés vagy inkább átvezetés a felsőfokú kémiába. A megcélzott olvasókör is adott: érdeklődő középiskolásoknak éppúgy szól, mint első- és másodéves, kémiát tanuló egyetemi hallgatóknak. Emellett ajánlható a középiskolák kémiatanárainak is: számos, a középiskolákban is könnyen használható anyagot tartalmaz - másként, mint ahogyan a középiskolákban általában tanítani szokás. Végül, de nem utolsósorban ajánljuk a könyvet mindazoknak, akik bármikor, bármilyen szinten belekóstoltak vagy belemerültek a kémia izgalmas világába.
Hivatkozás: https://mersz.hu/veszpremi-altalanos-kemia//
BibTeXEndNoteMendeleyZotero