Általános kémia
Összefoglaló feladatok
- Az etán reformálása során az alábbi reakció játszódik le:CH3–CH3 + 2H2O → 2CO + 5H2.Számítsuk ki a hidrogéngáz keletkezési sebességét, ha a CO-gáz képződésének sebessége egy adott kísérlet során 1,0 ml/s!
- A 232Th felezési ideje 1,39·1010 év. Hány α-részecskét bocsát ki 1 g tórium másodpercenként?
- Egy elsőrendű reakció sebességi koefficiense 6·10–4 s–1. Számítsuk ki a reakció felezési idejét!
- Egy elsőrendű reakció sebességi együtthatója 1,5·10–8 s–1. Mennyi idő alatt alakul át a reaktáns 87,5%-a?
- Az alábbi reakció A-ra másodrendű, B-re elsőrendű:2A + B → C + DÍrjuk föl a sebességi egyenletet!
- Az alábbi reakció A-ra zérusrendű, B-re elsőrendű:A + 2B → C + DÍrjuk föl a sebességi egyenletet!
- Hányszorosára változik a reakció sebessége, ha a hőmérsékletet 25 °C-ról 100 oC-ra emeljük?
- Egy elsőrendű reakció felezési ideje 20 perc. Mekkora a sebességi koefficiens? Mennyi idő múlva fogy el a reaktánsok 75%-a?
- Egy reakció időbeli lefolyását vizsgálva a reaktáns fogyására az alábbi adatokat mérték:idő [perc]5102050koncentráció3,712,981,960,51 [mol/l]Bizonyítsuk be, hogy a reakció elsőrendű!
- Egy elsőrendű reakció felezési ideje 12 másodperc. A reakció 5. másodpercének kezdetén a reaktáns koncentrációja 4·10–2 mol/l. Hányadik másodpercben csökken a koncentráció 1·10–2 mol/l-re?
- Egy zérusrendű reakció felezési ideje 25,5 perc. Mikor fogy el a reaktáns?
- Egy másodrendű reakció sebességi együtthatója 6·10–2 dm3·mol–1·s–1. A reakció kezdetén a reagens koncentrációja 7,50·10–2 mol·dm–3. Mikor csökken a reagens koncentrációja a negyedére?
- Az alábbi reakcióban egy kísérlet során a CO-gáz keletkezési sebessége 2,5 ml/s:C3H8 + 3H2O → 3CO + 7H2.Fejezzük ki a reakciósebességet a reakcióban részt vevő többi komponens segítségével is!
- A tetrafluoretilén dimerizációja az alábbi egyenlet szerint megy végbe:2C2F4 → C4F8.A reakció másodrendű, sebességi együtthatója 450 °C-on 0,0448 dm3·mol–1·s–1. Mennyi a reakció sebessége, ha a reaktáns koncentrációja egy mérés során 0,02 mol · dm–3-nak adódott?
- Az etán hidrogénezési reakciójának aktiválási energiája 180 kJ/mol. A sebességi együttható 700 K-en 1,3·10–3 dm3·mol–1·s–1. Mennyi a sebességi együttható értéke 800 K-en?
- Az etil-bromid az alábbi egyenlet szerint reagál lúgokkal:CH3CH2Br + OH– → CH3CH2OH + Br–.A reakció sebességét különböző hőmérsékleteken mérve az alábbi adatokat nyerték:t [°C]k [dm3 mol–1s–1]258,8·10–5301,6·10–4405,0·10–4501,4·10–3Mekkora a folyamat aktiválási energiája?
- Egy zérusrendű reakcióban mérjük a reaktáns koncentrációját. A reakció kezdete utáni 3. percben a koncentráció [A] = 0,382 mol/l, a 12. percben pedig 0,229 mol/l. Számítsuk ki a reakció sebességi együtthatóját!
- Egy reakció kinetikai vizsgálata során az alábbi adatokat mértük:idő [perc]koncentráció[mol/dm3]01,0010,01,2620,00,9230,00,7250,00,50Vajon hányadrendű a reakció?
- Egy 2A + B → 2C reakció sebességi egyenlete a következő alakú:v(t) = k [A]2·[B].Következhet-e ez a sebességi egyenlet az alábbi kétlépéses mechanizmusból:
- 2A ⇌ A2 – gyors folyamat
- A2 + B → 2C – lassú folyamat?
- Egy reakció aktiválási energiáját valamely katalizátor 180 kJ/mol-ról 80 kJ/mol-ra viszi le. Katalizátor nélkül a reakciót 1000 °C-on kell végrehajtani. Ha katalizátort használunk, hogyan válasszuk meg a reakció hőmérsékletét, hogy a reakciósebesség ugyanaz maradjon?
- A H2 + I2 → 2HI reakció sebességi együtthatója 600 K hőmérsékleten 4.4·10–1 ml·mol–1·s–1. Egy tartályban a hidrogén parciális nyomása 1,5 bar, a jódgőzök parciális nyomása 0,3 bar. Mennyi a reakciósebesség értéke a reakció kezdeti pillanatában? Hogyan változik a kezdeti reakciósebesség, ha a hőmérsékletet növeljük? Minden esetben növekedni fog?
- Egy elsőrendű reakció aktiválási gátja 3,0 kJ/mol, az Arrhenius-paraméter értéke 0,1. Mennyi a reakciósebességi állandó értéke 300K hőmérsékleten? Milyen hőmérsékleten lesz a reakciósebességi állandó értéke az előbbi 1,1-szerese?
- Egy elegy az A, B és C vegyületeket tartalmazza, melyek a következőképpen reagálhatnak:A + B → P(1)A + C → Q(2)Az (1) reakció aktiválási energiája 25 kJ/mol, a (2) reakcióé 15 kJ/mol. Milyen hőmérsékleten célszerű végezni a reakciót, ha célunk az, hogy minél több Q terméket nyerjünk? Hogyan függ a két reakciósebesség aránya a hőmérséklettől?
- Tekintsük a 23. példában szereplő reakciókat. Legyen a B és C anyagot tartalmazó oldatban a két anyag koncentrációja 4,2, illetve 1,5 mol/dm3. Az oldat 3 dm3-ébe pillanatszerűen 0,01 mól A anyagot keverünk el egyenletesen. 300K hőmérsékleten hogyan változik az A anyag koncentrációja? Mennyi lesz az A anyag koncentrációja a beadagolás után 100 másodperccel?A reakciók Arrhenius-paraméterei: A1=1,0 dm3/mol·s, A2=1,5 dm3/mol·s.
- Létezik-e aktiválási energia fázisátalakulás során?
- A cisz-2-butén – transz-2-butén izomerizációs reakció egyensúlyra vezet:Az egyensúlyi állandó K=0,4. A reakció mindkét irányban elsőrendű és az „oda” irányú reakció sebességi koefficiense, = 4,2·10–4 s–1.Mennyi értéke? Mennyi az egyensúlyi koncentráció, ha 0,1 mólos tiszta cisz-komponensből indulunk ki?
- Egy 2A+B → C reakció sebességi egyenlete az alábbi formában írható le:v(t) = k[A]2[B].Hogyan változik a reakció sebessége, ha az [A], illetve a [B] koncentrációt a duplájára növeljük? Hogyan változik a reakció sebessége, ha mindkét kiindulási anyag koncentrációját a háromszorosára növeljük?
- Egy A → 2B + C gázreakció elsőrendű folyamat. A reakció sebességi koefficiense 100 °C-on 9,6·10–2 h–1. A reaktorban a tiszta A parciális nyomása 60 kPa a reakció kezdetekor. Mekkora lesz B és C parciális nyomása 20 óra múlva?
- Egy 2A → B reakció esetében az [A] koncentráció időfüggése:Adja meg a reakció sebességét, valamint a [B] keletkezési sebességét!
- A szulfuril-klorid melegítés hatására az alábbi reakció szerint bomlik:SO2Cl2 → SO2 + Cl2A reakció sebességét a következő elsőrendű egyenlettel írhatjuk le:v(t) = 2·10–5 s–1 [SO2Cl2].Mennyi lesz a szulfuril-klorid koncentrációja 2 óra múlva, ha a kezdeti koncentráció 0,02 mol·dm–3? Mennyi a reakció felezési ideje?
- A 2A+B → 2C+3D reakció sebességi egyenlete a következő:v(t) = k[A]2[B].A C anyag keletkezési sebessége 1 mol dm–3 s–1. Mekkora a D keletkezési sebessége? Mekkora A és B fogyásának sebessége?
- Az A → B+C elsőrendű reakció felezési ideje 515 s. Mennyi idő alatt bomlik el a kiindulási anyag 75%-a?
- Egy másodrendű reakcióban a kiindulási anyag koncentrációja 0,2 mol/dm3. Mennyi idő alatt fogy el az anyag 75%-a, ha 1,5 óra alatt elfogy az 50%-a?
- Egy zérusrendű reakció felezési ideje 16 perc. Mennyi idő telik el, amíg a reakció kiindulási anyagának 75%-a elfogy.
- Egy elsőrendű reakció felezési ideje 56 perc. Számítsuk ki a sebességi koefficienst!
- Az 235U-izotóp felezési ideje 7,038·108 év. Mennyi az uránbomlás sebességi koefficiense?
- A Curie házaspár 1898-ban fedezte fel a rádiumot. Vajon mennyi rádium található az eredeti minta 1 g-jában 2013-ban? A rádium felezési ideje 1600 év.
- Egy A radioaktív minta a következő bomlási sor szerint bomlik: A → B → C → D. Az egyes bomlások felezési ideje a következő: t11/2=25 s, t21/2=22 nap, t31/2 =2 perc. Mennyi A, B, C és D anyag marad 44 nap múlva 1 mól A-ból?
- Az alábbi, elsőrendű reakcióban a reakció kezdetén a CO-képződés sebessége 1 ml/s. Mennyi a hidrogénképződés sebessége?CH4 + H2O → CO + 3H2
- A ciklobután (CB) disszociációja etilénné elsőrendű reakció. A reakció sebességi együtthatója 450 °C-on k = 0,028 min–1. Mekkora lesz a koncentráció 30 perc múlva, ha 0,5 mól CB-t töltünk egy 1 l-es palackba, majd felmelegítjük 450 °C-ra?
- Hogy néz ki a sebességi törvény klóratomok klórmolekulává egyesülése során? A reakciót a környezet nitrogénje katalizálja.
- A 2NO2 → 2NO + O2 reakció másodrend szerint megy végbe. 400 °C hőmérsékleten a sebességi koefficiens, k = 12,5 dm3·mol–1·s–1. Mennyi lesz az NO2-koncentráció a reakció indítása után fél órával, ha a kiindulási koncentráció 0,05 mol·dm3?
- Az etil-acetát lúgos hidrolízise másodrendű reakció:EtAc + KOH → KAc + EtOHA reakció sebességi koefficiense 20 °C-on k = 5,45 mol·dm–3·perc–1. Mennyi az etanol koncentrációja a reakció indítása után 10 perccel, ha a kiindulási etil-acetát és a KOH koncentrációja is 0,04 M?
- Egy réges-régi csontváz korát szeretnénk meghatározni 14C-mérések segítségével. Egy friss csontból vett 1 g-os mintában a számláló 26 109 beütést észlel, míg az ősi csontból vett hasonló mintában 6218 beütést 100 perc alatt. Határozzuk meg a csontváz korát!
- A 2ICl + H2 → 2HCl + I2 reakció sebességi törvénye a következő:v(t) = [ICl][H2].A reakció kétlépéses mechanizmussal megy végbe, melynek első lépése a sebességmeghatározó. Próbáljuk megadni a két elemi reakciót!
- A 2NO2 + F2 → 2NO2F reakció szintén kétlépéses mechanizmussal megy. Javasoljon egy mechanizmust, ha a sebességi törvény a következő:v(t) = k [NO2][F2]
- Az alábbi reakció másodrend szerint játszódik le: 2NOCl → 2NO + Cl2 200 °C-on elindítva a reakciót az alábbi NOCl-koncentrációkat mértük:idő [s]konc. [mol/l]00,0200010000,0087020000,0056230000,00417Számítsuk ki a reakció sebességi koefficiensét és felezési idejét!
- Egy A → B reakció entalpiája AHo = –16 kJ/mol. Aktiválási entalpiája 165 kJ/mol. Mekkora a B → A reakció aktiválási entalpiája?
- Egy reakció sebessége megduplázódik, ha 25 °C-ról 40 °C-ra emeljük a hőmérsékletet. Mennyi a reakció aktiválási energiája?
- Egy elsőrendű reakció sebessége megduplázódik, ha a hőmérsékletet 323 K-ről 333 K-re emelik. Számítsuk ki a reakció aktiválási energiáját!
- Egy másodrendű reakció sebessége megduplázódik, ha a hőmérsékletet 323 K-ről 333 K-re emelik. Számítsuk ki a reakció aktiválási energiáját!
- Egy katalizált reakció sebessége 295 K hőmérsékleten 12-szer nagyobb, mint katalizátor nélkül. Mennyivel változik a katalizált reakció aktiválási energiája a katalizátor nélkülihez képest?
- Az alábbi reakciók közül melyeket lehet nyomon követni a nyomás mérésével?
- NH4Cl(sz) → NH3 + HCl
- Br2(g) + CH2 = CH2(g) → C2H4Br2(g)
- CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)
- Cl3CCOOH(aq) → CHCl3(aq) + CO2(g)
- 2HI(g) → H2(g) + I2(g)
- CH3CHO)3(g) → 3CH3CHO(g)
- CH3CHO(g) → CH4(g) + CO(g)
- AgNO3(aq) + NaCl(aq) = AgCl(sz) + NaNO3(aq)
- Az alábbi reakciók közül melyeket lehet nyomon követni a vezetőképesség mérésével?
- HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O
- CH3)3CCl(aq) + Na+(aq) + OH–(l) → (CH3)3COH(aq) + Na+(aq) + Cl–(aq)
- NH4+(aq) + OCN-(aq) → CO(NH2)2(aq)
- H3O+(aq) + OH–(aq) → 2H2O(l)
- Miért és mire használjuk a horzsa követ a desztilláció során?
- A 158. oldalon az ónos eső képződésének magyarázata során az alábbiak olvashatók: „Télen nagy ritkán előfordulhat, hogy a felső és a felszíni hideg levegőréteg közé nulla foknál magasabb hőmér sékletű légréteg szorul. Ekkor a felső hideg rétegből aláhulló hó a középső rétegben felmelegszik és megolvad, majd az alsó légré tegben ismét lehűl. Az újabb kifagyáshoz azonban nagy energiára van szükség, mely a hulló esőcseppben általában nincs meg. Így a cseppecske alaposan túlhűtve érkezik a földre, ahol az ütődéskor megkapja a fagyáshoz szükséges aktiválási energiát és így azonnal megfagy.” Hogy is van ez? A fagyá exoterm folyamat, tehát nemhogy energia nem szükséges hozzá, hanem inkább energia szabadul föl!
- Mely reakcióknak lehet zérus az aktiválási energiájuk?
- A hidrogén-peroxid bomlásának aktiválási energiája 75 kJ/mol. Hány szorosára nő a bomlás sebessége 25 °C-on, ha az alábbi katalizátorok mellett az aktiválási energiák a következők:I–: 56 kJ/molPt: 50 kJ/molkataláz enzim: 21 kJ/mol
- A hidrogén-peroxid rendkívül bomlékony, labilis anyag, mely magára hagyva lassan vízzé és oxigénné bomlik. A 9.65. példa alapján keressen katalizátort, mely a bomlást meggyorsítja!
- A hidrogén-peroxid az előző feladatok alapján oxidálhat és redukálhat is:Ugyanígy az ón(II)-sók is oxidálhatnak és redukálhatnak is:Vajon mi történik, ha ón(II)-só reagál hidrogén-peroxiddal?Sn2+ + H2O2 = ??
- A nitrogén-dioxid bomlása az alábbi bruttó reakció szerint megy végbe:2NO2 → 2NO + O2A reakció első elemi lépése a következő:2NO2 → NO3 + NO.Vajon hogyan folytatódik a mechanizmus? Mely lépés a sebességmeghatározó, ha a sebességi egyenlet: v(t) = [NO2]2?
- Az a)–b) konszekutív reakciók az alábbi koncentrációidő sémák szerint játszódnak le. Vajon melyik lépés a sebességmeghatározó?
- Az a)–c) konszekutív reakciók az alábbi energiasémák szerint játszódnak le. Vajon melyik lépés a sebességmeghatározó?
- Milyen sebességi egyenlet tartozhat az alábbi reakciósorokhoz, ha a bruttó reakció a következő: A + B → E ?
- A + B → C lassúC + A → D gyorsD + B → E gyors
- A + B ⇌ C gyors egyensúlyC + A → D lassúD + B → E gyors
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