Για να εκτυπώσετε το Θέμα πατήστε "Εκτύπωση"!

Τύπος Σχολείου: Γενικό Λύκειο Πηγή: Ι.Ε.Π. Αναγνώσθηκε: 8289 φορές Επικοινωνία
Μάθημα: Χημεία Τάξη: Α' Λυκείου
Κωδικός Θέματος: 15074 Θέμα: 3
Τελευταία Ενημέρωση: 15-Απρ-2024 Ύλη: 4.1.1 Σχετική ατομική μάζα - Σχετική μοριακή μάζα 4.1.2 Το mol: μονάδα ποσότητας ουσίας στο S.I. 4.1.3 Γραμομοριακός όγκος 4.2 Καταστατική εξίσωση των αερίων
Το θέμα προέρχεται και αντλήθηκε από την πλατφόρμα της Τράπεζας Θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας που αναπτύχθηκε (MIS5070818-Tράπεζα θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας για τη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση, Γενικό Λύκειο-ΕΠΑΛ) και είναι διαδικτυακά στο δικτυακό τόπο του Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής (Ι.Ε.Π.) στη διεύθυνση (http://iep.edu.gr/el/trapeza-thematon-arxiki-selida)
Τύπος Σχολείου: Γενικό Λύκειο
Τάξη: Α' Λυκείου
Μάθημα: Χημεία
Θέμα: 3
Κωδικός Θέματος: 15074
Ύλη: 4.1.1 Σχετική ατομική μάζα - Σχετική μοριακή μάζα 4.1.2 Το mol: μονάδα ποσότητας ουσίας στο S.I. 4.1.3 Γραμομοριακός όγκος 4.2 Καταστατική εξίσωση των αερίων
Τελευταία Ενημέρωση: 15-Απρ-2024
Το θέμα προέρχεται και αντλήθηκε από την πλατφόρμα της Τράπεζας Θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας που αναπτύχθηκε (MIS5070818-Tράπεζα θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας για τη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση, Γενικό Λύκειο-ΕΠΑΛ) και είναι διαδικτυακά στο δικτυακό τόπο του Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής (Ι.Ε.Π.) στη διεύθυνση (http://iep.edu.gr/el/trapeza-thematon-arxiki-selida)

Θέμα3ο
Το τριοξείδιο του θείου (SO3) χρησιμοποιείται στη χημική βιομηχανία κυρίως για την παραγωγή του θειικού οξέος. Αποτελεί ένα σημαντικό ατμοσφαιρικό ρύπο ο οποίος ευθύνεται σε μεγάλο βαθμό για την όξινη βροχή.

α) Σε κλειστό δοχείο περιέχονται 16g αερίου SO3.
i) Πόσα mol είναι η ποσότητα αυτή; (μονάδες 5)
ii) Πόσο όγκο (σε L) καταλαμβάνει η ποσότητα αυτή σε STP συνθήκες; (μονάδες 4)
iii) Πόσα μόρια SO3 περιέχονται στην ποσότητα αυτή; (μονάδες 4)

β) Σε κλειστό δοχείο 8,2L και θερμοκρασία 227οC εισάγονται 6,4g αερίου SO2 και 8g αερίου SO3. Να υπολογίσετε:
i) τον συνολικό αριθμό των ατόμων οξυγόνου (Ο) τα οποία περιέχονται στο μίγμα των αερίων. (μονάδες 6)
ii) τη συνολική πίεση που ασκεί το μίγμα των αερίων. (μονάδες 6)

Δίνονται οι σχετικές ατομικές μάζες Ar:S=32,O=16 και η παγκόσμια σταθερά των αερίων R=0,082atmLmolK.
Μονάδες 25

Ενδεικτική λύση
α)
i) Για το SO3:Mr(SO3)=1ArS+3ArO=132+316=32+48=80.
n=mMr= 1680 =0,2mol.
Οπότε τα 16 g αερίου SO3 είναι 0,2 mol.

ii) Σε πρότυπες συνθήκες STP ισχύει ότι το 1 mol αέριας ένωσης καταλαμβάνει όγκο 22,4 L.

1molSO30,2molSO3=22,4LV
ή V=0,2mol22,4Lmol1=4,48L.

Οπότε τα 16g αερίου SO3 καταλαμβάνουν όγκο 4,48L σε πρότυπες συνθήκες STP.

iii) Επίσης γνωρίζουμε ότι 1 mol οποιασδήποτε χημικής ουσίας περιέχει NA μόρια.
Επομένως:
1molSO30,2molSO3=ΝΑ μόρια x
ή x=0,2NA μόρια , δηλαδή 0,2mol6,021023mol1=1,2041023

Οπότε σε 16g αερίου SO3 περιέχονται 0,2NA μόρια ή 1,2041023 μόρια.

β)
i) Για το SO2:Mr(SO2)=1ArS+2ArO=132+216=32+32=64.
n=mMr= 6,4g64gmol =0,1mol.

Σε 1 mol SO2 περιέχονται 2ΝΑ άτομα  Ο
Σε 0,1 mol SO2 περιέχονται x; άτομα Ο
x=0,2ΝΑ άτομα Ο.

Για το SO3:Mr(SO3)=1ArS+3ArO=132+316=32+48=80.
n=mMr= 8g80gmol =0,1mol.

Σε 1 mol περιέχονται 3ΝΑ άτομα  Ο
Σε 0,1 mol SO3 περιέχονται y; άτομα Ο
y=0,3ΝΑ άτομα  Ο.

Συνολικά στο μίγμα περιέχονται: 0,2ΝΑ+0,3ΝΑ=0,5ΝΑ.

Οπότε ο συνολικός αριθμός των ατόμων οξυγόνου (Ο) τα οποία περιέχονται στο μίγμα των αερίων είναι 0,5ΝΑ.

ii. Η συνολική πίεση που ασκεί το μίγμα των αερίων θα υπολογιστεί από την καταστατική εξίσωση των ιδανικών αερίων:

PμίγματοςV=nμίγματος RT Pμίγματος=nμίγματοςRTV Pμίγματος=(nSO2+nSO3)RTV Pμίγματος=(0,1 mol+0,1 mol)0,082atmLmolK(227+273)K8,2L Pμίγματος=0,2 mol0,082atmLmolK500K8,2L Pμίγματος=1atm.

Οπότε η συνολική πίεση που ασκεί το μίγμα των αερίων είναι 1 atm.