kémiaérettségi.hu
portál kémia érettségire, felvételire készülőknek
Aktuális Letöltések Információk Felkészítés Segédanyagok Fórum
Kezdőlap - Hírek
Blog
Fórum
Feladatsorok
Követelmények
Szóbeli anyagok
Írásbeli vizsga
Szóbeli vizsga
Hasznos linkek
Kapcsolat
Magántanárok
Előkészítő tanfolyamok
Felkészülés önállóan
Elmélet
Számítások
Periódusos rendszer


Számítási feladatok a kémia érettségin


3c. Hogyan oldjuk meg a keverékek, elegyek összetételének meghatározásával kapcsolatos példákat?

Mi lehet a kérdés?
- Határozzuk meg a porkeverék, ismeretlen koncentrációjú oldat, gáz- vagy folyadékelegy, részben elbomlott anyag összetételét (a komponensek ismertek, csak az arányuk nem)
- Az összetétel meghatározásához különböző vizsgálatok eredményei vannak megadva (pl. hevítés, égetés során keletkező gázelegy összetétele, reakció során fejlődött gáz vagy levált csapadék mennyisége)
- Rendszerint a kezdeti keverékre vonatkozó információkkal is rendelkezünk (pl. össztömeg, átlagos móltömeg, oldattérfogat)
Ez a leggyakrabban előforduló feladattípus az emelt szintű érettségin.

Felhasználható összefüggések
- Az összes többi feladattípus megoldásához szükséges összefüggések (ezek a feladatok gyakran termokémiával, pH számítással, elektrolízissel kapcsolatos részfeladatokat tartalmaznak)
- A vegyületek reakcióinak ismerete szükséges

Mintapélda

Egy cink-szulfidot, higany-szulfidot és indifferens szennyeződést tartalmazó érc 3,450 g-jának 800°C-on történő pörkölése során cink-oxid, higany és kén-dioxid keletkezik. A pörkölés során keletkező és a gázokkal eltávozó higanyt felfogjuk, melynek tömege 0,724 g. A pörkölés után 2,206 g szilárd anyag marad vissza. Írjuk fel a reakcióegyenleteket! Adjuk meg a cink-szulfid, a higany-szulfid és a szennyezőanyag tömeg%-át a kiindulási ércben! Feltételezzük, hogy a szennyeződés nem lép reakcióba a pörkölés során.
Ar(O) = 16,0; Ar(S) = 32,0; Ar(Zn) = 65,4; Ar(Hg) = 200,6.
(1996 / 2. feladat, 10 pont)


Megoldás
Többféle út vezethet a jó megoldáshoz, itt csak egyetlen, általánosan alkalmazható módszert mutatunk be.
1. Összegyűjtjük a keverék összetevőire vonatkozó információkat, elnevezzük az ismeretleneket, felírjuk a lejátszódó reakciók egyenletét
Az érc összetevői:
ZnS HgS szennyeződés
tömeg: x g y g (3,45 - x - y) g
móltömeg: M = 97,4 M = 232,6
anyagmennyiség: x / 97,4 mol y / 232,6 mol
A pörkölés során lejátszódó reakciók:
ZnS + 1,5 O2 = ZnO + SO2
HgS + O2 = Hg + SO2
2. A keverékkel végzett kémiai reakciókból nyert adatok felhasználásával egyenleteket írunk fel az ismeretlenekre (x, y)
1. információ: A pörkölés során keletkezett higany tömege 0,724 g
Ebből a higany anyagmennyisége
n = m / M = 0,724 / 200,6 = 3,609×10-3 mol
A reakcióegyenlet szerint ez megegyezik a keverékben levő HgS anyagmennyiségével:
n(HgS) = n(Hg)
azaz
y / 232,6 = 3,609×10-3 ebből y = 0,839 g - ennyi HgS volt a keverékben

2. információ: A visszamaradó anyag tömege 2,206 g
A visszamaradó anyag: a pörkölés során keletkező ZnO és a keverékben levő szennyeződés
A cink-oxid anyagmennyisége a reakcióegyenlet alapján megegyezik a keverékben levő ZnS anyagmennyiségével:
n(ZnO) = n(ZnS) = x / 97,4 mol
Ebből a cink-oxid tömege
m(ZnO) = nM = (x / 97,4) × 81,4 = 0,8357x
A keverékben levő szennyeződés tömege
m(sz) = 3,45 - x - y
Ebbe beírva y már ismert értékét
m(sz) = 3,45 - x - 0,839 = 2,611 - x
Felhasználva, hogy a cink-oxid és a szennyeződés együttes tömege 2,206 g,
2,206 = m(ZnO) + m(sz) = 0,8357x + 2,611 - x = 2,611 - 0,1643x
Az egyenletet megoldva
x = 2,465 g - ennyi ZnS volt a keverékben
3. Megadjuk a keverék összetételét
Az érc összetétele tehát
ZnS 2,465 g 71,4 m/m%
HgS 0,839 g 24,3 m/m%
szennyeződés 0,146 g 4,23 m/m%
összesen 3,450 g

További tanácsok
- Minden esetben a feladat szövegében megadott atom- és móltömegekkel számoljunk (ha meg vannak adva).
- Ha a vizsgált keverék konkrét mennyisége nincs megadva, és a példában máshol sem szerepelnek konkrét mennyiségek, csak koncentrációk, százalékos összetételek, számoljunk 100 g, 1 dm3 vagy 100 mol keverékkel.

Ha van még kérdésed...
...akkor irány a fórum!

Gyakorló feladatok

2005 május / 6. feladat (10 pont)

2006 február / 7. feladat (10 pont)

2007 október / 7. feladat (10 pont)

2005 október / 9. feladat (14 pont)

2004 / 1. feladat (5 pont)

2001 / 2. feladat (10 pont)



Frissítve: 2012. augusztus 26.
kemiaerettsegi.hu © 2008-2015