ΧΗΜΕΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών Κεφ1 ΟΞΕΙΔΟΑΝΑΓΩΓΗ Πέριπτώσεις ασκήσεων του κεφαλαίου 1

ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΞΕΤΑΣΤΕΑ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ 2016-2017 ΧΗΜΕΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

Κεφάλαιο «ΟΞΕΙΔΟΑΝΑΓΩΓΗ – ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗ» Παρ. «Αριθμός οξείδωσης. Οξείδωση – Αναγωγή» Παρ. «Κυριότερα οξειδωτικά –αναγωγικά. Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής»

ΕΚΤΟΣ ΑΠΟ: - την υποενότητα «Συμπλήρωση αντιδράσεων οξειδοαναγωγής» με εξαίρεση τη «Μέθοδο μεταβολής του αριθμού οξείδωσης» η οποία είναι εντός ύλης και - την υποενότητα «Παραδείγματα οξειδοαναγωγικών αντιδράσεων» με εξαίρεση τα:

1) Οξείδωση ΝΗ3 από CuO, 4) Οξείδωση CO από KMnO4 παρουσία H2SO4 και5) Οξείδωση FeCl2 από K2Cr2O7 παρουσία HCl τα οποία είναι εντός ύλης.

Πως μέσα από την θεωρία του βιβλίο της Χημείας Προσανατολισμού Γ τάξης Ενιαίου Λυκείου

περνάμε σε  κάποιες χαρακτηριστικές ασκήσεις  Κεφάλαιου 1

(σελ37) Παράδειγμα 1

Av γνωρίζουμε ότι 11,9 g Sn απαιτούν για να οξειδωθούν πλήρως σε μια και μόνη χλωριούχο ένωση SnClx 400 mL διαλύματος KMnO4 0,1 M παρουσία HCl, να υπολογίσετε ποιο είναι το x

Λύση

Γράφουμε την οξειδοαναγωγική εξίσωση της οξείδωσης του κασσίτερου από το υπερμαγγανικό κάλιο λαμβάνοντας υπ όψην τον άγνωστο ΑΟ του κασσίτερου στην αντίδραση αυτή

KMnO4  + Sn  + HCl - > KCl  + ΜnCl2  +SnClx + H2O

Υπολογίζουμε συντελεστές λαμβάνοντας υπ όψην το άγνωστο ΑΟ του κασσίτερου ενώ ο ΑΟ του μαγγανίου είναι 5

xKMnO4  + 5Sn  +  16xHCl - > xKCl  + xΜnCl2  + 5SnClx +  8xH2O

Υπολογίζουμε τον αριθμό των moles του υπερμαγγανικού καλίου που υπάρχουν στο διάλυμα

n υπερμαγγανικου Καλίου = 400/1000. 0,1= 0.04 moles

Μετατρέπουμε τα γραμμάρια του κασσίτερου σε moles (MB Sn = 119)

n κασσίτερου = 11,9/119 =0,1  moles

Παίρνουμε αναλογίες:

x/0,04 = 5/0,1   άρα x=2

Παράδειγμα 2

Για να αντιδράσουν πλήρως 50ml διαλύματος υδροθείου, απαιτούνται 90ml διαλύματος  διχρωμικού καλίου 0,02Μ παρουσία υδροχλωρικού οξέος. Για να αντιδράσουν πλήρως 60ml από το ίδιο διάλυμα διχρωμικού καλίου, απαιτούνται 48ml διαλύματος ιδωιούχου καλίου παρουσία θειικού οξέος. Να υπολογιστεί η μοριακότητα των διαλυμάτων του υδροθείου και του ιωδιούχου καλίου

Λύση

Γράφουμε τις οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις

(1)  3H₂S-²    +    K₂Cr⁺⁶₂O7   + 8HCl   - >   S⁰  + 2KCl  + 2Cr⁺³Cl₃   + 7H2O

(2)  6KI-¹+ K₂Cr⁺⁶₂O₇ + 7H₂SΟ4  - >   3I⁰₂  + 4K₂SO₄  + Cr⁺³₂(SO4)_{3 +} 7H₂O

Βρίσκουμε τα moles του διχρωμικού καλίου στο 90 ml   0,02Μ

moles K₂Cr₂O7  =0,02 .90/1000 = 0,018

Με στοιχειομετρικούς υπολογισμούς βρίσκουμε τα moles του υδρόθειου που αντιδρούν στην πρώτη  χημική εξίσωση

moles H2S = 0,054 moles. Αυτά βρίσκονται μέσα σε 50ml διαλύματος. Άρα στα 1000ml του διαλύματος αυτού ευρίσκονται

0.108moles. Άρα η μοριακότητα του διαλύματος υδροθείου είναι 0,108Μ

Με τον ίδιο τρόπο υπολογίζουμε και την μοριακότητα του διαλύματος ιωδιούχου καλίου

Παράδειγμα 3

Μείγμα μάζας 27,6gr από χλωριούχο κάλιο και χλωριούχο σίδηρο(ΙΙ) αντιδρά πλήρως με διχρωμικό κάλιο παρουσία υδροχλωρίου, οπότε σχηματίζονται 15,85gr  τριχλωριούχου χρωμίου. Να βρεθεί η % κ.β. σύσταση του μείγματος.

Λύση

Έστω ότι το μείγμα του χλωριούχου καλίου και χλωριούχου σιδήρου περιέχει x moles KCl  και  ymoles FeCl2 .

Ας  βρούμε τα μοριακά βάρη τους 

ΜΒ (KCl) =  74,5    ΜΒ( FeCl2) =127

74,5χ  + 127y =27,6  (1)

Γράφουμε τις οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις

6KCl-¹+ K₂Cr⁺⁶₂O₇ + 14HCl  - >   3Cl⁰₂  + 8KCl  + 2Cr⁺³CL_{3 +} 7H₂O

6FeCl-¹_{2   +} K₂Cr⁺⁶₂O₇ + 14HCl  - >  6FeCl-¹₃   + 2KCl  + 2Cr⁺³CL_{3 +} 7H₂O

Από τα χ moles KCl παράγονται χ/3 moles χλωριούχου χρωμίου

Από τα y moles FeCl-¹₂  παράγονται  y/3 moles  χλωριούχου χρωμίου. Το  χλωριούχου χρωμίου έχει ΜΒ =158,5

Τα 15,85gr  τριχλωριούχου χρωμίου που σχηματίζονται είναι  15,85/ 158,5 moles =0,1 mole

x/3+y/3= 0,1  (2)

Επιλύοντας την (1) και (2) βρίσκουμε χ=0,2 και y=0,1. 

Βρίσκουμε την μάζα τους πολλαπλασιάζοντας με τα ΜΒ τους  (14,9 Kcl και 12,7 FeCl₃₎

Στα 27,6 γραμμάρια του μείγματος έχουμε 53,99% και 46,01% αντίστοιχα

 .

 ΠΗΓΕΣ

Χημεία Γ Λυκείου Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών.

Ανόργανη Χημεία κορέση -Ντάση 1985

Λυμένες ασκήσεις ανόργανης Χημείας  Σπύρου Μιχέλη