ogarniam.edu.pl
Klasa
Zacznij naukę →Zacznij →

ogarniam.edu.pl · Chemia · Synteza i umiejętności CKEklasa 4 LO · fiszki i quiz: ogarniam.edu.pl/lo/4/chemia/obliczenia-wieloetapowe-wydajnosc-ph-i-redoks/

Chemia · Synteza i umiejętności CKE · kl. 4 · zakres rozszerzony

Obliczenia wieloetapowe: wydajność, pH i redoks

Zadania rozszerzone łączą kilka kroków w jedno. Kluczem jest rozbicie ich na małe etapy i pilnowanie jednostek. Zobacz trzy typowe schematy.

ok. 4 min czytania10 fiszek8 pytań w quizie🔊 Posłuchaj notatki

1Wydajność

  • η = mrz przez mteor · 100%: η – wydajność [%], mrz – masa produktu otrzymana naprawdę [g], mteor – masa z równania [g]. Zamiast mas możesz wziąć liczby moli tego samego produktu.
  • Dane: 9,45 g tripeptydu Gly-Gly-Gly (M = 189 g/mol), hydroliza z wydajnością 80%, M(Gly) = 75 g/mol. Szukane: masa glicyny.
  • Wzór: n = m przez M (n – liczba moli [mol]); nrz = η · nteor.
  • Obliczenia: n = 9,45 : 189 = 0,050 mol. Teoretycznie 3 · 0,050 = 0,150 mol Gly, naprawdę 0,80 · 0,150 = 0,120 mol. m = 0,120 · 75 = 9,0 g.
  • Odpowiedź: 9,0 g glicyny. Krok dalej: glicyna reaguje z HCl 1 : 1, więc 0,50-molowego HCl trzeba 0,120 : 0,50 = 0,24 dm³.

2pH i równowaga

  • pH = −⁠log c(H⁺), c(H⁺) – stężenie jonów H⁺ [mol/dm³]. Mocny kwas jednoprotonowy: c(H⁺) = c(kwasu). Przykład: 0,010 mol HCl w 0,50 dm³ to c = 0,020 mol/dm³, pH = −⁠log 0,020 ≈ 1,7.
  • Słaby kwas HA ⇌ H⁺ + A⁻: Ka = [H⁺] · [A⁻] przez [HA] ([ ] – stężenia równowagowe [mol/dm³]). Gdy c przez Ka > 400, [H⁺] ≈ pierwiastek z Ka · c.
  • Dane: CH₃COOH, c = 0,10 mol/dm³, Ka = 1,8 · 10⁻⁵. Szukane: pH.
  • Obliczenia: c przez Ka ≈ 5600 > 400. [H⁺] = pierwiastek z 1,8 · 10⁻⁵ · 0,10 ≈ 1,34 · 10⁻³ mol/dm³. pH = −⁠log(1,34 · 10⁻³) ≈ 2,87.
  • Odpowiedź: pH ≈ 2,9.
Sprawdź, czy rozumiesz

Wydajność reakcji to stosunek

3Redoks

  • Węgiel grupy –CHO ma stopień utlenienia +1, a grupy –COOH +3. Utlenianie aldehydu oddaje więc 2e⁻ na cząsteczkę.
  • Dane: 18 g glukozy (M = 180 g/mol), nadmiar odczynnika Tollensa, M(Ag) = 108 g/mol. Ag⁺ + e⁻ → Ag.
  • Obliczenia: n(glukozy) = 18 : 180 = 0,10 mol, oddaje 0,20 mol e⁻, więc powstaje 0,20 mol Ag. m = 0,20 · 108 = 21,6 g.
  • Odpowiedź: 21,6 g srebra.
Zapamiętaj

Rozbij zadanie na kroki: masa, mole, równanie, wydajność, kolejna reakcja. W pH zacznij od stężenia jonów H⁺ (dla słabego kwasu z Ka), w redoksie od bilansu elektronów.

Uwaga na błąd

Wydajność liczysz z tego samego produktu (masa z masą albo mole z molami). Nie mieszaj masy teoretycznej jednego produktu z rzeczywistą drugiego.

✎Ściąga: Obliczenia wieloetapowe: wydajność, pH i redoks

Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.

  • Rozbij zadanie na kroki: masa, mole, równanie, wydajność, kolejna reakcja. W pH zacznij od stężenia jonów H⁺ (dla słabego kwasu z Ka), w redoksie od bilansu elektronów.
  • η = mrz przez mteor · 100%: η – wydajność [%], mrz – masa produktu otrzymana naprawdę [g], mteor – masa z równania [g]. Zamiast mas możesz wziąć liczby moli tego samego produktu.
  • pH = −⁠log c(H⁺), c(H⁺) – stężenie jonów H⁺ [mol/dm³]. Mocny kwas jednoprotonowy: c(H⁺) = c(kwasu). Przykład: 0,010 mol HCl w 0,50 dm³ to c = 0,020 mol/dm³, pH = −⁠log 0,020 ≈ 1,7.

?Quiz: powtórz przed kartkówką

8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.

  1. Wydajność reakcji to stosunek

    1. Amasy produktu do masy wody
    2. Bmasy substratu do masy produktu
    3. Cliczby moli wody do substratu
    4. Dmasy lub liczby moli otrzymanego produktu do teoretycznej
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: masy lub liczby moli otrzymanego produktu do teoretycznej – Dotyczy tego samego produktu, mnożymy przez 100%.

  2. Z 0,050 mol tripeptydu Gly-Gly-Gly przy wydajności 100% powstaje glicyny

    1. A0,300 mol
    2. B0,050 mol
    3. C0,100 mol
    4. D0,150 mol
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: 0,150 mol – Z jednej cząsteczki powstają trzy cząsteczki Gly.

  3. pH roztworu CH₃COOH o stężeniu 0,10 mol/dm³ (Ka = 1,8 · 10⁻⁵) wynosi około

    1. A5,7
    2. B1,0
    3. C2,9
    4. D4,7
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: 2,9 – [H⁺] = pierwiastek z Ka · c = pierwiastek z 1,8 · 10⁻⁶ ≈ 1,3 · 10⁻³ mol/dm³, więc pH ≈ 2,9.

  4. pH roztworu HCl o stężeniu 0,020 mol/dm³ wynosi około

    1. A0,020
    2. B2,0
    3. C12,3
    4. D1,7
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: 1,7 – pH = −⁠log 0,020 ≈ 1,7.

  5. Jaki stopień utlenienia ma węgiel w grupie –COOH?

    1. A−⁠1
    2. B+2
    3. C+1
    4. D+3
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: +3 – Węgiel ma trzy wiązania z tlenem (podwójne z =O i pojedyncze z –OH) i jedno z węglem, więc jego stopień utlenienia wynosi +3.

  6. Ile moli elektronów oddaje 0,10 mol glukozy utlenianej do kwasu glukonowego?

    1. A0,60 mol
    2. B0,10 mol
    3. C0,20 mol
    4. D0,40 mol
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: 0,20 mol – Grupa –CHO zmienia się w –COOH, czyli +1 → +3, 2e⁻ na cząsteczkę.

  7. Z 0,10 mol glukozy w próbie Tollensa (nadmiar odczynnika) powstaje srebra

    1. A10,8 g
    2. B2,16 g
    3. C21,6 g
    4. D43,2 g
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: 21,6 g – n(Ag) = 0,20 mol, m = 0,20 · 108 = 21,6 g.

  8. Ile elektronów oddaje cząsteczka etanolu utleniana do kwasu etanowego?

    1. A4
    2. B2
    3. C6
    4. D1
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: 4 – Węgiel przy –OH ma stopień utlenienia −⁠1, a w –COOH +3.

Cały dział „Synteza i umiejętności CKE”: ściąga i próbny sprawdzian →

Kartkówka albo sprawdzian już blisko?

Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.

Rozwiąż quiz · 8 pytańFiszki · 10🔊 Posłuchaj notatki

Więcej: Chemia, klasa 4

Aminy: budowa, rzędowość i nazwyAminy jako zasady: sole, moc zasad i anilinaAminokwasy białkowe: szereg L, reszty i formy w roztworzePeptydy: sekwencje, hydroliza i obliczeniaStruktura II- i III-rzędowa białekDenaturacja, wysalanie i koagulacjaPróby na białka: dobór odczynników i wnioskiSzereg D, wzory Hawortha i anomery glukozyReakcje glukozy i fruktozy: Tollens, Trommer i woda bromowaDisacharydy: wiązanie O-glikozydowe, maltoza, celobioza i sacharozaSkrobia i celuloza: wiązania, rozgałęzienia i hydrolizaWoda mineralna i napoje: jony, mineralizacja i twardośćLeki i substancje w organizmie: antacida, węgiel aktywowany, aspirynaChemia w kuchni i w domu: udrażniacz, srebro, ciasto i seryPowietrze: smog, kwaśne opady i efekt cieplarniany w zadaniachWoda pitna i ścieki: uzdatnianie i oczyszczanieGleba: pomiar kwasowości, sorpcja i wapnowanieObliczenia: mol, masa i stężenie w zadaniach z biochemiiCiągi przemian i identyfikacja substancjiJak zapisać odpowiedź na maturze: wzory, ładunki, jednostki i karta wzorów