Аркуші з формулами, ключові кроки методів для кожної теми та 14 задач для практики, з повними розв’язками наприкінці.
24 g Al і 80 g Cl2 реагують за рівнянням 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3. Яка маса m AlCl3 може утворитися?
У реакції 2H2 + O2 → 2H2O 20 g H2 реагує повністю (інші реагенти в надлишку) і збирають 157,3 g H2O. Знайдіть вихід у відсотках Y.
Потрібно 500 mL розчину з концентрацією 0,25 mol/L, а в наявності є вихідний розчин з концентрацією 6 mol/L. Скільки води Vwater треба додати до вихідного розчину?
200 mL розчину з концентрацією 1,5 mol/L змішують із 250 mL розчину тієї самої речовини з концентрацією 0,6 mol/L. Знайдіть концентрацію c суміші (об’єми адитивні).
Який об’єм V займає 110 g газу (Ar) при 250 kPa і 80 °C? Вважайте газ ідеальним.
Стала кількість газу (N₂) переходить від 150 kPa, 5 L, 25 °C до 700 kPa і 50 °C. Знайдіть новий об’єм V2.
Брусок масою 150 g (матеріал: залізо, c = 0,449 J/(g·°C)) за температури 200 °C опускають у 150 g води (c = 4,18 J/(g·°C)) за 17 °C у теплоізольованій склянці. Знайдіть кінцеву температуру Tf.
За стандартними ентальпіями утворення знайдіть ΔH° реакції 2C2H6 + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O(l).
У посудину вносять 1 mol/L H₂ і 1 mol/L I₂, і вони реагують: H₂ + I₂ ⇌ 2HI, Kc = 49. Знайдіть рівноважну концентрацію [H2].
PCl₅ розкладається: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, Kc = 0,05 за температури реакції. Спочатку в посудині є лише PCl₅ з концентрацією 1,5 mol/L. Знайдіть рівноважну концентрацію [PCl5].
Знайдіть pH pH розчину 0,5 mol/L, де розчинена речовина — бензойна кислота (Ka = 6,3 × 10⁻⁵).
Буфер містить 0,2 mol/L речовини «молочна кислота» і 0,8 mol/L її натрієвої солі. Ka = 0,00014. Знайдіть pH pH буфера.
Реакція другого порядку (−rA = k·CA²) у реакторі періодичної дії має k = 0,05 L/(mol·min) і початкову концентрацію 2 mol/L. Скільки часу потрібно, щоб досягти ступеня перетворення 60 %? Знайдіть t.
Реакція має енергію активації 40 kJ/mol. При 40 °C вона надто повільна. До якої температури T2 (в °C) її треба нагріти, щоб вона пришвидшилася в 5 разів?
Відповідь: m = 100,3 g
Стехіометрія: зрівняне рівняння рахує частинки, а не грами. Переведіть масу в моль за n = m/M, використайте коефіцієнти рівняння як мольне співвідношення, а потім поверніться до маси: m = n·M. Якщо реагентів два, лімітуючий реагент — той, що закінчується першим і визначає кількість продукту.
Відповідь: Y = 88 %
Стехіометрія: зрівняне рівняння рахує частинки, а не грами. Переведіть масу в моль за n = m/M, використайте коефіцієнти рівняння як мольне співвідношення, а потім поверніться до маси: m = n·M. Якщо реагентів два, лімітуючий реагент — той, що закінчується першим і визначає кількість продукту.
Відповідь: Vwater = 479,2 mL
Молярна концентрація: концентрація c = n/V у mol/L, де n = m/M. Під час розведення додають розчинник, але не розчинену речовину, тож кількість речовини не змінюється: c₁·V₁ = c₂·V₂. Коли змішують два розчини однієї речовини, кількості речовини додаються, як і об’єми.
Відповідь: c = 1 mol/L
Молярна концентрація: концентрація c = n/V у mol/L, де n = m/M. Під час розведення додають розчинник, але не розчинену речовину, тож кількість речовини не змінюється: c₁·V₁ = c₂·V₂. Коли змішують два розчини однієї речовини, кількості речовини додаються, як і об’єми.
Відповідь: V = 32,34 L
Рівняння стану ідеального газу: PV = nRT, де n = m/M.
Відповідь: V2 = 1,161 L
Об’єднаний газовий закон: для сталої кількості ідеального газу P1V1/T1 = P2V2/T2.
Відповідь: Tf = 34,75 °C
Теплота й ентальпія: для нагрівання речовини потрібна теплота q = m·c·ΔT. У калориметрі теплота, віддана гарячим тілом, дорівнює теплоті, отриманій холодним. Зміну ентальпії реакції знаходять за ентальпіями утворення: ΔH° = ΣΔH°f(продукти) − ΣΔH°f(реагенти), кожну множать на її коефіцієнт.
Відповідь: ΔH° = −3119 kJ
Теплота й ентальпія: для нагрівання речовини потрібна теплота q = m·c·ΔT. У калориметрі теплота, віддана гарячим тілом, дорівнює теплоті, отриманій холодним. Зміну ентальпії реакції знаходять за ентальпіями утворення: ΔH° = ΣΔH°f(продукти) − ΣΔH°f(реагенти), кожну множать на її коефіцієнт.
Від’ємне: реакція виділяє теплоту (екзотермічна).
Відповідь: [H2] = 0,2222 mol/L
Хімічна рівновага: для реакції aA + bB ⇌ cC + dD константа рівноваги Kc = [C]c[D]d/([A]a[B]b), де беруть рівноважні концентрації. Таблиця ICE (початкове, зміна, рівновага) пов’язує початкові кількості з рівноважними через одне невідоме x, помножене на коефіцієнти.
Відповідь: [PCl5] = 1,25 mol/L
Хімічна рівновага: для реакції aA + bB ⇌ cC + dD константа рівноваги Kc = [C]c[D]d/([A]a[B]b), де беруть рівноважні концентрації. Таблиця ICE (початкове, зміна, рівновага) пов’язує початкові кількості з рівноважними через одне невідоме x, помножене на коефіцієнти.
Відповідь: pH = 2,253
pH: pH = −log₁₀[H₃O⁺] і pOH = −log₁₀[OH⁻], причому pH + pOH = 14 при 25 °C. Сильні кислоти й основи дисоціюють повністю. Слабка кислота — лише частково: Ka = x²/(c − x), де x = [H₃O⁺]. Буфер зі слабкої кислоти та спряженої основи підпорядковується рівнянню Гендерсона–Гассельбаха: pH = pKa + log([A⁻]/[HA]).
HA ⇌ H⁺ + A⁻: дисоціює x mol/L кислоти.
Відповідь: pH = 4,456
pH: pH = −log₁₀[H₃O⁺] і pOH = −log₁₀[OH⁻], причому pH + pOH = 14 при 25 °C. Сильні кислоти й основи дисоціюють повністю. Слабка кислота — лише частково: Ka = x²/(c − x), де x = [H₃O⁺]. Буфер зі слабкої кислоти та спряженої основи підпорядковується рівнянню Гендерсона–Гассельбаха: pH = pKa + log([A⁻]/[HA]).
Відповідь: t = 15 min
Integrated rate laws: zero order: C = C₀ − kt (straight line, t½ = C₀/(2k)); first order: ln(C₀/C) = kt (t½ = ln 2/k); second order: 1/C − 1/C₀ = kt (t½ = 1/(kC₀)). Conversion X means C = C₀(1 − X).
Відповідь: T2 = 76,64 °C
Reaction rates: for a first-order reaction −dC/dt = kC, so C = C₀·e−kt and the half-life ln 2/k does not depend on concentration. For a second-order reaction 1/C = 1/C₀ + kt. The rate constant rises with temperature following Arrhenius: k = A·e−Ea/(RT).
ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry