Аркуші з формулами, ключові кроки методів для кожної теми та 14 задач для практики, з повними розв’язками наприкінці.
16 g Al і 80 g Cl2 реагують за рівнянням 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3. Яка маса m AlCl3 може утворитися?
У реакції 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3 4 g Al реагує повністю (інші реагенти в надлишку) і збирають 18,58 g AlCl3. Знайдіть вихід у відсотках Y.
Потрібно 500 mL розчину з концентрацією 0,05 mol/L, а в наявності є вихідний розчин з концентрацією 5 mol/L. Який об’єм V1 вихідного розчину потрібен?
150 mL розчину з концентрацією 0,25 mol/L змішують із 100 mL розчину тієї самої речовини з концентрацією 1,2 mol/L. Знайдіть концентрацію c суміші (об’єми адитивні).
Резервуар об’ємом 20 L містить 480 g газу (Ar) при 40 °C. Вважайте газ ідеальним і знайдіть тиск P.
Стала кількість газу (He) переходить від 350 kPa, 5 L, 30 °C до 450 kPa і 60 °C. Знайдіть новий об’єм V2.
Брусок масою 100 g (матеріал: мідь, c = 0,385 J/(g·°C)) за температури 170 °C опускають у 300 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 CH4 + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O(l).
У посудину вносять 1 mol/L H₂ і 1 mol/L I₂, і вони реагують: H₂ + I₂ ⇌ 2HI, Kc = 64. Знайдіть рівноважну концентрацію [H2].
PCl₅ розкладається: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, Kc = 0,1 за температури реакції. Спочатку в посудині є лише PCl₅ з концентрацією 0,8 mol/L. Знайдіть рівноважну концентрацію [PCl5].
Знайдіть pH pH розчину 0,5 mol/L, де розчинена речовина — гіпохлоритна кислота (Ka = 3 × 10⁻⁸).
Буфер містить 0,5 mol/L речовини «бензойна кислота» і 0,5 mol/L її натрієвої солі. Ka = 6,3 × 10⁻⁵. Знайдіть pH pH буфера.
Реакція нульового порядку має k = 0,02 mol/(L·min) і початкову концентрацію 1 mol/L. Скільки часу потрібно, щоб досягти ступеня перетворення 30 %? Знайдіть t.
Реакція першого порядку має константу швидкості 0,005 s⁻¹ при 60 °C і енергію активації 70 kJ/mol. Знайдіть передекспоненційний множник A у рівнянні Арреніуса.
Відповідь: m = 79,07 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 = 93,99 %
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: V1 = 5 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 = 0,63 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: P = 1564 kPa
Рівняння стану ідеального газу: PV = nRT, де n = m/M.
Відповідь: V2 = 4,274 L
Об’єднаний газовий закон: для сталої кількості ідеального газу P1V1/T1 = P2V2/T2.
Відповідь: Tf = 21,56 °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° = −890,3 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] = 0,2 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] = 0,5628 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 = 3,912
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 = 4,201
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: A = 4,728 × 10⁸ s⁻¹
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