Lösningar till övningsuppgifter i Gymnasiekemi A - Kapitel 12

PDF-format

12.1
  1. Som bekant från kapitel 7 blir det varmt då man löser svavelsyra i vatten. Reaktionen är exoterm.
  2. energi måste tillföras för att reaktionen skall ske. Reaktionen är endoterm.
  3. Energi i form av solljus måste till för att fotosyntesen skall äga rum. Reaktionen är endoterm.
12.2

Se lärobokens svar och anvisningar.

Se även http://www.liber.se/mnt/kemi/Index/

12.3 Det angivna värdet på ΔH gäller för då två mol väte reagerar och bildar två mol vatten i flytande tillstånd. Tecknet på ΔH anger att reaktionen är exoterm. c) är alltså det felaktiga svaret.
12.4 Reaktionsformeln 3C(s) + 2Fe2O3(s) + 500 kJ 4Fe(s) + 3CO(g) innebär att ΔH för denna reaktion är 500 kJ och gäller för att 2 mol Fe2O3 reduceras. Då en mol Fe2O3 skall reduceras blir ΔH = 250 kJ.
12.5

Problemet går ut på att beräkna den energimängd som frigörs då en mol NaOH löses i vatten.

Man vet att då

20g =0,500 mol NaOH

löses i 1,00 kg vatten stiger temperaturen från 20,2° till 25,2o°.
Detta innebär att det frigörs 4,1· (25,2-20,2)·(1000 +20) J = 20910 J

Då en mol NaOH löses frigörs 2·20910 J = 41820 J = 42 kJ.

Svar ΔH = -42 kJ
12.6

Antag att temperaturstegringen är x°.

100g NH4NO3 mol=1,25mol

Enligt formeln upptas 26,5 kJ då 1,0 mol NH4NO3 löses. Då 1,25 mol löses upptas 1,25·26,5 kJ = 33,1 kJ = 33.1 · 103 J.
Lösningens massa är 100 g + 1000 g = 1100 g.

4,1 · x · 1100 = -33,1 · 103 x = -7,3

Svar: Lösningens temperatur blir 12,7°

Se även http://www.liber.se/mnt/kemi/Index/
12.7
  1. Förutom 100 g vatten så det är 0,1 mol NH4Cl som tar upp värme. Börja med att ta reda på hur mycket 0,1 mol NH4Cl väger.

    M = 14,0 + 4×1,0 + 35,5 = 53,5 g/mol

    0,1 mol NH4Cl väger 5,35 g.

    Lösningens massa är 100 + 5 = 105 g

    Temperatursänkningen är 25,0° - 21,0° = 4,0°

    Upptagen energi 4,1× 4,0 × 105 J = 1722 J

    Då 1 mol NH4Cl löses upptag 10 × 1722 J = 17220 J = 17 kJ

    Svar: ΔH = 17 kJ/mol
  2. Se lärobokens svar och anvisningar.
12.8

Då 1,0 g hexan förbränns avges 48,3 kJ.
En mol hexan har massan 6·12 + 14·1,0 = 86,0 g

Förbränningsentalpin är entalpiändringen då 1,0 mol hexan förbränns avges 86,0·48,3 kJ = 4153 kJ

Svar: ΔH = 4,15 · 103 kJ

12.9
  1. Se lärobokens svar och anvisningar.

  2. 1,00 dm3 heptan har massan 680 g (densiteten är 0,68 kg/dm3).
    Molmassan för heptan är 7·12,0 + 16·1,0 = 100 g/mol.
    ΔHc = -4853 kJ/mol
    Den frigjorda energin då 680 g heptan förbränns är
    ·4853=33000 kJ

    Svar: 33 . 103 kJ frigörs

  3. Antag att volymen V dm3 metanol går åt
    Mmetanol = 12,0 + 4·1,0+ 16,0 = 32,0 g/mol

    V dm3 metanol väger V·0,79·1000 g
    Antal mol metanol =24,6·V mol

    Värmemängden som frigörs då denna mängd metanol förbränns är 24,6·V·715 kJ = 17651·V kJ. Detta skall vara lika med den energi som frigörs då 1 dm3 heptan förbränns.

    17651·V = 33000
    V = 1,87

    Svar: 1,9 dm3 metanol åtgår.

Se även http://www.liber.se/mnt/kemi/Index/

12.10 Då bindningsstyrkan ökar i en molekyl blir den allt stabilare och får en lägre energi. Härav följer då, att om reaktanterna i en process är energirikare än produkterna, så har reaktanterna svagare bindningar än produkterna.
12.11 Se lärobokens svar och anvisningar