Zadanie 6, zbiór cke 2023, chemia rozszerzona
Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.
Zadanie
Polecenie
Cząsteczki kwasu etanowego mogą łączyć się wiązaniami wodorowymi i tworzyć dimer, w którym dwie cząsteczki CH3COOH są połączone dwoma wiązaniami wodorowymi między grupami karboksylowymi.
Ten dimer występuje w stanie gazowym oraz w roztworach kwasu etanowego w rozpuszczalnikach nietworzących z nim wiązań wodorowych.
Roztwór 60,0 g kwasu octowego (1,00 mol) w 100,0 g benzenu wykazuje temperaturę wrzenia wyższą o 20,1 °C względem wrzenia czystego benzenu. Podwyższenie temperatury wrzenia rozpuszczalnika jest proporcjonalne do łącznej liczby drobin substancji rozpuszczonej w rozpuszczalniku. Tę zależność opisuje poniższy wzór:
gdzie Δt to różnica temperatury wrzenia roztworu i czystego rozpuszczalnika (wyrażona w °C), n to sumaryczna liczba drobin w roztworze (wyrażona w molach), mr to masa rozpuszczalnika (wyrażona w kilogramach), a Kb to stała ebulioskopowa, której wartość dla benzenu wynosi 2,51 °C ⋅ kg ⋅ mol−1.
Oblicz stężeniową stałą równowagi reakcji:
2 CH3COOH ⇌ (CH3COOH)2
w temperaturze T. W obliczeniach pomiń autodysocjację kwasu octowego i przyjmij, że otrzymany roztwór CH3COOH w benzenie miał gęstość równą 0,96 g ⋅ cm−3.
Korepetytor AI
Nie wiesz, jak ruszyć? Korepetytor zna to zadanie i poprowadzi Cię krok po kroku, bez gotowca.
3 rozmowy · bez karty · Zaloguj się
Sprawdź się
Odpowiedz i oceń, jak poszło. Klucz odsłoń dopiero, gdy masz swoją odpowiedź.
Zanim porównasz z kluczem
Jak poszło Ci z tym zadaniem?
Zaloguj się, żeby zapisać ocenę i wrócić do zadania później.
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanieKlucz i punktacja
Odpowiedź z klucza CKE
Przekształcając równanie podane w treści zadania, obliczamy sumaryczną liczbę drobin (wyrażoną w molach) kwasu octowego w roztworze benzenowym: mol.
Chociaż do roztworu wprowadzono 1,00 mol cząsteczek kwasu octowego, efektywna liczba drobin jest mniejsza ze względu na tworzenie się dimerów. Bilans dla reakcji 2 CH3COOH ⇌ (CH3COOH)2: początkowo 1,00 mol kwasu i 0 mol dimeru; zmiana −2x i +x; w równowadze 1,00 − 2x oraz x. Sumaryczna liczba drobin: 1,00 − 2x + x = 0,801, stąd x = 0,199 mol. Zatem nCH₃COOH = 1,00 − 2x = 0,602 mol, a n(CH₃COOH)₂ = 0,199 mol.
Objętość roztworu: mroztw = 100,0 + 60,0 = 160,0 g, .
Stężenia równowagowe: , .
Stała równowagi:
Schemat punktowania
rozwiązanie zawierające poprawnie zastosowaną metodę prowadzącą do poprawnego obliczenia wartości stałej równowagi reakcji dimeryzacji.
wyznaczenie liczby cząsteczek kwasu octowego oraz cząsteczek dimeru w stanie równowagi w roztworze, wyznaczenie (korzystając z podanego równania) sumarycznej liczby drobin w roztworze, poprawne obliczenie stężeń molowych kwasu octowego i jego dimeru w roztworze.
ALBO - obliczenie wartości stałej równowagi reakcji, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki).
wyznaczenie liczby cząsteczek kwasu octowego oraz cząsteczek dimeru w stanie równowagi w roztworze, wyznaczenie (korzystając z podanego równania) sumarycznej liczby drobin w roztworze.
ALBO - wyznaczenie liczby cząsteczek kwasu octowego oraz cząsteczek dimeru w stanie równowagi w roztworze, wyznaczenie (korzystając z podanego równania) sumarycznej liczby drobin w roztworze, obliczenie stężeń molowych kwasu octowego i jego dimeru w roztworze, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki).
wyznaczenie liczby cząsteczek kwasu octowego oraz cząsteczek dimeru w stanie równowagi w roztworze.
ALBO - wyznaczenie liczby cząsteczek kwasu octowego oraz cząsteczek dimeru w stanie równowagi w roztworze, wyznaczenie (korzystając z podanego równania) sumarycznej liczby drobin w roztworze, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki).
rozwiązanie całkowicie błędne albo brak rozwiązania.