Aloitusjakso. n( Fe) 0, mol 0, 090 mol. 1 = 0,08953 mol 6, = 5, ,4 mol. 3. a) m(fe) 5, 0 g. M(Fe) 55,85 g/mol. n(fe) =?

Transkriptio

1 Aloitusjakso. a) m(fe) = 5,0 g M(Fe) = 55,85 g/mol (Fe) =? Ratkaistaa kysytty aiemäärä suureyhtälöstä m M m(fe) 5, 0 g ( Fe) 0, 0895 mol 0, 090 mol M(Fe) 55,85 g/mol b) (Fe) = 0,0895 mol N A = 6, /mol N(Fe) =? N Ratkaistaa kysytty hiukkaste lukumäärä suureyhtälöstä, josta N N A N 1 N(Fe) = (Fe) NA = 0,0895 mol 6, = 5, ,4 10 mol c) (Au) = (Fe) = 0,0895 mol M(Au) = 196,97 g/mol m(au) =? Ratkaistaa kysytty kulla massa suureyhtälöstä m, josta m M M m(au) = (Au) M(Au) = 0,0895 mol 196,97 g/mol = 17,6 g 18 g A Mooli 1

2 4. a) m(mgco ) =,00 g M(MgCO ) = 84,2 g/mol ((MgCO ) =? Ratkaistaa kysytty aiemäärä suureyhtälöstä m(mgco ),00 g m M (MgCO ) 0, mol 0, 056 mol M(MgCO ) 84, 2 g/mol b) (MgCO ) = 0,05579 mol (ioit) =? Magesiumkarboaati kaavasta MgCO ähdää, että yksi mooli tätä yhdistettä sisältää yhde mooli magesiumioeja Mg 2+ ja yhde mooli karboaatti-ioeja 2- CO. Täte (ioit) = 2 (yhdiste) eli 2 0,05579 mol = 0, mol 0,0712 mol. Mooli 2

3 5. a) c(naoh(aq)) = 0,500 mol/dm V(liuos) = 200 ml = 0,200 dm M(NaOH) = 9,998 g /mol m(naoh) =? Ratkaistaa liuoksee tarvittava atriumhydroksidi aiemäärä suureyhtälöstä: c, josta c V V c V (NaOH) (NaOH) (liuos) 0, 500 mol/dm 0, 200 dm 0,10000 mol Lasketaa, mikä massa atriumhydroksidia o puittava: m, josta m M M m(naoh) (NaOH) M (NaOH) 0,10000 mol 9, 998g/mol, 9998 g 4, 00 g. b) Puitaa 4,00 grammaa atriumhydroksidia mahdollisimma tarkasti. Liuotetaa atriumhydroksidi dekatterilasissa lopputilavuutta pieempää tilavuutee tislattua vettä.» Ku atriumhydroksidi o täysi liueut, siirretää liuos 200 ml: mittapulloo.» Huuhdotaa dekatterilasi muutama kerra pieellä määrällä vettä.» Täytetää mittapullo merkkiviiva saakka ja sekoitetaa liuosta muutama kerra,» Tehdää mittapulloo tarvittavat merkiät ja lisätää syövyttävä aiee varoitusmerkki. c) Koska atriumhydroksidi o syövyttävää aietta, tulee sitä puittaessa ja liuotettaessa käyttää suojalaseja ja suojakäsieitä. Liuokse säilytyspulloo laitetaa varoitusmerkki syövyttävästä aieesta. Mooli

4 6. a) Kyseessä o ympäristölle vaarallise aiee varoitusmerkki. b) vesiliuosta c) Täyspipetillä, sillä se o tarki tilavuude mittauksee käytettävä välie. d) 100 millilitra mittapulloo e) c 1= 0,0100 mol/dm V 1 = 5,00 ml = 0,00500 dm V 2 = 100 ml = 0,100 dm c 2 =? Ratkaistaa laimeoksee tuleva kuparisulfaati aiemäärä suureyhtälöstä: c, josta c V V c V 5 (CuSO 4) 1(CuSO 4) 1 0,0100 mol/dm 0,00500dm 5, mol. Ratkaistaa laimeokse kuparisulfaattikosetraatio suureyhtälöstä: c V c 5 (CuSO 4 ) 5, mol 2 V2 0,100 dm 4 5, mol/dm 0,500 mmol/dm. f) c(cuso 4 5 H 2O(aq)) = 0,0100 mol/dm V(liuos) = 50,0 ml = 0,0500 dm M(CuSO 4 5 H 2O) = 249,700 g/mol m(cuso 4 5 H 2O) =? Ratkaistaa, mikä aiemäärä kidevedellistä kuparisulfaattia oli valmistetussa liuoksessa: c, josta c V V c V 4 (CuSO4 5 H2O) (CuSO4 5 H2O) (liuos) 0,0100 mol/dm 0,0500dm 5, mol. Lasketaa kidevedellise kuparisulfaati massa: m, josta m M M m(cuso 5 H O) (CuSO 5H O) M (CuSO 5H O) , mol 249, 700 g/mol 0,12485 g 0,125 g. Mooli 4

5 7. m-%(hno ) = 69 % = 0,69 (HNO ) = 1,41 g/cm M(HNO ) = 6,018 g/mol c(hno ) =? Aetu tiheyde perusteella yksi millilitra liuosta paiaa 1,41 grammaa. Yhde liuoslitra (dm ) massa o tämä perusteella cm 1,14 g/cm = g. Massaprosettise osuude perusteella typpihapo osuus yhde liuoslitra kokoaismassasta o m(hno ) = 0, g = 972,9 g. Yhdessä liuoslitrassa oleva typpihapo aiemäärä o (HNO ) m(hno ) M (HNO ) 972,9 g 6, 018 g/mol Typpihapo kosetraatioksi saadaa c (HNO ) 15,44 mol 15,44 mol. (HNO ) 15,44 mol/dm 15 mol/dm. V (HNO ) 1,0 dm Mooli 5

6 Luku a) H = 170 kj S = +160 J = 0,160 kj (huomaa yksikkömuuos) t = 25,0 C => T = (27, ,0) K = 298,15 K G =? Lasketaa Gibbsi eergiamuutos lausekkeesta G = H T S => G = ( 170 kj) 298,15 (+ 0,160 kj) = 1417,7 kj 1420 kj. Koska G: lukuarvo o egatiivie, reaktio o spotaai. b) Etaoli- ja happimolekyyleillä tulee olla riittävästi eergiaa, jotta törmäykset johtavat reaktioo. Huoeelämmö lämpöeergia ei riitä aktivoitumiseergiakyykse ylittymisee. c) Reaktio saa käyistymää viemällä siihe lisäeergiaa esimerkiksi palavalla tulitikulla. 1.6 H = +179 kj/mol S = +160 J/mol K = +0,160 J/mol K (huomaa yksikkömuuos) t = 20,0 C => T = (20,0 + 27,15) K = 29,15 K Kalsiumkarboaati hajoamie o spotaai huoeelämmössä, jos Gibbsi eergiamuutokse arvoksi saadaa egatiivie luku. Lasketaa G: arvo lausekkeesta G = H - T S. G = (+179 kj/mol) 29,15 K (+0,160 J/mol K) = +12,096 kj/mol +12 kj/mol. Koska G: lukuarvo o positiivie, reaktio ei ole spotaai. Jotta kalsiumkarboaati hajoamie olisi spotaai, tulee lausekkee H T S arvoksi saada egatiivie luku. Reaktio o spotaai, ku H T S < 0. Koska H o positiivie, tulee T S: lukuarvo olla suurempi kui H: lukuarvo. Ratkaistaa, millä T: arvolla tämä toteutuu: T > Δ H Δ S = +179kJ/mol = 1118,75 K. +0,160kJ/mol K Muutetaa lämpötila Celsius-asteiksi: t = (1118,75-27,15) C =845,60 C 846 C. Kalsiumkarboaati hajoamie o spotaai, ku lämpötila o korkeampi kui 846 C. Mooli 1

7 Luku a) m(h 2) = 10,0 g M(H 2) = 2,016 g/mol M(O 2) = 2,00 g/mol m(o 2) =? Tasapaiotettu reaktioyhtälö o 2 H 2(g) + O 2(g) 2 H 2O(l). Lasketaa vedy aiemäärä: m(h ) 10,0 g 2 (H 2) = = = 4,960 mol. M (H 2) 2,016 g/mol (O 2) 1 Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella =, jote (H ) 2 2 (O 2) = 1 2 (H2) = 1 2 4,960 mol = 2,4802 mol. Lasketaa hape massa: m(o 2) = (O 2) M(O 2) = 2,4802 mol 2,00 g/mol = 79,66 g 79,4 g. b) (H 2) = 4,960 mol M(H 2O) = 18,016 g/mol m(h 2O) =? (H2O) 2 Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella = eli (H 2O) = (H 2) = 4,960 mol. (H ) 2 Lasketaa vede massa: m(h 2O) = (H 2O) M(H 2O) = 4,960 mol 18,016 g/mol = 89,65 g 89,4 g 0,0894 kg 2 c) Ku lasketaa yhtee vedy ja hape massat (10,0 g + 79,4 g = 89,4 g) ja verrataa sitä muodostuee vede massaa (89,4 g), huomataa, että reaktiossa ei häviä aietta. Mooli 1

8 1.14 a) N 2H 4(g) + O 2(g) N 2(g) + 2 H 2O(g). b) m(n 2H 4) = 150 g M(N 2H 4) = 2,052 g/mol M(O 2) = 2,00 g/mol m(o 2) =? Lasketaa hydratsiii aiemäärä m( N2H4) 150 g ( N2H4) 4, 6799 M( N H ) 2, 052 g / mol 2 4 mol Tasapaiotetu reaktioyhtälö mukaa (O 2) 1 = (N H ) eli (O 2) = (N 2H 4) = 4,6799 mol. Lasketaa hape massa: m(o 2) = (O 2) M(O 2) = 4,6799 mol 2,00 g/mol = 149,76 g 150 g. c) m(n 2H 4) =,0 kg = 000 g M(N 2H 4) = 2,052 g/mol (kaasut) =? Lasketaa hydratsiii aiemäärä m(n H ) 000g 2 4 (N2H 4) = = = 9,60 mol. M (N2H 4) 2,052g/mol Tasapaiotetu reaktioyhtälö mukaa (kaasut) = (N H ) jote (kaasut) = (N 2H 4) = 9,60 mol = 280,80 mol 280 mol. Mooli 2

9 1.15 a) m(o 2) = 0,50 g M(O 2) = 2,00 g/mol M(Na 2O 2) = 77,98 g/mol m(na 2O 2) =? Tasapaiotettu reaktioyhtälö o 2 Na 2O 2(s) + 2 H 2O(l) 4 NaOH(aq) + O 2(g). m(o 2) 0,50 g Lasketaa hape aiemäärä (O 2) = = = 0,0156 mol. M (O ) 2,00 g/mol 2 Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella (Na 2O 2) 2 = jote (Na 2O 2) = 2 (O 2) = 2 0,0156 mol = 0,0126 mol. (O ) 1 2 Lasketaa atriumperoksidi massa m(na 2O 2) = (Na 2O 2) M(Na 2O 2) = 0,0126 mol 77,98 g/mol = 2,48 g 2,4 g. b) (O 2) = 0,0156 mol V(liuos) = 75 ml = 0,075 dm c(naoh) =? Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella (NaOH) 4 = jote (NaOH) = 4 (O 2) = 4 0,0156 mol = 0,06252 mol. (O ) 1 2 Ratkaistaa atriumhydroksidiliuokse kosetraatio suureyhtälöstä c. V c (NaOH) V (liuos) 0,06252 mol 0,075 dm (NaOH) = = = 0,86 mol/dm 0,8 mol/dm. Mooli

10 1.16 m(kclo ) = 2,00 g M(KClO ) = 122,55 g/mol m(ruisku) = 11,450 g m(ruisku + O 2) = 12,170 g M(O 2) = 2,00 g/mol saato-%(o 2) =? Δ Kaliumkloraati hajoamista kuvaava reaktioyhtälö o O Lasketaa kaliumkloraati aiemäärä: m(kclo ) 2,00 g (KClO ) = = = 0,01620 mol. M (KClO ) 122,55 g/mol 2 KClO s 2 KCl s + g. 2 Reaktioyhtälö kertoimie perusteella (O 2) =, jote (O 2) = (KClO ) = 0,01620 mol = 0, mol. (KClO ) Lasketaa hape teoreettie saato: m(o 2) = (O 2) M(O 2) = 0, mol 2,00 g/mol = 0,786 g. Lasketaa puitustuloste perusteella saadu hape massa: m(o 2) = m(ruisku + O 2) m(ruisku) = 12,170 g 11,450 g = 0,720 g. Hape prosetuaalie saato o saatu massa 0,720 g saato-%(o 2) = = 100 % = 91,912 % 91,9 %. teoreettie massa 0,786 g Mooli 4

11 1.17 a) V(NaOH) = 25,0 ml = 0,0250 dm c(hcl) = 0,10 mol/dm V(HCl) = 15,8 ml = 0,0158 dm c(naoh) =? Neutraloitumisreaktio reaktioyhtälö o NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H 2O(l). Ratkaistaa suolahapo aiemäärä suureyhtälöstä c, josta V (HCl) = c(hcl) V(HCl) = 0,10 mol/dm 0,0158 dm = 0, mol. Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella (NaOH) = (HCl) = 0, mol. Lasketaa atriumhydroksidiliuokse kosetraatio: c (NaOH) V (NaOH) 0, mol 0,0250 dm (NaOH) = = = 0,0620 mol/dm 0,06 mol/dm. b) c(ba(oh) 2) = 0,00250 mol/dm V(Ba(OH) 2) = 10,0 ml = 0,0100 dm c(hno ) = 0,500 mol/dm V(HNO ) =? Neutraloitumisreaktio reaktioyhtälö o Ba(OH) 2(aq) + 2 HNO (aq) Ba(NO ) 2(aq) + 2 H 2O(l). Ratkaistaa bariumhydroksidi aiemäärä suureyhtälöstä c, josta V (Ba(OH) 2) = c(ba(oh) 2) V(Ba(OH) 2) = 0,00250 mol/dm 0,0100 dm = 2, mol. Tasapaiotetu reaktioyhtälö mukaa (HNO ) 2 (Ba(OH) ) =, jote (HNO ) = 2 (Ba(OH) 2) = 2 2, mol = 5, mol. Ratkaistaa tarvittava typpihapo tilavuus suureyhtälöstä c, josta V V -5 (HNO ) 5, mol (HNO ) = = = 0, dm 0,100 ml. c(hno ) 0,500 mol/dm Mooli 5

12 1.18 a) Tasapaiotetaa esi hiili- ja vetyatomit. Lähtöaiee kaikki hiiliatomit (x) ovat hiilidioksidimolekyylissä, jote hiilidioksidi etee tulee kerroi x => x CO 2. Lähtöaiee kaikki vetyatomit (y) ovat vesimolekyylissä, jote vede etee tulee kerroi ½ y => ½ y H 2O. Yhteelaskettu happimolekyylie määrä reaktiotuotteissa o tällöi 2x + ½y. Lisätää tämä kerroi lähtöaiee happea sisältävä yhdistee eli NO: etee => 2x + ½y NO. Täsmätää lopuksi reaktiotuotteea muodostuva typpimolekyyli kerroi NO: kertoime avulla. Type kerroi o ½ (2x + ½y) N 2 => x + ¼ y N 2. Tasapaiotettu reaktioyhtälö o C xh y (g) + (2x + ½ y) NO (g) x CO 2 (g) + ½ y H 2O (g) + (x + ¼ y) N 2 (g). b) m(co 2) = 10,0 g M(CO 2)= 44,01 g/mol m(h 2O) = 4,60 g M(H 2O) = 18,016 g/mol Ratkaistaa muodostuee hiilidioksidi aiemäärä: m(co ) 10,0 g 2 (CO 2) = = = 0,22722mol. M (CO 2) 44,01g/mol Hiilivedy hiiliatomie aiemäärä (C) = (CO 2) = 0,22722 mol. Ratkaistaa muodostuee vede aiemäärä: m(h O) 4,60g 2 (H2O) = = = 0,255mol. M (H2O) 18,016g/mol Hiilivedy vetyatomie aiemäärä (H) = 2 (H 2O) = 2 0,255 mol = 0,51066 mol. Hiilivedy hiili- ja vetyatomie aiemäärie suhde (C) : (H) = 0,22722 mol : 0,51066 mol 1 : 2,25 josta saadaa pieimmäksi kokoaislukusuhteeksi 4 : 9. Hiilivedy suhdekaava o (C 4H 9) x. Mooli 6

13 c) m(c 8H 18) = 1,0 kg = g M(C 8H 18) = 114,224 g/mol M(NO) = 0,01 g/mol m(no) =? Tasapaiotettu reaktioyhtälö o 2 C 8H 18 (g) + 50 NO (g) 16 CO 2 (g) + 18 H 2O (g) + 25 N 2 (g). Lasketaa oktaai aiemäärä: m(c H ) 1000 g 8 18 (C8H 18) = = = 8,755mol. M (C8H 18) 114,224g/mol Tasapaiotetu reaktioyhtälö mukaa ( NO) 50, ( C H ) 2 jote (NO) = (C8H18) = 25 8,755 mol = 218,9 mol. Lasketaa typpimooksidi massa: m(no) = (NO) M(NO) = 218,9 mol 0,01 g/mol = 6569 g 6,6 kg. Mooli 7

14 Ylioppilastehtäviä 2. V(kloriittiäyte) = 25,0 ml = 0,0250 dm V(Na 2S 2O ) = 2,5 ml = 0,025 dm c(na 2S 2O ) = 0,200 M = 0,200 mol/dm c(naclo) =? 2 Ratkaistaa jodi kassa reagoieide tiosulfaatti-ioie SO 2 josta = c V. aiemäärä suureyhtälöstä c, V Koska tiosulfaatti-ioie aiemäärä o sama kui atriumtiosulfaati aiemäärä, merkitää 2- (S2O ) = (Na 2S 2O ) = c(na 2S 2O ) V(Na 2S 2O ) = 0,200 mol/dm 0,025 dm = 0, mol. Jälkimmäise reaktioyhtälö kertoimie perusteella (I ) 1 =, jote (S O ) (I 2) = (S2O ) = 0, mol = 0, mol. 2 2 Ylemmästä reaktioyhtälöstä ähdää, että (I 2) = (ClO ), joka puolestaa o (NaClO), jote (NaClO) = 0, mol. Ratkaistaa kloriiti atriumhypokloriittikosetraatio: c (NaClO) V (kloriittiäyte) 0, mol 0,0250 dm (NaClO) = = = 0,1000 mol/dm 0,10 mol/dm.

15 Luku a) Rauta(III)oksidi koostuu Fe + ja O 2 -ioeista. Alumiii o alkuaie, joka luovuttaa ulkoelektroisa Fe + - ioeille, jolloi muodostuu rauta-atomeja ja alumiii-ioeja Al +. Site reaktiossa alumiii hapettuu ja rauta(iii)-ioit pelkistyvät. b) Koska alumiii hapettuu, se toimii pelkistimeä. Hapettimea toimivat rauta(iii)oksidi rautaioit, jotka pelkistyvät alkuaie raudaksi. c) m(fe) = 100,0 g M(Fe) = 55,85 g/mol M(Al) = 26,98 g/mol M(Fe 2O ) = 159,70 g/mol m(al) =? m(fe 2O ) =? Ratkaistaa sytyvä rauda aiemäärä: m(fe) 100,0 g (Fe) = = = 1,79051 mol. M (Fe) 55,85 g/mol Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella: (Al) 2 =, jote (Al) = (Fe) = 1,79051 mol. (Fe) 2 Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella (Fe2O ) 1 =, jote (Fe 2O ) = 1 (Fe) 2 2 (Fe) = 1 2 1,79051 mol = 0, mol Lasketaa molempie lähtöaieide massa: m(al) = (Al) M(Al) = 1,79051 mol 26,98 g/mol = 48,080 g 48,1 g m(fe 2O ) = (Fe 2O ) M(Fe 2O ) = 0, mol 159,70 g/mol = 142,972 g 14,0 g. Mooli 1

16 2.7 m(rautalaka) = 2,225 g V(äyteliuos) = 250 ml = 0,250 dm V(titrattu äyte) = 25,0 ml = 0,0250 dm c(k 2C ro 7(aq)) = 0,0185 mol/dm V(K 2C ro 7(aq)) = 1,0 cm = 0,010 dm M(Fe) = 55,85 g/mol m-%(fe) =? Ratkaistaa, mikä aiemäärä kaliumdikromaattiliuosta o tarvittu reagoimaa täydellisesti titrauksee otetu äyttee sisältämie rauta(ii)-ioie kassa: (K 2C ro 7) = c(k 2C ro 7) V(K 2C ro 7) = 0,0185 mol/dm 0,010 dm = 5, mol. Kaliumdikromaati kaavasta (K 2C ro 7) ähdää, että yhdessä moolissa kaliumdikromaattia o yksi mooli 2- dikromaatti-ioeja Cr2O 7 eli reagoieide dikromaatti-ioie aiemäärä r Cr O = K C O = 5, mol. Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella (Cr O ) 2+ (Fe ) =, jote (Fe ) = 6 5, mol =, mol Rauta-atomit hapettuvat rauta(ii)-ioeiksi seuraava osareaktio mukaisesti: Fe Fe e -. Yksi mooli rauta-atomeja tuottaa site yhde mooli rauta(ii)-ioeja, jote (Fe) = (Fe 2+ ). Ratkaistaa tämä perusteella rauda massa 25,0 millilitra äytteessä: m(fe) = (Fe) M(Fe) =, mol 55,85 g/mol = 0,19218 g. Alkuperäise äyttee kokoaistilavuus oli 250 millilitraa, jote rautalakaäyttee sisältämä rauda kokoaismassa o 10 0,19218 g = 1,9218 g. Ratkaistaa lopuksi rautalaga sisältämä rautapitoisuus massaprosetteia: 1,9218 g m-%(fe) = 100 % = 86,7 % 86,4 %. 2,225 g Mooli 2

17 Luku a) c(h 2SO 4) = 0,15 mol/dm V(H 2SO 4) = 10 ml = 0,010 dm c(naoh) = 0,05 mol/dm V(NaOH) =? Neutraloitumisreaktio o 2 NaOH(aq) + H 2SO 4(aq) Na 2SO 4(aq) + 2 H 2O(l). Ratkaistaa rikkihapo aiemäärä: (H 2SO 4) = c(h 2SO 4) V(H 2SO 4) = 0,15 mol/dm 0,010 dm = 0, mol. Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella (NaOH) 2 =, josta (NaOH) = 2 (H2SO 4) = 2 0,001500mol = 0,00000 mol. (H SO ) Ratkaistaa atriumhydroksidi tilavuus: V (NaOH) c(naoh) 0,00000 mol (NaOH) = = = 0,08571dm 86ml. 0,05 mol/dm b) m(hcl) = 1,65 g M(HCl) = 6,458 g/mol V 1(HCl) = 1,0 l = 1,0 dm V 2(HCl)= 40 ml = 0,040 dm c(ca(oh) 2) = 0,025 mol/dm V(Ca(OH) 2)) =? Neutraloitumisreaktio o Ca(OH) 2(aq) + 2 HCl(aq) CaCl 2(aq) + 2 H 2O(l). Ratkaistaa, mikä aiemäärä vetykloridia o yhdessä litrassa suolahappoa: m(hcl) 1,65 g (HCl) = = = 0, mol. M (HCl) 6,458 g/mol Suolahapo kosetraatio o site: c (HCl) V (HCl) 0, mol (HCl) = = = 0,4529 mol/dm. 1,0 dm Ratkaistaa, mikä aiemäärä suolahappoa o 40 ml: tilavuudessa (= V 2(HCl)):

18 (HCl) = c(hcl) V 2(HCl) = 0,04529 mol/dm 0,040 dm = 0, mol. Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella: (Ca(OH) 2) =, josta (Ca(OH) 2) = (HCl) = 0, mol = 0, mol. (HCl) Ratkaistaa kalsiumhydroksidi tilavuus: V (Ca(OH) ) 0, mol 2 (Ca(OH) 2) = = = 0,0624 dm 6 ml. c(ca(oh) 2) 0,025 mol/dm c) m(mg(oh) 2) = 10 mg = 0,10 g M(Mg(OH) 2) = 58,26 g/mol c(h PO 4) = 0,075 mol/dm V(H PO 4) =? Neutraloitumisreaktio o Mg(OH) 2(s) + 2 H PO 4 (aq) Mg (PO 4) 2(aq) + H 2O(l). Ratkaistaa magesiumhydroksidi aiemäärä: m(mg(oh) ) 0,10 g 2 (Mg(OH) 2) = = = 0, mol. M (Mg(OH) 2) 58,26 g/mol Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella: (HPO 4) =, josta (HPO 4) = (Mg(OH) 2) = 0, mol = 0, mol. (Mg(OH) ) 2 Ratkaistaa fosforihapo tilavuus: V (H PO ) 0, mol 4 (HPO 4) = = = 0,01981 dm 20 ml. c(hpo 4) 0,075 mol/dm

19 2.11 m(puhdistusaie) = 25,7 g V 1(äyteliuos) = 250 ml V 2(titrattu äyteliuos) = 10,0 ml c(h 2SO 4) = 0,06 mol/dm V(H 2SO 4) = 7, ml = 0,07 dm M(NH ) = 17,04 g/mol m-%(nh ) =? Neutraloitumisreaktio o 2 NH (aq) + H 2SO 4(aq) (NH 4) 2SO 4(aq). tai 2 NH 4OH(aq) + H 2SO 4(aq) (NH 4) 2SO 4(aq) + 2 H 2O(l). Lasketaa eutraloitumisreaktiossa kuluee rikkihapo aiemäärä: (H 2SO 4) = c(h 2SO 4) V(H 2SO 4) = 0,06 mol/dm 0,07 dm = 0,0014 mol. Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella: (NH ) 2 =, josta (NH ) = 2 (H2SO 4) = 2 0,0014 mol = 0, mol. (H SO ) Lasketaa ammoiaki massa titratussa äytteessä (10,0 ml): m(nh ) = (NH ) M(NH ) = 0, mol 17,04 g/mol = 0,04575 g. Puhdistusaieesta oli valmistettu 250 millilitra äyte, jote ammoiaki kokoaismassa tutkitussa määrässä o 25 0,04575 g = 1,144 g. Lasketaa ammoiaki osuus massaprosetteia: m m(nh ) 1,144 g 2,7 g -%(NH ) = 100% = 100 % = 4,509 % 4,5 %. m(äyte) Feoliftaleiii o happo-emäsidikaattori. Ku äyteliuoksee lisätää idikaattoria, havaitaa titraukse ekvivalettipiste äyteliuokse väri muutoksea. Näyteliuoksessa o titraukse jälkee suolaa ja vettä, jote se voidaa huuhtoa viemärii.

20 2.12 m(na 2CO + NaCl) = 2,898 g V(HCl) = 45 ml = 0,045 dm c(hcl) = 2,0 mol/dm V(NaOH) = 19 ml = 0,019 dm c(naoh) =,0 mol/dm M(Na 2CO ) = 105,99 g/mol m-%(na 2CO ) =? Seokse atriumkarboaatti reagoi suolahapo kassa seuraavasti: Na 2CO (s) + 2 HCl(aq) 2 NaCl(aq) + CO(g) + H 2O(l). Näytteesee lisäty suolahapo kokoaisaiemäärä o: (HCl) lisätty = c(hcl) V(HCl) = 2,0 mol/dm 0,045 dm = 0,09000 mol. Titrauksessa kuluee atriumhydroksidiliuokse avulla voidaa ratkaista, mikä aiemäärä suolahappoa oli jääyt reagoimatta eli kuika paljo suolahappoa oli ylimääri. Ratkaistaa, mikä aiemäärä atriumhydroksidia tarvittii eutraloimaa ylimäärä suolahappoa: (NaOH) = c(naoh) V(NaOH) =,0 mol/dm 0,019 dm = 0,05700 mol. Natriumhydroksidi ja suolahapo välie eutraloitumisreaktio o: NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H 2O(l). Tämä perusteella (HCl) ylimääri = (NaOH) = 0,05700 mol. Ratkaistaa, mikä aiemäärä suolahappoa oli reagoiut atriumkarboaati hajoamisreaktiossa: (HCl) reagoiut = (HCl) lisätty (HCl) ylimääri = 0,09000 mol 0,05700 mol = 0,000 mol. Natriumkarboaati hajoamisreaktio perusteella (Na 2CO ) =, josta (Na 2CO ) = (HCl) = 0,000 mol = 0,01650 mol. (HCl) Ratkaistaa seoksessa ollee atriumkarboaati massa: m(na 2CO ) = (Na 2CO ) M(Na 2CO ) = 0,01650 mol 105,99 g/mol = 1,749 g. Natriumkarboaati osuus massaprosetteia o: m m(na CO ) 1,749 g 2,898 g 2 -%(Na 2CO ) = 100 % = 100 % = 60,5 % = 60 %. m(äyte)

21 Lisäty vede tilavuudella ei ole merkitystä, sillä seoksessa ollee atriumkarboaati aiemäärä ei muutu se liuetessa vetee.

22 Luku a) Kaliumitraati vesiliuoksessa o K + - ja NO -ioeja. Vastaavasti bariumkloridi vesiliuoksessa Ba 2+ - ja Cl -ioeja. Taulukkokirja mukaa sekä kaliumkloridi että bariumitraatti ovat vetee rusaasti liukeevia suoloja. Liuoksia yhdistettäessä ei tapahdu saostumisreaktiota. b) Natriumsulfaati ja lyijy(ii)itraati vesiliuoksia yhdistettäessä muodostuu atriumitraattia ja lyijy(ii)sulfaattia. Taulukkokirja mukaa atriumitraatti o vetee rusaasti liukeeva suola. Lyijy(II)sufaatti o se sijaa vetee iukkaliukoie. Tapahtuu seuraavaa saostumisreaktio: Pb aq + SO aq PbSO s c) Natriumfosfaati ja rauta(iii)itraati vesiliuoksia yhdistettäessä muodostuu atriumitraattia ja rauta(iii)fosfaattia. Taulukkokirja mukaa atriumitraatti o vetee rusaasti liukeeva suola. Rauta(III)fosfaatti se sijaa o vetee iukkaliukoie. Tapahtuu seuraava saostumisreaktio: Fe aq + PO aq FePO s

23 2.15 m(malmiäyte) = 5,0 kg = g V 1(malmiliuos) = 20 l V 2(äyteliuos) = 200 ml m(nic 8H 14N 4O 4) = 140 mg = 0,140 g M(NiC 8H 14N 4O 4) = 288,922 g/mol M(Ni) = 58,69 g/mol (Ni) =? Ratkaistaa, mikä aiemäärä yhdistettä NiC 8H 14N 4O 4 saostui: NiC H N O m NiC H N O 0,140 g M NiC H N O 288,922 g/mol = = = 4, mol. 4 4 Yhdistee NiC 8H 14N 4O 4 kaavasta ähdää, että yhdessä moolissa yhdistettä o yksi mooli Ni(II)-ioeja jote 200 ml: äyttee (Ni 2+ ) = (NiC 8H 14N 4O 4) = 4, mol. Koko malmiliuokse kokoaistilavuus oli 20 litraa, jote siiä olevie ikkeli(ii)-ioie aiemäärä (Ni 2+ ) = 100 4, mol = 0, mol. Ratkaistaa ikkeli(ii)-ioie massa: m(ni 2+ ) = (Ni 2+ ) M(Ni 2+ ) = 0, mol 58,69 g/mol = 2,849 g = m(ni). Ratkaistaa, kuika mota promillea ikkeliä malmi sisälsi: m(ni) 2,849 g Ni = 1000 = 1000 = 0,5688 = 0,57. m(malmi) 5000 g

24 2.16 a) V(vesiäyte) = 2,0 l m(agcl) = 102 mg = 0,102 g M(AgCl) = 14,2 g/mol M(Cl - )= 5,45 g/mol Cl -pitoisuus (mg/l) =? Ratkaistaa saostuee hopeakloridi aiemäärä: m(agcl) M (AgCl) 0,102 g 14,2 g/mol -4 (AgCl) = = = 7, mol. Hopeakloridi saostumisreaktio Ag + (aq) + Cl (aq) AgCl(s) perusteella (AgCl) 1 - (Cl ) =, jote (Cl ) = (AgCl) = 7, mol. Lasketaa kloridi-ioie massa tutkitussa äytteessä: m(cl ) = (Cl ) M(Cl) = 7, mol 5,45 g/mol = 0, g = 25,229 mg. Pohjavettä oli tutkimuksessa 2,0 litraa, jote kloridi-ioipitoisuus yksikössä mg/l o 25,229 mg = 12,61 mg/l 1 mg/l. 2,0 l b) Suure äytetilavuude (2,0 litraa) käsittely o hakalaa. Saostuma suodatus suuresta tilavuudesta vie rusaasti aikaa. Pohjavede kloridi-ioipitoisuus o hyvi piei, jote haihduttamalla suuri osa vedestä pois, saadaa väkevämpi kloridi-ioiliuos. Saostumie o täydellisempää, ku liuostilavuus o pieempi, sillä osa hopeakloridisaostumasta voi liueta suuree vesimäärää. c) Kloridi-ioipitoisuudeksi saataisii liia suuri arvo, sillä sulfaatti-ioit voisivat myös saostua iukkaliukoisea hopeasulfaattia.

25 2.17 V(jätevesi) = m = dm = l - PO4 -pitoisuus = 22 mg/l M - 4 PO = 94,97 g/mol M(FeSO 4) = 151,92 g/mol m(feso 4) =? Lasketaa, mikä o fosfaatti-ioie kokoaismassa puhdistamolle tulevassa jätevedessä: 4 m PO = 22 mg/l l = mg = g. Lasketaa, mikä massa fosfaatti-ioeja pitäisi saostua, jotta iitä poistuisi 95 %: m PO = 0, g = g. 4 saostuva Ratkaistaa saostuvie fosfaatti-ioie aiemäärä: m(po ) g (PO ) = = = 411 mol. (PO ) 94,97 g/mol saostuva - M 4 Saostumisreaktio reaktioyhtälö perusteella: + (Fe ) 1 + =, jote (Fe ) = 411 mol. - (PO 4 ) 1 Rauta(II)sulfaati kaava ja rauta(ii)-ioie hapettumisreaktioide perusteella (FeSO 4) = (Fe 2+ ) = (Fe + ), jote tarvittava rauta(ii)sulfaati aiemäärä o 411 mol. Ratkaistaa, mikä massa rauta(ii)sulfaattia tarvitaa: m(feso 4) = (FeSO 4) M(FeSO 4) = 411 mol 151,92 g/mol = g = 518,2 kg 0,52 t.

26 Luku a) 2 NaN (s) 2 Na(l) + N 2(g) b) V(N 2) = 40 l (N 2) = 1,20 g/l M(N 2) = 28,02 g/mol M(NaN ) = 65,02 g/mol m(nan ) =? m Ratkaistaa muodostuva type massa tiheyde suureyhtälöstä =, josta m = V. V m(n 2) = (N 2) V(N 2) = 1,20 g/l 40 l = 48,00 g. Ratkaistaa, mikä aiemäärä typpeä muodostuu: m(n ) 48,00 g 2 (N 2) = = = 1,71 mol. M (N 2) 28,02 g/mol Tasapaiotetu reaktioyhtälö mukaa (NaN ) 2 2 =, jote (NaN ) = 1,71 mol = 1,142 mol. (N ) 2 Tarvittava atriumatsidi massa o: m(nan ) = (NaN ) M(NaN ) = 1,142 mol 65,02 g/mol = 74,25 74 g.

27 2.20 a) Kalsiitti (kalkkikivi) = CaCO piidioksidi = SiO 2 rauta(iii)oksidi = Fe 2O alumiiioksidi = Al 2O poltettu kalkki = CaO hiilidioksidi = CO 2 vesi = H 2O sammutettu kalkki = Ca(OH) 2 kalsiumkarboaatti = CaCO b) 1400 C CaCO s CaO s + CO g 2 CaO(s) + H 2O(l) Ca(OH) 2(s) Ca(OH) 2(s) + CO 2(g) CaCO (s) + H 2O(l) c) m(cao) = 100 kg = g M(CaO) = 56,08 g/mol M(CaCO ) = 100,09 g/mol m(caco ) =? Ratkaistaa poltetu kalki (CaO) aiemäärä: m(cao) g (CaO) = = = 1 78,2 mol. M (CaO) 56,08 g/mol Kalsiiti hajoamisreaktio reaktioyhtälö o CaCO (s) CaO(s) + CO 2(g.). Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella (CaCO ) 1 =, jote (CaCO ) = 1 78,2 mol. (CaO) 1 Ratkaistaa kalsiiti massa: m(caco ) = (CaCO ) M(CaCO ) = 178,2 mol 100,09 g/mol = g 178 kg.

28 2.21 a) m(c 6H 12O 6) = 2,0 kg = g M(C 6H 12O 6) = 180,156 g/mol M(CH CH 2OH) = 46,068 g/mol m(ch CH 2OH) =? Käymisreaktio reaktioyhtälö o C 6H 12O 6(aq) 2 CH CH 2OH(aq) + 2 CO 2(g). Ratkaistaa, mikä massa glukoosia muuttuu etaoliksi: m(c 6H 12O 6) = 0, g = g. m(c6h12o 6) 1700 g Ratkaistaa etaoliksi muuttuva glukoosi aiemäärä: (C6H12O 6) = = = 9,46 mol. M (C H O ) 180,156 g/mol Etaoli käymisreaktio reaktioyhtälö perusteella (CHCH2OH) 2 =, jote (CHCH 2OH) = 2 (C6H12O 6) = 2 9,46 mol = 18,87 mol. (C H O ) 1 Muodostuva etaoli massa o m(ch CH 2OH) = (CH CH 2OH) M(CH CH 2OH) = 18,87 mol 46,068 g/mol = 869, g 0,87 kg. b) m(ch CH 2OH) = 869, g = 0,896 kg (CH CH 2OH) = 0,79 kg/dm V(vesi) = 10,0 l = 10,0 dm til-%( CH CH 2OH) =? m m Lasketaa muodostuva etaoli tilavuus tiheyde suureyhtälöstä =, josta V =. V V m(ch CH OH) 0,869 kg 2 (CHCH2OH) = = = 1,100 dm. (CHCH2OH) 0,79 kg/dm Koko liuokse tilavuus o V(liuos) = V(vesi) + V(CH CH 2OH) = 10,0 dm + 1,100 dm = 11,100 dm. Etaoli osuus tilavuusprosetteia o V (CHCH2OH) 1,100 dm til-%(ch CH2OH) = 100 % = 100 % = 9,910 % 9,9 %. V (liuos) 11,100 dm c) (C 6H 12O 6) = 9,46 mol (CO 2) = 1,9 kg/m

29 M(CO 2) = 44,01 g/mol V(CO 2) =? Etaoli käymisreaktio reaktioyhtälö perusteella (CO 2) 2 =, jote (CO 2) = 2 (C6H12O 6) = 2 9,46 mol = 18,87 mol. (C H O ) Muodostuva hiilidioksidi massa o m(co 2) = (CO 2) M(CO 2) = 18,87 mol 44,01 g/mol = 80,5 g. m m Ratkaistaa muodostuva hiilidioksidi tilavuus tiheyde suureyhtälöstä, josta V. V V m(co ) 0,805 kg 2 (CO 2) = = = 0,471 m 0,44 m. (CO 2) 1,9 kg/m

30 2.22 (kaasut) = 1,56 mol M(C 2H 4N 2O 6) = 152,072 g/mol M(H 2O) = 18,016 g/mol m(c 2H 4N 2O 6) =? m(h 2O) =? Diitroglykoli hajoamisreaktio tasapaiotettu reaktioyhtälö o: C 2H 4N 2O 6(l) 2 CO 2(g) + 2 H 2O(g) + N 2(g). Tasapaiotetu reaktioyhtälö mukaa (C2H4N2O 6) =, jote (C2H4N2O 6) = (kaasut) = 1,56 mol = 0,1200 mol. (kaasut) Ratkaistaa diitroglykoli massa: m(c 2H 4N 2O 6) = (C 2H 4N 2O 6) M(C 2H 4N 2O 6) = 0,1200mol 152,072 g/mol = 47,445 g 47,4 g. Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella (H2O) 2 =, jote (H2O) = 2 (C2H4N2O 6) = 2 0,1200 mol = 0,62400 mol (C H N O ) tai: (H2O) =, jote (H2O) = (kaasut) = 1,56 mol = 0,62400 mol. (kaasut) Lasketaa vesihöyry massa: m(h 2O) = (H 2O) M(H 2O) = 0,62400mol 18,016 g/mol = 11,242 g 11,2 g.

31 Ylioppilastehtäviä 2. a) m(mg 2P 2O 7) = 22,2 mg = 0,222 g M(Mg 2P 2O 7) = 222,56 g/mol M(Mg 2+ ) = 24,1 g/mol m(mg 2+ ) =? Dimagesiumdifosfaati aiemäärä o: m( Mg P O ) 0,222 g ( Mg2P2 O7 ) = = = 0, mol. M ( Mg2P2 O 7 ) 222,56 g/mol Yhdessä moolissa dimagesiumdifosfaattia (Mg 2P 2O 7) o se kaava perusteella kaksi moolia magesiumioeja, jote alkuperäisessä liuoksessa o ollut kaksikertaie määrä magesiumioeja eli (Mg 2+ ) = 2 (Mg 2P 2O 7)= 2 0, mol = 0, mol. m Ratkaistaa liuoksessa ollee magesiumi massa suureyhtälöstä, josta M m(mg 2+ ) = (Mg 2+ ) M(Mg 2+ ) = 0, mol 24,1 g/mol = 0, g 50,7 mg. b) (Mg 2+ ) = 0, mol V(liuos) = 100,0 ml = 0,1000 l Liuokse magesiumioikosetraatio o (Mg ) 0, mol c(mg ) = = = 0, mol/l 0,02087 mol/l. V (liuos) 0,1000 l

32 Luku.1.2 a) (SO 2) =,0 mol (O 2) = 2,0 mol Reaktioyhtälö kertoimie mukaa (SO ) 2 2 = (O ) 1 2 eli reaktiossa kuluva rikkidioksidi aiemäärä o 2 (O 2). Koska reaktiossa o happea 2,0 moolia, reagoiva rikkidioksidi aiemäärä olisi 2 2,0 mol = 4,0 mol. Rikkidioksidia o kuiteki vai,0 mol, jote se o reaktio rajoittava tekijä. b) (SO 2) =,0 mol (rajoittava tekijä) (O 2) aluksi = 2,0 mol (O 2) ylimääri =? Koska rikkidioksidi o reaktio rajoittava tekijä, lasketaa kuluva hape aiemäärä se perusteella: (O 2) 1 = (SO ) 2 2, josta (O 2) = 1 (SO 1 2) =,0 mol = 1,5mol. 2 2 Ratkaistaa, kuika paljo happea o ylimääri: (O 2) ylimääri = 2,0 mol 1,5 mol = 0,5 mol. c) (SO 2) =,0 mol (rajoittava tekijä) (H 2SO 4) =? Reaktioyhtälö kertoimie mukaa (H2SO 4) 2 = (H2SO 4) = (SO 2),0 mol. (SO ) 2 2 Mooli 1

33 . m(o 2) = 10,0 g M(O 2) = 2,00 g/mol m(h 2) = 20,0 g M(H 2) = 2,016 g/mol M(H 2O) = 18,016 g/mol m(h 2O) =? Tasapaiotettu reaktioyhtälö o 2 H 2(g) + O 2(g) 2 H 2O(l). Ratkaistaa kummaki lähtöaiee aiemäärä: m(o ) 10,0 g 2 (O 2) = = = 0,1250 mol M (O 2) 2,00 g/mol m(h ) 20,0 g 2 (H 2) = = = 9,9206 mol. M (H 2) 2,016 g/mol Tasapaiotetu reaktioyhtälö kertoimie mukaa (H 2 ) 2 = eli (H 2) = 2 (O 2). (O ) 1 2 Jotta 0,1250 moolia happikaasua reagoisi täydellisesti, tarvittava vedy aiemäärä o (H 2) = 2 (O 2) = 2 0,1250 mol = 0,62500 mol. Koska vetyä o käytettävissä 9,9206 mol, o sitä ylimääri, jote happi loppuu reaktiossa esi. Happi o site reaktio rajoittava tekijä. Hape aiemäärä siis määrää muodostuva vede aiemäärä. Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella (H2O) 2 =, jote (H 2O) = 2 (O 2) = 2 0,1250 mol = 0,62500 mol. (O ) 1 2 Lasketaa sytyvä vede massa: m(h 2O) = (H 2O) M(H 2O) = 0,62500 mol 18,016 g/mol = 11,260 g 11, g. Mooli 2

34 .4 a) SiO 2(s) + C(s) SiC(s) + 2 CO(g). b) m(sio 2) =,00 g M(SiO 2) = 60,09 g/mol m(c) = 4,50 g M(C) = 12,01 g/mol M(SiC) = 40,10 g/mol m(sic) =? Lasketaa piidioksidi ja hiile aiemäärä: m(sio ),00 g 2 (SiO 2) = = = 0, mol M (SiO 2) 60,09 g/mol m(c) 4,50 g (C) = = = 0,7469 mol. M (C) 12,01 g/mol Reaktioyhtälö kertoimie perusteella (C) =, jote piidioksidi kassa reagoiva hiile aiemäärä o (SiO ) 1 2 (C) = (SiO 2) = 0, mol = 0,14978 mol. Koska hiiltä o käytettävissä 0,7469 mol, o sitä ylimääri. Reaktio rajoittava tekijä o site piidioksidi. Ratkaistaa piikarbidi aiemäärä piidioksidi aiemäärä perusteella. Reaktioyhtälö kertoimie mukaa (SiC) = (SiO 2) = 0, mol. Ratkaistaa piikarbidi massa: m(sic) = (SiC) M(SiC) = 0, mol 40,10 g/mol = 2,0020 g 2,00 g. c) (SiO 2) = 0, mol (rajoittava tekijä) (C) aluksi = 0,7469 mol m(c) ylimääri=? Lasketaa, mikä aiemäärä hiiltä jää reagoimatta: (C) ylimääri= (C) (SiO 2) = 0,7469 mol 0, mol = 0,22491 mol. Reagoimatta jääee hiile massa o: m(c) = (C) ylimääri M(C) = 0,22491 mol 12,01 g/mol = 2,7012 g 2,70 g. Mooli

35 .5 m(c 2H 2) = 1,9 g M(C 2H 2) = 26,06 g/mol m(o 2) =,45 g M(O 2) = 2,00 g/mol m(o 2) =? Täydellise palamisreaktio tasapaiotettu reaktioyhtälö o 2 C 2H 2(g) + 5 O 2(g) 4 CO 2(g) + 2 H 2O(g). Ratkaistaa lähtöaieide aiemäärät: m(c H ) 1,9 g 2 2 (C2H 2) = = = 0, mol M (C2H 2) 26,06 g/mol m(o ),45 g 2 (O 2) = = = 0,10781 mol. M (O 2) 2,00 g/mol Reaktioyhtälö kertoimie perusteella lähtöaieide aiemäärie suhde o: (C H ) 2 (O 2) Tämä suhtee perusteella hape aiemäärä tulisi olla (C H ) eli 5 0, mol 0,1852 mol. 2 Happea o käytettävissä vai 0,10781 moolia, jote se o reaktio rajoittava tekijä. Palamie ei site ole täydellistä. Ratkaistaa täydellisee palamisee tarvittava hape massa täydellisee palamisee tarvittava hape aiemäärä avulla: m(o 2) = (O 2) M(O 2) = 0,1852 mol 2,00 g/mol = 5,902 g 5,9 g Mooli 4

36 .6 V(AgNO (aq)) = 25 ml = 0,025 dm c(agno (aq)) = 0,010 mol/dm m(z) = 20 mg = 0,020 g M(Z) = 65,8 g/mol M(Ag) = 107,87 g/mol m(ag) =? Ratkaistaa lähtöaieide aiemäärät: (AgNO ) = c(agno ) V(AgNO ) = 0,010 mol/dm 0,025 dm = 2, mol m(z) M (Z) 0,020 g 65,8 g/mol -4 (Z) = = =, mol. Reaktioyhtälö kertoimie mukaa lähtöaieide aiemäärie suhde o (AgNO ) 2 =. (Z) 1 Tarvittava hopeaitraati aiemäärä olisi tämä suhtee perusteella: (AgNO ) = 2 (Z) = 2, mol. Koska hopeaitraattia o käytössä vai 2, mol, o hopeaitraatti reaktio rajoittava tekijä. Muodostuva hopea aiemäärä ratkaistaa hopeaitraati aiemäärä perusteella. Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella (Ag) 2 (AgNO ) 2-4 = (Ag) = (AgNO ) = 2, mol. Reaktiossa muodostuva hopea massa o: m(ag) = (Ag) M(Ag) = 2, mol 107,87 g/mol = 0,02697 g 0,027 = 27 mg. Mooli 5

37 Luku.2.9 m(c H 8) = 5,0 kg = g M(C H 8) = 44,094 g/mol V m = 22,41 dm /mol V(O 2) =? V(CO 2) =? Propaai palamisreaktio tasapaiotettu reaktioyhtälö o C H 8(g) + 5 O 2(g) CO 2(g) + 4 H 2O(g). Ratkaistaa propaai aiemäärä: m(c H ) 5000 g 8 (CH 8) = = = 11,4mol. M (CH 8) 44,094 g/mol Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella: (O 2) 5 =, jote (O 2) = 5 (C H 8) = 5 11,4 mol = 567,0 mol. (C H ) 1 8 Kuluee hape tilavuus NTP-oloissa o: V(O 2) = (O 2) V m = 567,0 mol 22,41 dm /mol = dm dm = 1 10 l. Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella (CO 2) = jote (CO 2) = (C H 8) = 11,4 mol = 40,2 mol. (C H ) 1 8 Vapautuva hiilidioksidi tilavuus NTP-oloissa o: dm V mol (CO 2) = 40,2 mol 22,41 = dm dm = 7,6 10 l. Mooli 1

38 .10 m(co(nh 2) 2) = 0 kg = 0 10 g M(CO(NH 2) 2) = 60,062 g/mol V m= 22,41 dm /mol V(NH ) =? Ratkaistaa urea aiemäärä: m(co(nh ) ) g (CO(NH 2) 2) = = = 499,5 mol. M (CO(NH 2) 2) 60,062g/mol Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella: (NH ) 2 =, josta (NH ) = 2 (CO(NH 2) 2) = 2 499,5 mol = 999,0 mol. (CO(NH ) ) Ammoiaki tilavuus NTP-oloissa o: V(NH ) = (NH ) V m = 999,0 mol 22,41 dm /mol = dm dm = 22 m. Mooli 2

39 .11 a) 2 CuO(s) + C(s) 2 Cu(s) + CO 2(g). b) m(cuo) = 79,5 kg = g m(c) = 100 kg = g M(CuO) = 79,55 g/mol M(C) = 12,01 g/mol m(cu) =? Selvitetää, kumpi lähtöaieista o reaktio rajoittava tekijä. Kupari(II)oksidi aiemäärä o: m(cuo) g (CuO) = = = 999,7 mol. M (CuO) 79,55 g/mol Hiile aiemäärä o: m(c) g (C) = = = 826,4 mol. M (C) 12,01 g/mol Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella: (C) 1 = (CuO) 2, jote tarvittava hiile aiemäärä (C) = 1 2 (CuO) = 1 999,7 mol = 499,69 mol. 2 Koska hiiltä o käytettävissä 8 26,4 moolia, o sitä ylimääri. Reaktio rajoittava tekijä o site kupari(ii)oksidi. Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella muodostuva kupari aiemäärä o: (Cu) 2 =, jote (Cu) = (CuO) = 999,7 mol. (CuO) 2 Reaktiossa sytyvä kupari massa: m(cu) = (Cu) M(Cu) = 999,7 mol 6,55 g/mol = 6510 g 6,5 kg. c) (CuO) = 999,7 mol (rajoittava tekijä) V m= 22,41 dm /mol V(CO 2) =? Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella: Mooli

40 (CO 2) =, jote (CO 2) = (CuO) = 999,7 mol = 499,69 mol. (CuO) Hiilidioksidi tilavuus NTP-oloissa o: V(CO 2) = (CO 2) V m = 499,69 mol 22,41 dm /mol = dm dm =11,2 m. Mooli 4

41 .12 m(x) = 1,00 g V(H 2) = 0,94 l = 0,94 dm V m= 22,41 dm /mol X =? Metalli X ja suolahapo välise reaktio tasapaiotettu reaktioyhtälö o: X(s) + 2 HCl(aq) XCl 2(aq) + H 2(g). Ratkaistaa sytyee vetykaasu aiemäärä NTP-oloissa: V (H ) 0,94 dm (H ) = = = 0, mol. 22,41 dm /mol 2 2 Vm Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella: (X) 1 = (X) = (H 2) = 0, mol. (H ) 1 2 Metalli moolimassa saadaa ratkaistua suureyhtälöstä m m(x) 1,00 g =, josta M(X) = = = 2,99 g/mol. M (X) 0, mol Kaavasta XCl 2 voidaa päätellä, että kysytty metalli muodostaa ioi X 2+, jote se voisi olla joki toise pääryhmä metalleista. Taulukkokirja mukaa M(Mg) = 24,1 g/mol, jote se o lähimpää ratkaistua moolimassaa. Metalli oli siis magesiumia. Mooli 5

42 .1 a) Tasapaiotettu reaktioyhtälö o 2 NaN (s) 2 Na(l) + N 2(g). b) m(nan ) = 120 g M(NaN ) = 65,02 g/mol p = 120 kpa = Pa T = ( ,15) K = 1,15 K R Pa m 8,1451 m ol K V(N 2) =? Lasketaa atriumatsidi aiemäärä: m(nan ) 120 g (NaN ) = = = 1,8456 mol. M (NaN ) 65,02 g/mol Reaktioyhtälö kertoimie perusteella: (N 2) = (N 2) = (NaN ) = 1,8456 mol = 2,7684 mol. (NaN ) Lasketaa typpikaasu tilavuus aetuissa olosuhteissa ideaalikaasu tilayhtälöstä: RT pv = R T, josta V = p V Pa m 2,7684 mol 8,1451 1,15 K mol K Pa (N 2) = = 0, m 60,1 dm. c) Typpikaasu tilavuus olisi suurempi, sillä ormaali paie o pieempi (oi 101 kpa) kui 120 kpa. Ku paie pieeee, kaasu tilavuus kasvaa vakiolämpötilassa. Mooli 6

43 .14 m(fe) = 0,900 g M(Fe) = 55,85 g/mol V(HCl) = 75 ml = 0,075 dm c(hcl) = 0,500 mol/dm T = ( ,15) K = 288,15 K p = 0,96 bar R = 0, bar dm mol K Tasapaiotettu reaktioyhtälö o Fe(s) + 2 HCl(aq) FeCl 2(aq) + H 2(g). Selvitetää, kumpi lähtöaieista o reaktio rajoittava tekijä. Rauda aiemäärä o: m(fe) 0,900 g (Fe) = = = 0, mol. M (Fe) 55,85 g/mol Suolahapo aiemäärä o: (HCl) = c(hcl) V(HCl) = 0,500 mol/dm 0,075 dm = 0,0750 mol. Reaktioyhtälö kertoimie mukaa lähtöaieide aiemäärie suhde o: (Fe) 1 =. Tarvittava rauda aiemäärä o site (HCl) (Fe) = (HCl) = 0,075 mol = 0,0188 mol. 2 2 Rautaa o käytettävissä vai 0, mol, jote se o reaktio rajoittava tekijä. Muodostuva vetykaasu aiemäärä lasketaa siis rauda aiemäärä perusteella: (H 2) 1 =, jote (H 2) = (Fe) = 0, mol. (Fe) 1 Ratkaistaa vetykaasu tilavuus ideaalikaasu tilayhtälöstä: V RT p bar dm 0, mol 0, ,15 K mol K 0,96 bar (H 2) = = = 0,4022 dm 0,40 dm. Mooli 7

44 .15 V(kaasu) = 1,00 dm m(kaasu) = 1,477 g p = 1,00 bar T = (70,0 + 27,15) K = 4,15 K R = 0, bar dm mol K Tyydyttymätö hiilivety =? Ratkaistaa kaasu aiemäärä ideaalikaasu tilayhtälöstä pv = RT: pv 1,00 bar 1,00 dm (kaasu) = = = 0,05049 mol. RT bar dm 0, ,15 K mol K Kaasu moolimassa saadaa ratkaistua seuraavasti: m m(kaasu) 1,477 g = M(kaasu) = = = 42,141 g/mol 42,1 g/mol. M (kaasu) 0,05049 mol Koska kyseessä o tyydyttymätö hiilivety, joide yleie kaava o C H 2, voidaa : arvo laskea lausekkeesta 12,01 g /mol + 2 1,008 g/mol = 42,1 g/mol, josta ratkaisua =. Hiilivedy kaava o site C H 6 eli astiassa o propeeia. Mooli 8

45 .16 V(CO 2) = 500 cm = 0,500 dm T = ( ,15) K = 448,15 K p = 1,0125 bar R = 0, bar dm mol K m-%(nahco ) = 96,0 % M(NaHCO ) = 84,008 g/mol m(leivijauhe) =? Ratkaistaa, mikä aiemäärä hiilidioksidia tulee muodostua. Ideaalikaasu tilayhtälö o pv = RT, josta pv 1,0125 bar 0,500 dm (CO 2) = = = 0,01596 mol. RT bar dm 0, ,15 K mol K Tasapaiotetu reaktioyhtälö mukaa: (NaHCO ) = (CO 2) = 0,01596 mol. Ratkaistaa, mikä massa atriumvetykarboaattia o hajout: m(nahco ) = (NaHCO ) M(NaHCO ) = 0,01596 mol 84,008 g/mol = 1,1422 g. Lasketaa tarvittava leivijauhee massa lausekkeesta: 1,1422 g 96,0 % = 100 %, josta x = 1,1898 g 1,19 g. x g Mooli 9

46 .17 V(H 2) = 1,0 ml = 0,010 dm T = (5,0 + 27,15) K = 08,15 K p = 1,0125 bar R = 0, bar dm mol K M(Mg) = 24,1 g/mol m(mg) =? Magesiumi ja etikkahapo välise reaktio reaktioyhtälö o: Mg(s) + 2 CH COOH(aq) Mg(CH COO) 2(aq) + H 2(g). Ratkaistaa muodostuee vetykaasu aiemäärä ideaalikaasu tilayhtälöstä: pv RT 1,0125 bar 0,010 dm bar dm 0, ,15 K mol K - (H 2) = = = 1, mol. Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella (Mg) = (H 2) = 1, mol. Magesiumi massa o: m(mg) = (Mg) M(Mg) = 1, mol 24,1 g/mol = 0, g 0,0298 g = 29,8 mg. Mooli 10

47 Ylioppilastehtäviä 1. a) m(itroglyseriii) = 2,0 g M(itroglyseriii) = 227,10 g/mol T = ( ,15) K = 9,15 K p = 101 kpa = Pa Pa m R 8,1451 mol K V(reaktiotuotteet) =? Ratkaistaa itroglyseriii aiemäärä: 2,0 g 227,10 g/mol itroglyseriii = m M 8, mol. Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella: (reaktiotuotteet) (itroglyseriii) =, josta (reaktiotuotteet) = (itroglyseriii) = 8, mol = 0,0685mol. Ratkaistaa kaasumaiste reaktiotuotteide tilavuus ideaalikaasu tilayhtälöstä pv = RT, josta V RT p Pa m 0,0685 mol 8,1451 9,15 K mol K Pa - - (reaktiotuotteet) = = = 2, m 2,1 10 m =2,1 dm.

48 2. a) Magetiitti koostuu rauda oksideista FeO ja Fe 2O. FeO:ssa rauda hapetusluku o +II ja Fe 2O :ssa rauda hapetusluku o +III. b) m(fe O 4) = 00,0 g m(h 2) = 10,0 g M(Fe O 4) = 21,55 g/mol M(H 2) = 2,016 g/mol M(Fe) = 55,85 g/mol saato-%(fe) =? Selvitetää, kumpi lähtöaieista o reaktio rajoittava tekijä: m(feo 4) 00,0 g (FeO 4) = = = 1,29562 mol M (Fe O ) 21,55 g/mol 2 4 m(h 2) 10,0 g (H 2) = = = 4,960 mol. M (H ) 2,016 g/mol Tasapaiotetu reaktioyhtälö mukaa: (H 2) 4 =. (Fe O ) 1 4 Jotta kaikki magetiitti pelkistyisi raudaksi, tarvittava vedy aiemäärä o: (H 2) = 4 (Fe O 4) = 4 1,29562 mol = 5,1825 mol. Vetyä o kuiteki vai 4,960 moolia, jote se o reaktio rajoittava tekijä. Ratkaistaa muodostuva rauda aiemäärä vedy aiemäärä perusteella. Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella: (Fe) =, josta (Fe) = (H 2) = 4,960 mol =,7202 mol. (H ) Rautaa voi muodostua eitää (teoreettie saato): m(fe) = (Fe) M(Fe) =,7202 mol 55,85 g/mol = 207,77 g. Rauda prosetuaalie saato o: m(fe) saatu määrä 195,0 g saato-%(fe) = 100 % = 100 % 9,854 % 9,9 %. m(fe) 207,77 g teoreettie saato

49 . a) m(cao) = 112 g m(nh 4Cl) = 224 g M(CaO) = 56,08 g/mol M(NH 4Cl) = 5,492 g/mol M(NH ) = 17,04 g/mol m(nh ) =? Selvitetää reaktio rajoittava tekijä: m(cao) 112 g (CaO) = = = 1,9971 mol M (CaO) 56,08 g/mol m(nh4cl) 224 g (NH4Cl) = = = 4,1875 mol. M (NH Cl) 5,492 g/mol 4 Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella: (NH4Cl) 2 =, josta (NH 4Cl) = 2 (CaO). Jotta kaikki kalsiumoksidi reagoisi, ammoiumkloridia tarvittaisii 2 (CaO) 1 1,9971 mol =,9942 mol. Koska ammoiumkloridia o käytössä 4,1875 mol, o sitä ylimääri eli kalsiumoksidi o reaktio rajoittava tekijä. Muodostuva ammoiaki aiemäärä lasketaa siis kalsiumoksidi aiemäärä perusteella. Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella: (NH ) 2 =, josta (NH ) = 2 (CaO) = 2 1,9971 mol =,9942 mol. (CaO) 1 Muodostuva ammoiaki massa o: m(nh ) = (NH ) M(NH ) =,9942 mol 17,04 g/mol = 68,07 g 68,0 g. b) Reaktioseoksessa olevat kiiteät aieet ovat reaktiossa muodostuut CaCl 2 ja ylimäärä NH 4Cl:a. (CaO) = 1,9971 mol (rajoittava tekijä) M(CaCl 2) = 110,98 g/mol M(NH 4Cl) = 5,492 g/mol Ratkaistaa, kuika paljo kumpaaki kiiteää aietta o. Ammoiumkloridia o ylimääri: (NH 4Cl) reagoiut = 2 (CaO) = 2 1,9971 mol =,9942 mol

50 (NH 4Cl) ylimäärä = (NH 4Cl) alussa (NH 4Cl) reagoiut = 4,1875 mol,9942 mol = 0,19 mol. Astiaa jäävä kiiteä ammoiumkloridi massa o site: m(nh 4Cl) ylimäärä = (NH 4Cl) ylimäärä M(NH 4Cl) = 0,19 mol 5,492 g/mol = 10,4 g. Reaktioyhtälö kertoimie mukaa muodostuee kalsiumkloridi aiemäärä o: (CaCl 2) = (CaO) = 1,9971 mol. Kalsiumkloridi massa o: m(cacl 2) = (CaCl 2) M(CaCl 2) = 1,9971 mol 110,98 g/mol = 221,64 g. Astiaa jääee kiiteä aiee kokoaismassa o: m = m(nh 4Cl) ylimäärä + m(cacl 2) = 10,4 g + 221,64 g = 21,98 g 22 g

51 4. a) Mg P 2(s) + 6 H 2O(l) Mg(OH) 2(s) + 2 PH (g). b) m-%(mg P 2) = 66 % = 0,66 M(Mg P 2) = 14,87 g/mol V m = 22,41 dm /mol = 22,41 l/mol V(PH ) =? Ratkaistaa hajoava magesiumfosfidi massa tablettie sisältämä magesiumfosfidi pitoisuude avulla: m(mg P 2) = 0,66 5,0 g = 9,9 g. Hajoava magesiumfosfidi aiemäärä o: m(mg P ) 9,9 g 2 (MgP 2) = = = 0,0740 mol. M (MgP 2) 14,87 g/mol Reaktioyhtälö kertoimie perusteella: (PH ) 2 =, josta (PH ) = 2 (Mg P 2) = 2 0,0740 mol = 0,01468 mol. (Mg P ) 1 2 Ratkaistaa fosfiii tilavuus ideaalikaasu moolitilavuude avulla. Suureyhtälöstä V saadaa: V m V(PH ) = (PH ) V m = 0,1486 mol 22,41 l/mol =,290 l, l. c) Varoitusmerkkie selitykset ovat seuraavat: Helposti syttyvä aie Ympäristölle vaarallie aie Akuutisti myrkyllie aie

52 5. a) 2 NH 4NO (s) 2 N 2(g) + O 2(g) + 4 H 2O(g). b) m(nh 4NO ) = 2 00 t = 2, 10 9 g M(NH 4NO ) = 80,052 g/mol V m = 22,41 dm /mol V(kaasut) =? 9 m(nh 4NO ) 2, 10 g 7 Räjähtäee ammoiumitraati aiemäärä o: (NH4NO ) = = = 2,87 10 mol. M (NH NO ) 80,052 g/mol 4 Kaasumaisia reaktiotuotteita muodostuu reaktioyhtälö kertoimie mukaa yhteesä 2 mol + 1 mol + 4 mol = 7 mol. Tasapaiotetu reaktioyhtälö perusteella: (kaasut) 7 =, josta (kaasut) = 7 (NH NO ) 2 2 (NH4NO) = 7 2 2, mol = 1, mol. 4 Ratkaistaa kaasuje tilavuus ideaalikaasu moolitilavuude avulla suureyhtälöstä V : V m V(kaasut) = (kaasut) V m = 1, mol mol 22,41 dm /mol = 2, dm 2, 10 6 m. c) Ammoiumitraati hajoamisreaktio o hyvi opea ja voimakkaasti eksotermie eli reaktiossa vapautuu rusaasti lämpöeergiaa. Kaasumaiset reaktiotuotteet laajeevat opeasti, joka saa aikaa paieaallo, joka puolestaa syyttää räjähdykse.

53 Luku m-%(c) = 68,4 % m-%(h) = 11,4 % m-%(o) = 20,2 % Ratkaistaa esi yhdistee X suhde- eli empiirie kaava olettae, että yhdistettä o 100 grammaa. Tämä massa sisältää massaprosettise koostumukse perusteella eri alkuaieita seuraavasti: m(c) = 68,4 g m(h) = 11,4 g m(o) = 20,2 g Ratkaistaa alkuaieatomie aiemäärä: m(c) 68,4 g (C) = = M (C) 12,01 g/mol = 5,695 mol m(h) 11,4 g (H) = = M (H) 1,008 g/mol = 11,10 mol m(o) 20,2 g (O) = = M (O) 16,00 g/mol = 1,2625 mol. Jaetaa kuki aiemäärä pieimmällä (hape) aiemäärällä, jolloi aiemäärie suhteeksi saadaa (C) : (H) : (O) = 4,50 : 8,96: 1. Tästä saadaa pieimpie kokoaislukuje suhteeksi 9:18:2 kertomalla kuki luku kahdella. Yhdistee X suhdekaava o site (C 9H 18O 2) x. Lasketaa x: arvo lausekkeesta x (9 12, , ,00) = 158, josta 158,2 x = 158 => x = 1. Yhdistee X molekyylikaava o site C 9H 18O 2. Koska yhdisteessä o kaksi happiatomia, kyseessä voi olla karboksyylihappo tai esteri. Tiedetää, että yhdiste pelkistyy, jolloi sytyy yhdistettä Y, jossa IR-tutkimukse mukaa o alkoholeille tyypillie hydroksyyliryhmä. Eli pelkistymisreaktiossa o muodostuut alkoholia. X: tulee site olla karboksyylihappo, joka pelkistyy primääriseksi alkoholiksi. Mooli 1

54 Yhdistee X rakeekaava o Yhdistee Y rakeekaava o. Mooli 2

55 Luku M(X) = 78 g/mol m-%(c) = 92, % m-%(h) = 100,0 % 92, % = 7,7 % Ratkaistaa yhdistee X suhdekaava valitsemalla yhdistee massaksi 100 g. Hiili- ja vetyatomie aiemäärät ovat: m(c) 92, g (C) = = = 7,685 mol M (C) 12,01 g/mol m(h) 7,7 g (H) = = = 7,689 mol. M (H) 1,008 g/mol Aiemäärie suhteeksi saadaa: (C) : (H) = 7,685 mol : 7,689 mol, josta piei kokoaislukusuhde o (C) : (H) 1:1. Hiilivedy suhdekaava o siis (CH) x. Lasketaa x: arvo lausekkeesta x (12,01 + 1,008) g/mol) = 78 g/mol, josta x = 5, Yhdistee X molekyylikaava o C 6H 6 eli kyseessä o betseei. Ratkaistaa yhdistee Y suhdekaava: m-%(c) = 58,5 % m-%(h) = 4,1 % m-%(n) = 11,4 % m-%(o) = 100,0 % (58,5 + 4,1 + 11,4) % = 26,0 %. Valitaa yhdistee massaksi 100 g. Eri alkuaieatomie aiemäärät ovat: m(c) 58,5 g (C) = = = 4,8709 mol M (C) 12,01 g/mol m(h) 4,1 g (H) = = = 4,0675 mol M (H) 1,008 g/mol m(n) 11,4 g (N) = = = 0,8170 mol M (N) 14,01 g/mol m(o) 26,0 g (O) = = = 1,6250 mol. M (O) 16,00 g/mol Aiemäärie suhde o (C) : (H) : (N) : (O) = 4,8709 mol : 4,0675 mol : 0,8170 mol : 1,6250 mol. Jaetaa kuki aiemäärä pieimmällä aiemäärällä eli type aiemäärällä, jolloi aiemäärie suhteeksi saadaa (C) : (H) : (N) : (O) = 5,9861mol : 4,9988 mol : 1,000 mol : 1,9971 mol.

56 Pieimpie kokoaislukuje suhteeksi saadaa (C) : (H) : (N) : (O) 6 : 5 : 1 : 2. Reaktiotuottee suhdekaava o (C 6H 5NO 2) x. Suhdekaavasta voidaa päätellä, että vai yksi betseei vetyatomeista korvautuu typpeä sisältävällä ryhmällä. Typpeä sisältävässä ryhmässä tulee olla kaksi happiatomia eli kyseessä o itroryhmä -NO 2. Reaktiotuote o itrobetseeiä. Reaktioyhtälö o:

57 4.12 a) b) 2,4,6-triitrofeoli c) m(c 6H 5OH) = 10,0 g M(C 6H 5OH) = 94,108 g/mol m(hno ) = 10,0 g M(HNO ) = 6,018 g/mol M(pikriiihappo) = 229,114 g/mol m(pikriiihappo) =? Selvitetää reaktio rajoittava tekijä. Feoli aiemäärä o: m(c H OH) 10,0 g 6 5 (C6H5OH) = = = 0,10626 mol. M (C6H5OH) 94,108 g/mol Typpihapo aiemäärä o: m(hno ) 10,0 g (HNO ) = = = 0,15868 mol. M (HNO ) 6,018 g/mol Tasapaiotetu reaktioyhtälö kertoimie perusteella: (HNO ) = (C H OH) eli typpihapo aiemäärä tulisi olla kolmikertaie feoli aiemäärää verrattua, jolloi sitä tulisi olla (HNO ) = (C 6H 5OH) = 0,10626 mol = 0,1878 mol. Typpihappoa o käytettävissä vai 0,15868 mol, jote se o reaktio rajoittava tekijä. Ratkaistaa muodostuva pikriiihapo aiemäärä typpihapo aiemäärä perusteella: (pikriiihappo) =, jote (pikriiihappo) = (HNO ) = 0,15868 mol = 0,05289mol. (HNO ) Muodostuva pikriiihapo teoreettie saato o: m(pikriiihappo) = (pikriiihappo) M(pikriiihappo) = 0,05289 mol 229,114 g/mol = 12,119 g 12,1 g.

58 Luku m(alkeei) = 0,500 g m(br 2) = 0,950 g M(Br 2) = 159,80 g/mol Ratkaistaa alkeei kassa reagoiee bromi aiemäärä: m(br ) 0,950 g 2 - (Br 2) = = = 5, mol. M (Br 2) 159,80 g/mol Yksi mooli alkeeia kuluttaa additioreaktiossa yhde mooli bromia, jote (alkeei) = (Br 2) = 0, mol. Alkeei moolimassa saadaa ratkaistua suureyhtälöstä: m m, josta M = M M (alkeei) = 0,500 g - 5, mol = 84,106 g/mol. Koska alkeeie homologise sarja yleie kaava o C H 2, saadaa hiiliatomie lukumäärä ratkaistua yhtälöstä ( 12,01 g/mol + 2 1,008 g/mol) = 84,106 g/mol 14,026 = 84,106, josta ratkaisua = 5, Alkeei molekyylikaava o täte C 6H 12. Koska yhdistee hiiliruko o haaroittumato, mahdolliset rakeekaavat ja yhdisteide imet ovat: 1-hekseei (heks-1-eei) 2-hekseei (heks-2-eei) -hekseei (heks--eei) Kyseessä o paikkaisomeria.

59 4.20 m(c 57H 98O 6) = 140 kg = g M(C 57H 98O 6) = 879,54 g/mol V m = 22,41 dm /mol V(H 2) =? Ratkaistaa triglyseridi aiemäärä: m(triglyseridi) g (triglyseridi) = = = 159,21 mol. M (triglyseridi) 879,54 g/mol Yhdessä triglyseridimolekyylissä o kolme liolihappomolekyyliä esteröityeeä glyserolii. Kussaki liolihappomolekyylissä o kaksi C=C-sidosta eli (C=C) = 6 (triglyseridi) = 6 159,21 mol = 955,26 mol. Hydrattavie C=C-sidoste aiemäärä o 40 % C=C-sidoste kokoaisaiemäärästä eli 0,40 955,26 mol = 82,104 mol. Ku yksi mooli C=C-sidoksia hydrataa, kuluu vetykaasua yksi mooli. Tarvittava vetykaasu aiemäärä (H 2) = (C=C) = 82,104 mol. Ratkaistaa vetykaasu tilavuus NTP-oloissa suureyhtälöstä: V V V =, josta (H 2) = (H 2) m = 82,104 mol 22,41 dm /mol Vm = 856,0 dm 8560 dm = 8,56 m.

60 Luku m(ch CH 2OH) = 5 g M(CH CH 2OH) = 46,068 g/mol M(CH COOCH 2CH ) = 88,104 g/mol m(ch COOCH 2CH ) =? saato-%(ch COOCH 2CH ) =? Esteröitymisreaktio reaktioyhtälö o Ol CH COOH l + CH CH OH() l CH COOCH CH l + H Ratkaistaa etaoli aiemäärä: m(ch CH OH) 5 g 2 (CHCH2OH) = = = 0,7597 mol. M (CHCH2OH) 46,068g/mol Reaktioyhtälö kertoimie perusteella (CH COOCH 2CH ) = (CH CH 2OH) eli (CH COOCH 2CH ) = 0,7597 mol. Ratkaistaa, mikä massa etyyliasetaattia voi muodostua: m(ch COOCH 2CH ) = (CH COOCH 2CH ) M(CH COOCH 2CH ) = 0,7597 mol 88,104 g/mol = 66,9 g 67 g. Etyyliasetaati prosetuaalie saato o_ saato-%(ch COOCH 2CH ) = 42 g 100 % = 62,75 % 6 %. 66,9 g

61 4.1 Kysyty esteri alkoholiosasta tiedetää seuraavaa: m-%(h) = 7,41 % m-%(c) = 77,78 % m-%(o) = 14,81 % m(alkoholi) = 0,720 mg Alkoholi o aromaattie. Ratkaistaa alkoholi suhde- eli empiirie kaava. Alkuaieide massaprosettiste osuuksie perusteella100 g alkoholia sisältää vetyä 7,41 g, hiiltä 77,78 g ja happea 14,81g. Ratkaistaa eri alkuaieide aiemäärät: 7,41 g (H) = 1,008 g/mol 77,78 g (C) = 12,01 g/mol 14,81 g (O) = 16,00 g/mol = 7,512 mol = 6,476 mol = 0,9256 mol. Jaetaa kuki aiemäärä pieimmällä (hape) aiemäärällä, jolloi alkuaieatomie aiemäärie suhteeksi saadaa: (C) : (H) : (O) = 7,0 : 7,9 : 1,0, josta pieimpie kokoaislukuje suhde o 7 : 8 : 1. Esteri hydrolyysissä vapautuee alkoholi empiirie kaava o site(c 7H 8O) x. Ratkaistaa alkoholi molekyylikaavaa varte x yhtälöstä x(7 12, , ,00) = 108. Ratkaisuksi saadaa 108,14x = 108, josta x = 1. Alkoholi molekyylikaava o C 7H 8O. Alkoholi tiedetää oleva aromaattie, jote siiä o kuude hiiliatomi sisältävä betseeiregas eikä hydroksyyliryhmä saa olla suoraa kiii betseeirekaassa (sillä tällöi kyseessä olisi feoli.) Molekyylikaavaa C 7H 8O vastaava aromaattie alkoholi o betsyylialkoholi, joka rakeekaava o seuraava: