XXIV. SZERVES KÉMIA (Emelt szint)

Átírás

1 XXIV. SZERVES KÉMIA (Emelt szint) XXIV FELELETVÁLASZTÁSOS TESZTEK C A A B C B D B E 1 D D C A D D D D A A 2 D B A D D B C B C B, E* E E C C C D C D D C 4 C B C C D C * Az E Vízben oldódó vegyület -re javítandó és akkor csak a B a jó. A második kiadásban már kizárólag B a válasz. XXIV.. TÁBLÁZATKIEGÉSZÍTÉS Szerves vegyületek és tulajdonságaik Amino Etoxi (C 2 H 5 O ) Hidroxil Formil 46. formamid (hangyasavamid) 47. etil-formiát 48. hangyasav Etil 49. etil-amin 50. dietil-éter 51. etanol (etilalkohol) 52. formamid 5. etil-amin 54. dietil-éter 55. etil-formiát: HCOO C 2 H 5 + NaOH = HCOONa + C 2 H 5 OH, nátrium-formiát, etanol hangyasav: HCOOH + NaOH = HCOONa + H 2 O, nátrium-formiát és víz

2 Szerves vegyületek reakciója hidrogén-kloriddal A szerves vegyület A termék konstitúciója A termék szabályos neve A reakció típusa = 56. CH Cl 57. klóretán 58. addíció 59. CH CH 60. =CHCl klóretén 61. addíció piridínium-klorid 64. sav-bázis N N + H + Cl klór-1-metilciklohexán 67. addíció Cl =CH CH= 68. CH CHCl CH= 69. -klórbut-1-én 70. CH CH=CH Cl klórbut-2-én 72. addíció Azonos molekularészletet tartalmazó szerves vegyületek X neve Konstitúció Név hidrogénatom 7. CH CH=O 74. acetaldehid (etanal) 75. metilcsoport CH CO CH 76. aceton (propanon, dimetil-keton) hidroxilcsoport 77. CH COOH 78. ecetsav aminocsoport 79. CH CO NH acetamid (ecetsavamid) 81. metoxicsoport 82. CH COO CH metil-acetát 8. acetaldehid 84. acetamid 85. metil-acetát és acetaldehid 86. Az ecetsavnak kisebb a ph-ja 7-nél.

3 Néhány szénhidrát összehasonlító jellemzése 2-dezoxi-D-ribóz β-d-glükóz Szacharóz Maltóz Összegképlete 87. C 5 H 10 O C 6 H 12 O C 12 H 22 O C 12 H 22 O 11 Kiralitáscentrumok száma Szabad glikozidos hidroxilcsoportjainak száma Van-e redukáló hatása: 99. van 100. van 101. nincs 102. van Melyik makromolekula hidrolízisekor képződik? 10. DNS 104. cellulóz 105. keményítő XXIV. 4. EGYÉB FELADATOK Szerves vegyületek jellemzői 106. f, h, i, j 4 pont 107. e 108. g, i 2 pont hidrogénkötés 109. b 110. c CH NH 2 + H 2 O CH NH + + OH 111. c, h, i pont Pl. CH NH 2 + HCl CH NH + + Cl 112. b, i 2 pont Pl. CH COOH + NaOH = CH COONa + H 2 O 11. e, f 2 pont 20 pont Szerves vegyületek szétválasztása I. alternatíva II. alternatíva 114. a), c 1 ), d 1 ), b), c 2 ), d 2 ) b), c 1 ), d 1 ), a), c 2 ), d 2 ) 115. c 1 ) után: heptadekanol d 1 ) után: szalicilsav c 2 ) után: 2,4,6-trimetil-fenol c 2 ) után: heptadekanol d 2 ) után: szalicilsav d 2 ) után: 2,4,6-trimetil-fenol 116. A heptadekanol igen gyenge sav: sem erős, sem gyenge bázisokkal nem reagál. A 2,4,6-trimetil-fenol a szénsavnál gyengébb sav, de erős bázisokkal reagál. A szalicilsav a szénsavnál erősebb sav. 7 pont

4 Szerves vegyületek azonosítása 117. CH COOH, CH NH 2, CH CONH 2 x 1 pont 118. ecetsav: savas, etil-amin: lúgos, acetamid: semleges x 1 pont 119. a) színtelen b) piros c) színtelen d) piros e) sárga f) sárga 120. CH COOH + H 2 O CH COO + H O + CH NH 2 + H 2 O CH NH + + OH 10 pont Konstitúciós izomerek azonosítása 121. A CH COOH B HO CH=O C HCO O CH 122. A ecetsav C metil-formiát 12. HO CH=O + 2 Ag OH = HO COOH + 2 Ag + 2 H 2 O ( a helyes termékekért, a rendezésért) 2 pont 124. A lúgos közegben az észter hidrolizál, és a keletkező formiát adja a próbát. (Alternatívan elfogadható: a formilcsoport kis koncentrációja az oldatban) Kísérletek ecetsavval 8 pont 125. a) A c) reakcióban. b) CH COOH + Na = CH COONa + ½ H 2 c) Redoxireakció. d) Az ecetsav protonleadó készségét (azaz savi jellegét) a) A b) reakcióban. Az oldat megbarnul (megsárgul). b) A jód az oxigéntartalmú oldószerekben oldódik ilyen színnel, vagyis az ecetsav oxigéntartalmát mutathatjuk ki a) Az illékony észter szagát érezzük. b) CH COOH + C 2 H 5 OH CH COOC 2 H 5 + H 2 O 9 pont Pezsgőtabletta 128. Karboxil- és (alkoholos) hidroxilcsoport. 2 x 1 2 pont 129. Szén-dioxid fejlődik. 10. Az ecetsav lép reakcióba a szódabikarbónával. Indok: az ecetsav erősebb sav a szénsavnál : 1 arányban. 12. A reakcióegyenlet: COOH COONa CH-OH CH-OH COOH CH-OH + 2 NaHCO + 2 CO H 2 O CH-OH 7 pont COONa

5 Arcszesz 1. a) CH CHOH COOH + H 2 O CH CHOH COO + H O + ( a tejsav képletéért, az elvileg helyes egyenletért) 2 pont b) Al + + H 2 O Al(OH) + H + (vagy: [Al(H 2 O) 6 ] + + H 2 O [AlOH(H 2 O) 5 ] 2+ + H O + stb.) 14. Higroszkópos (vagyis a levegő nedvességtartalmát is képes megkötni). 15. Tejsav: 500 g 0,00 = 15 g, V = 15 g : 1,21 g/cm = 12,4 cm, vagyis 12 cm. Glicerin: 500 g 0,050 = 25 g, V = 25 g : 1,26 g/cm = 19,8 cm, vagyis 20 cm. Metilénkék és timsó: 500 g 0,010 = 5,0 g mindkettőből. 96%-os alkohol: 500 g 0,24 = 120 g, V = 120 g : 0,80 g/cm = 150 cm. desztillált víz: 500 g 0,66 = 0 g, vagyis 0 cm. 16. A folyadékokat mérőhengerrel, a szilárd anyagokat táramérleggel elég kimérni. 2 x 1 2 pont 17. Az alkoholtartalom: 120 g 0,96 = 115,2 g, 115,2 g ebből az 500 g oldatra vonatkoztatva: 100% = 0,2, azaz 2 tömeg%. 500 g 1 pont Gyógyító aminosavszármazék 18. NH 2 CH COOH (vagy ikerionosan) R képlet:, aminocsoport (ammóniumion) megnevezése:, karboxilcsoport (karboxilátion) megnevezése:, α-szénatom megnev.:, oldallánc megnevezése: 5 pont 19. NH 2 CH COOH (vagy ikerionosan) SH 140. diszulfidhíd 141. A 142. c, d 2 x 1 2 pont 14. CH CO NH CH COOH SH a képlet:, a helyes jelölés: 2 pont 144. B 145. A hurut térhálós szerkezetét lazítja fel azáltal, hogy a hurutfehérje cisztein-oldalláncaihoz kapcsolódik, és megakadályozza a hurut térhálóinak kialakulását.

6 146. Az ábrán látható diszulfidhíd helyett legalább az egyik oldalhoz kapcsolódik az acetilcisztein: CH CO NH S CH COO - 2 pont 16 pont Nyers koszt előnyben 147. (Sav)amidok közé tartozik. Propénsavból (akrilsav), képlete: =CH COOH 2 pont és ammóniából, képlete: NH Polimerizációval. A reakció: n =CH CONH 2 CH CONH 2 n 2 pont 149. Szennyvíztisztításban, olajszennyeződések megkötésében, papírgyártásban, kozmetikai készítményeknél. Legalább három: 150. Fehérjékből (aszparaginsavból) és szénhidrátokból, hevítés hatására képződik Glicin: NH 2 COOH (vagy ikerionosan: NH + COO ), aszparaginsav: NH 2 CH COOH (vagy ikerionosan) COOH 152. Nem, mert az amidok vizes oldata gyakorlatilag semleges kémhatású. 15. Mert ez nem egy új veszély: amióta sült ételeket eszünk, ezek a reakciók bekövetkeztek, vagyis minden eddigi sült, pirított ételben eddig is előfordult az akrilamid. 14 pont

7 XXIV. 5. SZÁMÍTÁSOK 154. a)az autók által elhasznált benzin naponta: km = km, km 6,0 liter = 9000 liter. 100 km 2 pont A benzin tömege: 9000 dm 0,80 kg/dm = 7200 kg. A nyolc szénatomos alkánok összegképlete: C 8 H 18, M = 114 kg/kmol, 7200 kg a benzin anyagmennyisége: = 6,16 kmol. 114 kg/kmol Az ilyen alkánok molekulánként 8 db CO 2 -ot termelnek (vagy az egyenlet felírása). 6,16 kmol benzinből tehát 505, kmol CO 2 keletkezik. A kibocsátott szén-dioxid tömege: m = 505, kmol 44 kg/kmol = kg. (22,2 t) b) szén-monoxid, aromás szénhidrogének, kén-dioxid legalább kettő: 2 x 1 = 2 pont c)a cellulóz általános képlete: (C 6 H 10 O 5 ) n, vagyis egy glükóz-egységhez 6 CO 2 kell, 505, kmol 505, kmol CO 2 -ből 6 = 84,2 kmol glükóz-egység. M(C 6 H 10 O 5 ) = 162 kg/kmol. A szintetizálható cellulóz tömege: m = 84,2 kmol 162 kg/kmol = 1 64 kg (1,6 t) 12 pont 155. A vegyület képlete: C x H y Cl z, ahol: x : y : z = n(c) : n(h) : n(cl). 100 g-jában 1,9 g C, 5, g H és 100 g 1,9 g 5, g = 62,8 g klór van. 1,9 g 5, g 62,8 g x : y : z = n(c) : n(h) : n(cl) = : : g g g 12,0 1,00 5,5 mol mol mol x : y : z = 2,66 mol : 5, mol : 1,77 mol x : y : z = 1,5 :,0 : 1,0 =,0 : 6,0 : 2,0. A vegyület képlete: C H 6 Cl 2 (más nem is lehet). A királis konstitúció: Cl *CHCl CH 1,2-diklórpropán 6 pont 156. a) Az alkán képlete: C n H 2n+2. Az égés egyenlete: C n H 2n+2 + (1,5n + 0,5) O 2 = n CO 2 + (n + 1) H 2 O 2 pont b) 2,12 g víz: n(h 2 O) = m/m = 0,1184 mol. Az alkán moláris tömege: M = 14n ,500 Az 1,500 g alkán anyagmennyisége: mol. 14n + 2 1,500 Ebből az egyenlet alapján (n + 1) mol víz képződik. 14n + 2 A fenti adatok alapján felírható egyenlet: 1,500 (n + 1) = 0, n + 2 Ebből n = 8,01, tahát a C 8 H 18 összegképletről (oktán) van szó. 9 pont

8 157. Az olefin képlete: C n H 2n, a HCl-származéké: C n H 2n+1 Cl. 2 pont A moláris tömegek: M(C n H 2n ) = 14,0n, illetve M(C n H 2n+1 Cl) = 14,0n+6,5. 1,50 2,28 1,50 g olefin: mol, 2,28 g származék: mol. 14,0n 14,0n + 6,5 Az olefin és a belőle származó halogénezett vegyület anyagmennyisége megegyezik: 1,50 2,28 = 14,0n 14,0n + 6,5 Ebből n = 5,01, tehát az olefin összegképlete: C 5 H 10. A feladatban szereplő feltételeknek megfelelő szénhidrogén és származékaik: CH CH CH C CH CH C CH C * CH 2-metilbut-1-én Cl 2-klór-2-metilbután Cl Cl 1,2-diklór-2-metilbután 6 pont 12 pont 158. Az ismeretlen szénhidrogén (C x H y ) égési egyenlete: y y C x H y + x+ O 2 x CO 2 + H2 O 4 2 A megmaradt O 2 térfogata: 60,0 cm, így 180 cm 60,0 cm = 120 cm -t használtunk fel. 60,0 cm Az oxigénfelesleg: 120 cm 100% = 50,0%-os.(b) kérdés) A képződött CO 2 térfogata: 140 cm 60,0 cm = 80,0 cm. A szénhidrogén és a szén-dioxid térfogatarányából: x 80,0 cm = 1 20,0 cm Ebből x = 4,00. A szénhidrogén és a felhasznált oxigén térfogatarányára felírható: y x cm = 1 20,0 cm Ebbe x értékét visszahelyettesítve: y = 8,00 adódik, így a szénhidrogén molekulaképlete: C 4 H 8. (a) kérdés) A c) kérdésben szereplő feltételeknek csak a következő felel meg: CH CH=CH CH A szénhidrogén szabályos neve: but-2-én. 10 pont 159. A szerves vegyület képlete: C x H y O z. Égése: y z y C x H y O z + x + O x CO 2 + H2 O 2 2 pont A térfogatszázalékos összetételből: x : 2 y = 9,7 : 12,17 = 1,00 : 1,25 = 4 : 10. A képlet így: C 4 H 10 O z. (Nem lehet más, mert ez a max. hidrogéntartalom!) 1 mol C 4 H 10 O z -ből kiindulva: 4 mol CO 2 9,7%

9 w mol O 2 felesleg 4,87% ebből: w = 2 mol O 2 4 mol CO 2 9,7% u mol N 2 felesleg 7,2% ebből: u = 0,1 mol N 2 A nitrogén mennyisége nem változott, tehát ez volt eredetileg a levegő 79%-a, így a kiindulási oxigén is kiszámítható: 0,1 mol N 2 79% b mol O 2 21% ebből: b = 8,00 mol O 2 A felhasznált oxigén: 8,00 mol 2,00 mol = 6,00 mol. pont Az égés egyenlete alapján: z C 4 H 10 O z + 6,5 O 2 2 = 4 CO H 2 O 1,00 mol vegyület esetében a felhasznált O 2 6,00 mol, így: z 6,5 = 6, amelyből z = 1. 2 A vegyület képlete: C 4 H 10 O. Mivel a vegyület illékony, tűzveszélyes, valószínűleg éter, például: C 2 H 5 O C 2 H 5, dietil-éter. 2 pont 10 pont 160. A vegyületek szénen, hidrogénen kívül oxigént is tartalmazhatnak. (C x H y O z ) Az anyagmennyiségek (n = V/V m ; n = m/m): CO 2 H 2 O A vegyület: 0,0500 mol 0,0667 mol B vegyület: 0,0 mol 0,0 mol 2 pont B vegyületben: n(c) : n(h) = 0,0 : (2 0,0) = 1 : 2 elvileg bármilyen szám lehet molekulánként[c n H 2n O z ]. A vegyületben: n(c) : n(h) = 0,05 : (2 0,0667) = : 8, ez telített, így csak C H 8 [O u ] lehet. Tudjuk, hogy 1,00 g vegyületet égettünk el: A vegyület oxigéntartalma: 1,00 g 0,05 mol 12 g/mol = 0,60 g (szén) 0,1 g (hidrogén) 0,267 g oxigén [0,0167 mol] A vegyület tapasztalati képlete: 0,05 : (2 0,0667) : 0,0167 = : 8 : 1, tehát: C H 8 O. Ez egyben a molekulaképlete is. B vegyület oxigéntartalma: 1,00 g 0,0 mol 12 g/mol = 0,40 g (szén) 0,0667 g (hidrogén) 0,5 g oxigén [0,0 mol] Ebből az arány: n(c) : n(h) : n(o) = 0,0 : 0,0667 : 0,0 = 1 : 2 : 1, így a vegyület tapasztalati képlete: O. A molekulaképlet: [ O] n. A moláris tömege viszont megegyezik A vegyületével (M = 60 g/mol): ( ) n = 60 n = 2, vagyis a képlet: C 2 H 4 O 2. Egyik vegyület sem oldódik jól vízben, ezért a konstitúciók és nevek: CH O CH etil-metil-éter HCOO CH metil-formiát (metil-metanoát) 12 pont

10 161. Az égés egyenletei: C H O 2 = CO H 2 O C 4 H ,5 O 2 = 4 CO H 2 O A 15 cm elegyben legyen x cm propán, így (15,0 x) cm bután. Az egyenletek alapján: x cm propán 5x O 2 x CO 2 (15,0 x) cm bután 6,5(15,0 x) O 2 4(15,0 x) CO 2 Jelöljük az oxigénmaradékot y-nal, így a fogyott oxigén térfogata: (100 y) cm, a képződött szén-dioxid pedig: (69,0 y) cm. Két egyenlet írható fel: 5x + 6,5(15 x) = 100 y x + 4(15 x) = 69,0 y 2 x 1 = 2 pont Az egyenletrendszer megoldása: x = 1,0, y = 22,0. A térfogatszázalékos összetétel: 1,0 100% = 86,7 ϕ% C H 8 és így 1,ϕ% C 4 H ,0 Az oxigénfelesleg: 22,0 100% = 28,2% ,0 2 pont 10 pont 162. A képletek, C n H 2n és C n H 2n 2, a telítés: C n H 2n + H 2 C n H 2n+2 C n H 2n H 2 C n H 2n+2 (illetve ezek használatáért a számításokban) A képződött gáz a megfelelő alkán, amelynek moláris tömege a sűrűségből: M = ρ V m = 2,67 g/dm 24,5 dm /mol = 58,0 g/mol. A szénatomszám: 12,0n + 2,0n + 2 = 58,0, ebből n = 4,00, a két szénhidrogén a butén és a butadién. 2 pont Ha 20,0 cm elegyből x cm a butén és így (20,0 x) cm a butadién, akkor: x cm butén x cm H 2 -t addicionál, (20,0 x) cm butadién 2(20,0 x) cm H 2 -t addicionál, ez alapján pedig felírható a következő: x + 2(20,0 x) = 25,0, 2 pont ebből x = 15,00, vagyis 15,00 cm, azaz 75,0 térfogat% butén és 25,0 térfogat% butadién volt az elegyben. 8 pont 16. Az égési egyenletek: C H 6 O + 4 O 2 = CO 2 + H 2 O C 4 H 10 O + 6 O 2 = 4 CO H 2 O C 7 H O 2 = 7 CO H 2 O x 1 = pont A keletkezett víz: n(h 2 O) = m/m = 5,94 g : 18,0 g/mol = 0,0 mol A keletkezett gáz: n(gáz) = V/V m = 14,7 dm : 24,5 dm /mol = 0,600 mol Ebből a fele szén-dioxid:

11 n(co 2 ) = 0,00 mol A másik fele az oxigénmaradék, így a felhasznált oxigén: n(o 2, kezdeti) = V/V m = 17,8 dm : 24,5 dm /mol = 0,727 mol n(o 2, felhasznált) = 0,727 mol 0,00 mol = 0,427 mol Például x mol acetonból, y mol éterből és z mol heptánból kiindulva a vízre, a széndioxidra és a felhasznált oxigénre a kémiai egyenletek arányai alapján felírható három összefüggés: x + 5y + 8z = 0,0 x + 4y + 7z = 0,00 4x + 6y + 11z = 0,427 x 1 = pont Ebből: x = 0,050 y = 0,020 z = 0,0070 Az anyagmennyiség-százalékos összetétel: 0, % = 6,9 x% aceton, 0, , ,0070 0, % = 27,7 x% éter és így 8,4 x% heptán. 0, , ,0070 Az elegyminta tömege: m = 0,050 mol 58,0 g/mol + 0,020 mol 74,0 g/mol + 0,0070 mol 100 g/mol, m = 5,48 g. 15 pont 164. A káliumos reakciót a pirrol adja: C 4 H 4 NH + K = C 4 H 4 NK + 0,5 H 2 115,2 cm standardállapotú gáz: 4,70 10 mol H 2, ebből a pirrol anyagmennyisége (mivel 2 : 1 arányban fejleszti a gázt): y = 9,40 10 mol. (Ennek tömege (M = 67,0 g/mol): 0,60 g.) A brómmal a pirrol és az metil-vinil-éter lép reakcióba C 4 H 4 NH + 4 Br 2 = C 4 Br 4 NH + 4 HBr =CH O CH + Br 2 Br CHBr O CH 2 x 1 2 pont 6,71 g bróm: 4, mol. Az egyenletek alapján: 4y + x = 4, , ahol x a metil-vinil-éter anyagmennyisége. Ebbe y-t behelyettesítve: x = 4,0 10, (Így a metil-vinil-éter tömege (M = 58,0 g/mol): 0,249 g) Az égés egyenletei: 4 C 4 H 5 N + 21 O 2 = 16 CO H 2 O + 2 N 2 C H 6 O + 4 O 2 = CO 2 + H 2 O (ez az éter és az aceton égésére is igaz) A képződött szén-dioxid,65 g, amelynek anyagmennyisége 0,0826 mol, így: 0,0826 = 4 9,40 10 mol + (4, z), ahol z az aceton anyagmennyisége. Ebből: z = 1, Ebből a minták tömege: m = 9,40 10 mol 67,0 g/mol + (4, , ) 58,0 g/mol = 1,50 g. Ebből a mólszázalékos összetétel: 9, , , , % = 8,5 x% pirrol,

12 4, % = 17,6 x% metil-vinil-éter, 9, , , % 8,5% 17,6% = 4,9 x% aceton. 12 pont 165. A NaOH-oldatban lévő lúg: n(naoh) = cv = 1,16 10 mol (1) A teljes törzsoldatra ennek tízszerese fogyna: 1, mol (1) Ha egyértékű a karbonsav, akkor ugyanennyi annak anyagmennyisége is. (E megállapítás helyett az egyenlet is elfogadható: R COOH + NaOH = R COONa + H 2 O) (1) 1,00 g A sav moláris tömege: M = = 88,0 g/mol. 2 1,16 10 mol (1) Oxigéntartalma alapján: 88,0 g/mol 0,545 = 48,0 g/mol O-atom van. (2) M(C x H y ) = 88,0 48,0 = 40,0 g/mol C H 4 (1) Az összegképlet: C H 4 O. (1) A lehetséges konstitúció: CH CO COOH, piroszőlősav. (2) 10 pont 166. A reakcióegyenlet: (COOH) MnO 4 + 6H 10CO2 + 2 Mn + 8H2O ( az oxidációs számok helyes meghatározásáért, az oxidációsszám-változás szerinti arányokért, a teljes rendezésért) pont A mérőoldatban: n(kmno 4 ) = 0,01076 dm 0,0198 mol/dm = 2, mol. Az oxálsav anyagmennyisége a 20,0 cm -es részletben: n(oxálsav) = 2,50 n(kmno 4 ) = 5, mol. A törzsoldat s így a minta oxaláttartalma: 5 5, = 2,66 10 mol, Ez megfelel ugyanennyi Na-oxalátnak [M(Na 2 C 2 O 4 ) = 14 g/mol] m(na 2 C 2 O 4 ) = 2,66 10 mol 14 g/mol = 0,569 g. - Az oldhatóság 100 g vízre vonatkoztatva: 0,569 x = 10,00 0, x =,70 g Na 2 C 2 O 4 / 100 g víz. 2 pont :16 g mol 10 pont 167. Az etil-acetát képlete: CH COO C 2 H 5, M = 88,0 g/mol, vagyis 1,00 mol észterből indultunk ki. 22,0 g, azaz 0,250 mol észter maradt Az észter hidrolízise: CH COO C 2 H 5 + H 2 O CH COOH + C 2 H 5 OH Az egyenlet alapján az átalakulások: CH COO C 2 H 5 + H 2 O CH COOH + C 2 H 5 OH 1,00 mol x 0,750 mol 0,750 mol 0,750 mol 0,750 mol 0,250 mol (x 0,750) mol 0,750 mol 0,750 mol

13 A keletkezett szerves vegyületek: 0,750 mol ecetsav: 0,750 60,0 g/mol = 45,0 g, 0,750 mol etanol: 0,750 46,0 g/mol = 4,5 g. 2 pont Az egyensúlyi állandó felhasználásával: [ sav] [ alkohol] K = [ észter] [ víz] 0,750 mol 0,750 mol 2 0,750 K = V V = = 0,250 0,250 mol ( x 0,750) mol 0,250( x 0,750) V V ebből: x = 9,75 A hozzákevert víz tömege: 9,75 18 g = 176 g. 10 pont 168. a) Az egyensúlyi reakció: 2 CH 4 (g) C 2 H 2 (g) + H 2 (g) 494 kg 494 kg acetilén: = 19,0 kmol. kg 26,0 kmol Ez elvileg 8,0 kmol metánból alakulna át, de a metánnak csak 60,0%-a alakult át egyensúlyig ezért: 8,0 kmol = 6, kmol kell belőle. 0,600 Ennek térfogata standardállapotban: 6, kmol 24,5 m /kmol = 1552 m. (1,55 10 m ) b) A kiindulási metánkoncentráció a moláris térfogatból: 1 c = = 0,0408 mol/dm. dm 24,5 mol Az átalakulás 60,0%-os, így az egyensúlyi koncentrációk: 2 CH 4 (g) C 2 H 2 (g) + H 2 (g) kiindulás: 0, ,0% átalakulás: 0,0245 0,0122 0,067 egyensúly: 0,016 mol/dm 0,0122 mol/dm 0,067 mol/dm pont Az egyensúlyi állandó: [ C ] [ ] 2H2 H2 K = 2 [ CH ] 2 mol 2, ,0122 0,067 = = 2 pont 2 4 0,016 dm c) Az acetilén térfogat%-a az anyagmennyiség-százalékkal egyezik, így az egyensúlyi koncentrációkból számolható: 0, % = 18,7 térfogat% 2 pont 0, , ,067 (Ez a koncentrációk nélkül is adódik, ha pl. 1,00 mol metánból indulunk ki, és abból 0,400 mol marad, 0,600 mol alakul át 0,00 mol etinné és 0,90 mol hidrogénné, ekkor az etintartalom:

14 0,00 100% = 18,7%) 0, ,00 + 0,900 1 pont