Univerzita Jana Evangelisty Purkyně Fakulta životního prostředí
Sbírka příkladů z obecné chemie
Tomáš Loučka
Ústí nad Labem 2014
Název:
Sbírka příkladů z obecné chemie
Autor:
doc. Ing. Tomáš Loučka, CSc.
Vědecký redaktor: Ing. Hana Buchtová Recenzenti:
Mgr. Markéta Jelínková RNDr. Ľuboš Vrtoch, Ph.D.
© Nakladatel:
Univerzita J. E. Purkyně v Ústí n. Labem, Fakulta životního prostředí
Tato publikace vznikla v rámci projektu OPVK EnviMod – Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany životního prostředí. Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/28.0205 Neprodejný výtisk
ISBN 978-80-7414-741-8 (brož.) ISBN 978-80-7414-839-2 (online: pdf)
Předmluva V průběhu tvorby učebních plánů Fakulty životního prostředí došlo ke stabilizaci výukového programu zaměřeného na výuku chemie. Zejména v předmětu "Obecná chemie" stále zřetelněji vyvstávala potřeba inovace příkladů zaměřených na názvosloví anorganických sloučenin, příkladů na vyčíslování chemických rovnic a příkladů na stechiometrické výpočty, která by dostatečně zachytila požadavky kladené na studenty na seminářích těchto předmětů. Počet příkladů byl proto podstatně rozšířen, u názvosloví koordinačních sloučenin jsou zmíněny i doporučené změny. Únor 2014
autor
Obsah 1. CHEMICKÉ NÁZVOSLOVÍ ................................................................................................ 5
1.1 OXIDAČNÍ ČÍSLO ............................................................................................................ 8 1.2 RACIONÁLNÍ NÁZVOSLOVÍ SLOUČENIN. ....................................................................... 10 1.2.1 Názvosloví binárních sloučenin ................................................................................ 10 1.2.2. Názvosloví kationtů ................................................................................................. 12 1.2.3 Názvosloví kyselin .................................................................................................... 13 1.2.4 Názvosloví atomových skupin ................................................................................... 16 1.2.5. Jiné substituované oxokyseliny a funkční deriváty kyselin ...................................... 17 1.2.6. Názvosloví aniontů .................................................................................................. 18 1.2.7. Názvosloví solí ......................................................................................................... 20 1.2.8. Názvosloví podvojných solí ..................................................................................... 21 1.2.9. Názvosloví podvojných oxidů .................................................................................. 23 1.2.10. Názvosloví oxid- a hydroxid solí ........................................................................... 23 1.2.11 Názvosloví koordinačních sloučenin ...................................................................... 23 1.3. NOVÉ NÁVRHY PRO NÁZVOSLOVÍ KOORDINAČNÍCH SLOUČENIN ...................................... 25 1.4 PŘÍKLADY PRO OVĚŘOVÁNÍ ZNALOSTÍ Z RACIONÁLNÍHO CHEMICKÉHO NÁZVOSLOVÍ ....... 29 2. VYČÍSLOVÁNÍ CHEMICKÝCH ROVNIC ....................................................................... 59 2.1 VYČÍSLOVÁNÍ CHEMICKÝCH ROVNIC BEZ OXIDAČNĚ-REDUKČNÍ ZMĚNY .......................... 59 2.2. VYČÍSLOVÁNÍ OXIDAČNĚ-REDUKČNÍCH ROVNIC .............................................................. 61 2.3 PŘÍKLADY PRO OVĚŘOVÁNÍ ZNALOSTÍ VYČÍSLOVÁNÍ CHEMICKÝCH ROVNIC ..................... 64 3. STECHIOMETRICKÉ VÝPOČTY .................................................................................... 84 3.1 STECHIOMETRICKÉ VÝPOČTY – PŘÍKLADY ........................................................................ 88 3.2 ŘEŠENÍ STECHIOMETRICKÝCH PŘÍKLADŮ ........................................................................ 105 3.3 SHRNUTÍ VÝSLEDKŮ STECHIOMETRICKÝCH PŘÍKLADŮ .................................................... 192
1. Chemické názvosloví Chemické názvosloví, označované také jako chemická nomenklatura představuje soubor pravidel, podle kterých se tvoří názvy a vzorce chemických látek. Umožňuje jednoznačné určení chemického vzorce z názvu chemické látky nebo naopak. Chemické sloučeniny se pojmenovávají názvy racionálními (systematickými), triviálními a technickými. Technické se užívají v běžné praxi, nemají charakter chemických názvů a nebudou zde proto zmiňovány. Jde o pojmenování jako modrá skalice, ledek amonný, líh, hašené vápno apod. Triviální názvy jsou historického původu, nepodávají informace o složení dané sloučeniny, a jejich počet je omezován. Příkladem jsou voda, acetylén, amoniak apod. Racionální neboli systematický název sloučeniny podává informaci o její struktuře, popisuje součásti sloučeniny a jejich stechiometrické poměry. Základní podmínkou tvoření názvů chemických sloučenin a psaní chemických vzorců je znalost: a) názvů a symbolů chemických prvků, b) oxidačních čísel všech prvků ve sloučenině, c) zakončení v názvech sloučenin podle hodnoty oxidačního čísla, d) názvoslovných a číslovkových předpon. Abecední přehled prvků podle českých názvů je uveden v tabulce č. I, kde jsou zařazeny i odpovídající názvy latinské a symboly prvků. Většina názvů sloučenin je odvozena od názvů českých (např. dusičnany nebo sírany) nebo názvů latinských (např. oxidy, sulfidy). Některé sloučeniny dusíku, síry, antimonu a rtuti nemají názvy odvozené od latinských názvů uvedených v tabulce č. I. V případě dusíku mohou vycházet z francouzského pojmenování azote (např. HN3 - kyselina azidovodíková), u síry z řeckého theion (např. thiokyseliny), u antimonu a rtuti z jiných latinských názvů stibium a mercurium. Tabulka č. I: Abecední přehled prvků, jejich latinských názvů a symbolů. Uvedeny jsou prvky do atomového čísla 100. Český název Aktinium Americium Antimon Argon Arsen Astat Baryum Berkelium Beryllium Bismut Bor Brom
Latinský název Actinium Americium Antimonium Argonum Arsenicum Astatinum Baryum Berkelium Beryllium Bismuthum Borum Bromum
Latinský Symbol Český název název Symbol Ac Molybden Molybdaenum Mo Am Neodym Neodymium Nd Sb Neon Neonum Ne Ar Neptunium Neptunium Np As Nikl Niccolum Ni At Niob Niobium Nb Ba Olovo Plumbum Pb Bk Osmium Osmium Os Be Palladium Palladium Pd Bi Platina Platinum Pt B Plutonium Plutonium Pu Br Polonium Polonium Po 5
Cer Cesium Cín Curium Draslík Dusík Dysprosium Einsteinium Erbium Europium Fermium Fluor Fosfor Francium Gadolinium Gallium Germanium Hafnium Helium Hliník Holmium Hořčík Chlor Chrom Indium Iridium Jod Kadmium Kalifornium Kobalt Krypton Křemík Kyslík Lanthan Lithium Lutecium Mangan Měď
Cerium Caesium Stannum Curium Kalium Nitrogenium Dysprosium Einsteinium Erbium Europium Fermium Fluorum Phosphorus Francium Gadolinium Gallium Germanium Hafnium Helium Aluminium Holmium Magnesium Chlorum Chromium Indium Iridium Iodum Cadmium Californium Cobaltum Kryptonum Silicium Oxygenium Lanthanum Lithium Lutetium Manganum Cuprum
Ce Cs Sn Cm K N Dy Es Er Eu Fm F P Fr Gd Ga Ge Hf He Al Ho Mg Cl Cr In Ir I Cd Cf Co Kr Si O La Li Lu Mn Cu
Praseodym Praeseodymium Promethium Promethium Protaktinium Protactinium Radium Radium Radon Radonum Rhenium Rhenium Rhodium Rhodium Rtuť Hydrargum Rubidium Rubidium Ruthenium Ruthenium Samarium Samarium Selen Selenium Síra Sulfur Skandium Scandium Sodík Natrium Stroncium Strontium Stříbro Argentum Tantal Tantallum Technecium Technetium Tellur Tellurium Terbium Terbium Thallium Thallium Thorium Thorium Thulium Thulium Titan Titanum Uhlík Carboneum Uran Uranium Vanad Vanadium Vápník Calcium Vodík Hydrogenium Wolfram Wolframum Xenon Xenonum Ytterbium Ytterbium Yttrium Yttrium Zinek Zincum Zirkonium Zirconium Zlato Aurum Železo Ferrum
6
Pr Pm Pa Ra Rn Re Rh Hg Rb Ru Sm Se S Sc Na Sr Ag Ta Tc Te Tb Tl Th Tm Ti C U V Ca H W Xe Yb Y Zn Zr Au Fe
Název sloučeniny vychází většinou ze základu nebo části základu názvu prvku a koncovky určené oxidačním číslem. Např. dusík s oxidačním číslem tři tvoří oxid N2O3, název je tvořen kmenem dus- a příponou -itý, která odpovídá zakončení pro oxidy s oxidačním číslem tři. Název sloučeniny N2O3 je proto oxid dusitý. Zakončení odpovídající daným oxidačním číslům pro jednotlivé sloučeniny (např. oxidy, kyseliny apod.), stejně jako určování oxidačního čísla bude probráno v následujících kapitolách. Základ kmene prvku může být doplněn nejen zakončením, ale i předponami, které jsou názvoslovné nebo číselné. Názvoslovné předpony se skládají ze slabik a vyjadřují přítomnost určitých atomů nebo jejich skupin. Např. kyselina thiosírová H2SO3S (většinou uváděná jako H2S2O3) vyjadřuje předponou thio- náhradu jednoho atomu kyslíku v molekule kyseliny sírové H2SO4 sírou. Číslovkové předpony vyjadřují stechiometrické poměry ve sloučenině. Rozlišují se číslovkové předpony jednoduché a násobné. Jednoduché jsou uvedeny v tabulce č. II. Tabulka č. II: Přehled jednoduchých číslovkových předpon. Název předpony monoditritetrapentahexaheptaoktanonadeka-
Odpovídající číslo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Název předpony undekadodekatridekatetradekapentadekahexadekaheptadekaoktadekanonadekaikosa-
Odpovídající číslo 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Např. Na2CS3 je molekula odvozená od uhličitanu sodného Na2CO3, v které byly všechny tři atomy kyslíku nahrazeny sírou. Záměnu kyslíku sírou vyjádříme názvoslovnou předponou thio-, počet vyměněných atomů kyslíku jednoduchou číslovkovou předponou tri-. Název se potom změní z původního názvu uhličitan sodný na trithiouhličitan sodný. Číslovková předpona mono- se zpravidla v názvu neuvádí. Násobné číslovkové předpony se používají k vyjádření počtu složitějších skupin v molekule zejména tam, kde by užití jednoduchých postrádalo jednoznačnost. Násobné číslovkové předpony se s výjimkou prvních tří tvoří pravidelně z uvedených jednoduchých číslovkových předpon přidáním -kis: tetrakis- (čtyřikrát), pentakis- (pětkrát), ikosakis(dvacetkrát). Dvakrát v násobné číslovkové předponě označujeme bis-, třikrát tris-. Všechny uvedené předpony (názvoslovné i číslovkové) se píší dohromady se složkou názvu. Např. Ca5F(PO4)3 má název fluorid tris(fosforečnan) pentavápenatý.
7
1.1
Oxidační číslo
Názvosloví anorganické chemie je vybudováno na pojmu oxidačního čísla, které je používáno v různém smyslu. Pro názvoslovné účely představuje oxidační číslo náboj, který by byl přítomen na atomu prvku, pokud by byly elektrony v každé vazbě přiděleny elektronegativnějšímu prvku. Údaje o elektronegativitě prvků lze nalézt v různých stupnicích elektronegativity prvků, ale i v tabulkách periodické soustavy prvků, kde jsou často jedním z údajů uvedených u každého prvku. Např. molekula vody může být znázorněna elektronovým strukturním vzorcem
H
O
H
V každé vazbě H - O je kyslík prvkem s větší elektronegativitou. Atom kyslíku tak kromě svých šesti valenčních elektronů získává navíc dva elektrony vodíku a má proto oxidační číslo -II. Každému atomu vodíku potom chybí jeden elektron, oxidační číslo atomu vodíku je proto I. Molekulu síranu sodného Na2SO4 lze znázornit elektronovým strukturním vzorcem:
O Na
O
S
O
Na
O kde je atom kyslíku ve všech vazbách S - O elektronegativnějším prvkem než atom síry. Dva elektrony vazby S - O tak připadají atomu kyslíku. Také ve vazbě Na - O je elektronegativnějším prvkem kyslík, dva elektrony této vazby rovněž připadají atomu kyslíku. Každý z atomů kyslíku pak kromě svých šesti valenčních elektronů získává dva elektrony navíc. Všechny atomy kyslíku mají proto oxidační číslo -II. Atom síry v molekule síranu sodného ztrácí všech šest valenčních elektronů, které předá atomům kyslíku. Oxidační číslo síry je proto VI. Podobně každý z obou atomů sodíku měl původně jeden valenční elektron, který předal atomu kyslíku, a má proto oxidační číslo I. Oxidační číslo bývá označováno jako Stockovo číslo, píše se římskými číslicemi. Jeli oxidační číslo kladné, znaménko + se neuvádí. Je-li záporné, znaménko se píše před římskou číslicí. Např. Na2IO-II. K určování oxidačních čísel se běžně používají následující pravidla: 1) Oxidační číslo nula mají: a) volné atomy prvků v základním stavu (např. He), b) atomy v molekulách (např. H2), c) atomy v krystalech (např. Na). 8
2) Oxidační číslo kyslíku ve sloučeninách je téměř vždy -II. Výjimkou jsou např. peroxidy, kdy je oxidační číslo kyslíku -I, a fluorid kyslíku OIIF2-I. 3) Oxidační číslo vodíku je téměř vždy I. Výjimkou je vodík ve sloučeninách s kovy, v nichž je oxidační číslo vodíku -I, např. hydrid lithia LiIH-I. 4) Součet všech oxidačních čísel v molekule je roven nule. Např. v kyselině dusičné HNO3 jsou oxidační čísla HINVO3-II a jejich součet 1.1 + 1.5 + 3.(-2) = 0. 5) Součet všech oxidačních čísel atomů ve vícejaderném iontu je roven náboji tohoto iontu. Např. pro chloristanový anion ClO4- s oxidačními čísly VII pro chlor a -II pro kyslík platí 1.7 + 4.(-2) = - 1. V některých případech, zvláště u organických látek, je možné počítat průměrné oxidační číslo. Např. v molekule kyseliny šťavelové (COOH)2 je průměrné oxidační číslo uhlíku III, neboť označíme-li průměrné oxidační číslo uhlíku x, musí platit rovnice 2.x + 4.(-2) + 2.1 = 0. Úlohy k procvičení k části 1.1. 1) Vyjmenujte všechny prvky, které ve svém symbolu obsahují písmena R nebo r (celkem 16 prvků). 2) Vyjmenujte všechny prvky, jejichž symbol tvoří jedno písmeno (celkem 14 prvků). 3) Vyjmenujte všechny prvky, u kterých jejich první písmeno českého názvu neodpovídá symbolu, přitom nerozlišujte c - k - ch a i - j. (celkem 18 prvků). 4) Určete oxidační čísla prvků v oxidech: BaO, Na2O, N2O, ClO2, MnO2, CO, CO2, V2O5. 5) Určete oxidační čísla prvků v peroxidech: H2O2, BaO2, Na2O2. 6) Určete oxidační čísla hypotetického prvku M u kyselin: H2MO2, H2MO4, H3MO5, H4MO3, H4MO4, H4MO5, H4MO6.
7) Určete oxidační číslo: a) síry ve sloučenině Na2S2O7 b) fosforu ve sloučenině Na2H2P2O7 Řešení úloh k části 1.1. 1) Ar, Br, Cr, Er, Fr, Ir, Kr, Pr, Sr, Zr, Ra, Rb, Re, Rh, Rn, Ru 2) B, C, F, H, I, K, N, O, P, S, U, V, W, Y 3) Ag, Al, Au, C, Ca, Cu, Fe, H, Hg, K, N, Na, O, P, Pb, Sb, Si, Sn 4) BaII, NaI, NI, ClIV, MnIV, CII, CIV, VV 5) HI, BaII, NaI, O-I 9
6) MII, MVI, MVII, MII, MIV, MVI, MVIII 7) a) SVI, b) PV
1.2
Racionální názvosloví sloučenin.
Název většiny anorganických sloučenin je v českém názvosloví tvořen podstatným a přídavným jménem. Podstatné jméno udává druh sloučeniny (např. oxid) a většinou je odvozeno od elektronegativní části (v případě oxidu O-II). Přídavné jméno charakterizuje elektropozitivní část sloučeniny. Při čtení názvu se dodržuje pořadí podstatné jméno přídavné jméno. Příklad: název vzorec podstatné jméno přídavné jméno oxid sodný Na2O
1.2.1 Názvosloví binárních sloučenin Pokud je elektronegativní část sloučeniny tvořena jen jedním prvkem, tvoří se název sloučeniny, t.j. podstatné jméno názvu, zakončením -id (chlorid, fluorid apod.). Přehled nejčastějších skupin se zakončením -id je uveden v tabulce III.
Tabulka č. III: Přehled skupin se zakončením -id Podstatné jméno H-
F
Cl-
Br
Podstatné jméno
hydrid
N3-
nitrid
fluorid
3-
fosfid
P
chlorid
3-
arsenid
3-
antimonid
4-
karbid
As
bromid
Sb
-
I
jodid
C
O2-
oxid
B3-
S
2-
2-
sulfid
Se
borid selenid
Název hydrid se používá u sloučenin vodíku s kovy. U binárních sloučenin vodíku s nekovy lze použít jednoslovný název, v němž se na prvním místě uvádí název prvku (např. chlor) se zakončením -o (chloro-) a připojuje se slovo vodík (chlorovodík). Např. HCl chlorovodík
HI jodovodík
HF fluorovodík
H2S sirovodík
HBr bromovodík
10
Podobně se tvoří i název kyanovodík pro HCN. Názvy sloučenin vodíku s prvky III. - VI. podskupiny periodického systému se tvoří zakončením -an, připojeným buď ke kmeni nebo části kmene latinského názvu prvku. Např. AlH3 alan BH3 boran
B2H6 diboran
SiH4 silan
Si2H6 disilan
PH3 fosfan
P2H4 difosfan
H2S sulfan
H2S2 disulfan
H2Sn polysulfan
H2Se selan H2Te tellan Uvedené názvy se používají i pro pojmenování derivátů těchto sloučenin. Např. SiH2Cl2 dichlorsilan As(C2H5)3 triethylarsan Elektropozitivní část binárních sloučenin se označuje přídavným jménem, vytvořeným z názvu prvku a přípony vyjadřující příslušnou hodnotu kladného oxidačního čísla. Přípony příslušející oxidačním číslům jsou uvedeny v tabulce V. Stejné zakončení se používá i pro hydroxidy, kationty a soli. Tabulka č. IIII: Přehled přípon přídavných jmén názvů binárních sloučenin, hydroxidů a solí Hodnota oxidačního čísla
Přípony přídavných jmén názvů binárních sloučenin, hydroxidů a solí
I
-ný
II
-natý
III
-itý
IV
-ičitý
V
-ičný, -ečný
VI
-ový
VII
-istý
VIII
-ičelý
Např. Cl2O7 je oxid chloristý, AlP fosfid hlinitý, NaCl chlorid sodný. V některých případech se u elektropozitivní části názvu binární sloučeniny užívá podstatného jména v druhém pádu: a) u peroxidů, např. H2O2 peroxid vodíku, BaO2 peroxid barya, b) u nevalenčních sloučenin, např. Fe3C karbid triželeza, CaC2 dikarbid vápníku.
11
V ojedinělých případech se u binárních sloučenin užívají triviální názvy, např. u vody H2O, amoniaku NH3, hydrazinu NH2.NH2 resp. N2H4. Úlohy k procvičení k části 1.2.1. 1) Napište vzorce oxidu kademnatého, železitého, rtuťnatého, ruthenistého,železnatého, rutheničelého, hlinitého, jodistého, vanadičného, siřičitého, osmičelého, fosforečného, galitého. 2) Napište vzorce sulfidu rhenistého, antimonitého, stříbrného, cíničitého, arseničného, antimoničného, olovnatého a amonného. 3) Pojmenujte: a) AuCl3, CoCl2, PCl5, KI, FeBr2, NH4I, TlI3, EuCl3, MoCl5, YBr3, CaF2 b) Cu2O, Eu2O3, Sc2O3, BeO, SO3, NO2, Cl2O7 Li2O, Na2S, Al2S3, CS2, Tl2Se3, SiS2 c) AlN, Mg3N2, ZrN, TiN, HfN, Mg3P2, GaAs, Th3P4, Fe3C, B4C, YC2, Co3C, SiC 4) Napište vzorce látek: alan, diboran, silan, diarsan, stiban, sulfan, german, bismutan, polysulfan, bromsilan, chlorgerman, hexachlordisilan, hydrid draselný, hydrid hořečnatý, hydrid lithný. 5) Napište vzorce dikarbidu ceru, dikarbidu trichromu, karbidu triniklu, boridu niobičitého, hexaboru europia, nitridu zinečnatého, nitridu vápenatého, fosfidu železitého, fosfidu triwolframu. Řešení úloh k části 1.2.1. 1) CdO, Fe2O3, HgO, Ru2O7, FeO, RuO4, Al2O3, I2O7, V2O5, SO2, OsO4, P2O5, Ga2O3 2) Re2S7, Sb2S3, Ag2S, SnS2, As2S5, Sb2S5, PbS, (NH4)2S 3) a) chlorid zlatitý, chlorid kobaltnatý, chlorid fosforečný, jodid draselný, bromid železnatý, jodid amonný, jodid thallitý, chlorid europitý, chlorid molybdeničný, bromid yttritý, fluorid vápenatý b) oxid měďný, oxid europitý, oxid skanditý, oxid berylnatý, oxid sírový, oxid dusičitý, oxid chloristý, oxid lithný, sulfid sodný, sulfid hlinitý, sulfid uhličitý, selenid thallitý, sulfid křemičitý c) nitrid hlinitý, nitrid hořečnatý, nitrid zirkonitý, nitrid titanitý, nitrid hafnitý, fosfid hořečnatý, arsenid gallitý, fosfid thoričitý, karbid triželeza, karbid tetraboru, dikarbid yttria, karbid trikobaltu, karbid křemičitý 4) AlH3, B2H6, SiH4, As2H4, SbH3, H2S, GeH4, BiH3, H2Sn, SiH3Br, GeH3Cl, Si2Cl6, KH, MgH2, LiH 5) CeC2, Cr3C2, Ni3C, Nb3B4, EuB6, Zn3N2, Ca3N2, FeP, W3P
1.2.2. Názvosloví kationtů Velikost náboje iontu (aniontu i kationtu) se vyjadřuje Ewensovým-Bassettovým číslem, uvedeným jako pravý horní index. Píše se arabskou číslicí se znaménkem + nebo - za číslicí, např. Ti4+. 12
A) Názvosloví jednoatomových kationtů Názvy jednoatomových kationtů se tvoří z kmene nebo části kmene českého názvu prvku a z přípon uvedených v tabulce V. Např. K+ kation draselný Al3+ kation hlinitý Ca2+ kation vápenatý Ce4+ kation ceričitý B) Názvosloví víceatomových kationtů. Jde o kationty vzniklé adicí protonu na sloučeninu prvku s vodíkem nebo jejich substitučních derivátů.Např. NH3 + H+ = NH4+. Název je odvozen od kmene názvu sloučeniny prvku s vodíkem a zakončením -onium nebo -ium. Např. NH4+ amonium SCl3+ trichlorsulfonium AsH4+ arsonium H3O+ oxonium Úlohy k procvičení k části 1.2.2. 1) Pojmenujte kationty Na+, Ce3+, Bi3+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, Sn4+, Sb5+, Hg2+, Au3+, Ag+, Pt4+, Ru3+, Rh3+, Pd2+, NH4+ , H3O+, PH4+, SbH4+. 2) Napište vzorce: kation strontnatý, ceričitý, draselný, antimonitý, tetrachlorfosfonium, stibonium, jodonium. Řešení úloh k části 1.2.2. 1) kation sodný, ceritý, bismutitý, hořečnatý, železnatý, železitý, cíničitý, antimoničný, rtuťnatý, zlatitý, stříbrný, platičitý, ruthenitý, rhoditý, paladnatý; amonium (kation amonný), oxonium, fosfonium, stibonium 2) Sr2+, Ce4+, K+, Sb3+, PCl4+, SbH4+, H2I+
1.2.3 Názvosloví kyselin A) Binární kyseliny Jde o kyseliny tvořené vodíkem a nekovem. Název se skládá z podstatného jména kyselina a přídavného jména, které se vytvoří složením českého názvu nekovu spojeného pomocí -o- s názvem vodík a příponou -ová. Např. kyselina jod-o-vodík-ová. HCl kyselina chlorovodíková HF kyselina fluorovodíková HBr kyselina bromovodíková HI kyselina jodovodíková H2S kyselina sirovodíková Pro přesnost je třeba podotknout, že označení kyselina se v těchto případech používá pro roztoky uvedených látek ve vodě. B) Složitější kyseliny
13
Jde především o kyselinu kyanovodíkovou HCN a její deriváty. Název kyselina kyanovodíková je vytvořen spojením názvu skupiny kyan- (CN) pomocí -o- s názvem vodík a zakončením -ová. Od kyseliny kyanovodíkové jsou odvozeny následující kyseliny: funkční vzorec strukturní vzorec kyselina kyanatá HOCN H-O-C≡N kyselina isokyanatá HNCO H-N=C=O kyselina fulminová HONC H-O-N=C Jde o tři různé kyseliny, lišící se strukturou, která určuje pořadí prvků ve vzorci. C) Kyslíkaté kyseliny (oxokyseliny) Názvy jsou tvořeny podstatným jménem kyselina a přídavným jménem, které se vytvoří ze základu českého názvu centrálního atomu a zakončení podle jeho oxidačního čísla. Např. název oxokyseliny dusíku s oxidačním číslem V se tvoří následovně: centrální atom přípona pro oxidační číslo V dus-ík -ičná kyselina dus-ičná Přípony tvořící názvy kyselin odpovídající kladným oxidačním číslům, jsou uvedeny v tabulce V, z níž je patrná i podobnost zakončení oxidů a kyselin. Tabulka č. IV: Přípony přídavných jmén v názvech oxokyselin a oxidů podle hodnoty oxidačního čísla Oxidační číslo
Přípony přídavného jména v názvu oxokyseliny
Přípony přídavného jména v názvu oxidu
I
-ná
-ný
II
-natá
-natý
III
-itá
-itý
IV
-ičitá
-ičitý
V
-ičná,-ečná
-ičný,-ečný
VI
-ová
-ový
VII
-istá
-istý
VIII
-ičelá
-ičelý
Pokud prvek se stejným oxidačním číslem tvoří několik kyselin s jedním atomem prvku v molekule (např. HPO3 a H3PO4), připojuje se k názvu kyseliny předpona hydrogen spolu s číslovkou udávající počet atomů vodíku. Např. HPO3 kyselina hydrogenfosforečná H3PO4 kyselina trihydrogenfosforečná V názvech kyselin s jedním atomem vodíku se předpona mono- neuvádí. Pokud kyseliny obsahují více stejných centrálních atomů (isopolykyseliny), je nutné počet centrálních atomů vyjádřit číslovkou. Např. H2S2O7 je kyselina dihydrogendisírová, H2S3O10 kyselina dihydrogentrisírová. 14
Pokud je název kyseliny určen počtem atomů vodíku, počtem centrálních atomů a zakončením názvu centrálního atomu (které je určeno oxidačním číslem), je počet atomů kyslíku jednoznačně určen. Např. název kyselina dihydrogensírová určuje dva atomy síry, dva atomy vodíku a oxidační stupeň síry VI. Protože je nutné dodržet podmínku, že součet všech oxidačních čísel v neutrální molekule je roven nule, musí být atomů kyslíku sedm. H2 S2 07 2.I+2.VI+7.(-II)=0 Jednoznačnost názvu kyseliny lze dodržet i obráceným postupem, tedy označením počtů atomů kyslíku a centrálních atomů, spolu s vyjádřením oxidačního čísla centrálního atomu zakončením. Potom lze uvedené kyseliny nazvat také takto: H2S2O7 kyselina heptaoxodisírová H3PO4 kyselina tetraoxofosforečná H2S3O10 kyselina dekaoxotrisírová. D) Peroxokyseliny Peroxokyseliny jsou kyseliny vytvořené záměnou kyslíku - O - dvěma atomy kyslíku – O - O -. Přítomnost skupiny - O - O – se vyjádří použitím předpony peroxo- před názvem kyseliny. Např. kyselina peroxosírová má vzorec H2SO5. U méně známých kyselin je vhodnější použít funkční vzorec místo vzorce sumárního. Sumární vzorec
Název
Funkční vzorec
H2CO4
kyselina peroxouhličitá
(HO)CO(OOH)
H2CO5
kyselina diperoxouhličitá
CO(OOH)2
H2S2O8
kyselina peroxodisírová
H2S2O6(O2)
Oba atomy kyslíku ve vazbě - O - O - mají dohromady oxidační číslo -II, tedy (O2)-II. Potom podmínka nulového součtu všech oxidačních čísel platí i pro peroxokyseliny, např. pro kyselinu peroxodisírovou: H2 S2 O6 (O2) 2.I+2.VI+6.(-II)+(-II)=0 E) Thiokyseliny Atomy kyslíku v oxokyselinách mohou být nahrazeny i atomy síry. Potom se jedná o thiokyseliny. V názvu se náhrada atomu kyslíku sírou vyjádří předponou thio-. Počet nahrazených atomů kyslíku se v názvu označí jednoduchou číslovkovou předponou. Předpona mono se neuvádí. Např. H2SO4 H2CO3 HOCN
kyselina sírová
H2SO3S
kys. thiosírová
kyselina uhličitá
H2CS3
kys. trithiouhličitá
kyselina kyanatá
HSCN
kys. thiokyanatá
Často se u thiokyselin neužívá vzorec funkční, ale sumární. 15
Sumární vzorec
Funkční vzorec
H2S2O3
kyselina thiosírová H2SO3S
H2S2O2
kyselina thiosiřičitá H2SO2S
Úlohy k procvičení k části 1.2.3. 1. Pojmenujte kyseliny HCN, HI, H2SeO4, HMnO4, HIO4, HReO3, H3IO5, H5IO6, HReO4, HBrO, H3ReO5, H3ReO4, H4Si2O6, H6Si2O7, H2Si2O5, H4P2O7, H5P3O10, H4P2O6. 2. Napište vzorce kyseliny bromité, bromičné, bromisté, tetrahydrogenkřemičité, hexaoxotelurové. 3. Napište vzorce kyseliny thiokyanaté, dithiotrihydrogenfosforečné, trithioarsenité, tetrathioarseničné, trithiouhličité. 4. Pojmenujte peroxokyseliny: NO(OOH), NO2(OOH), CO(OOH)2, H4P2O8, H3PO5, H2S2O8, H2SO5. Řešení úloh k části 1.2.3. 1. kyselina kyanovodíková, jodovodíková, selenová, manganistá, jodistá, rheničná, trihydrogenjodistá (pentaoxojodistá), pentahydrogenjodistá (hexaoxojodistá), rhenistá, bromná, trihydrogenrhenistá (pentaoxorhenistá), trihydrogenrheničná (tetraoxorheničná), tetrahydrogendikřemičitá (hexaoxodikřemičitá), hexahydrogendikřemičitá (heptaoxodikřemičitá), dihydrogendikřemičitá (pentaoxodikřemičitá), tetrahydrogendifosforečná (heptaoxodifosforečná), pentahydrogentrifosforečná (dekaoxotrifosforečná), tetrahydrogendifosforičitá (hexaoxodifosforičitá). 2. HBrO2, HBrO3, HBrO4, H4SiO4, H6TeO6 3. HSCN, H3PO2S2, H3AsS3, H3AsS4, H2CS3 4. kyselina peroxodusitá, peroxodusičná, diperoxouhličitá, tetrahydrogenperoxodifosforečná, trihydrogenperoxofosforečná, dihydrogenperoxodisírová, peroxosírová
1.2.4 Názvosloví atomových skupin V některých anorganických sloučeninách je elektropozitivní částí sloučeniny atomová skupina. Bez ohledu na velikost náboje mají názvy těchto skupin zakončení -yl. V tabulce VI jsou uvedeny nejčastěji se vyskytující atomové skupiny.
16
Tabulka č. V: Nejčastější atomové skupiny Skupina
Název
Skupina
Název
OH (0)
hydroxyl
UO2 (1,2+)
uranyl
CO(2+)
karbonyl
SO (2+)
thionyl nebo sulfinyl
NO(1,2+)
nitrosyl
SO2 (2+)
sulfuryl nebo sulfonyl
NO2(1+)
nitryl
PO (3+)
fosforyl
VO(1,2,3+)
vanadyl
ClO(0)
chlorosyl
Některé z uvedených skupin mohou být i elektroneutrální. Označení hydroxyl platí pro neutrální skupinu OH. Pro anion OH- se používá označení hydroxidový anion. Mají-li atomové skupiny stejného složení různý náboj, uvádí se oxidační číslo centrálního atomu nebo v případě iontu číslo Ewansovo-Bassettovo. Např. UO2+ uranyl (1+) nebo uranyl (V) UO22+ uranyl (2+) nebo uranyl (VI) V názvech sloučenin se název atomové skupiny používá ve 2. pádě. Např. NO2F fluorid nitrylu Úlohy k procvičení k části 1.2.4. 1) Napište vzorce chloridu karbonylu, sulfidu nitrosylu, chloridu nitrylu. 2) Pojmenujte NOHSO4, SOBr2. Řešení úloh k části 1.2.4. 1) COCl2, NOS, NO2Cl 2) hydrogensíran nitrosylu, bromid thionylu.
1.2.5. Jiné substituované oxokyseliny a funkční deriváty kyselin Formální záměnou skupiny OH v molekule kyseliny atomem halogenu získáme halogenkyseliny. Např. kyselina sírová funkční vzorec SO2(OH)2
kyselina chlorosírová funkční vzorec SO2(OH)Cl
stechiom. vzorec HSO3Cl
Záměnou skupiny OH v molekule oxokyseliny skupinou NH2 získáme amidokyseliny. Např. kyselina amidosírová SO2(OH)NH2 resp. HSO3NH2. Pokud je zaměněna skupina OH ve dvou molekulách oxokyseliny s vazbou na jednu skupinu NH, vznikají imidokyseliny. 17
Např. (HSO3)2NH kyselina imido-bis(sírová). Pokud je zaměněna skupina OH ve třech molekulách oxokyselin s vazbou na atom dusíku vznikají nitridokyseliny. Např. (HSO 3)3N kyselina nitrido-tris(sírová). Záměnou všech skupin OH ve vzorci oxokyselin získáme funkční deriváty kyselin. Záměnou všech skupin OH atomy halogenů vznikají halogenidy kyselin. Názvy halogenidů kyselin se tvoří použitím názvů atomových skupin (část 1.2.4.). Např. SO2Cl2 vzniká záměnou dvou skupin OH v molekule kyseliny sírové SO2(OH)2 atomy chloru. Název vzniklé sloučeniny je chlorid sulfurylu. Záměnou všech skupin OH v molekule oxokyselin skupinami NH2 vznikají amidy kyselin. Název amidů kyselin se tvoří buď použitím názvů atomových skupin nebo uvedením podstatného jména amid před názvem kyseliny. Např. SO2(NH2)2 je amid sulfurylu nebo amid kyseliny sírové. Úlohy k procvičení k části 1.2.5. 1) Napište vzorce chloridu fosforylu (V), fluoridu sulfurylu, amidu kyseliny siřičité, kyseliny amidosírové, kyseliny difluorofosforečné, dusičnanu nitrylu. 2) Pojmenujte PO(NH2)3, HSO3Cl, CO(NH2)2, HSO3F, UO2(NO3)2, SOBr2. Řešení úloh k části 1.2.5. 1) POCl3, SO2F2, SO(NH2)2, HSO3NH2, HPO2F2, NO2NO3 2) amid fosforylu (V) nebo amid kyseliny fosforečné, kyselina chlorosírivá, amid karbonylu nebo amid kyseliny uhličité, kyselina fluorosírová, dusičnan uranylu (VI), bromid thionylu
1.2.6. Názvosloví aniontů Názvy aniontů jsou složeny z podstatného jména anion a z přídavného jména. V názvech jednoatomových aniontů je přídavné jméno vytvořeno z kmene (nebo části kmene) názvu prvku a zakončení -idový. Např. F- anion fluoridový
Cl- anion chloridový
I- anion jodidový
S- anion sulfidový
Stejný způsob tvoření názvů se používá i pro některé víceatomové bezkyslíkaté anionty a anion hydroxidový. Např. CN- anion kyanidový
OH- anion hydroxidový
V názvech kyslíkatých aniontů je přídavné jméno vytvořeno z názvu příslušné kyseliny, v kterém se zakončení -á nahradí zakončením -anový.
18
Např. NO2- anion dusit-anový
HNO2 kyselina dusit-á
Vyjímkou jsou anionty odvozené od kyselin s centrálním atomem s oxidačním číslem VI. V tomto případě se zakončení kyseliny -ová mění na zakončení aniontu -anový. Např. SO4- anion síranový
H2SO4 kyselina sírová
(nikoli sírovanový) Stejné pravidlo platí i a isopolykyselin.
pro anionty odvozené
od peroxokyselin,
thiokyselin
Např. S2O82- anion peroxodisíranový
S2O72- anion disíranový
CS32- anion trithiouhličitanový Pokud prvek se stejným oxidačním číslem tvoří několik aniontů se stejným počtem atomů prvku, lišících se však počtem nábojů (IO54- a IO65-), rozlišují se anionty: a) názvem uvádějícím počet atomů kyslíku (anion pentaoxojodista- nový nebo hexaoxojodistanový), b) názvem uvádějícím náboj aniontu (Ewensovo - Bassettovo číslo). Např. IO53- anion jodistanový (3-)
IO65- anion jodistanový (5-)
Náboj se uvádí za názvem, arabskou číslicí v závorce. Pokud anion vznikl adicí protonů, uvádíme v názvu počet atomů vodíku, v případě, že atom vodíku je jen jeden, předponu mono neuvádíme. Např. H2PO4- anion dihydrogenfosforečnanový HPO4- anion hydrogenfosforečnanový HSO4- anion hydrogensíranový Úlohy k procvičení k části 1.2.6. 1. Pojmenujte anionty ClO-, ClO2-, ClO3-, ClO4-, SeO42-, Br-, F-, CO32-, PO33-, BO33-, S2O52-, S2O32-, SCN-, AsS33-, S2O22-, AsS43-. 2. Napište vzorce aniontu chloridového, dusičnanového, dusitanového, peroxodisíranového (2-), diperoxouhličitanového (2-), síranového, hydrogenfosforečnanového (2-), křemičitanového (4-), železanového (2-), dekaoxotrisíranového (2-), oktaoxotrikřemičitanového (4-). Řešení úloh k části 1.2.6. 1.
anion chlornanový, chloritanový, chlorečnanový, chloristanový, selenanový, bromidový, fluoridový, uhličitanový, fosforitanový (3-), boritanový (3-), disiřičitanový
19
(2-), thiosíranový, thiokyanatanový, trithioarsenitanový (3-), thiosiřičitanový (2-), tetrathioarseničnanový (3-) 2. Cl-, NO3-, NO2-, S2O82-, CO52-, SO42-, HPO42-, SiO44-, FeO42-, S3O102-, Si3O84-
1.2.7. Názvosloví solí Názvy solí jsou tvořeny podstatným a přídavným jménem. Podstatné jméno je odvozeno od názvu kyseliny, přídavné jméno je totožné s přídavným jménem kationtu (část 1.2.2.). A) Soli binárních kyselin Podstatné jméno názvu solí binárních kyselin se tvoří zakončením -id, připojeným ke kmeni nebo části kmene názvu prvku. Přídavné jméno je totožné s přídavným jménem kationtu: NaCl chlor-id sodný B) Soli složitějších bezkyslíkatých kyselin Tvoří se buď zakončením -id a připojením přídavného jména kationtu: KCN kyan-id draselný, nebo změnou zakončení kyseliny -á na zakončení -an a připojením přídavného jména kationtu: HOCN kyselina kyanatá
KOCN kyanatan draselný
HSCN kyselina thiokyanatá
NH4SCN thiokyanatan amonný.
C) Soli kyslíkatých kyselin Podstatné jméno názvu je tvořeno z názvu kyseliny, kde se zakončení -á nahrazuje -an. Např. kyselina siřičitá - siřičitan. Výjimkou jsou kyslíkaté kyseliny prvku s oxidačním číslem VI, kde se zakončení kyseliny -ová změní nahradí –an (nikoli -ovan). Např. H2SO4 kyselina sír-ová a sír-an (nikoli sírovan). Příklady: NaClO chlornan sodný
LiNO3 dusičnan lithný
KNO2 dusitan draselný
Fe2(SO4)3 síran železitý
(NH4)2SO3 siřičitan amonný
KMnO4 manganistan draselný
Názvy solí odvozených od peroxokyselin, thiokyselin a isopolykyselin se tvoří stejným způsobem. Např. K2CS3 trithiouhličitan draselný KNO4 peroxodusičnan draselný Na2S2O5 disiřičitan disodný. Stejným způsobem se tvoří i názvy hydrogensolí. Např. KHSO4 hydrogensíran draselný 20
K2HPO4 hydrogenfosforečnan didraselný KH2PO4 dihydrogenfosforečnan draselný D) Hydratované soli
Jde o adiční sloučeniny solí s vodou. Vzorec hydratované soli se skládá ze dvou částí: ze vzorce soli a z určitého počtu molekul vody. Obě části se oddělují tečkou. Např. CuSO4.5H2O. V názvu se přítomnost vody vyjadřuje slovem hydrát, počet molekul vody číslovkovou předponou. Název soli je uveden v 2. pádu. Např. CuSO4.5H2O je pentahydrát síranu měďnatého. Úlohy k procvičení k části 1.2.7. 1) Pojmenujte soli: K2S2O7, NH4NO2, K3PO4, KMnO4, CaHPO4, Al2(SO4)3, NaB5O8, Na7HNb6O16.15H2O, LiH2PO4, K2H4TeO6, K2Cr2O7, Al2(SiO3)3, Ba2Si2O6. 2) Napište vzorce těchto látek: chlornan sodný, uhličitan hořečnatý, chroman sodný, bis(fosforečnan) trivápenatý, hydrogenfosforečnan disodný, tris(fosforečnan) hlinitý, heptaoxotetraboritan sodný, heptamolybdenan trivápenatý, hydrogenuhličitan sodný, hydrogensulfid draselný, nonadekaoxohexamolybdenan sodný. 3) Pojmenujte tyto soli: PtCl4, CS2, Al2S3, AuCl3, Tl2Se3, SiS2. 4) Napište vorce těchto látek: thiokyanatan barnatý, trithiouhličitan vápenatý, trithioantimoničnan trisodný, tetrathiocíničitan amonný, dithiomolybdenan vápenatý. Řešení úloh k časti 1.2.7. 1) disíran didraselný (heptaoxodisíran draselný), dusitan amonný, fosforečnan tridraselný (tetraoxofosforečnan draselný), manganistan draselný, hydrogenfosforečnan vápenatý, síran hlinitý, pentaboritan sodný (oktaoxopentaboritan sodný), pentadekahydrát hydrogenhexaniobičitanu heptasodného, dihydrogenfosforečnan lithný, tetrahydrogenteluran didraselný, dichroman didraselný (heptaoxodichroman draselný), křemičitan hlinitý, dikřemičitan dibarnatý (hexaoxodikřemičitan barnatý) 2) NaClO, MgCO3, Na2CrO4, Ca3(PO4)2, Na2HPO4, Al(PO4)3, Na2B4O7, Ca3Mo7O24, NaHCO3, KHS, Na2Mo6O19 3) chlorid platičitý, sulfid uhličitý, sulfid hlinitý, chlorid zlatitý, selenid thalitý, sulfid křemičitý 4) Ba(SCN)2, CaCS3, Na3SbOS3, (NH4)4SnS4, CaMoO2S2.
1.2.8. Názvosloví podvojných solí Podvojné soli obsahují dva různé kationty nebo dva různé anionty. A) Podvojné soli se dvěma různými kationty Ve vzorcích se kationty uvádějí v pořadí hodnoty oxidačního čísla kationtů, tedy podle velikosti náboje, např. KIAlIII(SO4)2.
21
Je-li oxidační číslo obou kationtů shodné, je určeno pořadí abecedně podle symbolů prvků, např. CaIIMgII(CO3)2. Je-li jedním z kationtů vícejaderný kation, např. NH4+, uvádí se jako poslední, např. Fe(NH4)2(SO4)2. V názvu se dodržuje pořadí ve vzorci, oba kationty se oddělují pomlčkou. Např. KAl(SO4)2 síran draselno-hlinitý CaMg(CO3)2 uhličitan vápenato-hořečnatý Fe(NH4)2(SO4)2 síran železnato-amonný B) Podvojné soli se dvěma anionty Anionty se řadí v abecedním pořadí symbolů prvků. Pokud se jedná o vícejaderné anionty, řadí se v pořadí symbolů centrálních atomů. Pořadí se dodržuje ve vzorcích i v názvech. Názvy jednotlivých aniontů se od sebe oddělují pomlčkou, např. Ca5F(PO4)3 fluorid-tris(fosforečnan) pentavápenatý. Uvedená pravidla platí i pro soli potrojné a složitější, např.
Na6ClF(SO4)2 chlorid-fluorid-bis(síran) hexasodný.
Úlohy k procvičení k části 1.2.8. 1) Pojmenujte podvojné soli: PBrCl2, KMgF3, KNaCO3, Li2NiF4, NaNH4HPO4.4H2O, K2Cd(CN)4. 2) Napište vzorce látek: dichlorid-fluorid antimonitý, dusičnan sodno-thalný, hexahydrát fosforečnanu hořečnato-amonného, síran draselno-hlinitý, bis (uhličitan)-difluorid triměďnatý, tetrakyanid didraselno-zinečnatý, trikřemičitan draselno-hlinitý. 3) Určete, v čem jsou vzorec nebo pojmenování sloučenin chybné: Na6ClF(SO4)2 chlorid-fluorid-disíran hexasodný PSCl3 sulfid-trichlorid fosforitý Řešení úloh k části 1.2.8. 1) bromid-dichlorid fosforitý, trifluorid draselno-hořečnatý, uhličitan draselno-sodný, tetrafluorid dilithno-nikelnatý, tetrahydrát hydrogenfosforečnanu sodno-amonného, tetrakyanid didraselno-kademnatý 2) SbCl2F, NaTl(NO3)2, MgNH4PO4.6H2O, KAl(SO4)2, Cu3(CO3)2F2, K2Zn(CN)4, KAlSi3O8 3) Správné vzorce a pojmenování: Na6ClF(SO4)2 chlorid-fluorid-bis(síran) hexasodný, PCl3S trichlorid-sulfid fosforečný
22
1.2.9. Názvosloví podvojných oxidů Podvojné oxidy se skládají ze dvou oxidů. Vzorec se vyjádří buď formou vzorců jednotlivých oxidů oddělených tečkou (např. FeO.TiO2) nebo sumárním vzorcem (FeTiO3). Pro pořadí oxidů platí stejná pravidla jako pro podvojné soli. Např. FeCr2O4 je tetraoxid železnato-dichromitý (pořadí podle oxidačního stupně), FeTiO3 je trioxid železnato-titaničitý. Úlohy k procvičení k části 1.2.9. 1) Pojmenujte podvojné oxidy MgTiO3, Fe3O4, NaNbO3, KNbO3, Na2WO4, Mg2TiO4. 2) Napište vzorce trioxidu barnato-titaničitého, trioxidu olovnato-titaničitého, trioxidu lithno-niobičného, tetraoxidu olovnato-diželezitého, tetraoxidu disodnomolybdenového. Řešení úloh k části 1.2.9. 1) trioxid hořečnato-titaničitý, tetraoxid železnato-diželezitý, trioxid sodno-niobičný, trioxid draselno-niobičný, tetraoxid disodno-wolframový, tetraoxid dihořečnatotitaničitý 2)
BaTiO3 (BaO.TiO2), PbTiO3 (PbO.TiO2), (PbO.Fe2O3), Na2MoO4 (Na2O.MoO3)
LiNbO3
(Li2O.Nb2O5),
PbFe2O4
1.2.10. Názvosloví oxid- a hydroxid solí Hydroxid soli, resp. oxid soli, kromě dalších aniontů obsahují anionty hydroxidové OH-, resp. elektronegativní část molekuly odpovídající oxidům O2-. Pro psaní vzorců a tvoření názvů platí stejná pravidla jako pro podvojné soli. Např.
Cu2Cl(OH)3 chlorid-trihydroxid diměďnatý BiCl(O) chlorid-oxid bismutitý (v tomto případě musí být pro oxid použita závorka, jinak dojde k záměně s chlornanem) AlO(OH) oxid-hydroxid hlinitý
Úlohy k části 1.2.10. 1) Pojmenujte PCl3O, LaF(O), CrCl2O2, MgCl(OH) 2) Napište vzorce látek: chlorid-oxid bismutitý, dichlorid-dioxid uranový, trifluorid-oxid fosforečný, dichlorid-trioxid dizirkoničitý, dichlorid-hexahydroxid tetracínatý. Řešení úloh k části 1.2.10. 1) trichlorid-oxid fosforečný, fluorid-oxid lanthanitý, dichlorid-dioxid chromový, chloridhydroxid hořečnatý 2) BiCl(O), UCl2O2, PF3O, Zr2Cl2O3, Sn4Cl2(OH)6
1.2.11 Názvosloví koordinačních sloučenin Koordinační neboli komplexní částice představují molekulu nebo ion, sestávající z centrálního atomu, ke kterému náleží několik atomových skupin, molekul nebo iontů, které nazýváme ligandy. Počet ligandů je větší než oxidační číslo centrálního atomu. 23
Např. koordinační částice anion [Fe(CN)6]4- sestává z centrálního atomu Fe s oxidačním číslem II, na nějž je vázáno šest ligandů, aniontů CN-. Sloučenina, která obsahuje jednu nebo více koordinačních částic, se nazývá koordinační neboli komplexní sloučenina. Ligandy jsou buď elektroneutrální molekuly, nebo atomové skupiny (např. H2O), nebo anionty (např. F-). Poskytují jeden nebo více elektronových párů pro vytvoření koordinační vazby mezi nimi a centrálním atomem. Nejdůležitější neutrální a aniontové ligandy jsou uvedeny v tabulce VIII. Tabulka č. VI: Přehled názvů nejdůležitějších neutrálních a aniontových ligandů Aniontový ligand vzorec název F fluoro Clchloro I jodo NO2 nitro NO3 nitrato OH hydroxo CN kyano SCN thiokyano
Neutrální ligand vzorec název H2O aqua NH3 ammin NO nitrosyl CO karbonyl
Vzorec celé koordinační částice je v hranaté závorce. Na prvním místě se uvádí symbol centrálního atomu. Za ním následují vzorce ligandů. Je-li v koordinační částici více různých ligandů, uvádějí se v abecedním pořadí podle začátečních písmen jejich názvů (nikoli vzorců) bez přihlédnutí k jejich náboji a k číslovkovým předponám. Vzorce ligandů složené ze dvou nebo více atomů (např. CN) se dávají do kulatých závorek, např. komplexní částice [Fe(CO)(CN)6]3-. V názvu se nejprve uvádějí ligandy ve stejném pořadí jako ve vzorci. Názvy ligandů se od sebe oddělují pomlčkou. Název centrálního atomu se uvádí až po názvech ligandů. Název posledního ligandu se od názvu centrálního atomu neodděluje. Kladné oxidační číslo centrálního atomu se vyjadřuje příslušným zakončením a příponou -ový. Např. [Fe(CO)(CN)5]3- je anion karbonyl-pentakyanoželeznatanový (3-). Je-li oxidační číslo centrálního atomu záporné, je zakončení -id, bez ohledu na jeho hodnotu. Je-li oxidační číslo centrálního atomu nula, nemá centrální atom žádné zakončení a používá se v 1. nebo v 2. pádě. Např. [Co(CO)4]- je anion tetrakarbonylkobaltidový (1-). [Ni(CO)4] je tetrakarbonylnikl nebo tetrakarbonyl niklu Názvy celých koordinačních sloučenin sestávají z podstatného a přídavného jména. Pravidla pro názvosloví koordinačních sloučenin jsou obdobná jako pro názvosloví anorganických solí. a) Je-li koordinační sloučenina tvořena koordinačním kationtem a jednoduchým aniontem, je podstatným jménem název aniontu. Přídavné jméno je vytvořeno z názvu koordinační částice podle výše uvedených pravidel. Např. koordinační sloučenina o vzorci [Co(NH3)6]Cl3 sestává z jednoduchých chloridových aniontů Cl- a koordinační částice [Co(NH3)6]3+,t.j. kationtu hexaamminko- baltitového. Název sloučeniny je tedy chlorid hexaamminkobaltitý. 24
b) Je-li koordinační sloučenina tvořena jednoduchým kationtem a koordinační částicí v aniontu, je podstatné jméno tvořeno názvem centrálního atomu se zakončením odpovídajícím jeho oxidačnímu číslu a předponami určenými názvy ligandů s udáním jejich počtu. Např. koordinační sloučenina K3[Co(NO2)6] je tvořena jednoduchými kationty K+ a aniontem [Co(NO2)6]3-, t.j. aniontem hexanitrokobaltitanovým (3-). Název sloučeniny je potom hexanitrokobaltitan draselný. c) Je-li koordinační sloučenina tvořena koordinační částici v aniontu i v kationtu, podstatné jméno je tvořeno aniontem, přídavné jméno kationtem. Např. [FeII(NH3)6][Fe(CO)4] je koordinační sloučenina s názvem tetrakarbonylferrid (2-) hexaamminželeznatý. d) Je-li koordinační sloučenina tvořena elektroneutrální částicí, skládá se název z přídavného jména, vytvořeného z názvu centrálního atomu se zakončením odpovídajícím jeho oxidačnímu číslu a z předpon určenými názvy ligandů s udáním jejich počtu, a z podstatného jména komplex. Např. koordinační sloučenina [Co(NH3)3Cl3] je triammin-trichlorokobaltitý komplex. Úlohy k části 1.2.11. 1) Pojmenujte látky: [Ag(NH3)2]Cl, [PtII(NH3)4][PtCl4], [Au(OH)4]-, [PtCl6]2-, [Co(NH3)6]3+, [Co(NH3)3Cl3], Na2[SiF6], [Co(NH3)5(H2O)]3+, [Al(H2O)6]3+, [CuCl4]2-, K3[Fe(CN)6]. 2) Napište vzorce látek: pentakyano-nitrosylželezitan sodný, anion hexakyanoželeznatanový, anion hexakyanokobaltitanový, kation pentaaqua-hydroxohlinitý, kation pentaammin-chlorokobaltitý, chloristan hexaaquanikelnatý, tetrakyanonikl draselný, anion tetrahydroxohlinitanový, hexakyanoželeznatan draselný. Řešení úloh k části 1.2.11. 1) chlorid diamminstříbrný, tetrachloroplatnatan tetraamminplatnatý, anion tetrahydroxozlatitanový, anion hexachloroplatičitanový, kation hexaamminkobaltitý, triammintrichlorokobaltitý komplex, hexafluorokřemičitan sodný, kation pentaamminaquakobaltitý, kation hexaaquahlinitý, anion tetrachloroměďnatanový, hexakyanoželezitan draselný. 2) Na2[Fe(CN)5(NO)], [Fe(CN)6]4-, [Co(CN)6]3-, [Al(H2O)5(OH)]2+, [Co(NH3)5Cl]2+, [Ni(H2O)6](ClO4)2, K4[Ni(CN)4], [Al(OH)4]-, K4[Fe(CN)6]
1.3. Nové návrhy pro názvosloví koordinačních sloučenin Názvosloví koordinačních sloučenin vytváří Mezinárodní unie pro čistou a užitou chemii ( IUPAC, zkratka pro – International Union of Pure and Applied chemistry). Poslední úprava pochází z roku 2004 (IUPAC Provisional Recommendation – Nomenclature of Inorganic Chemistry 2004). Tato doporučení byla zahrnuta do názvoslovných doporučení anorganické chemie IUPAC 2005 (tzv. Red Book – Nomenclature of Inorganic Chemistry IUPAC Recommendations 2005). Doporučené názvosloví koordinačních sloučenim je zde krátce 25
uvedeno tak, aby studentům univerzity byly zřejmé i doporučené změny v názvosloví koordinačních sloučenin i když oficiálně změny vyhlášeny nebyly. V češtině tyto změny nebyly dosud (leden 2014) oficiálně vydány. Jsou zde proto vysvětleny, nejsou ale dále užívány. Ligandy, které byly uvedeny v tabulce č. VII, jsou znovu uvedeny v následující tabulce č. III, kde je vedle původního názvu uveden i název doporučený. Uvedené doporučení se týká pouze aniontových ligandů. Neutrální ligandy zůstávají beze změny. Tabulka č. VIIVII: Přehled názvů nejdůležitějších aniontových ligandů vzorec
Aniontové ligandy původní název nově doporučený název
FClBrINO2-
fluoro chloro bromo jodo nitro
NO3-
nitrato
OHCNSCN-
hydroxo kyano thiokyanato
fluorido chlorido bromido jodido původní název se nemění původní název se nemění hydroxido kyanido původní název se nemění
V následující tabulce č. IX je pro ilustraci uvedeno několik příkladů. Tabulka č. IX. Porovnání původních a nově doporučených názvů několika vybraných koordinačních sloučenin. původní název
nově doporučený název
[Ag(NH3)2]Cl
chlorid diamminstříbrný
beze změny
[Pt(NH3)4][PtCl4]
tetrachloroplatnatan tetraamminplatnatý
tetrachloridoplatnatan tetraamminplatnatý
[Au(OH)4]-
anion tetrahydroxozlatitanový
anion tetrahydroxidozlatitanový
[PtCl6]2-
anion hexachloroplatičitanový
anion hexachloridoplatičitanový
[Co(NH3)6]3+
kation hexaamminkobaltitý
beze změny
vzorec
26
[Co(NH3)3Cl3]
triammin-trichlorokobaltitý komplex
triammin-trichloridokobaltitý komplex
Na2[SiF6]
hexafluorokřemičitan sodný
hexafluoridokřemičitan sodný
[Co(NH3)5(H2O)]3+
kation pentaammin-aquakobaltitý
beze změny
[Al(H2O)6]3+
kation hexaaquahlinitý
beze změny
anion tetrachloroměďnatanový
anion tetrachloridoměďnatanový
hexakyanoželezitan draselný
hexakyanidoželezitan draselný
[Fe(CN)6]4-
anion hexakyanoželeznatanový
anion hexakyanidoželeznatanový
Na2[Fe(CN)5(NO)]
pentakyano-nitrosylželezitan sodný
pentakyanido-nitrosylželezitan sodný
[Co(CN)6]3-
anion hexakyanokobaltitanový
anion hexakyanidokobaltitanový
[Al(H2O)5(OH)]2+
kation pentaaqua-hydroxohlinitý
kation pentaaqua-hydroxidohlinitý
[Co(NH3)5Cl]2+
kation pentaammin-chlorokobaltitý
kation pentaamminchloridokobaltitý
[Ni(H2O)6](ClO4)2
chloristan hexaaquanikelnatý
beze změny
K4[Ni(CN)4]
tetrakyanonikl draselný
tetrakyanidonikl draselný
[Al(OH)4]-
anion tetrahydroxohlinitanový
anion tetrahydroxidohlinitanový
K4[Fe(CN)6]
hexakyanoželeznatan draselný
hexakyanidoželeznatan draselný
Fe4[Fe(CN)6]3
hexakyanoželeznatan železitý
hexakyanidoželeznatan železitý
hexanitrokobaltitan draselný
beze změny
[Ni(CO)4]
tetrakarbonylnikl nebo tetrakarbonyl niklu
beze změny
[Pt(NH3)2Cl2]
diammin-dichloroplatnatý komplex
diammin-dichloridoplatnatý komplex
[Co(NH3)3Cl3]
triammin-trichlorokobaltitý komplex
triammin-trichloridokobaltitý komplex
chlorid pentaammin-aquakobaltitý
beze změny
[CuCl4]2-
K3[Fe(CN)6]
K3[Co(NO2)6]
[Co(NH3)5(H2O)]Cl3
27
[Cr(NH3)4Cl2]Cl
chlorid tetraammin-dichlorochromitý
chlorid tetraammindichloridochromitý
K3[CoI(CN)5]
jodo-pentakyanokobaltitan draselný
jodido-pentakyanidokobaltitan draselný
NH4[Cr(NH3)2(SCN)4]
diammin-tetrathiokynatochromitan amonný
beze změny
K[AgF4]
tetrafluorostříbřitan draselný
tetrafluoridostříbřitan draselný
Cs[ICl4]
tetrachlorojoditan cesný
tetrachloridojoditan cesný
[Ni(H2O)6](ClO4)2
chloristan hexaaquanikelnatý
beze změny
[Co(NH3)5I]Br2
bromid pentaammin-jodokobaltitý
bromid pentaammin-jodidokobaltitý
Na[Ag(CN)2]
dikyanostříbrnan sodný
dikyanidostříbrnan sodný
[Pb(OH)4]2-
anion tetrahydroxoolovnatanový
anion tetrahydroxidoolovnatanový
(NH4)2[PbCl6]
hexachloroolovičitan amonný
hexachloridoolovičitan amonný
Cu2[HgI4]
tetrajodortuťnatan diměďný
tetrajodidortuťnatan diměďný
K[BiI4]
tetrajodobismutitan draselný
tetrajodidobismutitan draselný
K2[TeBr6]
hexabromoteluričitan draselný
hexabromidoteluričitan draselný
K[CuCl3]
trichloroměďnatan draselný
trichloridoměďnatan draselný
[Cd(NH3)4](OH)2
hydroxid tetraamminkademnatý
beze změny
Na[Cr(OH)4]
tetrahydroxochromitan sodný
tetrahydroxidochromitan sodný
[Al(H2O)5(OH)]2+
kation pentaaqua-hydroxohlinitý
kation pentaaqua-hydroxidohlinitý
Na3[FeF6]
hexafluoroželezitan sodný
hexafluoridoželezitan trisodný
(NH4)2[SnCl6]
hexachlorocíničitan amonný
hexachloridocíničitan amonný
[Co(NH3)5Cl]Cl2
chlorid pentaammin-chlorokobaltitý
chlorid pentaamminchloridokobaltitý
[Co(NH3)5(H2O)]Cl3
chlorid pentaammin-aquakobaltitý
beze změny
K3[Cr(SCN)6].4H2O
tetrahydrát hexathiokyanatochromitanu draselného
beze změny
Co[Hg(SCN)4]
tetrathiokyanatortuťnatan kobaltnatý
beze změny
Na3[Mn(CN)6]
hexakyanomanganitan sodný
hexakyanidomanganitan sodný
Na[Sb(OH)6]
hexahydroxoantimoničnan sodný
hexahydroxidoantimoničnan sodný
28
1.4 Příklady pro ověřování znalostí z racionálního chemického názvosloví V následujících tabulkách jsou příklady na procvičování názvosloví ve dvou variantách. První variantou je tabulka č. X kdy student doplňuje názvy sloučenin podle vzorců, druhou variantou je tabulka č. XI, kdy student doplňuje vzorce podle názvu. Pro dané pořadové číslo se vždy jedná o stejnou látku. Tabulka č.X. Doplňte správný název sloučeniny Pořadí č.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37
Vzorec
Název sloučeniny
H2SO3S H2S2O3 N2O3 H2SO4 Na2CS3 Na2CO3 Na2SO4 OF2 HNO3 ClO4BaO Na2O ClO2 MnO2 CO CO2 V2O5 H2O2 BaO2 Na2O2 Na2S2O7 Na2S2O7 Na2H2P2O7 Na2H2P2O7 H2[PtCl6] HCl HI HBr H2S HCN BH3 B2H6 Si2H6 P2H4 H2S2 H2Sn H2Se 29
38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84
H2Te SiH2Cl2 As(C2H5)3 AlP Fe3C CaC2 NH3 NH2NH2 CdO Fe2O3 CoCl2 PCl5 Kl FeBr2 TiI3 EuCl3 MoCl3 YBr3 CaF2 Cu2O Eu2O3 Sc2O3 BeO SO3 NO2 Li2O Na2S CS2 Tl2Se3 SiS2 AlN Mg3N2 ZrN TiN HfN Mg3P2 GaAs Th3P4 B4C YC2 Co3C SiC NH4+ AsH4+ SCl3+ H3O+ Na+ 30
85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131
Ce3+ Bi3+ Mg2+ Fe2+ Fe3+ Sn4+ Sb5+ Hg2+ Au3+ Ag+ Pt4+ Ru3+ Pd2+ PH4+ SbH4+ HCN HNCO HONC HPO3 H3PO4 H2S2O7 H2S3O10 H2S3O10 H2SO5 H2CO5 H2CO4 H2S2O8 H2CO3 H2S2O2 H2SeO4 HMnO4 HReO3 H3IO5 H3IO5 HReO4 HBrO H3ReO5 H3ReO5 H3ReO4 H4Si2O6 H6Si2O7 H6Si2O7 H4P2O7 H4P2O7 NO(OOH) NO2(OOH) CO(OOH)2 31
132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177
H4P2O8 H3PO5 UO2+ UO2+ UO22+ UO22+ NOHSO4 SO2(OH)Cl HSO3Cl SO2(OH)NH2 HSO3NH2 (HSO3)2NH (HSO3)3N SO2Cl2 SO2(NH2)2 PO(NH2)3 PO(NH2)3 CO(NH2)2 CO(NH2)2 HSO3F UO2(NO3)2 SOBr2 FIS2OHHNO2 SO4 2S2O82CS32IO53H2PO4HPO42HSO4ClO3SeO42BrCO32BO33S2O52S2O32AsS33S2O22AsS43NaCl KCN 32
178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224
HOCN KOCN HSCN NH4SCN LiNO3 KNO2 Fe2(SO4)3 (NH4)2SO3 KMnO4 K2CS3 KNO4 Na2S2O5 KHSO4 K2HPO4 KH2PO4 CuSO4.5H2O K2S2O7 K3PO4 CaHPO4 Al2(SO4)3 NaB5O8 Na7HNb6O16.15H2O LiH2PO4 K2H4TeO6 K2H4TeO6 K2Cr2O7 Al2(SiO3)3 Ba2Si2O6 PtCl4 AuCl3 KAl(SO4)2 CaMg(CO3)2 Fe(NH4)2(SO4)2 Ca5F(PO4)3 Na6ClF(SO4)2 PBrCl2 KMgF3 KNaCO3 Li2NiF4 NaNH4HPO4.4H2O K2Cd(CN)4 FeTiO3 FeCr2O4 MgTiO3 Fe3O4 NaNbO3 KNbO3 33
225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271
Na2WO4 Mg2TiO4 Cu2Cl(OH)3 BiCl(O) AlO(OH) PCl3O LaF(O) CrCl2O2 MgCl(OH) [Fe(CN)6]4[Fe(CO)(CN)5]3[Co(CO)4]K3[Co(NO2)6] [Co(NO2)6]3[FeII(NH3)6][Fe(CO)4] [Co(NH3)3Cl3] [PtII(NH3)4][PtCl4] [Au(OH)4][PtCl6]2Na2[SiF6] [Co(NH3)5(H2O)]3+ [Al(H2O)6]3+ [CuCl4]2HgO Ru2O7 FeO RuO4 Al2O3 SO2 OsO4 P2O5 Ga2O3 Re2S7 Sb2S3 Ag2S SnS2 As2S5 Sb2S5 PbS AlH3 SiH4 As2H4 SbH3 H2S GeH4 BiH3 SiH3Br 34
272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318
GeH3Cl Si2Cl6 KH MgH2 LiH CeC2 Cr3C2 Nb3B4 EuB6 Zn3N2 Ca3N2 FeP W3P Sr2+ Ce4+ K+ Sb3+ PCl4+ H2I+ HBrO2 HBrO3 HBrO4 H4SiO4 H6TeO6 HSCN H3PO2S2 H3AsS3 H3AsS4 H2CS3 COCl2 NOS NO2Cl POCl3 SO2F2 ClNO3NO2CO52HPO42SiO44FeO42S3O102Si3O84Na2B4O7 Ca3Mo7O24 NaHCO3 KHS 35
319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365
Na2Mo6O19 Ba(SCN)2 CaCS3 Na3SbOS3 (NH4)4SnS4 CaMoO2S2 SbCl2F NaTl(NO3)2 MgNH4PO4.6H2O Cu3(CO3)2F2 K2Zn(CN)4 KAlSi3O8 PCl3S BaTiO3 PbTiO3 LiNbO3 PbFe2O4 Na2MoO4 UCl2O2 PF3O Zr2Cl2O3 Sn4Cl2(OH)6 Na2[Fe(CN)5(NO)] [Co(CN)6]3[Al(H2O)5(OH)]2+ [Co(NH3)5Cl]2+ [Ni(H2O)6](ClO4)2 K4[Ni(CN)4] [Al(OH)4]K4[Fe(CN)6] K3PO4 KBr AgIO3 Hg(NO3)2 NH4Cl K3[AgF4] I2O5 MnO K2[SnCl6] KHCO3 HF NaClO HSbO3 AgClO2 SiF4 K3[AlI6] Ca(HSO3)2 36
366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412
[Ni(NH3)4]SO4 Mg(CN)2 NaBr AgBiO2 SCl2 HIO4 H2OsO5 NH4HMoO4 Fe[AlCl6] [Al(NH3)2(H2O)4]PO4 U(SO4)2 ReF4 H2S2O7 CuSiO3 Mg(NO3)2 H5PO5 H4As2O7 H4SO4 Li2Cr2O7 NaHSO3 K[Ag(CN)2] Au2S Mg(HSO4)2 LiHS H3AsO3 RbClO Ba(ClO)2 Pb(OH)4 Na2HPO4 Fe(NO3)3 H3AlO3 Mn2O7 Fe2S3 [ThF3]OH NH4SCN B(PO2)3 K2S2O7 H6TeO6 H3 PO2 K3VO4 K3VO4 [Ti(NH3)4](NO3)3 Ag3AsO3 H5IO6 Zn(HSO3)2 SbCl5 NH4HCO3 37
413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459
Fe(ClO2)2 K3SbO4 K3SbO4 Mn(HSO3)2 Na2HBO3 Ti(OH)4 Ca(HS)2 Sn(OH)4 BaCl2 RbBr Sb2S5 Rb2SO4 KBrO3 NH4OH (NH4)2[PtCl6] MnSiO3 H2SiO3 Ca(HCO3)2 H3PO4 H4SiO4 H4SiO4 Na3PO4 MgBr2 Ca(ClO)2 K2[PtCl6] Zn2SiO4 Zn2SiO4 Bi2S3 PH3 CaMoO4 ZnSiO3 [Co(NH3)5Cl]Cl2 K2[CoNH3(NO2)5] [ZnCl]NO3 SrCO3 SeCl4 CaC2 Sn(ClO4)2 Cs3SbO4 Na2CrO4 SnBr4 Al2S3 Br2O5 N2O [Ag(H2O)4]NO3 Sr(OH)2 Mg(NO2)2 38
460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506
Fe(NbO3)2 MgCl2 PbS2O3 TeO3 MgCO3 Fe(HS)2 Mn2S7 PbCl4 H2Cr2O7 H2Cr2O7 Al(HS)3 K2SO3 Sr(TeO4)2 BCl3 H[AuCl4] Ga[GaCl4] K4[Ni(CN)6] [Cr(H2O)6]Cl3 PdWO4 H4SO5 H4SO5 NiOsO4 ThF4 Ba(MoO4)2 [Ag(NH3)2]Cl CaCO3 Fe(SCN)3 H5BO4 H5BO4 [Co(NH3)3I3] H3BO3 AlPO4 Mo(CO3)2 LiI H3NO3 Pb(SO4)2 MnS Na2[AuCl5] HBO2 (NH4)2S Pb(VO3)2 NH4CN Fe(HS)3 H2CrO4 CoCO3 K4Sb2O7 NaH2SbO3 39
507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 547 548 549 550 551 552 553
CaHSbO4 Ta2O5 La(OH)3 Cs2TeO3 Be(BrO3)2 K4P2O7 K4P2O7 (NH4)2[ZrF6] Ag2HPO3 Cs2[PdI4] K2MnO4 AuBr3 NH4F K2H2P2O7 MoS3 H2PbO3 Tb2O3 Cd(SCN)2 NH4NO2 Cl2O7 Ba(MnO4)2 Pb(HS)2 K4SiO4 Cl2O5 Na4[Fe(CN)6] BaBr2 (NH4)2CrO4 CaHSbO3 Ag2O H3PO3 CaHAsO4 [Pd(NH3)4](OH)2 NaHSeO3 ThO2 TlNO3 Yb(NO3)3 Se(NO3)4 SrWO4 Cr(IO2)3 Ti4[Fe(CN)6]3 Ca[AuCl4]2 Pb3[AlF6]4 (NH4)[IrCl5] Ca(AsO3)2 MgMoO4 Ca3 (PO4)2 Y(PO3)3 40
554 555 556 557 558 559 560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 571 572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585 586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597 598 599 600
ZnCrO4 TlBr3 (NH4)2MoO4 FeBr3 Co(NO3)2 K3[Fe(CN)6 ] [Cr(NH3)6]2(SO4)3 H4Sb2O5 BaWO4 CdBr2 [Ag(NH3)4]Cl MnSnO3 As(OH)3 NH4I Fe3(PO4)2 CaSO4 [Ni(H2O)6]CO3 H4SnO4 H2S2O7 SnI4 [Co(NH3)5H2O]Cl3 NiS HIO Pb(HSO3)2 Na3[Co(NO2)6] Rh2O7 TlI3 Zr(SiO3)2 Tb2(CrO4)3 (NH4)3AsO4 Pb2P2O7 Pb2P2O7 Ba[SiF6] Li2[CdI4] Fe2[SnCl6]3 Sb[Ni(NH3)3Cl3]3 SrTeO4 Ca(H2PO2)2 Hf(PO2)3 PtI4 RuO2 NaH3SiO4 CaHPO4 N2O5 Cu2SO4 Na2[Sn(OH)6] H2O2 41
601 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 613 614 615 616 617 618 619 620 621 622 623 624 625 626 627 628 629 630 631 632 633 634 635 636 637 638 639 640 641 642 643 644 645 646
Fe(CN)3 H3ClO3 [Cu(H2O)4](NO3)2 FeI3 I2O7 LiTaO3 [Co(NH3)3Cl3 ] Na2[SiF6] K4[Ni(CN)4] [Pt(NH3)2Cl2] [Co(NH3)6]Cl3 Na[Sb(OH)6] Na3[Mn(CN)6] (NH4)2[SnCl6 ] PO43PO43IO3[AgF4]3[SnCl6]2HCO3ClOSbO3[AlI6]3HSO3[Ni(NH3)4]2+ CNIO4OsO52HMoO4[AlCl6]3[Al(NH3)2(H2O)4]3+ S2O72SiO32PO55As2O74SO44Cr2O72HS[Ag(CN)2]AsO33HPO42AlO33[ThF3]+ SCNPO2TeO6642
647 648 649 650 651 652 653 654 655 656 657 658 659 660 661 662 663 664 665 666 667 668 669 670 671 672 673 674 675 676 677 678 679 680 681 682 683 684 685 686 687 688 689 690 691
PO23VO43[Ti(NH3)4]4+ IO65ClO2SbO43HBO32SiO44[Co(NH3)5Cl]2+ [CoNH3(NO2)5]2[ZnCl]+ [Ag(H2O)4]+ TeO4[GaCl4][Ni(CN)6]4SO54OsO42MoO4[Ag(NH3)2]+ BO45BO45NO33[AuCl5]2Sb2O74H2SbO3HSbO42P2O74[ZrF6]2HPO32[PdI4]2H2P2O72PbO32HSbO32PO33[Pd(NH3)4]2+ HSeO3[AuCl4][AlF6]3[IrCl5][Cr(NH3)6]3+ Sb2O54[Ag(NH3)4]+ SnO44[Co(NH3)5H2O]3+ [Ni(NH3)3Cl3]43
692 693 694 695
ClO33[Cu(H2O)4]2+ [PtCl4]2[Pt(NH3)4]2+
Tabulka č.XI. Doplňte správný vzorec sloučeniny Pořadí č.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
Vzorec
Název sloučeniny
kyselina thiosírová kyselina thiosírová oxid dusitý kyselina sírová trithiouhličitan sodný uhličitan sodný síran sodný fluorid kyslíku kyselina dusičná anion chloristanový oxid barnatý oxid sodný oxid chloričitý oxid manganičitý oxid uhelnatý oxid uhličitý oxid vanadičný peroxid vodíku peroxid barya peroxid sodíku disíran disodný heptaoxodisíran sodný dihydrogendifosforečnan disodný dihydrogenheptaoxodifosforečnan sodný kyselina hexachloroplatičitá chlorovodík jodovodík bromovodík sirovodík kyanovodík boran diboran disilan difosfan disulfan polysulfan selan telan dichlorsilan triethylarsan 44
fosfid hlinitý karbid triželeza dikarbid vápníku amoniak hydrazin oxid kademnatý oxid železitý chlorid kobaltnatý chlorid fosforečný jodid draselný bromid železnatý jodid titanitý chlorid europitý chlorid molybdenitý bromid ytritý fluorid vápenatý oxid měďný oxid europitý oxid skanditý oxid berylnatý oxid sírový oxid dusičitý oxid lithný sulfid sodný sulfid uhličitý selenid thalitý sulfid křemičitý nitrid hlinitý nitrid hořečnatý nitrid zirkonitý nitrid titanitý nitrid hafnitý fosfid hořečnatý arsenid galitý fosfid thoričitý karbid tetraboru dikarbid ytria karbid trikobaltu karbid křemíku amonium arsonium trichlorsulfonium oxonium kation sodný kation ceritý kation bismutitý kation hořečnatý kation železnatý
41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 45
89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136
kation železitý kation cíničitý kation antimoničný kation rtuťnatý kation zlatitý kation stříbrný kation platičitý kation ruthenitý kation paladnatý fosfonium stibonium kyselina kyanovodíková kyselina isokyanatá kyselina fulminová kyselina fosforečná kyselina tetraoxofosforečná kyselina heptaoxodisírová kyselina dihydrogentrisírová kyselina dekaoxotrisírová kyselina peroxosírová kyselina diperoxouhličitá kyselina peroxouhličitá kyselina peroxodisírová kyselina uhličitá kyselina thiosiřičitá kyselina selenová kyselina manganistá kyselina rheničná kyselina trihydrogenjodistá kyselina pentaoxojodistá kyselina rhenistá kyselina bromná kyselina trihydrogenrhenistá kyselina pentaoxorhenistá kyselina trihydrogenrheničná kyselina hexaoxodikřemičitá kyselina hexahydrogendikřemičitá kyselina heptaoxodikřemičitá kyselina tetrahydrogendifosforečná kyselina heptaoxodifosforečná kyselina peroxodusitá kyselina peroxodusičná kyselina diperoxouhličitá kyselina tetrahydrogenperoxodifosforečná kyselina trihydrogenperoxofosforečná uranyl (1+) uranyl (V) uranyl (2+) 46
137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184
uranyl (VI) hydrogensíran nitrosylu kyselina chlorosírová kyselina chlorosírová kyselina amidosírová kyselina amidosírová kyselina imido-bis(sírová) kyselina nitrido-tris(sírová) chlorid sulfurylu amid sulfurylu amid fosforylu (V) triamid kyseliny fosforečné amid karbonylu diamid kyseliny uhličité kyselina fluorosírová dusičnan uranylu (VI) bromid thionylu anion fluoridový anion jodidový anion sulfidový anion hydroxidový kyselina dusitá anion síranový anion peroxodisíranový anion trithiouhličitanový anion jodistanový (3-) anion dihydrogenfosforečnanový anion hydrogenfosforečnanový anion hydrogensíranový anion chlorečnanový anion selenanový anion bromidový anion uhličitanový anion boritanový (3-) anion disiřičitanový (2-) anion thiosíranový anion trithioarsenitanový (3-) anion thiosiřičitanový (2-) anion tetrathioarseničnanový (3-) chlorid sodný kyanid draselný kyselina kyanatá kyanatan draselný kyselina thiokyanatá thiokyanatan amonný dusičnan lithný dusitan draselný síran železitý 47
185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230
siřičitan amonný manganistan draselný trithiouhličitan draselný peroxodusičnan draselný disiřičitan disodný hydrogensíran draselný hydrogenfosforečnan draselný dihydrogenfosforečnan draselný pentahydrát síranu mědnatého disíran didraselný fosforečnan tridraselný hydrogenfosforečnan vápenatý síran hlinitý oktaoxopentaboritan sodný pentadekahydrát hydrogenhexaniobičitanuheptasodného dihydrogenfosforečnan lithný tetrahydrogenteluran didraselný tetrahydrogenhexaoxoteluran draselný dichroman didraselný křemičitan hlinitý dikřemičitan dibarnatý chlorid platičitý chlorid zlatitý síran draselno-hlinitý uhličitan vápenato-hořečnatý síran železnato-amonný fluorid-tris(fosforečnan) pentavápenatý chlorid-fluorid-bis(síran) hexasodný bromid-dichlorid fosforitý trifluorid draselno-hořečnatý uhličitan draselno-sodný tetrafluorid dilithno-nikelnatý tetrahydrát hydrogenfosforečnanu sodnoamonného tetrakyanid didraselno-kademnatý trioxid železnato-titaničitý tetraoxid železnato-dichromitý trioxid hořečnato-titaničitý tetraoxid železnato-diželezitý trioxid sodno-niobičný trioxid draselno-niobičný tetraoxid disodno-wolframový tetraoxid dihořečnato-titaničitý chlorid-trihydroxid diměďnatý chlorid-oxid bismutitý oxid-hydroxid hlinitý trichlorid-oxid fosforečný 48
231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278
fluorid-oxid lanthanitý dichlorid-dioxid chromový chlorid-hydroxid hořečnatý anion hexakyanoželeznatanový anion karbonyl-pentakyanoželeznatanový anion tetrakarbonylkobaltidový (1-) hexanitrokobaltitan draselný anion hexanitrokobaltitanový (3-) tetrakarbonylferrid (2-) hexaamminželeznatý triammin-trichlorokobaltitý komplex tetrachloroplatnatan tetraamminplatnatý anion tetrahydroxozlatitanový anion hexachloroplatičitanový hexafluorokřemičitan sodný kation pentaammin-aquakobaltitý kation hexaaqua hlinitý anion tetrachloroměďnatanový oxid rtuťnatý oxid ruthenistý oxid železnatý oxid rutheničelý oxid hlinitý oxid siřičitý oxid osmičelý oxid fosforečný oxid galitý sulfid rhenistý sulfid antimonitý sulfid stříbrný sulfid cíničitý sulfid arseničný sulfid antimoničný sulfid olovnatý alan silan diarsan stiban sulfan german bismutan bromsilan chlorgerman hexachlordisilan hydrid draselný hydrid hořečnatý hydrid lithný dikarbid ceru dikarbid trichromu 49
279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326
tetraborid triniobu hexaborid europia nitrid zinečnatý nitrid vápenatý fosfid železitý fosfid triwolframu kation strontnatý kation ceričitý kation draselný kation antimonitý tetrachlorfosfonium jodonium kyselina bromitá kyselina bromičná kyselina bromistá kyselina tetrahydrogenkřemičitá kyselina hexahydrogentelurová kyselina thiokyanatá kyselina trihydrogendithiofosforečná kyselina trithioarsenitá kyselina tetrathioarseničná kyselina trithiouhličitá chlorid karbonylu sulfid nitrosylu chlorid nitrylu chlorid fosforylu (V) fluorid sulfurylu anion chloridový anion dusičnanový anion dusitanový anion diperoxouhličitanový (2-) anion hydrogefosforečnanový anion křemičitanový (4-) anion železanový (2-) anion trisíranový (2-) anion trikřemičitanový (4-) tetraboritan disodný heptamolybdenan trivápenatý hydrogenuhličitan sodný hydrogensulfid draselný hexamolybdenan disodný thiokyanatan barnatý trithiouhličitan vápenatý trithioantimoničnan trisodný tetrathiocíničitan tetraamonný dithiomolybdenan vápenatý dichlorid-fluorid antimonitý dusičnan sodno-thalný 50
327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374
hexahydrát fosforečnanu hořečnato-amonného bis(uhličitan)-difluorid triměďnatý tetrakyanid didraselno-zinečnatý trikřemičitan draselno-hlinitý trichlorid-sulfid fosforečný trioxid barnato-titaničitý trioxid olovnato-titaničitý trioxid lithno-niobičný tetraoxid olovnato-diželezitý tetraoxid disodno-molybdenový dichlorid-dioxid uranový trifluorid -oxid fosforečný dichlorid-trioxid dizirkoničitý dichlorid-hexahydroxid tetracínatý pentakyano-nitrosylželezitan sodný anion hexakyanokobaltitanový kation pentaaqua-hydroxohlinitý kation pentaammin-chlorokobaltitý chloristan hexaaquanikelnatý tetrakyanonikl draselný anion tetrahydroxohlinitanový hexakyanoželeznatan draselný tetraoxofosforečnan draselný bromid draselný jodičnan stříbrný dusičnan rtuťnatý chlorid amonný tetrafluorostříbrnan draselný oxid jodičný oxid manganatý hexachlorocíničitan draselný hydrogenuhličitan draselný fluorovodík chlornan sodný kyselina antimoničná chloritan stříbrný fluorid křemičitý hexajodohlinitan draselný hydrogensiřičitan vápenatý síran tetraamminnikelnatý kyanid hořečnatý bromid sodný bismutitan stříbrný chlorid sirnatý kyselina jodistá kyselina osmičelá hydrogenmolybdenan amonný hexachlorohlinitan železitý 51
375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422
tetraoxofosforečnan diammin-tetraaquahlinitý síran uraničitý fluorid rheničitý kyselina disírová křemičitan měďnatý dusičnan hořečnatý kyselina pentahydrogenfosforečná kyselina tetrahydrogendiarseničná kyselina tetrahydrogensiřičitá dichroman dilithný hydrogensiřičitan sodný dikyanostříbrnan draselný sulfid zlatný hydrogensíran hořečnatý hydrogensulfid lithný kyselina trihydrogenarsenitá chlornan rubidný chlornan barnatý hydroxid olovičitý hydrogenfosforečnan sodný dusičnan železitý kyselina trihydrogenhlinitá oxid manganistý sulfid železitý hydroxid trifluorothoričitý thiokynatan amonný fosforitan boritý heptaoxodisíran draselný kyselina hexaoxotelurová kyselina trihydrogenfosforná vanadičnan tridraselný tetraoxovanadičnan draselný dusičnan tetraammintitanitý arsenitan tristříbrný kyselina pentahydrogenjodistá hydrogensiřičitan zinečnatý chlorid antimoničný hydrogenuhličitan amonný chloritan železnatý antimoničnan tridraselný tetraoxoantimoničnan draselný hydrogensiřičitan manganatý hydrogenboritan disodný hydroxid titaničitý hydrogensulfid vápenatý hydroxid cíničitý chlorid barnatý bromid rubidný 52
423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470
sulfid antimoničný síran rubidný bromičnan draselný hydroxid amonný hexachloroplatičitan amonný křemičitan manganatý kyselina křemičitá hydrogenuhličitan vápenatý kyselina trihydrogenfosforečná kyselina tetrahydrogenkřemičitá kyselina tetraoxokřemičitá fosforečnan trisodný bromid hořečnatý chlornan vápenatý hexachloroplatičitan draselný křemičitan dizinečnatý tetraoxokřemičitan zinečnatý sulfid bismutitý fosfan molybdenan vápenatý křemičitan zinečnatý chlorid pentaammin-chlorokobaltitý ammin-pentanitrokobaltitan draselný dusičnan chlorozinečnatý uhličitan strontnatý chlorid seleničitý dikarbid vápníku chloristan cínatý antimoničnan tricesný chroman sodný bromid cíničitý sulfid hlinitý oxid bromičný oxid dusný dusičnan tetraaquastříbrný hydroxid strontnatý dusitan hořečnatý niobičnan železnatý chlorid hořečnatý thiosíran olovnatý oxid telurový uhličitan hořečnatý hydrogensulfid železnatý sulfid manganistý chlorid olovičitý kyselina dihydrogendichromová kyselina heptaoxodichromová hydrogensulfid hlinitý 53
471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518
siřičitan draselný teluristan strontnatý chlorid boritý kyselina tetrachlorozlatitá tetrachlorogalitan galný hexakyanonikelnatan draselný chlorid hexaaquachromitý wolframan paladnatý kyselina tetrahydrogensírová kyselina pentaoxosírová osman nikelnatý fluorid thoričitý molybdenistan barnatý chlorid diamminstříbrný uhličitan vápenatý thiokyanatan železitý kyselina pentahydrogenboritá kyselina tetraoxoboritá triammin-trijodokobaltitý komplex kyselina trihydrogenboritá tetraoxofosforečnan hlinitý uhličitan molybdeničitý jodid lithný kyselina trihydrogendusitá síran olovičitý sulfid manganatý pentachlorozlatitan sodný kyselina boritá sulfid amonný vanadičnan olovnatý kyanid amonný hydrogensulfid železitý kyselina chromová uhličitan kobaltnatý diantimoničnan tetradraselný dihydrogenantimonitan sodný hydrogenantimoničnan vápenatý oxid tantaličný hydroxid lantanitý teluričitan cesný bromičnan berylnatý difosforečnan tetradraselný heptaoxodifosforečnan draselný hexafluorozirkoničitan amonný hydrogenfosforitan distříbrný tetrajodopaladnatan cesný manganan draselný bromid zlatitý 54
519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561 562 563 564 565 566
fluorid amonný dihydrogendifosforečnan didraselný sulfid molybdenový kyselina olovičitá oxid terbitý thiokyanatan kademnatý dusitan amonný oxid chloristý manganistan barnatý hydrogensulfid olovnatý křemičitan tetradraselný oxid chlorečný hexakyanoželeznatan sodný bromid barnatý chroman amonný hydrogenantimonitan vápenatý oxid stříbrný kyselina trihydrogenfosforitá hydrogenarseničnan vápenatý hydroxid tetraamminpaladnatý hydrogenseleničitan sodný oxid thoričitý dusičnan thalný dusičnan yterbitý dusičnan seleničitý wolframan strontnatý joditan chromitý hexakyanoželeznatan titanitý tetrachlorozlatitan vápenatý hexafluorohlinitan olovičitý pentachloroiridičitan amonný arseničnan vápenatý molybdenan hořečnatý tetraoxofosforečnan vápenatý fosforečnan ytritý chroman zinečnatý bromid thalitý molybdenan amonný bromid železitý dusičnan kobaltnatý hexakyanoželezitan draselný síran hexaamminchromitý kyselina tetrahydrogendiantimonitá wolframan barnatý bromid kademnatý chlorid tetraamminstříbrný cíničitan manganatý hydroxid arsenitý 55
567 568 569 570 571 572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585 586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597 598 599 600 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 613 614
jodid amonný tetraoxofosforečnan železnatý síran vápenatý uhličitan hexaaquanikelnatý kyselina tetrahydrogencíničitá kyselina dihydrogendisírová jodid cíničitý chlorid pentaammin-aquakobaltitý sulfid nikelnatý kyselina jodná hydrogensiřičitan olovnatý hexanitrokobaltitan sodný oxid rhenistý jodid thalitý křemičitan zirkoničitý chroman terbitý arseničnan triamonný difosforečnan diolovnatý heptaoxodifosforečnan olovnatý hexafluorokřemičitan barnatý tetrajodokademnatan lithný hexachlorocíničitan železitý triammin-trichloronikelnatan antimonitý teluran strontnatý dihydrogenfosfornan vápenatý fosforitan hafnitý jodid platičitý oxid rutheničitý trihydrogenkřemičitan sodný hydrogenfosforečnan vápenatý oxid dusičný síran měďný hexahydroxocíničitan sodný peroxid vodíku kyanid železitý kyselina trihydrogenchloritá dusičnan tetraaquaměďnatý jodid železitý oxid jodistý tantaličnan lithný triammin-trichlorokobaltitý komplex hexafluorokřemičitan sodný tetrakyanonikl draselný diammin-dichloroplatnatý komplex chlorid hexaamminkobaltitý hexahydroxoantimoničnan sodný hexakyanomanganitan sodný hexachlorocíničitan amonný 56
615 616 617 618 619 620 621 622 623 624 625 626 627 628 629 630 631 632 633 634 635 636 637 638 639 640 641 642 643 644 645 646 647 648 649 650 651 652 653 654 655 656 657 658 659 660 661 662
anion tetraoxofosforečnanový anion fosforečnanový (3-) anion jodičnanový anion tetrafluorostříbrnanový anion hexachlorocíničitanový anion hydrogenuhličitanový anion chlornanový anion antimoničnanový anion hexajodohlinitanový anion hydrogensiřičitanový kation tetraamminnikelnatý anion kyanidový anion jodistanový anion osmičelanový anion hydrogenmolybdenanový anion hexachlorohlinitanový kation diammin-tetraaquahlinitý anion disíranový anion křemičitanový anion fosforečnanový (5-) anion diarseničnanový (4-) anion siřičitanový (4-) anion dichromanový anion hydrogensulfidový anion dikyanostříbrnanový anion arsenitanový (3-) anion hydrogenfosforečnanový anion hlinitanový (3-) kation trifluorothoričitý anion thiokynatanový anion fosforitanový anion teluranový (6-) anion fosfornanový (3-) anion vanadičnanový (3-) kation tetraammintitaničitý anion jodistanový (5-) anion chloritanový anion antimoničnanový (3-) anion hydrogenboritanový anion tetraoxokřemičitanový kation pentaammin-chlorokobaltitý anion ammin-pentanitrokobaltitanový kation chlorozinečnatý kation tetraaquastříbrný anion teluristanový anion tetrachlorogalitanový anion hexakyanonikelnatanový anion síranový (4-) 57
663 664 665 666 667 668 669 670 671 672 673 674 675 676 677 678 679 680 681 682 683 684 685 686 687 688 689 690 691 692 693 694 695
anion osmianový anion molybdenistanový kation diamminstříbrný anion boritanový (5-) anion tetraoxoboritanový anion dusitanový (3-) anion pentachlorozlatitanový anion diantimoničnanový (4-) anion dihydrogenantimonitanový anion hydrogenantimoničnanový anion difosforečnanový (4-) anion hexafluorozirkoničitanový anion hydrogenfosforitanový anion tetrajodopaladnatanový anion dihydrogendifosforečnanový anion olovičitanový anion hydrogenantimonitanový anion fosforitanový (3-) kation tetraamminpaladnatý anion hydrogenseleničitanový anion tetrachlorozlatitanový anion hexafluorohlinitanový anion pentachloroiridičitanový kation hexaamminchromitý anion diantimonitanový (4-) kation tetraamminstříbrný anion cíničitanový (4-) kation pentaammin-aquakobaltitý anion triammin-trichloronikelnatanový anion chloritanový (3-) kation tetraaquaměďnatý anion tetrachloroplatnatanový kation tetraamminplatnatý
58
2. Vyčíslování chemických rovnic Chemická rovnice symbolicky znázorňuje chemickou reakci. Udává, které látky jsou reaktanty (vstupují do reakce) a které produkty (výstupy) chemické reakce. Chemická rovnice současně udává reakční stechiometrii, t.j. v jakém vzájemném molárním poměru reaktanty do reakce vstupují a v jakém produkty vznikají. Např. rovnice H2SO4 + 2 NaOH = Na2SO4 + 2 H2O
(2.1)
vyjadřuje chemickou reakci neutralizace kyseliny sírové hydroxidem sodným za vzniku síranu sodného a vody. Současně udává, že reaguje 1 molekula (látkové množství 1 mol) kyseliny sírové se dvěma molekulami (s látkovým množstvím 2 moly) hydroxidu sodného za vzniku 1 molekuly (látkového množství 1 mol) síranu sodného a 2 molekul (látkového množství 2 moly) vody. Uvedené informace ale podávají pouze chemické rovnice vyčíslené. Rozlišujeme rovnice molekulové, v kterých jsou všechny zúčastněné látky uvedeny ve formě molekul, a iontové, v kterých jsou některé nebo všechny zúčastněné látky uvedeny ve formě iontů. Uvedená rovnice 2.1 je rovnicí molekulovou. Neutralizaci lze obecně popsat iontovou rovnicí H+ + OH- = H2O
(2.2).
Uvedené rovnice 2.1 a 2.2 jsou rovnice bez oxidačně redukční změny, neboť žádný z prvků zúčastněných v reakcích nemění při reakci oxidační číslo. Při reakci 5 H2S + 2 HIO3 = 5 S + I2 + 6 H2O
(2.3)
mění síra a jod své oxidační číslo. Síra mění své oxidační číslo z hodnoty -II na 0, jod z V na 0. Síra v sirovodíku se oxiduje, jod v jodičnanu se redukuje. Jedná se tedy o redox (redukčně-oxidační) reakci. Správně vyčíslená chemická rovnice musí splňovat následující podmínky: 1) Počty atomů všech prvků, které se v rovnici vyskytují, musí být na obou stranách rovnice stejné. 2) V případě iontové rovnice musí být na obou stranách rovnice stejný součet nábojů iontů. 3) V případě redoxní rovnice musí být počet elektronů uvolněných redukčním činidlem stejný jako počet elektronů spotřebovaných oxidačním činidlem. Prvním krokem při vyčíslování chemické rovnice je rozhodnutí, zda se jedná o redox reakci. K tomu je třeba určit oxidační čísla všech prvků na obou stranách rovnice. Pokud žádný z prvků nemění při reakci oxidační číslo, jde o reakci bez oxidačně-redukční změny.
2.1 Vyčíslování chemických rovnic bez oxidačně-redukční změny Vyčíslování chemických rovnic je založeno na výše uvedené první podmínce. Vysvětlení bude předvedeno na reakci chloridu arsenitého, který reaguje s hydrogenuhličitanem draselným za vzniku kyseliny trihydrogenarsenité, oxidu uhličitého a chloridu draselného. Řešení spočívá v hledání stechiometrických koeficientů a, b, k, l, m podle rovnice a AsCl3 + b KHCO3 = k H3AsO3 + l CO2 + m KCl
59
(2.3).
Z výše uvedené první podmínky rovnosti počtu atomů na obou stranách platí rovnice a = k udává rovnost atomů As na obou stranách rovnice b=mK b=lC b = 3k H 3a = m Cl 3b = 3k + 2l O Rovnic je vždy tolik, kolik druhů atomů se účastní reakce. V daném případě je rovnic šest. Sestavování takové soustavy rovnic se většinou neprovádí. Stačí totiž zvolit se jeden stechiometrický koeficient a ostatní koeficienty snadno dopočítat bilancováním jednotlivých atomů, což není ve skutečnosti nic jiného než postupné řešení jednotlivých rovnic soustavy. Zvolíme-li u uvedeného příkladu, že stechiometrický koeficient a=1, musí být počet atomů arsenu na obou stranách rovnice stejný, proto je stechiometrický koeficient k rovněž roven jedné: 1 AsCl3 + b KHCO3 = 1 H3AsO3 + l CO2 + m KCl
(2.4).
Porovnáním atomů vodíku na obou stranách je zřejmé, že koeficient b=3: 1 AsCl3 + 3 KHCO3 = 1 H3AsO3 + l CO2 + m KCl
(2.5).
Z porovnání atomů chloru na obou stranách plyne, že m = 3: 1 AsCl3 + 3 KHCO3 = 1 H3AsO3 + l CO2 + 3 KCl
(2.6)
a z porovnání atomů uhlíku na obou stranách rovnice plyne, že l=3: 1 AsCl3 + 3 KHCO3 = 1 H3AsO3 + 3 CO2 + 3 KCl
(2.7).
Kontrolu lze provést bilancí atomů kyslíku na obou stranách rovnice: 3.3 = 3 + 3.2 9=9 V rovnici je při vyčíslování výhodné psát jednotkové stechiometrické koeficienty, i když se ve výsledné formulaci rovnice vždy vynechávají. Zjistíme-li v průběhu řešení, že volba prvního stechiometrického koeficientu s hodnotou jedna nebyla vhodná, stačí většinou zvolit stechiometrický koeficient větší. Příkladem je reakce chromanu draselného s kyselinou sírovou za vzniku dichromanu didraselného a vody: a K2CrO4 + b H2SO4 = k K2Cr2O7 + l K2SO4 + m H2O
(2.8).
Pokud je zvolen stechiometrický koeficient a=1, musel by se stechiometrický koeficient k rovnat jedné polovině. Protože stechiometrické koeficienty musí být celá čísla, stačí zvolit stechiometrický koeficient a=2 a potom platí: 2 K2CrO4 + b H2SO4 = 1 K2Cr2O7 + l K2SO4 + m H2O
(2.9).
Aby na pravé straně byly také celkem čtyři atomy draslíku, musí se stechiometrický koeficient l=1: 2 K2CrO4 + b H2SO4 = 1 K2Cr2O7 + 1 K2SO4 + m H2O 60
(2.10).
Z porovnání atomů síry na obou stranách rovnice plyne pro b hodnota 1: 2 K2CrO4 + 1 H2SO4 = 1 K2Cr2O7 + 1 K2SO4 + m H2O
(2.11)
a z porovnání atomů vodíku na obou stranách, že m = 1. Vyčíslená rovnice potom vypadá následovně: 2 K2CrO4 + H2SO4 = K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O
(2.12).
Kontrola pomocí atomů kyslíku vypadá takto: 2.4 + 4 = 7 + 4 + 1 12 = 12 Podobně se postupuje při řešení iontové rovnice, kdy je navíc třeba dodržet podmínku stejného počtu celkových nábojů na obou stranách rovnice. Např. při reakci chromanu v kyselém prostředí za vzniku dichromanu: a CrO42- + b H+ = k Cr2O72- +
(2.13).
Zvolíme stechiometrický koeficient a=2, potom se stechiometrický koeficient k=1: 2 CrO42- + b H+ = 1 Cr2O72- +
(2.14).
Pro zachování rovnosti nábojů na obou stranách rovnice se musí b=2, protože celkový počet nábojů na levé straně bude 2.(2-)+ 2.1= 2-, na pravé straně je celkový počet nábojů rovněž 2-: 2 CrO42- + 2 H+ = Cr2O72- +
(2.15).
Na levé straně rovnice nyní přebývají dva atomy vodíku a jeden atom kyslíku. Bilanci rovnice lze vyrovnat doplněním jedné molekuly vody (bez náboje) na pravou stranu rovnice. Konečná iontová rovnice má potom tvar: 2 CrO42- + 2 H+ = Cr2O72- + H2O
(2.16).
2.2. Vyčíslování oxidačně-redukčních rovnic Každá oxidačně-redukční rovnice sestává ze dvou dějů. Oxidující látka přibírá elektrony a redukuje se, t.j. snižuje své oxidační číslo. Redukující látka uvolňuje elektrony a oxiduje se, t.j. zvyšuje své oxidační číslo. Počet elektronů uvolněných při oxidaci se musí rovnat počtu elektronů spotřebovaných při redukci. Tím je určen poměr látky redukované a látky oxidované v rovnici. A) Příkladem je reakce jodovodíku s kyselinou sírovou za vzniku síry a jodu: a HI + b H2SO4 = k I2 + l S +
(2.17).
Prvkem, který je oxidován, je jod, který přechází z oxidačního čísla -I na oxidační číslo 0. Při oxidaci za vzniku jedné molekuly jodu se uvolní dva elektrony podle rovnice: 2 I- = I2 + 2 e-
(2.18).
Prvkem, který je redukován, je síra, která přechází z oxidačního čísla VI na oxidační číslo 0. K redukci potřebuje šest elektronů podle rovnice: SVI + 6 e- = So
61
(2.19).
K tomu, aby mohlo dojít k redukci jednoho atomu síry, je zapotřebí 6 elektronů, které lze získat oxidací 6 molekul jodovodíku na 3 molekuly jodu podle rovnice 2.18 (vynásobením rovnicemi třemi): 6 I- = 3 I2o + 6 e-
(2.20).
Poměr atomů síry v molekule kyseliny sírové k atomům jodu v molekule jodovodíku musí být proto 1:6, jinými slovy řečeno, poměr molekul kyseliny sírové k molekulám jodovodíku musí být 1:6. Poměr molekul kyseliny sírové k molekulám jodu bude však 1:3: 6 HI + 1 H2SO4 = 3 I2 + 1 S +
(2.21).
Z porovnání počtu atomů vodíku a kyslíku na levé a pravé stranš rovnice je zřejmé, že na levé straně přebývá 8 atomů vodíku a čtyři atomy kyslíku. Bilanci lze vyrovnat doplněním pravé strany rovnice o čtyři molekuly vody. Výsledná rovnice potom vypadá takto: 6 HI + H2SO4 = 3 I2 + S + 4 H2O
(2.22)
B) Jiným příkladem je reakce kobaltu s kyselinou dusičnou za vzniku dusičnanu kobaltnatého a oxidu dusnatého a Co + b HNO3 = k Co(NO3)2 + l NO +
(2.23).
Pří reakci dochází k oxidaci kobaltu za současného uvolnění dvou elektronů: Co = Co2+ + 2 e-
(2.24).
NV + 3 e- = NIII
(2.25).
a k redukci dusíku: Pro určení poměru atomů kobaltu a atomů redukovaného dusíku je v tomto případě nutné nalézt nejmenší společný násobek elektronů uvolněných při oxidaci a elektronů spotřebovaných při redukci, což je v uvedeném případě šest. Znamená to, že při oxidaci tří atomů kobaltu se uvolní šest elektronů, které stačí zredukovat právě dva atom dusíku. Poměr atomů kobaltu k atomům dusíku bude tedy 3:2. Popsaná úvaha se často znázoňuje schematem: Co = CoII + 2 e- . 3 = 6 eNV = NIII - 3 e- . 2 = 6 eČástečně vyčíslená rovnice potom vypadá takto: 3 Co + b HNO3 = k Co(NO3)2 + 2 NO +
(2.26).
Při vyčíslování rovnice je nezbytné všimnout si skutečnosti, že pouze některé atomy dusíku v kyselině dusičné podléhají redukci na oxid dusnatý. Ty atomy dusíku, které přecházejí na dusičnan kobaltnatý, se neredukují. Vynásobení číslem dvě se tedy týká pouze těch atomů, které se redukují na oxid dusnatý. Z porovnání počtu atomů kobaltu na obou stranách rovnice je zřejmé, že stechiometrický koeficient k=3: 3 Co + b HNO3 = 3 Co(NO3)2 + 2 NO +
(2.27).
Z porovnání počtu atomů dusíku na obou stranách rovnice plyne, že stechiometrický koeficient b=8: 3 Co + 8 HNO3 = 3 Co(NO3)2 + 2 NO + 62
(2.28).
Porovnáním levé a pravé strany strany rovnice lze snadno zjistit přebytek osmi atomů vodíku a čtyř atomů kyslíku. Bilance rovnice bude vyrovnána doplněním pravé strany rovnice o čtyři molekuly vody. Konečné znění rovnice pak vypadá takto: 3 Co + 8 HNO3 = 3 Co(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O
(2.29).
C) Příkladem, kdy se oxiduji současně dva druhy atomů, je reakce sulfidu arsenitého s kyselinou dusičnou za vzniku síry, kyseliny trihydrogenarseničné a oxidu dusnatého podle rovnice: a As2S3 + b HNO3 = k H3AsO4 + l S + m NO +
(2.30).
V sulfidu arsenitém se oxiduje jak arsen, tak síra, přičemž poměr atomů síry a arsenu je dán stechiometrickým složením sulfidu arsenitého. Schéma oxidace sulfidu arsenitého lze znázornit: tímto schematem 2 AsIII = 2 AsV + 4 eAs2S3 10 e3 S-II = 3 S0 + 6 e- . Ve spojení s redukcí atomů dusíku vypadá oxidačně-redukční schéma takto: As2S3 = 2 AsV + 3 S0 + 10 e-. 3 = 30 eNV = NII - 3 e-.10 = 30 ePro částečné řešení rovnice 2.30 lze psát: 3 As2S3 + 10 HNO3 = k H3AsO4 + l S + m NO +
(2.31).
Porovnáním počtu atomů síry, arsenu a dusíku na levé a pravé straně rovnice plyne pro stechiometrické koeficienty, že k = 6, l = 9 a m = 10 3 As2S3 + 10 HNO3 = 6 H3AsO4 + 9 S + 10 NO ...
(2.32).
Porovnáním levé a pravé strany rovnice lze snadno spočítat, že na pravé straně přebývá osm atomů vodíku a čtyři atomy kyslíku. Bilance bude vyrovnána připsáním čtyř molekul vody na levou stranu rovnice. Výsledná rovnice bude vypadat takto: 3 As2S3 + 10 HNO3 + 4 H2O = 6 H3AsO4 + 9 S + 10 NO
(2.33).
D) Příkladem oxidačně-redukční iontové rovnice je např. rozklad mangananových iontů v kyselém prostředí na ionty manganistanové a oxid manganičitý: a MnO42- + b H3O+ = k MnO4- + l MnO2 + m H2O
(2.34).
Jde o reakci označovanou jako disproporcionační, kdy se tatáž látka oxiduje i redukuje. Schéma oxidace i redukce vypadá takto: MnVI = MnVII + e- .2 = 2eMnVI = MnIV - 2e-. 1 = -2eK tomu, aby proběhla redukce jedné molekuly mangananu na oxid manganičitý, je zapotřebí dvou elektronů, které se získají oxidací dvou molekul mangananu na manganistan. Celkem tedy reagují tři molekuly mangananu: 63
3 MnO42- + b H3O+ = 2 MnO4- + 1 MnO2 + m H2O
(2.35).
K zachování podmínky rovnosti nábojů na obou stranách rovnice musí platit: 3.(2-) + b.(1+) = 2- (2.36). Řešení rovnice 2.36 je b = 4. Potom částečně vyčíslená rovnice 2.34 vypadá takto: 3 MnO42- + 4 H3O+ = 2 MnO4- + 1 MnO2 + m H2O
(2.37).
Z podmínky rovnosti atomů vodíku na obou stranách rovnice plyne, že stechiometrický koeficient m je roven šesti a výsledná rovnice vypadá takto 3 MnO42- + 4 H3O+ = 2 MnO4- + MnO2 + 6 H2O
(2.38).
Kontrola provedená pomocí počtu atomů kyslíku: 3.4 + 4.1 = 2.4 + 2 + 6 16 = 16
(2.39).
2.3 Příklady pro ověřování znalostí vyčíslování chemických rovnic V následujících tabulkách jsou příklady na procvičování vyčíslování chemických rovnic ve dvou variantách. První variantou je tabulka č. XII kdy student sestavuje a vyčísluje rovnici podle názvů reaktantů a produktů, druhou variantou je tabulka č. XIII, kdy student sestavuje a vyčísluje rovnici podle vzorců reaktantů. Pro dané pořadové číslo se vždy jedná o tutéž rovnici. Správné řešení je uvedeno v třetí tabulce č. XIV. Tabulka č. XII. Vyčíslete rovnici podle zadání. Řešení je uvedeno v tabulce č. XI. Pořadí č. 1
Amoniak reaguje s bromem za vzniku bromidu amonného a dusíku
2
Amoniak reaguje s hydrogensulfidem amonným a sulfidem arsenitým za vzniku trithioarsenitanu triamonného Amoniak reaguje s oxidem seleničitým za vzniku selenu a dusíku Amoniak reaguje s oxidem měďnatým za vzniku mědi a dusíku Anion hydrogensiřičitanový reaguje s aniontem hydrogensulfidovým za vzniku aniontu thiosíranového
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Anion bismutičnanový reaguje s kationtem manganatým v kyselém prostředí za vzniku aniontu manganistanového a kationtu bismutitého Anion bromičnanový reaguje s aniontem bromidovým v kyselém prostředí za vzniku bromu Anion bromidový reaguje s aniontem dichromanovým (2-) v kyselém prostředí za vzniku bromu a chromité soli Anion bromidový reaguje s aniontem manganistanovým v kyselém prostředí za vzniku bromu a kationtu manganatého Anion dichromanový (2-) a jodidový reagují v kyselém prostředí za vzniku jodu a kationtu chromitého Anion dichromanový (2-) reaguje s kationtem železnatým v kyselém prostředí za vzniku kationtu chromitého a kationtu železitého Anion dichromanový (2-) reaguje s kyselinou sírovou za vzniku oxidu chromového a aniontu hydrogensíranového
64
13 14 15
Anion dichromanový (2-) reaguje se sulfanem v kyselém prostředí za vzniku kationtu chromitého a síry Anion dusitanový reaguje s aniontem manganistanovým v kyselém prostředí za vzniku aniontu dusičnanového a kationtu manganatého Anion dusitanový reaguje s kationtem amonným za vzniku dusíku
16
Anion hexakyanoželeznatý (4-) reaguje s aniontem manganistanovým v kyselém prostředí za vzniku aniontu hexakynoželezitanového (3-) a kationtu manganatého
17
Anion hydrogenfosforečnanový (2-) reaguje s kationtem zinečnatým za vzniku tetraoxofosforečnanu zinečnatého a aniontu dihydrogenfosforečnanového Anion hydroxidový reaguje a oxidem rutheničelým za vzniku aniontu ruthenanového a kyslíku Anion hydroxidový reaguje s kationtem stříbrným za vzniku oxidu stříbrného Anion hydroxidový reaguje s kationtem železitým za vzniku hydroxidu železitého
18 19 20 21 22 23 24
Anion hydroxidový reaguje se sulfidem antimonitým za vzniku aniontu antimonitanového (3-) a aniontu trithioantimonitanového (3-) Anion chromanový reaguje s peroxidem vodíku v kyselém prostředí za vzniku kyslíku a kationtu chromitého Anion chromanový reaguje v kyselém prostředí za vzniku aniontu dichromanového (2-) Anion jodičnanový reaguje s aniontem jodidovým v kyselém prostředí za vzniku jodu
25
Anion jodidový reaguje s aniontem manganistanovým za vzniku oxid-dihydroxidu manganičitého a aniontu jodičnanového
26
Anion manganistanový reaguje s arsenitanem trithallným v kyselém prostředí za vzniku kationtu manganatého a kationtu thallitého a tetraoxoarseničnanu thallitého
27
Anion manganistanový reaguje s bromidem železnatým v kyselém protředí za vzniku bromu a kationtu manganatého a kationtu železitého
28
Anion manganistanový reaguje s glycerolem (1,2,3-propantriol; C3H8O3) v alkalickém prostředí za vzniku aniontu mangananového a uhličitanového Anion manganistanový reaguje s kationtem cínatým v kyselém prostředí za vzniku kationtu cíničitého a manganatého
29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
Anion manganistanový reaguje s kationtem železnatým v kyselém prostředí za vzniku kationtu manganatého a kationtu železitého Anion manganistanový reaguje s peroxidem vodíku v kyselém prostředí za vzniku kationtu manganatého a kyslíku Anion manganistanový reaguje se sirovodíkem v kyselém prostředí za vzniku kationtu manganatého a síry Anion peroxodisíranový (2-) reaguje s kationtem ceritým za vzniku aniontu síranového a kationtu ceričitého Anion peroxodisíranový (2-) reaguje s kationtem chromitým za vzniku aniontu dichromanového (2-) a aniontu síranového Anion peroxodisíranový (2-) reaguje s kationtem manganatým za vzniku aniontu manganistanového a síranového Anion thiosíranový reaguje s chlorem v alkalickém prostředí za vzniku aniontu chloridového a síranového Anion thiosíranový se v kyselém prostředí rozkládá za vzniku oxidu siřičitého a síry Arsen reaguje s kyselinou dusičnou za vzniku kyseliny trihydrogenarseničné a oxidu dusnatého
65
39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
Arseničnan tristříbrný reaguje s kyselinou sírovou a zinkem za vzniku arsanu, síranu zinečnatého a stříbra Arsenitan triměďný reaguje s kyselinou dusičnou za vzniku dusičnanu měďnatého, kyseliny trihydrogenarseničné a oxidu dusnatého Bismut reaguje s kyselinou sírovou za vzniku oxidu siřičitého a síranu bismutitého Brom reaguje s oxidem arsenitým za vzniku kyseliny trihydrogenarseničné a kyseliny bromovodíkové Bromid arsenitý reaguje s dichromanem didraselným a kyselinou sírovou za vzniku kyseliny bromičné, kyseliny tetrahydrogendiarseničné, síranu chromitého a síranu draselného Dichlorid-dioxid chromový reaguje s hydroxidem sodným za vzniku chromanu sodného a chloridu sodného Dichlorid-dioxid chromový reaguje s vodou za vzniku aniontu dichromanového (2-) a aniontu chloridového Dichroman didraselný reaguje s chloridem sodným a kyselinou sírovou za vzniku dichloridu-dioxidu chromového, hydrogensíranu draselného a hydrogensíranu sodného Dichroman didraselný reaguje s kyselinou chlorovodíkovou za vzniku chloru, chloridu draselného a chloridu chromitého Dichroman rtuťnatý reaguje s chloridem cínatým a kyselinou chlorovodíkovou za vzniku chloridu rtuťného (dimer), chloridu chromitého a chloridu cíničitého Dichromitan železnatý reaguje s kyslíkem a uhličitanem draselným za vzniku chromanu draselného, oxidu uhličitého a oxidu železitého Disulfid železa reaguje s kyselinou dusičnou za vzniku kyseliny sírové, oxidu dusnatého a síranu železitého Disulfid železa reaguje s kyslíkem za vzniku oxidu železitého a oxidu siřičitého Dusičnan amonný reaguje s fosforečnanem trisodným, kyselinou dusičnou a wolframanem sodným za vzniku fosforečnano-dodekawolframanu triamonného (NH4)3PW12O40 a dusičnanu sodného
53
Dusičnan bismutitý reaguje s jodidem draselným za vzniku jodid-oxidu bismutitého, kyseliny dusičné a dusičnanu draselného
54
Dusičnan bismutitý reaguje s uhličitanem sodným za vzniku dusičnanu sodného, oxidu uhličitého a uhličitan-hydroxidu bismutitého Dusičnan draselný reaguje s hydroxidem draselným a hliníkem za vzniku amoniaku a tetrahydroxohlinitanu draselného
55 56 57 58 59 60 61 62 63 64
Dusičnan draselný reaguje s oxidem chromitým a uhličitanem draselným za vzniku dusitanu draselného, chromanu draselného a oxidu uhličitého Dusičnan olovnatý reaguje s hydroxidem sodným za vzniku hydroxidu olovnatého a dusičnanu sodného Dusičnan olovnatý se rozkládá za vzniku kyslíku, oxidu dusičitého a olovnatého Dusičnan rhoditý se rozkládá na kyslík, oxid dusičitý a oxid rhoditý Dusičnan sodný reaguje se sodíkem za vzniku oxidu sodného a dusíku Dusičnan uranylu (2+) reaguje s hydroxidem sodným za vzniku diurananu sodného a dusičnanu sodného Dusík reaguje s vodíkem za vzniku amoniaku Dusitan draselný reaguje s hydroxidem draselným a se zinkem za vzniku amoniaku a tetrahydroxozinečnatanu draselného Fluorid boritý reaguje s vodou za vzniku aniontu tetrafluoroboritanového a kyseliny
66
65 66 67 68
trihydrogenborité Fluorid křemičitý reaguje s vodou za vzniku aniontu hexafluorokřemičitanového (2-) a oxidu křemičitého Fluorid rheniový reaguje s vodou za vzniku kyseliny rhenisté, oxidu rheničitého a fluorovodíku Fluorid-tris(fosforečnan)pentavápenatý reaguje s kyselinou sírovou za vzniku dihydrogenfosforečnanu vápenatého, síranu vápenatého a fluorovodíku Fosfan reaguje s chlorem za vzniku chloridu fosforečného a chlorovodíku
69
Fosfid železnatý reaguje s kyselinou dusičnou za vzniku dusičnanu železitého, oxidu dusnatého a tetraoxofosforečnanu železitého
70
Hliník reaguje s kyselinou chlorovodíkovou a s thiosíranem sodným za vzniku chloridu hlinitého, chloridu sodného a sulfanu Hliník reaguje s oxidem olovičitým za vzniku olova a oxidu hlinitého
71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91
Hydrogenuhličitan draselný reaguje s chloridem arsenitým za vzniku chloridu draselného, kyseliny trihydrogenarsenité a oxidu uhličitého Hydroxid vápenatý reaguje s oxidem uhelnatým a síranem sodným za vzniku mravenčanu sodného a síranu vápenatého Hydroxid draselný a chlorid amonný reagují s tetrajodortuťnatanem didraselným za vzniku hydrátu jodid-nitridu dirtuťnatého, jodidu draselného a chloridu draselného Hydroxid draselný reaguje s oxidem zinečnatýn za vzniku tetrahydroxozinečnatanu draselného Hydroxid olovnatý reaguje s chlorem a hydroxidem sodným za vzniku oxidu olovičitého a chloridu sodného Hydroxid sodný reaguje se síranem amonným za vzniku amoniaku a síranu sodného Chlor reaguje s jodem za vzniku kyseliny jodičné a kyseliny chlorovodíkové Chlor reaguje s oxidem boritým a uhlíkem za vzniku chloridu boritého a oxidu uhelnatého Chlor reaguje s oxidem titaničitým a uhlíkem za vzniku chloridu titaničitého a oxidu uhelnatého Chlor reaguje s oxidem titaničitým a uhlíkem za vzniku chloridu titaničitého a oxidu uhličitého Chlorečnan draselný reaguje s oxidem manganičitým a uhličitanem draselným za vzniku chloridu draselného, mangananu draselného a oxidu uhličitého Chlorid rheničný reaguje s vodou za vzniku chlorovodíku, kyseliny rhenisté a oxidu rheničitého Chlornan vápenatý reaguje s chlorovodíkem za vzniku chloridu vápenatého a chloru Chlornan vápenatý reaguje s peroxidem sodíku za vzniku hydroxidu vápenatého, chloridu sodného a kyslíku Jod reaguje s kyselinou dusičnou za vzniku kyseliny jodičné a oxidu dusnatého Kadmium reaguje s kyselinou dusičnou za vzniku dusičnanu amonného a dusičnanu kademnatého Karbid tetraboru reaguje s oxidem titaničitým a uhlíkem za vzniku diboridu titanu a oxidu uhelnatého Karbid triželeza reaguje s kyselinou dusičnou za vzniku dusičnanu železitého, oxidu dusičitého a oxidu uhličitého Kation amonný reaguje s oxidem hořečnatým za vzniku amoniaku a kationtu hořečnatého Kation antimonitanový reaguje se sirovodíkem za vzniku sulfidu antimonitanového
67
92 93 94 95 96
Kation bismutitý reaguje s kationtem cínatým za vzniku bismutu a kationtu cíničitého Kation bismutitý reaguje s vodným roztokem amoniaku za vzniku hydroxidu bismutitého a kationtu amonného Kation chromitý reaguje s peroxidem vodíku v alkalickém prostředí za vzniku aniontu chromanového Kyselina bromovodíková reaguje s kyselinou sírovou za vzniku bromu a oxidu siřičitého Kyselina dusičná reaguje s kyselinou sírovou a síranem železnatým za vzniku síranu železitého a oxidu dusnatého
97
Kyselina dusičná reaguje s oxidem olovičitým a sulfidem molybdeničitým za vzniku dusičnanu olovnatého, kyseliny molybdenové a síranu olovnatého
98
Kyselina dusičná reaguje s trithioarsenitanem tridraselným za vzniku arseničnanu tridraselného, kyseliny sírové a oxidu dusnatého Kyselina dusičná reaguje se rtutí za vzniku dusičnanu dirtuťného (dimer) a oxidu dusnatého Kyselina dusičná reaguje se rtutí za vzniku dusičnanu rtuťnatého a oxidu dusičitého Kyselina dusičná reaguje se sírou za vzniku kyseliny sírové a oxidu dusičitého Kyselina dusičná reaguje se sírou za vzniku oxidu siřičitého a oxidu dusnatého
99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119
Kyselina dusičná reaguje se sulfidem arsenitým za vzniku kyseliny sírové, kyseliny trihydrogenarseničné a oxidu dusičitého Kyselina dusičná reaguje se sulfidem arsenitým za vzniku kyseliny trihydrogenarseničné, síry a oxidu dusnatého Kyselina dusičná reaguje se sulfidem bismutitým za vzniku dusičnanu bismutitého, oxidu dusnatého a síry Kyselina dusičná reaguje se sulfidem cínatým za vzniku kyseliny dihydrogencíničité, kyseliny sírové a oxidu dusičitého. Kyselina dusičná reaguje se sulfidem cínatým za vzniku kyseliny dihydrogencíničité, oxidu dusnatého a síry Kyselina dusičná reaguje se sulfidem měďným za vzniku dusičnanu měďnatého, oxidu dusnatého a síry Kyselina dusičná rozpouští stříbro za vzniku dusičnanu stříbrného a oxidu dusnatého Kyselina chloristá reaguje s oxidem fosforečným za vzniku oxidu chloristého a kyseliny hydrogenfosforečné Kyselina chlorovodíková reaguje s manganistanem draselným za vzniku chloru, chloridu draselného a chloridu manganatého Kyselina chlorovodíková reaguje s oxidem manganičitým za vzniku chloru a chloridu manganatého Kyselina jodičná reaguje s peroxidem vodíku za vzniku kyslíku a jodu Kyselina jodičná reaguje se sirovodíkem za vzniku síry, jodu a vody Kyselina sírová reaguje s chromanem draselným za vzniku dichromanu didraselného a síranu draselného Kyselina sírová reaguje s manganistanem draselným za vzniku síranu draselného, oxidu manganičitého a trikyslíku Kyselina sírová reaguje s oxidem arsenitým a se zinkem za vzniku arsanu a síranu zinečnatého Kyselina sírová reaguje s oxidem chromovým za vzniku síranu chromitého a kyslíku Kyselina sírová reaguje s oxidem stříbrnatým a síranem manganatým za vzniku manganistanu stříbrného a síranu stříbrného
68
120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131
Kyselina sírová reaguje s tetraoxofosforečnanem vápenatým za vzniku kyseliny trihydrogenfosforečné a síranu vápenatého Kyselina sírová reaguje se rtutí za vzniku síranu rtuťnatého a oxidu siřičitého Kyselina sírová reaguje se sulfidem sodným za vzniku síranu sodného a sulfanu Kyselina šťavelová reaguje s aniontem manganistanovým v kyselém prostředí za vzniku kationtu manganatého a oxidu uhličitého Kyselina trihydrogenarsenitá reaguje se sirovodíkem za vzniku sulfidu arsenitého Kyselina trihydrogenboritá reaguje s uhličitanem sodným za vzniku tetraboritanu disodného a oxidu uhličitého Kyselina trihydrogenfosforečná reaguje s uhličitanovým aniontem za vzniku aniontu dihydrogenfosforečnanového a oxidu uhličitého Kyslík reaguje s telanem za vzniku oxidu teluričitého Kyslík reaguje se sulfidem molybdeničitým za vzniku oxidu molybdenového a oxidu siřičitého Oxid křemičitý reaguje s tetraoxofosforečnanem trivápenatýn a uhlíkem za vzniku fosforu, oxidu uhelnatého a křemičitanu vápenatého Oxid sírový reaguje s oxidem vápenatým za vzniku síranu vápenatého Oxid siřičitý reaguje s uhlíkem za vzniku sulfidu uhličitého a oxidu uhelnatého
132
Oxid uhelnatý reaguje se sulfidem nikelnatým v alkalickém prostředí za vzniku aniontu sulfidového, aniontu uhličitanového a tetrakarbonylniklu
133
Sulfid arsenitý reaguje s uhličitanem amonným za vzniku arsenitanu triamonného, trithioarsenitanu triamonného a hydrogenuhličitanu amonného Trioxojodičnan barnatý se rozkládá na hexaoxojodistan barnatý, jod a kyslík
134 135 136
Dusičnan draselný reaguje s hydroxidem draselným a oxidem chromitým za vzniku chromanu draselného a dusitanu draselného Kyselina dusičná reaguje se sulfidem měďným za vzniku dusičnanu měďnatého, kyseliny sírové a oxidu dusnatého
137
Kyselina šťavelová [ (COOH)2 ]reaguje s manganistanem draselným a kyselinou sírovou za vzniku síranu manganatého, síranu draselného a oxidu uhličitého
138
Kyselina dusičná reaguje s kyselinou chlorovodíkovou a sulfidem rtuťnatým za vzniku chloridu rtuťnatého, oxidu dusnatého a síry
139
Chlor reaguje s hydroxidem sodným a síranem chromitým za vzniku chromanu sodného, chloridu sodného a síranu sodného Jod reaguje s hydroxidem barnatým za vzniku jodidu barnatého a jodičnanu barnatého
140 141
Kyselina dusičná reaguje s mědí za vzniku dusičnanu měďnatého a oxidu dusnatého
142
Hydrogenuhličitan draselný reaguje s oxidem arsenitým a jodem za vzniku oxidu arseničného, jodidu draselného a oxidu uhličitého
143
Dihydrogendiantimoničnan didraselný reaguje s jodidem draselným a kyselinou chlorovodíkovou za vzniku chloridu antimonitého, chloridu draselného a jodu Hořčík reaguje s kyselinou dusičnou za vzniku dusičnanu hořečnatého a oxidu dusnatého
144 145
Dichroman didraselný reaguje s jodidem draselným a kyselinou sírovou za vzniku síranu draselného, síranu chromitého a jodu
69
146 147 148 149 150
Kyselina chloristá reaguje s kyselinou siřičitou za vzniku kyseliny chlorovodíkové a kyseliny sírové Kyselina dusičná reaguje se sulfidem arsenitým za vzniku kyseliny trihydrogenarseničné, kyseliny sírové a oxidu dusnatého Arsan reaguje s kyselinou dusičnou za vzniku kyseliny trihydrogenarseničné a oxidu dusičitého Kyselina dusičná reaguje se sulfidem měďnatým za vzniku dusičnanu měďnatého, kyseliny sírové a oxidu dusnatého Dichroman didraselný reaguje s kyselinou sírovou a sulfanem za vzniku síranu draselného, síranu chromitého a síry
151
Dichroman didraselný reaguje s jodidem draselným a kyselinou chlorovodíkovou za vzniku chloridu draselného, chloridu chromitého a jodu
152
Hydroxid draselný reaguje s chlorečnanem draselným a oxidem manganičitým za vzniku mangananu draselného a chloridu draselného
153
Chlorid antimonitý reaguje s kyselinou chlorovodíkovou a manganistanem draselným za vzniku chloridu manganatého, chloridu draselného a chloridu antimoničného
154
Hydrogenuhličitan sodný reaguje s chloridem fosforitým a jodem za vzniku difosforičitanu tetrasodného, jodidu sodného, chloridu sodného a oxidu uhličitého
155
Kyselina dusičná reaguje s oxidem olovičitým a síranem manganatým za vzniku kyseliny manganisté, síranu olovnatého a dusičnanu olovnatého
156
Dusitan sodný reaguje s jodidem draselným a kyselinou sírovou za vzniku jodu, oxidu dusnatého, síranu draselného a síranu sodného
157
Kyselina chlorovodíková reaguje s manganistanem draselným a siřičitanem draselným za vzniku chloridu draselného, chloridu manganatého a síranu draselného Chlorid cínatý reaguje s chloridem zlatitým za vzniku kyseliny chlorovodíkové, oxidu cíničitého a zlata
158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171
Dichroman didraselný reaguje s kyselinou dichromovou a thiokyanatanem draselným za vzniku oxidu chromitého, oxidu dusičitého, oxidu uhličitého a síranu draselného Dusičnan draselný reaguje se sírou a uhlíkem za vzniku dusíku, oxidu uhličitého a sulfidu draselného Chlor reaguje s hydroxidem draselným za vzniku chlorečnanu draselného a chloridu draselného. Anion chlornanový reaguje s aniontem chromitanovým v alkalickém prostředí za vzniku aniontu chloridového a aniontu chromanového Amoniak reaguje s kationtem tetraaquaměďnatým za vzniku kationtu tetraamminměďnatého Dusičnan amonný se rozpadá na dusík a kyslík Dusičnan amonný se rozpadá na oxid dusný a vodu Dusitan amonný se rozkládá na dusík Amoniak reaguje s chloridem titaničitým za vzniku dusíku, chloridu amonného a nitridu titanitého Amoniak reaguje s kationtem amminstříbrným za vzniku kationtu diamminstříbrného Síran barnatý reaguje s uhličitanem sodným a uhlíkem za vzniku oxidu uhelnatého, sulfidu sodného a uhličitanu barnatého Anion cínatanový reaguje s hydroxidem bismutitým za vzniku aniontu cíničitanového a bismutu Anion tetrathioarseničnanový (3-) se v kyselém prostředí rozkládá na sulfid arseničný a sulfan
70
172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183
Anion tetrathioantimoničnanový (3-) se v kyselém prostředí rozkládá na sulfid antimoničný a sulfan Anion trithiocíničitanový se v kyselém prostředí rozkládá na sulfid cíničitý a sirovodík Kation manganatý reaguje s oxidem olovičitým v kyselém prostředí za vzniku aniontu manganistanového a kationtu olovnatého Anion jodidový reaguje s jodidem bismutitým za vzniku aniontu tetrajodobismutitanového Anion hexakyanoželeznatanový reaguje s kationtem železitým za vzniku hexakyanoželeznatanu železitého Anion jodidový reaguje s aniontem manganistanovým v kyselém prostředí za vzniku jodu a kationtu manganatého Anion bromidový reaguje s aniontem manganistanovým v kyselém prostředí za vzniku bromu a kationtu manganatého Anion manganistanový reaguje s aniontem siřičitanovým v kyselém prostředí za vzniku aniontu síranového a kationtu manganatého Anion tetrachloroantimonitanový reaguje se zinkem za vzniku aniontu chloridového, antimonu a kationtu zinečnatého Anion dusičnanový reaguje se zinkem v kyselém prostředí za vzniku amoniaku a kationtu zinečnatého Anion chlorečnanový reaguje se zinkem v kyselém prostředí za vzniku aniontu chloridového a kationtu zinečnatého Anion dusitanový reaguje s aniontem jodidovým v kyselém prostředi za vzniku jodu a oxidu dusnatého
184
Anion manganistanový reaguje s aniontem thiosíranovým v kyselém prostředí za vzniku aniontu síranového a kationtu manganatého
185
Anion kyanidový reaguje s aniontem manganistanovým v kyselém prostředí za vzniku aniontu kyanatanového a kationtu manganatého
186
Anion dusitanový reaguje s aniontem manganistanovým v kyselém prostředí za vzniku aniontu dusičnanového a kationtu manganatého
187
Anion hydrogenfosforitanový(2-) reaguje s aniontem manganistanovým v kyselém prostředí za vzniku aniontu hydrogenfosforečnanového(2-) a kationtu manganatého
188
Anion dihydrogenarsenitanový reaguje s aniontem manganistanovým v kyselém prostředí za vzniku aniontu dihydrogenarseničnanového a kationtu manganatého Anion siřičitanový reaguje s jodem za vzniku aniontu jodidového a aniontu síranového Anion thiosíranový reaguje s jodem za vzniku aniontu jodidového a aniontu síranového
189 190 191 192 193 194 195 196
Anion hydrogenfosforitanový(2-) reaguje s jodem za vzniku aniontu hydrogenfosforečnanového(2-) a aniontu jodidového Anion dihydrogenarsenitanový reaguje s jodem za vzniku aniontu dihydrogenarseničnanového a aniontu jodidového Anion sulfidový reaguje s jodem za vzniku aniontu síranového a aniontu jodidového Anion hexaamminželeznatanový(4-) reaguje s jodem za vzniku aniontu hexaamminželezitanového(3-) a aniontu jodidového Anion kyanidový reaguje s jodem za vzniku aniontu jodidového a aniontu kyanatanového Anion arseničnanový(3-) reaguje s aniontem jodidovým v kyselém prostředí za vzniku aniontu arsenitanového(3-) a jodu
71
197 198 199 200 201
Anion chlorečnanový reaguje s aniontem jodidovým v kyselém prostředí za vzniku aniontu chloridového a jodu Anion dusičnanový reaguje s aniontem jodidovým v kyselém prostředí za vzniku jodu a oxidu dusičitého Anion jodidový reaguje s kationtem měďnatým za vzniku jodidu měďného a jodu Anion jodidový reaguje s kationtem železitým za vzniku jodu a kationtu železnatého Anion dusičnanový se redukuje hliníkem v alkalickém prostředí za vzniku aniontu tetrahydroxohlinitanového a amoniaku
Tabulka č. XIII. Vyčíslete rovnici podle zadání. Řešení je uvedeno v tabulce č. XIV. Číslo rovnice 1
NH3 + Br2 = NH4Br + N2
2
As2S3 + NH4HS + NH3 = (NH4)3AsS3
3
NH3 + SeO2 = Se + N2 + H2O
4
CuO + NH3 = Cu + N2 + H2O
5
HS- + HSO3- = S2O32- + H2O
6
BiO3- + Mn2+ + H+ = MnO4- + Bi3+ + H2O
7
BrO3- + Br- + H+ = Br2 + H2O
8
Br- + Cr2O72- + H+ = Br2 + Cr3+ + H2O
9
Br- + MnO4- + H+ = Br2 + Mn2+ + H2O
10
Cr2O72- + I- + H+ = I2 + Cr3+ + H2O
11
Cr2O72- + Fe2+ + H+ = Fe3+ + Cr3+ + H2O
12
Cr2O72- + H2SO4 = CrO3 + HSO4- + H2O
13
Cr2O72- + H2S + H+ = S + Cr3+ + H2O
14
NO2- + MnO4- + H+ = NO3- + Mn2+ + H2O
15
NH4+ + NO2- = N2 + H2O
16
[Fe(CN)6]4- + MnO4- + H+ = [Fe(CN)6]3- + Mn2+ + H2O
17
HPO42- + Zn2+ = Zn3(PO4)2 + H2PO4-
18
RuO4 + OH- = RuO42- + H2O + O2
19
Ag+ + OH- = Ag2O + H2O
20
Fe3+ + OH- = Fe(OH)3
21
OH- + Sb2S3 = SbO33- + SbS33- + H2O
22
CrO42- + H2O2 + H+ = Cr3+ + O2 + H2O
23
CrO42- + H+ = Cr2O72- + H2O
24
I- + IO3- + H+ = I2 + H2O
25
I- + MnO4- + H2O = IO3- + MnO(OH)2 + OH-
26
MnO4- + Tl3AsO3 + H+ = Mn2+ + Tl3+ + TlAsO4 + H2O
27
FeBr2 + MnO4- + H+ = Br2 + Mn2+ + Fe3+ + H2O
72
28
C3H8O3 + MnO4- + OH- = CO32- + MnO42- + H2O
29
Sn2+ + MnO4- + H+ = Sn4+ + Mn2+ + H2O
30
MnO4- + Fe2+ + H+ = Mn2+ + Fe3+ + H2O
31
MnO4- + H2O2 + H+ = Mn2+ + O2 + H2O
32
MnO4- + H2S + H+ = Mn2+ + S + H2O
33
S2O82- + Ce3+ = Ce4+ + SO42-
34
S2O82- + Cr3+ + H2O = Cr2O72- + SO42- + H+
35
Mn2+ + S2O82- + H2O = MnO4- + SO42- + H+
36
S2O32- + Cl2 + OH- = SO42- + Cl- + H2O
37
S2O32- + H+ = H2O + SO2 + S
38
As + HNO3 + H2O = H3AsO4 + NO
39
Ag3AsO4 + Zn + H2SO4 = Ag + AsH3 + ZnSO4 + H2O
40
Cu3AsO3 + HNO3 = Cu(NO3)2 + H3AsO4 + NO + H2O
41
Bi + H2SO4 = Bi2(SO4)3 + SO2 + H2O
42
Br2 + As2O3 + H2O = H3AsO4 + HBr
43
AsBr3 + H2SO4 + K2Cr2O7 = HBrO3 + H4As2O7 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
44
CrCl2O2 + NaOH = Na2CrO4 + NaCl + H2O
45
CrCl2O2 + H2O = Cr2O72- + Cl- + H+
46
K2Cr2O7 + NaCl + H2SO4 = CrCl2O2 + KHSO4 + NaHSO4 + H2O
47
K2Cr2O7 + HCl = Cl2 + CrCl3 + KCl + H2O
48
HgCr2O7 + SnCl2 + HCl = Hg2Cl2 + CrCl3 + SnCl4 + H2O
49
FeCr2O4 + O2 + K2CO3 = K2CrO4 + CO2 + Fe2O3
50
FeS2 + HNO3 = Fe2(SO4)3 + H2SO4 + NO + H2O
51
FeS2 + O2 = Fe2O3 + SO2
52
Na2WO4 + Na3PO4 + HNO3 + NH4NO3 = (NH4)3PW12O40 + NaNO3 + H2O
53
Bi(NO3)3 + KI + H2O = Bi(I)O + HNO3 + KNO3
54
Bi(NO3)3 + Na2CO3 + H2O = NaNO3 + BiCO3(OH) + CO2
55
KNO3 + Al + KOH + H2O = NH3 + K[Al(OH)4]
56
KNO3 + Cr2O3 + K2CO3 = KNO2 + K2CrO4 + CO2
57
Pb(NO3)2 + NaOH = Pb(OH)2 + NaNO3
58
Pb(NO3)2 = NO2 + PbO + O2
59
Rh(NO3)3 = Rh2O3 + NO2 + O2
60
NaNO3 + Na = Na2O + N2
61
NaOH + UO2(NO3)2 = Na2U2O7 + NaNO3 + H2O
62
N2 + H2 = NH3
63
KNO2 + Zn + KOH + H2O = NH3 + K2[Zn(OH)4]
64
BF3 + H2O = H+ + H3BO3 + [BF4]-
73
65
SiF4 + H2O = [SiF6]2- + SiO2 + H+
66
ReF6 + H2O = HReO4 + ReO2 + HF
67
Ca5F(PO4)3 + H2SO4 = Ca(H2PO4)2 + CaSO4 + HF
68
PH3 + Cl2 = PCl5 + HCl
69
Fe3P2 + HNO3 = FePO4 + Fe(NO3)3 + NO + H2O
70
Al + HCl + Na2S2O3 = AlCl3 + NaCl + H2S + H2O
71
Al + PbO2 = Pb + Al2O3
72
AsCl3 + KHCO3 = H3AsO3 + CO2 + KCl
73
CO + Ca(OH)2 + Na2SO4 = HCOONa + CaSO4
74
K2[HgI4] + NH4Cl + KOH = Hg2IN.H2O + KI + KCl + H2O
75
KOH + ZnO + H2O = K2[Zn(OH)4]
76
Cl2 + Pb(OH)2 + NaOH = PbO2 + NaCl + H2O
77
NaOH + (NH4)2 SO4 = NH3 + Na2SO4 + H2O
78
Cl2 + I2 + H2O = HCl + HIO3
79
Cl2 + C + B2O3 = CO + BCl3
80
Cl2 + TiO2 + C = TiCl4 + CO
81
Cl2 + TiO2 + C = TiCl4 + CO2
82
KClO3 + MnO2 + K2CO3 = KCl + K2MnO4 + CO2
83
ReCl5 + H2O = HReO4 + ReO2 + HCl
84
Ca(ClO)2 + HCl = CaCl2 + Cl2 + H2O
85
Na2O2 + Ca(ClO)2 + H2O = Ca(OH)2 + NaCl + O2
86
I2 + HNO3 = HIO3 + NO + H2O
87
Cd + HNO3 = Cd(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
88
TiO2 + B4C + C = TiB2 + CO
89
Fe3C + HNO3 = Fe(NO3)3 + CO2 + NO2 + H2O
90
NH4+ + MgO = NH3 + Mg2+ + H2O
91
Sb3+ + H2S = Sb2S3 + H+
92
Bi3+ + Sn2+ = Sn4+ + Bi
93
Bi3+ + NH3 + H2O = Bi(OH)3 + NH4+
94
Cr3+ + H2O2 + OH- = CrO42- + H2O
95
HBr + H2SO4 = Br2 + SO2 + H2O
96
HNO3 + H2SO4 + FeSO4 = Fe2(SO4)3 + NO + H2O
97
HNO3 + PbO2 + MoS2 = Pb(NO3)2 + H2MoO4 + PbSO4 + H2O
98
K3AsS3 + HNO3 = K3AsO4 + H2SO4 + NO + H2O
99
Hg + HNO3 = Hg2(NO3)2 + NO + H2O
100
Hg + HNO3 = Hg(NO3)2 + NO2 + H2O
101
S + HNO3 = H2SO4 + NO2 + H2O
74
102
S + HNO3 = SO2 + NO + H2O
103
As2S3 + HNO3 = H2SO4 + H3AsO4 + NO2 + H2O
104
HNO3 + As2S3 + H2O = S + H3AsO4 + NO
105
Bi2S3 + HNO3 = Bi(NO3)3 + S + NO + H2O
106
SnS + HNO3 = H2SnO3 + H2SO4 + NO2 + H2O
107
SnS + HNO3 + H2O = H2SnO3 + S + NO
108
Cu2S + HNO3 = S + Cu(NO3)2 + NO + H2O
109
Ag + HNO3 = AgNO3 + NO + H2O
110
HClO4 + P2O5 = Cl2O7 + HPO3
111
KMnO4 + HCl = Cl2 + KCl + MnCl2 + H2O
112
HCl + MnO2 = Cl2 + MnCl2 + H2O
113
HIO3 + H2O2 = H2O + O2 + I2
114
H2S + HIO3 = S + I2 + H20
115
H2SO4 + K2CrO4 = K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O
116
H2SO4 + KMnO4 = K2SO4 + MnO2 + H2O + O3
117
H2SO4 + As2O3 + Zn = AsH3 + ZnSO4 + H2O
118
CrO3 + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + H2O + O2
119
H2SO4 + AgO + MnSO4 = AgMnO4 + Ag2SO4 + H2O
120
H2SO4 + Ca3(PO4)2 = CaSO4 + H3PO4
121
Hg + H2SO4 = HgSO4 + SO2 + H2O
122
H2SO4 + Na2S = H2S + Na2SO4
123
H2C2O4 + MnO4- + H+ = CO2 + Mn2+ + H2O
124
H3AsO3 + H2S = As2S3 + H2O
125
H3BO3 + Na2CO3 = Na2B4O7 + CO2 + H2O
126
H3PO4 + CO32- = H2PO4- + CO2 + H2O
127
H2Te + O2 = TeO2 + H2O
128
MoS2 + O2 = MoO3 + SO2
129
Ca3(PO4)2 + SiO2 + C = P + CO + CaSiO3
130
CaO + SO3 = CaSO4
131
SO2 + C = CS2 + CO
132
NiS + CO + OH- = Ni(CO)4 + S2- + CO32- + H2O
133
As2S3 + (NH4)2CO3 + H2O = (NH4)3AsO3 + (NH4)3AsS3 + NH4HCO3
134
Ba(IO3)2 = Ba5(IO6)2 + I2 + O2
135
KNO3 + KOH + Cr2O3 = K2CrO4 + KNO2 + H2O
136
HNO3 + Cu2S = Cu(NO3)2 + H2SO4 + NO + H2O
137
(COOH)2 + KMnO4 + H2SO4 = MnSO4 + K2SO4 + CO2 + H2O
138
HNO3 + HCl + HgS = HgCl2 + NO + S + H2O
75
139
Cl2 + NaOH + Cr2(SO4)3 = Na2CrO4 + NaCl + Na2SO4 + H2O
140
I2 + Ba(OH)2 = BaI2 + Ba(IO3)2 + H2O
141
Cu + HNO3 = Cu(NO3)2 + NO + H2O
142
As2O3 + KHCO3 + I2 = As2O5 + KI + CO2 + H2O
143
K2H2Sb2O7 + KI + HCl = SbCl3 + I2 + KCl + H2O
144
Mg + HNO3 = Mg(NO3)2 + NO + H2O
145
K2Cr2O7 + KI + H2SO4 = K2SO4 + Cr2(SO4)3 + I2 + H2O
146
HClO4 + H2SO3 = HCl + H2SO4
147
HNO3 + As2S3 + H2O = H3AsO4 + H2SO4 + NO
148
AsH3 + HNO3 = H3AsO4 + NO2 + H2O
149
HNO3 + CuS = Cu(NO3)2 + H2SO4 + NO + H2O
150
K2Cr2O7 + H2SO4 + H2S = K2SO4 + Cr2(SO4)3 + S + H2O
151
K2Cr2O7 + KI + HCl = KCl + CrCl3 + I2 + H2O
152
MnO2 + KClO3 + KOH = K2MnO4 + KCl + H2O
153
KMnO4 + SbCl3 + HCl = MnCl2 + KCl + SbCl5 + H2O
154
NaHCO3 + PCl3 + I2 = Na4P2O6 + NaI + NaCl + CO2 + H2O
155
MnSO4 + PbO2 + HNO3 = HMnO4 + PbSO4 + Pb(NO3)2 + H2O
156
NaNO2 + KI + H2SO4 = I2 + NO + K2SO4 + Na2SO4 + H2O
157
K2SO3 + KMnO4 + HCl = KCl + MnCl2 + K2SO4 + H2O
158
SnCl2 + AuCl3 + H2O = SnO2 + Au + HCl
159
K2Cr2O7 + H2Cr2O7 + KSCN = K2SO4 + CO2 + Cr2O3 + NO2 + H2O
160
KNO3 + S + C = K2S + N2 + CO2
161
Cl2 + KOH = KClO3 + KCl + H2O
162
ClO- + CrO2- + OH- = Cl- + CrO42- + H2O
163
[Cu(H2O)6]2+ + NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + H2O
164
NH4NO3 = N2 + O2 + H2O
165
NH4NO3 = N2O + H2O
166
NH4NO2 = N2 + H2O
167
NH3 + TiCl4 = N2 + NH4Cl + TiN
168
[Ag(NH3)]+ + NH3 = [Ag(NH3)2]+
169
BaSO4 + Na2CO3 + C = CO + Na2S + BaCO3
170
SnO22- + Bi(OH)3 = SnO32- + Bi + H2O
171
AsS43- + H+ = As2S5 + H2S
172
SbS43- + H+ = Sb2S5 + H2S
173
SnS32- + H+ = SnS2 + H2S
174
Mn2+ + PbO2 + H+ = MnO4- + Pb2+ + H2O
175
BiI3 + I- = [BiI4]-
76
176
[Fe(CN)6]4- + Fe3+ = Fe4[Fe(CN)6]3
177
I- + MnO4- + H+ = I2 + Mn2+ + H2O
178
Br- + MnO4- + H+ = Br2 + Mn2+ + H2O
179
MnO4- + SO32- + H+ = SO42- + Mn2+ + H2O
180
[SbCl4]- + Zn = Sb + Zn2+ + Cl-
181
NO3- + Zn + H+ = NH3 + Zn2+ + H2O
182
ClO3- + Zn + H+ = Cl- + Zn2+ + H2O
183
NO2- + I- + H+ = I2 + NO + H2O
184
MnO4- + S2O32- + H+ = SO42- + Mn2+ + H2O
185
MnO4- + CN- + H+ = OCN- + Mn2+ + H2O
186
MnO4- + NO2- + H+ = NO3- + Mn2+ + H2O
187
HPO32- + MnO4- + H+ = HPO42- + Mn2+ + H2O
188
H2AsO3- + MnO4- + H+ = H2AsO4- + Mn2+ + H2O
189
SO32- + I2 + H2O = I- + SO42- + H+
190
S2O32- + I2 + H2O = I- + SO42- + H+
191
HPO32- + I2 + H2O = HPO42- + I- + H+
192
H2AsO3- + I2 + H2O = H2AsO4- + I- + H+
193
S2- + I2 + H2O = SO42- + I- + H+
194
[Fe(CN)6]4- + I2 = [Fe(CN)6]3- + I-
195
CN- + I2 + H2O = OCN- + I- + H+
196
AsO43- + I- + H+ = AsO33- + I2 + H2O
197
ClO3- + I- + H+ = Cl- + I2 + H2O
198
NO3- + I- + H+ = I2 + NO2 + H2O
199
I- + Cu2+ = CuI + I2
200
I- + Fe3+ = Fe2+ + I2
201
NO3- + Al + OH- + H2O = [Al(OH)4]- + NH3
Tabulka č. XIV. Řešení příkladů. Číslo rovnice 1
8 NH3 + 3 Br2 = 6 NH4Br + N2
2
As2S3 + 3 NH4HS + 3 NH3 = 2 (NH4)3AsS3
3
4 NH3 + 3 SeO2 = 3 Se + 2 N2 + 6 H2O
4
3 CuO + 2 NH3 = 3 Cu + N2 + 3 H2O
5
2 HS- + 4 HSO3- = 3 S2O32- + 3 H2O
6
5 BiO3- + 2 Mn2+ + 14 H+ = 2 MnO4- + 5 Bi3+ + 7 H2O
7
BrO3- + 5 Br- + 6 H+ = 3 Br2 + 3 H2O
8
6 Br- + Cr2O72- + 14 H+ = 3 Br2 + 2 Cr3+ + 7 H2O
9
10 Br- + 2 MnO4- + 16 H+ = 5 Br2 + 2 Mn2+ + 8 H2O
77
10
Cr2O72- + 6 I- + 14 H+ = 3 I2 + 2 Cr3+ + 7 H2O
11
Cr2O72- + 6 Fe2+ + 14 H+ = 6 Fe3+ + 2 Cr3+ + 7 H2O
12
Cr2O72- + 2 H2SO4 = 2 CrO3 + 2 HSO4- + H2O
13
Cr2O72- + 3 H2S + 8 H+ = 3 S + 2 Cr3+ + 7 H2O
14
5 NO2- + 2 MnO4- + 6 H+ = 5 NO3- + 2 Mn2+ + 3 H2O
15
NH4+ + NO2- = N2 + 2 H2O
16
5 [Fe(CN)6]4- + MnO4- + 8 H+ = 5 [Fe(CN)6]3- + Mn2+ + 4 H2O
17
4 HPO42- + 3 Zn2+ = Zn3(PO4)2 + 2 H2PO4-
18
2 RuO4 + 4 OH- = 2 RuO42- + 2 H2O + O2
19
2 Ag+ + 2 OH- = Ag2O + H2O
20
Fe3+ + 3 OH- = Fe(OH)3
21
6 OH- + Sb2S3 = SbO33- + SbS33- + 3 H2O
22
2 CrO42- + 3 H2O2 + 10 H+ = 2 Cr3+ + 3 O2 + 8 H2O
23
2 CrO42- + 2 H+ = Cr2O72- + H2O
24
5 I- + IO3- + 6 H+ = 3 I2 + 3 H2O
25
I- + 2 MnO4- + 3 H2O = IO3- + 2 MnO(OH)2 + 2 OH-
26
8 MnO4- + 5 Tl3AsO3 + 54 H+ = 8 Mn2+ + 10 Tl3+ + 5 TlAsO4 + 27 H2O
27
5 FeBr2 + 3 MnO4- + 24 H+ = 5 Br2 + 3 Mn2+ + 5 Fe3+ + 12 H2O
28
C3H8O3 + 14 MnO4- + 20 OH- = 3 CO32- + 14 MnO42- + 14 H2O
29
5 Sn2+ + 2 MnO4- + 16 H+ = 5 Sn4+ + 2 Mn2+ + 8 H2O
30
MnO4- + 5 Fe2+ + 8 H+ = Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O
31
2 MnO4- + 5 H2O2 + 6 H+ = 2 Mn2+ + 5 O2 + 8 H2O
32
2 MnO4- + 5 H2S + 6 H+ = 2 Mn2+ + 5 S + 8 H2O
33
S2O82- + 2 Ce3+ = 2 Ce4+ + 2 SO42-
34
3 S2O82- + 2 Cr3+ + 7 H2O = Cr2O72- + 6 SO42- + 14 H+
35
2 Mn2+ + 5 S2O82- + 8 H2O = 2 MnO4- + 10 SO42- + 16 H+
36
S2O32- + 4 Cl2 + 10 OH- = 2 SO42- + 8 Cl- + 5 H2O
37
S2O32- + 2 H+ = H2O + SO2 + S
38
3 As + 5 HNO3 + 2 H2O = 3 H3AsO4 + 5 NO
39
2 Ag3AsO4 + 11 Zn + 11 H2SO4 = 6 Ag + 2 AsH3 + 11 ZnSO4 + 8 H2O
40
3 Cu3AsO3 + 23 HNO3 = 9 Cu(NO3)2 + 3 H3AsO4 + 5 NO + 7 H2O
41
2 Bi + 6 H2SO4 = Bi2(SO4)3 + 3 SO2 + 6 H2O
42
44
2 Br2 + As2O3 + 5 H2O = 2 H3AsO4 + 4 HBr 6 AsBr3 + 80 H2SO4 + 20 K2Cr2O7 = 18 HBrO3 + 3 H4As2O7 + 20 Cr2(SO4)3 + 20 K2SO4 + 65 H2O CrCl2O2 + 4 NaOH = Na2CrO4 + 2 NaCl + 2H2O
45
2 CrCl2O2 + 3 H2O = Cr2O72- + 4 Cl- + 6 H+
43
46
K2Cr2O7 + 4 NaCl + 6 H2SO4 = 2 CrCl2O2+ 2 KHSO4 +
78
4 NaHSO4 + 3 H2O
47
K2Cr2O7 + 14 HCl = 3 Cl2 + 2 CrCl3 + 2 KCl + 7 H2O
48
2 HgCr2O7 + 7 SnCl2 + 28 HCl = Hg2Cl2 + 4 CrCl3 + 7 SnCl4 + 14 H2O
49
4 FeCr2O4 + 7 O2 + 8 K2CO3 = 8 K2CrO4 + 8 CO2 + 2 Fe2O3
50
2 FeS2 + 10 HNO3 = Fe2(SO4)3 + H2SO4 + 10 NO + 4 H2O
51
53
4 FeS2 + 11 O2 = 2 Fe2O3 + 8 SO2 12 Na2WO4 + Na3PO4 + 24 HNO3 + 3 NH4NO3 = (NH4)3PW12O40 + 27 NaNO3 + 12 H2O Bi(NO3)3 + KI + H2O = Bi(I)O + 2 HNO3 + KNO3
54
2 Bi(NO3)3 + 3 Na2CO3 + H2O = 6 NaNO3 + 2 BiCO3(OH) + CO2
55
3 KNO3 + 8 Al + 5 KOH + 18 H2O = 3 NH3 + 8 K[Al(OH)4]
56
3 KNO3 + Cr2O3 + 2 K2CO3 = 3 KNO2 + 2 K2CrO4 + 2 CO2
57
Pb(NO3)2 + 2 NaOH = Pb(OH)2 + 2 NaNO3
58
2 Pb(NO3)2 = 4 NO2 + 2 PbO + O2
59
4 Rh(NO3)3 = 2 Rh2O3 + 12 NO2 + 3 O2
60
2 NaNO3 + 10 Na = 6 Na2O + N2
61
6 NaOH + 2 UO2(NO3)2 = Na2U2O7 + 4 NaNO3 + 3 H2O
62
N2 + 3 H2 = 2 NH3
63
KNO2 + 3 Zn + 5 KOH + 5 H2O = NH3 + 3 K2[Zn(OH)4]
64
4 BF3 + 3 H2O = 3 H+ + H3BO3 + 3 [BF4]-
65
3 SiF4 + 2 H2O = 2 [SiF6]2- + SiO2 + 4 H+
66
3 ReF6 + 10 H2O = 2 HReO4 + ReO2 + 18 HF
67
2 Ca5F(PO4)3 + 7 H2SO4 = 3 Ca(H2PO4)2 + 7 CaSO4 + 2 HF
68
PH3 + 4 Cl2 = PCl5 + 3 HCl
69
3 Fe3P2 + 28 HNO3 = 6 FePO4 + 3 Fe(NO3)3 + 19 NO + 14 H2O
70
8 Al + 30 HCl + 3 Na2S2O3 = 8 AlCl3 + 6 NaCl + 6 H2S + 9 H2O
71
4 Al + 3 PbO2 = 3 Pb + 2 Al2O3
72
AsCl3 + 3 KHCO3 = H3AsO3 + 3 CO2 + 3 KCl
73
2 CO + Ca(OH)2 + Na2SO4 = 2 HCOONa + CaSO4
74
2 K2[HgI4] + NH4Cl + 4 KOH = Hg2IN.H2O + 7 KI + KCl + 3H2O
75
2 KOH + ZnO + H2O = K2[Zn(OH)4]
76
Cl2 + Pb(OH)2 + 2 NaOH = PbO2 + 2 NaCl + 2 H2O
77
2 NaOH + (NH4)2 SO4 = 2 NH3 + Na2SO4 + 2 H2O
78
5 Cl2 + I2 + 6 H2O = 10 HCl + 2 HIO3
79
3 Cl2 + 3 C + B2O3 = 3 CO + 2 BCl3
80
2 Cl2 + TiO2 + 2C = TiCl4 + 2 CO
81
2 Cl2 + TiO2 + C = TiCl4 + CO2
82
KClO3 + 3 MnO2 + 3 K2CO3 = KCl + 3 K2MnO4 + 3 CO2
83
3 ReCl5 + 8 H2O = HReO4 + 2 ReO2 + 15 HCl
52
79
84
Ca(ClO)2 + 4 HCl = CaCl2 + 2 Cl2 + 2 H2O
85
2 Na2O2 + 2 Ca(ClO)2 + 2 H2O = 2 Ca(OH)2 + 4 NaCl + 3 O2
86
3 I2 + 10 HNO3 = 6 HIO3 + 10 NO + 2 H2O
87
4 Cd + 10 HNO3 = 4 Cd(NO3)2 + NH4NO3 + 3 H2O
88
2 TiO2 + B4C + 3 C = 2 TiB2 + 4 CO
89
Fe3C + 22 HNO3 = 3 Fe(NO3)3 + CO2 + 13 NO2 + 11 H2O
90
2 NH4+ + MgO = 2 NH3 + Mg2+ + H2O
91
2 Sb3+ + 3 H2S = Sb2S3 + 6 H+
92
2 Bi3+ + 3 Sn2+ = 3 Sn4+ + 2 Bi
93
Bi3+ + 3 NH3 + 3 H2O = Bi(OH)3 + 3 NH4+
94
2 Cr3+ + 3 H2O2 + 10 OH- = 2 CrO42- + 8H2O
95
2 HBr + H2SO4 = Br2 + SO2 + 2 H2O
96
2 HNO3 + 3 H2SO4 + 6 FeSO4 = 3 Fe2(SO4)3 + 2 NO + 4 H2O
97
14 HNO3 + 9 PbO2 + MoS2 = 7 Pb(NO3)2 + H2MoO4 +
2 PbSO4 + 6 H2O
98
3 K3AsS3 + 26 HNO3 = 3 K3AsO4 + 9 H2SO4 + 26 NO + 4 H2O
99
6 Hg + 8 HNO3 = 3 Hg2(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O
100
Hg + 4 HNO3 = Hg(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O
101
S + 6 HNO3 = H2SO4 + 6 NO2 + 2 H2O
102
3 S + 4 HNO3 = 3 SO2 + 4 NO + 2 H2O
103
As2S3 + 28 HNO3 = 3 H2SO4 + 2 H3AsO4 + 28 NO2 + 8H2O
104
10 HNO3 + 3 As2S3 + 4 H2O = 9 S + 6 H3AsO4 + 10 NO
105
1 Bi2S3 + 8 HNO3 = 2 Bi(NO3)3 + 3 S + 2 NO + 4 H2O
106
SnS + 10 HNO3 = H2SnO3 + H2SO4 + 10 NO2 + 3 H2O
107
3 SnS + 4 HNO3 + H2O = 3 H2SnO3 + 3 S + 4 NO
108
3 Cu2S + 16 HNO3 = 3 S + 6 Cu(NO3)2 + 4 NO + 8 H2O
109
3 Ag + 4 HNO3 = 3 AgNO3 + NO + 2 H2O
110
2 HClO4 + P2O5 = Cl2O7 + 2 HPO3
111
2 KMnO4 + 16 HCl = 5 Cl2 + 2 KCl + 2 MnCl2 + 8 H2O
112
4 HCl + MnO2 = Cl2 + MnCl2 + 2 H2O
113
2 HIO3 + 5 H2O2 = 6 H2O + 5 O2 + I2
114
5 H2S + 2 HIO3 = 5 S + I2 + 6 H20
115
H2SO4 + 2 K2CrO4 = K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O
116
H2SO4 + 2 KMnO4 = K2SO4 + 2 MnO2 + H2O + O3
117
6 H2SO4 + As2O3 + 6 Zn = 2 AsH3 + 6 ZnSO4 + 3 H2O
118
4 CrO3 + 6 H2SO4 = 2 Cr2(SO4)3 + 6 H2O + 3 O2
119
H2SO4 + 5 AgO + MnSO4 = AgMnO4 + 2 Ag2SO4 + H2O
120
3 H2SO4 + Ca3(PO4)2 = 3 CaSO4 + 2 H3PO4
80
121
Hg + 2 H2SO4 = HgSO4 + SO2 + 2 H2O
122
H2SO4 + Na2S = H2S + Na2SO4
123
5 H2C2O4 + 2 MnO4- + 6 H+ = 10 CO2 + 2 Mn2+ + 8H2O
124
2 H3AsO3 + 3 H2S = As2S3 + 6 H2O
125
4 H3BO3 + Na2CO3 = Na2B4O7 + CO2 + 6 H2O
126
2 H3PO4 + CO32- = 2 H2PO4- + CO2 + H2O
127
2 H2Te + 3 O2 = 2 TeO2 + 2 H2O
128
2 MoS2 + 7 O2 = 2 MoO3 + 4 SO2
129
Ca3(PO4)2 + 3 SiO2 + 5 C = 2 P + 5 CO + 3 CaSiO3
130
CaO + SO3 = CaSO4
131
2 SO2 + 5 C = CS2 + 4 CO
132
NiS + 5 CO + 4 OH- = Ni(CO)4 + S2- + CO32- + 2H2O
133
As2S3 + 6 (NH4)2CO3 + 3 H2O = (NH4)3AsO3 + (NH4)3AsS3 + 6 NH4HCO3
134
5 Ba(IO3)2 = Ba5(IO6)2 + 4 I2 + 9 O2
135
3 KNO3 + 4 KOH + Cr2O3 = 2 K2CrO4 + 3 KNO2 + 2 H2O
136
22 HNO3 + 3 Cu2S = 6 Cu(NO3)2 + 3 H2SO4 + 10 NO + 8 H2O
137
5 (COOH)2 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 = 2 MnSO4 + K2SO4 + 10 CO2 + 8 H2O
138
2 HNO3 + 6 HCl + 3 HgS = 3 HgCl2 + 2 NO + 3 S + 4 H2O
139
3 Cl2 + 16 NaOH + Cr2(SO4)3
= 2 Na2CrO4 + 6 NaCl + 3 Na2SO4 + 8 H2O
140
6 I2 + 6 Ba(OH)2 = 5 BaI2 + Ba(IO3)2 + 6 H2O
141
3 Cu + 8 HNO3 = 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O
142
As2O3 + 4 KHCO3 + 2 I2 = As2O5 + 4 KI + 4 CO2 + 2 H2O
143
K2H2Sb2O7 + 4 KI + 12 HCl = 2 SbCl3 + 2 I2 + 6 KCl + 7 H2O
144
3 Mg + 8 HNO3 = 3 Mg(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O
145
K2Cr2O7 + 6 KI + 7 H2SO4 = 4 K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3 I2 + 7 H2O
146
HClO4 + 4 H2SO3 = HCl + 4 H2SO4
147
28 HNO3 + 3 As2S3 + 4 H2O = 6 H3AsO4 + 9 H2SO4 + 28 NO
148
AsH3 + 8 HNO3 = H3AsO4 + 8 NO2 + 4 H2O
149
14 HNO3 + 3 CuS = 3 Cu(NO3)2 + 3 H2SO4 + 8 NO + 4 H2O
150
K2Cr2O7 + 4 H2SO4 + 3 H2S = K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3 S + 7 H2O
151
K2Cr2O7 + 6 KI + 14 HCl = 8 KCl + 2 CrCl3 + 3 I2 + 7 H2O
152
3 MnO2 + KClO3 + 6 KOH = 3K2MnO4 + KCl + 3 H2O
153
2 KMnO4 + 5 SbCl3 + 16 HCl = 2 MnCl2 + 2 KCl + 5 SbCl5 + 8 H2O
154
12 NaHCO3 + 2 PCl3 + I2 = Na4P2O6 + 2 NaI + 6 NaCl + 12 CO2 + 6 H2O
155
2 MnSO4 + 5 PbO2 + 6 HNO3 = 2 HMnO4 + 2 PbSO4 + 3 Pb(NO3)2 + 2 H2O
156
2 NaNO2 + 2 KI + 2 H2SO4 = I2 + 2 NO + K2SO4 + Na2SO4 + 2 H2O
157
5 K2SO3 + 2 KMnO4 + 6 HCl = 2 KCl + 2 MnCl2 + 5 K2SO4 + 3 H2O
81
158
3 SnCl2 + 2 AuCl3 + 6 H2O = 3 SnO2 + 2 Au + 12 HCl
159
K2Cr2O7 + 4 H2Cr2O7 + 2 KSCN = 2 K2SO4 + 2 CO2 + 5 Cr2O3 + 2 NO2 + 4 H2O
160
2 KNO3 + S + 3 C = K2S + N2 + 3 CO2
161
3 Cl2 + 6 KOH = KClO3 + 5 KCl + 3 H2O
162
3 ClO- + 2 CrO2- + 2 OH- = 3 Cl- + 2 CrO42- + H2O
163
[Cu(H2O)6]2+ + 4 NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + 6 H2O
164
2 NH4NO3 = 2 N2 + O2 + 4 H2O
165
NH4NO3 = N2O + 2 H2O
166
NH4NO2 = N2 + 2 H2O
167
32 NH3 + 6 TiCl4 = N2 + 24 NH4Cl + 6 TiN
168
[Ag(NH3)]+ + NH3 = [Ag(NH3)2]+
169
BaSO4 + Na2CO3 + 4 C = 4 CO + Na2S + BaCO3
170
3 SnO22- + 2 Bi(OH)3 = 3 SnO32- + 2 Bi + 3 H2O
171
2 AsS43- + 6 H+ = As2S5 + 3 H2S
172
2 SbS43- + 6 H+ = Sb2S5 + 3 H2S
173
SnS32- + 2 H+ = SnS2 + H2S
174
2 Mn2+ + 5 PbO2 + 4 H+ = 2 MnO4- + 5 Pb2+ + 2 H2O
175
BiI3 + I- = [BiI4]-
176
3 [Fe(CN)6]4- + 4 Fe3+ = Fe4[Fe(CN)6]3
177
10 I- + 2 MnO4- + 16 H+ = 5 I2 + 2 Mn2+ + 8 H2O
178
10 Br- + 2 MnO4- + 16 H+ = 5 Br2 + 2 Mn2+ + 8 H2O
179
2 MnO4- + 5 SO32- + 6 H+ = 5 SO42- + 2 Mn2+ + 3 H2O
180
2 [SbCl4]- + 3 Zn = 2 Sb + 3 Zn2+ + 8 Cl-
181
NO3- + 4 Zn + 9 H+ = NH3 + 4 Zn2+ + 3 H2O
182
ClO3- + 3 Zn + 6 H+ = Cl- + 3 Zn2+ + 3 H2O
183
2 NO2- + 2 I- + 4 H+ = I2 + 2 NO + 2 H2O
184
8 MnO4- + 5 S2O32- + 14 H+ = 10 SO42- + 8 Mn2+ + 7 H2O
185
2 MnO4- + 5 CN- + 6 H+ = 5 OCN- + 2 Mn2+ + 3 H2O
186
2 MnO4- + 5 NO2- + 6 H+ = 5 NO3- + 2 Mn2+ + 3 H2O
187
5 HPO32- + 2 MnO4- + 6 H+ = 5 HPO42- + 2 Mn2+ + 3 H2O
188
5 H2AsO3- + 2 MnO4- + 6 H+ = 5 H2AsO4- + 2 Mn2+ + 3 H2O
189
SO32- + I2 + H2O = 2 I- + SO42- + 2 H+
190
S2O32- + 4 I2 + 5 H2O = 8 I- + 2 SO42- + 10 H+
191
HPO32- + I2 + H2O = HPO42- + 2 I- + 2 H+
192
H2AsO3- + I2 + H2O = H2AsO4- + 2 I- + 2 H+
193
S2- + 4 I2 + 4 H2O = SO42- + 8 I- + 8 H+
194
2 [Fe(CN)6]4- + I2 = 2 [Fe(CN)6]3- + 2 I-
82
195
CN- + I2 + H2O = OCN- + 2 I- + 2 H+
196
AsO43- + 2 I- + 2 H+ = AsO33- + I2 + H2O
197
ClO3- + 6 I- + 6H+ = Cl- + 3 I2 + 3 H2O
198
2 NO3- + 2 I- + 4 H+ = I2 + 2 NO2 + 2 H2O
199
4 I- + 2 Cu2+ = 2 CuI + I2
200
2 I- + 2 Fe3+ = 2 Fe2+ + I2
201
3 NO3- + 8 Al + 5 OH- + 18 H2O = 8 [Al(OH)4]- + 3 NH3
83
3. Stechiometrické výpočty Vyčíslená chemická rovnice popisuje průběh chemické reakce po stránce kvalitativní i kvantitativní. Podává informaci nejen o tom, které látky do reakce vstupují a nově vznikají, ale současně udává, v jakém poměru spolu reagují a v jakém vznikají. Např. chemická reakce neutralizace kyseliny fosforečné hydroxidem draselným, vyjádřená rovnicí H3PO4 + 3 KOH = K3PO4 + 3 H2O
(3.1),
popisuje děj, kdy látkové množství jednoho molu kyseliny fosforečné reaguje se třemi moly hydroxidu draselného, a to za vzniku jednoho molu fosforečnanu draselného a tří molů vody. Poměr zreagovaného látkového množství kyseliny fosforečné ke zreagovanému látkovému množství hydroxidu draselného zůstává stejný, vždy 1:3 podle rovnice 3.1. Látkové množství kyseliny fosforečné i hydroxidu draselného spolu může reagovat v libovolných násobcích nebo zlomcích uvedených látkových množství, vždy však v poměru 1:3, např. nH3PO4 0,1 10 106 1 ------- = --= --- = ------ = --(3.2), nKOH 0,3 30 3.106 3 kde nH3PO4 (resp. nKOH) značí změnu látkového množství kyseliny fosforečné (resp. hydroxidu draselného). Stejné pravidlo platí i pro látky vznikající, což znamená, že látkové množství vznikajícího fosforečnanu draselného k látkovému množství vznikající vody je podle rovnice 3.1 vždy 1:3. Platí tedy např., že nK3PO4 0,5 3 1 000 1 ---------- = ----- = --- = ------ = ----(3.3), nH2O 1,5 9 3 000 3 kde nK3PO4 (resp. nH2O) znamená změnu látkového množství fosforečnanu draselného (resp. vody). Stechiometrické koeficienty vyčíslené chemické rovnice udávají poměry látkových množství látek, které zreagovaly, a poměry látkových množství látek vznikajících. Chemická rovnice však neudává, do jaké míry reakce proběhne. Probíhá-li např. chemická reakce mezi dusíkem a vodíkem, N2 + 3 H2 = 2 NH3
(3.4),
popisuje uvedená rovnice děj, při kterém reaguje látkové množství dusíku k látkovému množství vodíku v poměru 1:3. Je-li při zahájení reakce přítomno látkové množství 1 molu dusíku a 3 molů vodíku, neznamená to, že uvedená látková množství skutečně zreagují, např. zreagují pouze 0,3 molu dusíku. K tomu, aby zreagovalo látkové množství 0,3 molu, je zapotřebí látkové množství 0,9 molu vodíku. Poměr látkového množství dusíku k látkovému množství vodíku 1:3 zůstane zachován. V uvedeném příkladě ale zůstane nezreagováno 0,7 molu dusíku a 2,1 molu vodíku. Z rovnice 3.4 rovněž plyne, že z látkového množství 1 molu dusíku (nebo 3 molů vodíku) vznikne látkové množství 2 molů amoniaku. Pokud v uvedeném příkladu zreagovaly pouze 0,3 molu dusíku (a současně 0,9 molu vodíku), vzniklo látkové množství 0,6 molu amoniaku. Pokud potřebujeme zjistit hmotnost látek zreagovaných nebo vzniklých, je nutné použít přepočtu látkového množství na hmotnost pomocí známého vztahu
84
n= m/M
(3.5),
kde m je hmotnost a M molární hmotnost. Je nezbytné používat při výpočtu obě veličiny ve stejných jednotkách, např. při použití molární hmotnosti v jednotkách gram na mol (g mol1 ) musí být jednotkou hmotnosti gram (g). Příklad A Určete, kolik kilogramů hydroxidu vápenatého (M = 74,09 g . mol-1) je zapotřebí ke zneutralizování 10 kg kyseliny dusičné (M= 63,013 g mol-1)? Kolik kilogramů dusičnanu vápenatého (M = 164,09 g . mol-1) vznikne? Neutralizace probíhá podle rovnice 2 HNO3 + Ca(OH)2 = Ca(NO3)2 + 2 H2O
(3.6),
kde reagují dva moly kyseliny dusičné s jedním molem hydroxidu vápenatého. Je možné také říci, že poměr zreagovaného látkového množství kyseliny dusičné k látkovému množství zreagovaného hydroxidu vápenatého je 2:1. Dva moly kyseliny dusičné představují hmotnost 126,026 g, jeden mol hydroxidu vápenatého 74,09 g. Znamená to, že poměr hmotností zreagované kyseliny dusičné ku hmotnosti zreagovaného hydroxidu vápenatého bude vždy 126,026 : 74,026. Pro výpočet hmotnosti hydroxidu vápenatého, potřebného ke zneutralizování 10 kg kyseliny dusičné, platí úměra: HNO3
…..
Ca(OH)2
2.M (HNO3) ….. M [Ca(OH)2] 126,026 kg ….. 74,09 kg …..
10 kg
x kg
--------------------------74,09 x =10 . -------- = 5,88 kg Ca(OH)2 126,026 Při výpočtu vzniklého množství dusičnanu vápenatého se postupuje obdobně. Z látkového množství 2 molů kyseliny dusičné (t.j. ze 126,026 g) vznikne 1 mol (t.j. 164,09 g) dusičnanu vápenatého. Hmotnostní poměr spotřebované kyseliny dusičné a vzniklého dusičnanu vápenatého je tedy vždy 126,026 : 164,09. Pro 10 kg kyseliny dusičné lze potom sestavit následující úměru: 2 HNO3
…..
Ca(NO3)2
2.M (HNO3) ….. M [Ca(NO3)2] 126,026 kg ….. 164,09 kg 10 kg.
…..
x kg
-----------------------164,09 x = 10 . --------- = 13,02 kg Ca(NO3)2 126,026 85
Příklad B Určete, kolik dm3 CO2 (měřeno za normálních podmínek) vznikne tepelným rozkladem 25 g CaCO3. M (CaCO3) = 100 g . mol-1. Tepelný rozklad uhličitanu vápenatého probíhá podle rovnice CaCO3 = CaO + CO2 (3.7), z níž plyne, že rozkladem jednoho molu uhličitanu vápenatého, t.j. 100 g CaCO3, vznikne jeden mol oxidu uhličitého. Vzhledem k tomu, že za normálních podmínek má objem jednoho molu hodnotu 22,414 dm3, vznikne rozkladem 100 g CaCO3 22,414 dm3 CO2. Pro daný příklad stačí potom sestavit úměru: CaCO3 …..
CO2
100 g ….. 22,414 dm3 x dm3
25 g …..
------------------------------25 x = 22,414 . ------------- = 5,6 dm3 100 Příklad C Určete, zda při smíchání dvou roztoků, obsahujících 96 g kyseliny chlorovodíkové a 89 g hydroxidu sodného, je výsledný roztok kyselý, nebo zásaditý. M (NaOH) = 40,0 g . mol-1 a M (HCl) = 36,468 g . mol-1. 96 g kyseliny chlorovodíkové odpovídá látkovému množství nHCl = 96 / 36,468 = 2,632 molů HCl
(3.8).
89 g hydroxidu sodného odpovídá látkovému množství nNaOH = 89 / 40 = 2,225 molů NaOH Kyselina chlorovodíková a hydroxid sodný reagují podle rovnice HCl + NaOH = NaCl + H2O
(3.9). (3.10),
což znamená, že reaguje látkové množství jednoho molu kyseliny chlovodíkové s látkovým množstvím jednoho molu hydroxidu sodného. Je-li v roztoku přítomno látkové množství 2,632 molu HCl a 2,225 molu NaOH, znamená to, že může reagovat pouze 2,225 molu NaOH s látkovým množstvím 2,225 molu kyseliny chlorovodíkové podle následujícího schématu: HCl
…..
NaOH
1 mol
…..
1 mol
2,225 molů ….. 2,225 molu Hydroxid sodný zreaguje všechen, z celkového množství 2,632 molu kyseliny chlorovodíkové pouze 2,225 molu. Rozdíl 2,632 - 2,225 = 0,407 molu HCl zůstane v roztoku nezreagován, a proto bude roztok reagovat kysele. Příklad D Při reakci plynné směsi, sestávající ze 20 dm3 dusíku a 57 dm3 vodíku, vzniklo 12 dm3 amoniaku. Určete, kolik dm3 vodíku a dusíku nezreagovalo. Při reakci plynných látek platí, 86
že objemové poměry plynů zúčastňujících se reakce jsou poměry malých celých čísel. Při reakci vodíku a dusíku, N2(g) + 3 H2(g) = 2 NH3(g)
(3.11),
reaguje látkové množství jednoho molu dusíku (t.j. 22,4 dm3) s látkovým množstvím tří molů vodíku (t.j. se 3.22,414 = 67,242 dm3). Reaguje tedy vždy jeden objemový díl dusíku (např. 1 m3) se třemi objemovými díly vodíku (tedy 3 m3). Vznikají současně dva objemové díly amoniaku (tedy 2 m3). Reakci můžeme zachytit následovně: N2 …..
3 H2 …..
2 NH3
1 mol …..
3 moly …...
2 moly
22,414 dm3…..
3 . 22,414 dm3…..
2 . 22,414 dm3
např. 1 m3…..
3 m3…..
2 m3
K tomu, aby vzniklo 12 dm3 amoniaku, musí spolu zreagovat 6 dm3 dusíku a 18 dm3 vodíku podle schématu: N2 ….. 3
3 H2 …..
2 NH3
3
1 dm …..
3 dm …..
2 dm3
6 dm3 …..
18 dm3 …..
12 dm3
Z původních 20 dm3 dusíku zreagovalo pouze 6 dm3, 14 dm3 zůstalo nezreagováno. Z původních 57 dm3 vodíku zreagovalo jen 18 dm3, nezreagovalo 39 dm3 vodíku.
87
3.1 Stechiometrické výpočty – příklady 1) Jaké látkové množství obsahuje 1,25 kg dusičnanu stříbrného? M (AgNO3) = 169,83 g . mol-1. 2) Je zapotřebí navážit látkové množství 1,2 . 10-3 mol dodekahydrátu hydrogenfosforečnanu draselného. Spočtěte navážku v gramech s přesností na čtyři desetinná místa. M (K2HPO4 . 10 H2O) = 358,141 g . mol-1. 3) O jaké látkové množství se jedná, jestliže jsme do reakční směsi přidali 1,5 cm 3 hexanu s hustotou 0,6594 g . cm-3? M (C6H14) = 86,178 g . mol-1. 4) V 0,5 dm3 roztoku je obsaženo 6,3013 g kyseliny dusičné. Jaká je koncentrace kyseliny dusičné vyjádřená v mol . dm-3? M (HNO3) = 63,013 g . mol-1. 5) Roztok obsahuje látkové množství 0,36 mol hydroxidu sodného. Jaké látkové množství kyseliny trihydrogenfosforečné je třeba k roztoku přidat, aby vznikl fosforečnan trisodný Na3PO4? M (H3PO4) = 97,995 g . mol-1, M(NaOH) = 40 g . mol-1. 6) Jaké látkové množství křemíku je zapotřebí na reakci 8,1 g uhlíku s křemíkem, vzniká-li při reakci sloučenina o vzorci SiC? Ar (Si) = 28,086013, Ar (C) = 12,011. 7) Určete látkové množství vodíku a dusíku, které se sloučí za vzniku 500 g amoniaku. M (NH3) = 17,030 g . mol-1. 8) Vypočítejte hmotnost a látkové množství hydridu vápenatého potřebného k přípravě 10 dm3 vodíku, měřeno za normálních podmínek. M (CaH2) = 42,096 g . mol-1. 9) Jaká je molární hmotnost plynu, jestliže jeho 3 g zaujímají za normálních podmínek objem 3 948 cm3? 10) Kolik m3 kyslíku se spotřebuje na dokonalé spálení 10 m3 methanu? 11) Kolik m3 kyslíku se spotřebuje na nedokonalé spálení 10 m3 methanu, předpokládáme-li spálení na oxid uhelnatý a vodu? 12) Vypočítejte látkové množství chloru a křemíku v chloridu křemičitém o hmotnosti 450g . -1 M (SiCl4) = 169,898 g . mol . 13) Vyjádřete obsah dusíku v síranu amonném v hmotnostních procentech. Ar (N) = 14,0067, -1 M ((NH4)2SO4) = 132,194 g . mol . 14) Určete hmotnostní procenta vápníku v uhličitanu vápenatém. M (CaCO3) = 100,09 g . -1 mol , Ar (Ca) = 40,08. 15) Určete hmotnostní procenta fluoru a chloru v 1,2 - dichlortetrafluorethanu. Ar -1
(F) = 18,9984, Ar (Cl) = 35,453, M (C2F4Cl2) = 170,91 g . mol . 88
16) Určete hmotnostní procenta uhlíku a vodíku v benzenu. M (C6H6) = 78,114 g . mol-1, Ar (H) = 1,008, Ar (C) = 12,011. Rovněž určete molární procenta uhlíku a vodíku v molekule benzenu. 17) Jaká je relativní atomová hmotnost kovu, jestliže při rozpuštění jeho 58,34 g v kyselině 3 chlorovodíkové vzniklo 20 dm vodíku? Objem vodíku byl měřen za normálních podmínek; při rozpouštění vznikla sůl kovu s oxidačním číslem 2. 18) Kolik dm3 oxidu uhličitého, měřeno za normálních podmínek, -1 rozkladem 250 g MgCO3? M (MgCO3) = 84,31 g . mol .
vznikne tepelným
19) Jaká je hustota oxidu siřičitého za normálních podmínek? M (SO2) = 64,033 g . mol-1. 20) Vypočítejte, kolik gramů kyseliny sírové je nutno použít k neutralizaci 25 g hydroxidu -1 -1 sodného. M (NaOH) = 40 g . mol , M (H2SO4) = 98,08 g . mol . 21) Při vysušení pentahydrátu síranu měďnatého získáme bezvodý síran měďnatý. Kolik hmotnostních procent vody obsahuje pentahydrát síranu měďnatého? Kolik vody odpaříme při vysušení 10 kg pentahydrátu síranu měďnatého? M (CuSO4 . 5 H2O) -1
= 249,68 g . mol-1, M (CuSO4)= 159,604 g . mol . 22) Kolik oxidu měďnatého teoreticky vznikne z 1 kg pentahydrátu síranu měďnatého po jeho rozpuštění, vysrážení ve formě hydroxidu měďnatého, jeho izolaci a převedení -1 vyžíháním na oxid měďnatý? M (CuSO4 . 5 H2O) = 249,680 g . mol , M (CuO) = 79,539 -1
g . mol . 23) Kolik hmotnostních procent vody obsahuje dihydrát síranu vápenatého? M(CaSO4 . -1
-1
2 H2O) = 172,174 g . mol , M (CaSO4) = 136,143 g . mol . 24) Při dokonalém vysušení 150 g síranu vápenatého bylo získáno 140,69 g bezvodého síranu vápenatého. Rozhodněte, zda původní sloučenina byla semihydrátem nebo -1 dihydrátem síranu vápenatého. M (CaSO4) = 136,14 g . mol , M (CaSO4 . 0,5 H2O) -1
-1
= 145,13 g . mol , M (CaSO4 . 2 H2O) = 172,174 g . mol . 3
25) Kolik krychlových metrů kyslíku je zapotřebí ke spálení 12 m vodního plynu? Vodní o plyn je složen z 50 % obj. CO a 50 % obj. H2. Objem plynu se měří při teplotě 30 C a tlaku 200 kPa. 3
3
26) Kolik dm kyslíku je zapotřebí k úplné oxidaci 1 m oxidu siřičitého? 27) K roztoku, který obsahuje 0,3 molu FeCl3, přidáme 0,24 molu NaOH. Kolik molů Fe(OH)3 vzniklo a kolik molů FeCl3 zbylo?
89
28) Jaké látkové množství vody získáme redukcí 150 g CuO vodíkem? M (CuO) = 79,54 g . -1 mol . 29) Kolik kilogramů železa vznikne redukcí 1 tuny oxidu železitého? M (Fe2O3) = 159,692 g -1
. mol , Ar (Fe) = 55,847. 30) V původní směsi bylo 10 molů vodíku a 9 molů dusíku. Chemickou reakcí směsi byly získány 2 moly amoniaku (reakce neprobíhá se 100 % výtěžkem). Kolik molů vodíku a dusíku nezreagovalo? 31) K roztoku, který obsahuje 20 g H2SO4, bylo přidáno 12 g NaOH. Určete, zda je vzniklý -1
-1
roztok zásaditý, nebo kyselý. M (NaOH) = 40,00 g . mol , M (H2SO4) = 98,08 g . mol . 32) Směs plynů obsahuje 10 molů NO a 12 molů O2. Oxidační reakcí vznikne 6 molů NO2. Kolik molů NO a O2 se této rekce nezúčastní? 33) Kolik dm3 třaskavého plynu se získá za normálních podmínek rozkladem 1 molu vody? Třaskavý plyn je výbušná směs kyslíku a vodíku v objemových poměrech určených složením vody. 34) Dvanáct dm3 vodíku ve směsi se třemi dm3 kyslíku reagovalo za vzniku vody. Kterého plynu byl přebytek a kolik dm3? Objemy plynů byly měřeny za normálních podmínek. 35) Do nádrže s 548 kg odpadní kyseliny sírové bylo přidáno 450 kg hydroxidu vápenatého. Určete, zda množství hydroxidu vápenatého postačovalo k neutralizaci odpadní kyseliny -1 -1 sírové. M (H2SO4) = 98,08 g . mol , M (Ca(OH)2) = 74,09 g . mol . 36) Neutralizace 548 kg odpadní kyseliny sírové byla provedena přebytkem vápence. Jaký objem oxidu uhličitého (měřeno za normálních podmínek) vznikl? Jaký objem oxidu -1 uhličitého vznikne, provede-li se neutralizace dolomitem? M (H2SO4) = 98,08 g . mol . 37) Jeden objemový díl oxidu dusnatého a pět objemových dílů vzduchu reaguje za vzniku oxidu dusičitého. Předpokládejme složení vzduchu 20% obj. kyslíku a 80% obj. dusíku. Oxid dusnatý zreaguje pouze ze 70 %. Jaké je výsledné složení směsi v objemových procentech? 3
3
38) Vypočítejte objem vzduchu v m , potřebný ke spálení 5 m vodního plynu. Vodní plyn má složení 50 % obj. H2, 40 % obj. CO, 5 % obj. N2 a 5 % obj. CO2, vzduch 20 % obj. O2 a 80 % obj. N2. Spalování se provádí za podmínek, kdy nedochází ke spalování dusíku. 3
3
39) Jaký objem vzduchu v m je potřebný ke spálení 3 m svítiplynu o složení 50 % H2, 30 % CH4, 10 % CO, 2 % C2H4 a 8 % N2 (uvedeno v objemových procentech)? Uvažujte složení vzduchu 20 % obj. O2 a 80 % obj. N2 . Spalování se provádí za podmínek, kdy nedochází ke spalování dusíku.
90
3
40) Kolik gramů KClO3 je třeba rozložit, aby se získal 1 m kyslíku (měřeno za normálních -1
podmínek)? M (KClO3) = 122,549 g . mol . 41) Kolik dm3 acetylénu (správněji ethynu) se získá za normálních podmínek hašením 1 kg dikarbidu vápníku? M (CaC2) = 64,1 g . mol-1. 3
42) Kolik m oxidu uhličitého se uvolní při kalcinaci 1 tuny hydrogenuhličitanu sodného? -1 M (NaHCO3) = 84,007 g . mol . 43) Jaký objem plynů (po převedení na normální podmínky) vznikne dokonalým spálením -1 jedné tuny n – oktanu? M (C8H18) = 114,233 g . mol . 44) Máme připravit 35 g BaS redukcí BaSO4 uhlíkem. Vypočítejte potřebné množství síranu barnatého a spotřebu uhlíku, který se použije s desetiprocentním přebytkem. M (BaSO4) -1
-1
= 233,4 g . mol , M (BaS) = 169,4 g . mol , Ar (C) = 12,011. 3
45) Hořením 5 gramů antracitu vzniklo 8,84 dm CO2 (měřeno za normálních podmínek). Kolik procent uhlíku antracit obsahuje? Ar (C) = 12,011. 46) Jaký objem vodíku vznikne reakcí 12 g kovového draslíku s vodou? Ar (K) = 39,098? 47) Jaká byla čistota zinku, jestliže při rozpuštění 1 g v kyselině chlorovodíkové vznikl objem 3 325,6 cm vodíku, měřeno za normálních podmínek? Nečistoty zinku se v kyselině chlorovodíkové nerozpouštějí za vzniku vodíku. Ar (Zn) = 65,39. 48) Při rozpouštění látkového množství 1 mol kovu v kyselině 33,622 dm3 vodíku. Jaké je oxidační číslo kovu ve vzniklé soli?
chlorovodíkové vzniklo
49) Uhlí s obsahem 80 % hmot. uhlíku a 2 % hmot. síry spalujeme s 90 % účinností. Kouřové plyny podrobujeme odsiřování, při kterém se zachytí 66 % oxidu siřičitého ve formě -1 dihydrátu síranu vápenatého. Ročně spálíme 10 000 t uhlí. M (SO2) = 64,063 g . mol , -1
-1
M (CO2) = 44,010 g . mol , Ar(C) = 12,011, M (CaSO4 . 2 H2O) = 172,174 g . mol , Ar (S) = 32,066. Vypočtěte: 3 a) kolik m CO2 se uvolní ročně, 3
b) kolik SO2 (v m ) se ročně uvolní do okolí, tedy není zachyceno při odsiřování, c) kolik dihydrátu síranu vápenatého ročně vznikne? 50) Jaká je hmotnost 10 dm3 chloru (měřeno za normálních podmínek)? Ar (Cl) = 35,453. 3
51) Spálením 0,4 g uhlovodíku, za normálních podmínek plynného, bylo získáno 639 cm 3 CO2 (měřeno za normálních podmínek) a 0,514 g vody. 1 dm uhlovodíku má za 91
normálních podmínek hmotnost 1,2516 g. Určete molekulový vzorec uhlovodíku. Ar (C) = 12,011, Ar (H) = 1,008. 52) Bylo zjištěno, že uhlovodík obsahuje 83,905 hm. % uhlíku a 16,095 hm. % vodíku. -1 Určete sumární vzorec uhlovodíku, je-li molární hmotnost uhlovodíku 100,205 g . mol . Ar (C) = 12,011, Ar (H) = 1,008. -1
53) Kolik dm3 fosfanu se uvolní hydrolýzou 17 g Ca3P2? M (Ca3P2) = 182,182 g . mol . 3
54) Při hoření 1 kg uhlíku vzniklo nedokonalým spalováním 466,5 dm oxidu uhelnatého. Kolik dm3 oxidu uhličitého vzniklo, jestliže byl všechen uhlík spálen? Ar (C) = 12,011. 55) Cementací byla z roztoku síranu měďnatého získávána měď pomocí železných hřebíků. Kolik mědi je možné získat při použití 25 g železných hřebíků? Ar (Fe) = 55,847, Ar (Cu) = 63,546. 3
56) Kolik m oxidu uhličitého a kolik kilogramů oxidu vápenatého vznikne kalcinací 1 tuny -1 -1 uhličitanu vápenatého? M (CaCO3) = 100,087 g . mol , M (CO2) = 44,01 g . mol , -1
M (CaO) = 56,077 g . mol . 3
57) Kolik dm3 vodíku je zapotřebí k hydrogenaci 20 dm ethenu na ethan? Objemy vodíku i ethenu jsou měřeny za stejných podmínek. 58) Minerál beryl se skládá z 14 hm. % oxidu berylnatého, 19,1 hm. % oxidu hlinitého a 66,9 hm. % oxidu křemičitého. Vyjádřete vzorec berylu pomocí oxidů. M (Al2O3) = 101,961 g -1
-1
-1
. mol , M (SiO2) = 60,085 g . mol , M (BeO) = 25,012 g . mol . 59) Stanovte empirický vzorec sloučeniny, pokud bylo stanoveno složení 13,93 % hmot. Na, 0,61 % hmot. H, 18,77 % hmot. P, 33,94 % hmot. O a 32,75 % hmot. H2O. Ar (Na) = 22,9898, Ar (H) = 1,008, Ar (P) = 30,9738, Ar (O) = 16,0000, M (H2O) = 18,015 g . mol-1. 60) Oxidačním žíháním byl 1 gram minerálu, sestávajícího z železa, mědi a síry převeden na 0,869 gramů oxidů Fe a Cu s obsahem 35,04 % hmot. Fe a 39,87 % hmot. Cu. Určete empirický vzorec minerálu. Ar (Cu) = 63,55, Ar (Fe) = 55,85, Ar (S) = 32,06. 61) Organická sloučenina obsahuje uhlík, dusík a vodík v hmotnostním poměru C : N : H = 6 : 7 : 2. Určete molekulový vzorec této sloučeniny, jestliže její molární hmotnost je 60,100 g . mol-1. Ar (C) = 12,011, Ar (N) = 14,0067, Ar (H) = 1,008. 62) Oxid olovičitý o počáteční hmotnosti 123,3 g byl po dobu jednoho roku vystaven působení atmosféry. Hmotnost vlivem reakce s oxidem siřičitým, přítomným v atmosféře, vzrostla na 127,5 g. Kolik procent PbO2 se přeměnilo na síran olovnatý? M (SO2) -1
= 64,063 g . mol-1, M (PbSO4) = 303,3 g . mol . 92
63) V místnosti 9 x 14 x 2,5 m bylo spáleno 100 g disulfidu železa. M (FeS2) = 119,979 g . mol-1. Jaká je průměrná koncentrace oxidu siřičitého v objemových procentech za předpokladu, že a) místnost není větrána, b) objem vybavení místnosti není brán v úvahu, c) neprobíhá oxidace oxidu siřičitého na sírový? 64) Oxid siřičitý ve vzduchu byl odstraňován pohlcováním v roztoku H2O2. Obsahuje-li vzduch 1 % obj. SO2, jaké minimální množství roztoku peroxidu vodíku o koncentraci 10 % hmot. je zapotřebí k vyčištění 1 m
3
vzduchu? M (H2O2) = 34,016 g . mol-1.
65) Vypočítejte množství kyseliny chlorovodíkové potřebné k přípravě 30 g chloridu zinečnatého. Chlorid zinečnatý je možné připravit rozpouštěním kovového zinku v kyselině chlorovodíkové . M (ZnCl2) = 136,26 g . mol-1, M (HCl) = 36,461 g . mol-1. 66) Sulfid železnatý s obsahem 82 % hmot. FeS je používán k přípravě sulfanu reakcí s kyselinou chlorovodíkovou. Jaké množství takového sulfidu železnatého je zapotřebí k přípravě 20 dm3 sulfanu za normálních podmínek? M (H2S) = 34,079 g . mol-1, M (FeS) = 87,911 g . mol-1. 67) Jaký objem vzduchu (počítejte s obsahem O2 ve vzduchu 20,95 % obj.) je teoreticky zapotřebí k oxidaci 50 m3 amoniaku na oxid dusnatý? Jaký objem oxidu dusnatého vznikne? 68) Dusitan amonný se zahříváním rozkládá za vzniku dusíku. Reakční směs se připraví z roztoků síranu amonného a dusitanu draselného. Jaké množství síranu amonného a dusitanu draselného musí být v roztoku, aby přesně vzniklo 5 dm3 dusíku. M (KNO2) = 85,104 g . mol-1, M ((NH4)2SO4) = 132,194 g . mol-1. 69) Jaký objem oxidu siřičitého (měřeno za normálních podmínek) je třeba použít k přípravě 40 g heptahydrátu siřičitanu sodného vznikajícího zaváděním SO2 do roztoku NaOH? M (Na2SO3 . 7 H2O) = 252,144 g . mol-1. 70) Termickým rozkladem dichromanu amonného vzniká oxid chromitý a dusík. Jaké látkové množství dusíku vznikne při rozkladu 53 g dichromanu amonného? M ((NH4)2Cr2O7) = 252,0652 g . mol-1 71) Při koksování 1 tuny černého uhlí vzniká amoniak. Jaký objem amoniaku vznikne za normálních podmínek, pokud uhlí obsahuje 1 % hmot. N, a když se dusík přemění na amoniak z 20 %. Ar (N) = 14,0067.
93
72) V dýchacích přístrojích se používá peroxid sodíku, který reaguje s oxidem uhličitým za vzniku uhličitanu sodného a kyslíku. Jaké látkové množství a jaký objem kyslíku vznikne ze 117 g peroxidu sodíku? M (Na2O2) = 77,9784 g . mol-1. 73) Lithium se při vysoké teplotě slučuje s dusíkem za vzniku nitridu trilithia Li3N. Jaké množství Li je zapotřebí k přípravě 29 g Li3N? Ar (Li) = 6,941, M (Li3N) = 34,8297 g . mol-1. 74) Čistý kobalt byl připravován redukcí 28 g oxidu kobaltitého vodíkem při vysoké teplotě. Jaké je teoretické látkové množství vodíku, jestliže čistota oxidu byla 98,73 % a nečistoty se vodíkem neredukují? Ar (Co) = 58,9334, M (Co2O3) = 168,8868 g . mol-1. 75) Bezvodý bromid hlinitý se připravuje přímou syntézou obou prvků. Jaké množství Al a bromu je zapotřebí k přípravě 160 g bezvodého AlBr3? Ar (Al ) = 26,981, M (AlBr3) = 266,693 g . mol-1, M (Br2) = 159,808 g . mol-1. 76) Jaký objem sulfanu a oxidu siřičitého je zapotřebí k přípravě 50 g síry? Ar (S) = 32,066. 77) Jaký objem technického vodíku (s čistotou 98 % obj.) a technického chloru (s čistotou 94 % obj.) je zapotřebí k výrobě 1 tuny HCl? M (HCl) = 36,461 g . mol-1. 78) Oxid uhličitý obsažený v 0,5 m3 vzduchu byl pohlcován v roztoku hydroxidu barnatého. Reakcí vzniklo 1,321 g uhličitanu barnatého. Vypočtěte obsah oxidu uhličitého ve vzduchu v objemových procentech.M (BaCO3) = 197,3392 g . mol-1. 79) Jaký objem sulfanu je zapotřebí k převedení 50 g jodu na jodovodík? M (H2S) = 34,079 g . mol-1, M (I2) = 253,803 g . mol-1. 80) Dolomit s hmotnostním obsahem 43 % uhličitanu vápenatého a 40 % uhličitanu hořečnatého byl rozložen žíháním. Jaké je složení výsledné směsi v hmotnostních procentech za předpokladu, že příměsi obsažené v dolomitu se žíháním nemění? M (CaO) = 56,08 g . mol-1, M (MgO) = 40,311 g . mol-1, M(CaCO3) = 100,09 g . mol-1, M (MgCO3) = 84,316 g . mol-1. 81) Jaký je úbytek hmotnosti 100 kg heptahydrátu síranu zinečnatého při ztrátě krystalické vody a vzniku síranu zinečnatého? M (ZnSO4 . 7 H2O) = 287,54 g . mol-1, M (ZnSO4) = 161,433 g . mol-1. 82) Kolik oxidu chromitého je obsaženo v 500 g síranu draselno-chromitého? M (Cr2O3) = 151,990 g . mol-1, M (KCr(SO4)2) = 233,2243 g . mol-1.
94
83) Vyjádřete hmotnostní obsah boru v boraxu (dodekahydrátu tetraboritanu disodného), je-li čistota boraxu 96 % hmot. Ar (B) = 10,811, M (Na2B4O7 . 10 H2O) = 381,374 g . mol-1. 84) Vyjádřete hmotnostní obsah hliníku v minerálu kaolinitu, je-li jeho vzorec Al2(OH)4Si2O6. Ar (Al) = 26,981, M (Al2(OH)4Si2O6) = 274,166 g . mol-1. 85) V přírodním dusičnanu sodném byl zjištěn obsah dusíku 14,0 % hmot. Jaký je obsah nečistot v hmotnostních procentech za předpokladu, že nečistoty neobsahují dusík. Ar (N) = 14,0067, M (NaNO3) = 84,954 g . mol-1. 86) Při výrobě olova z galenitu (PbS) se vychází z koncentrátu o obsahu 90 % hmot. PbS. Jaké množství tohoto koncentrátu je zapotřebí k výrobě 1 tuny olova, pokud se olovo vyrábí s 80 %ní účinností? Ar (Pb) = 207,2, M (PbS) = 239,3 g . mol-1. 87) Vypočítejte složení ekvimolární směsi dusíku a vodíku v hmotnostních procentech. Ekvimolární směs znamená rovnost látkových množství, jinak řečeno poměr látkových množství je 1 : 1. M (H2) = 2,016 g . mol-1, M (N2) = 28, 0134 g . mol-1. 88) Množství bromu ve formě bromidů v mořské vodě je 0,004 % hmot. V jakém množství mořské vody je obsažen 1 kg bromu? 89) Mořská voda obsahuje 3,5 % hmot. chloridů. Z nich 75 % je chlorid sodný. V jakém množství mořské vody je obsažena 1 tuna NaCl? 90) Dokonalým spálením 1 g koksu zbaveného vlhkosti bylo získáno 1,68 dm 3 oxidu uhličitého za normálních podmínek. Jaký je obsah nespalitelných látek v hmotnostních procentech. Ar (C) = 12,011. 91) Objemové složení plynu je 50 % dusíku, 30 % NO a 20 % amoniaku. Jaká je hmotnost dusíku obsažená v 10 dm3 této směsi? Ar (N) = 14,0067. 92) Vápenec s obsahem nečistot 8 % hmot. byl vypálen na oxid vápenatý. Za předpokladu, že obsah nečistot se pálením nemění, vypočtete obsah CaO v hmotnostních procentech ve výsledném produktu. M (CaO) = 56,08 g . mol-1, M (CaCO3) = 100,09 g . mol-1. 93) Mastek je zásaditý křemičitan hořečnatý s hmotnostním složením 19,224 % hořčíku, 29,621% křemíku, 0,532 % vodíku, zbytek je kyslík. Určete vzorec minerálu. Ar (Mg) = 24,305, Ar (Si) = 28,086, Ar (H) = 1,008, Ar (O) = 16,000. 94) Jaký je obsah oxidu fosforečného ve fluoroapatitu Ca5F(PO4)3, přesněji ve fluoridtris(fosforečnanu) pentavápenatém. Obsah vyjádřete v hmotnostních procentech. M (P2O5) = 141,9445 g . mol-1, M (Ca5F(PO4)3) = 504,3121 g . mol-1.
95
95) Složení sodnovápenatého skla lze vyjádřit vzorcem Na2O . CaO . 6 SiO2. Vypočítejte teoretickou spotřebu surovin, uhličitanu sodného, vápence a oxidu křemičitého na 100 kg skla. M (Na2O . CaO . 6 SiO2) = 478,549 g . mol-1, M (Na2CO3) = 105,989 g . mol-1, M (SiO2) = 60,085 g . mol-1, M (CaCO3) = 100,09 g . mol-1. 96) Kolik mědi je obsaženo v 5 kg pentahydrátu síranu měďnatého s čistotou 95 % hmot ? Ar(Cu) = 63,546 g . mol-1, M (CuSO4 . 5 H2O) = 249,680 g . mol-1. 97) Hmotnost čistého uhličitanu vápenatého při termickém zpracování poklesla o 11 %. Jaký je molární poměr oxidu vápenatého a uhličitanu vápenatého ve směsi získané termickým zpracováním? M (CO2) = 44,02 g . mol-1, M (CaCO3) = 100,09 g . mol-1. 98) Jaké látkové množství vody vznikne při sloučení vodíku o objemu 20 dm3 (za normálních podmínek) a 1 kg kyslíku? Který plyn je v přebytku? M (O2) = 32,000 g . mol-1. 99) Dokonalým spálením methanu vznikl oxid uhličitý o objemu 100 m3 (měřeno za normálních podmínek). Vypočítejte hmotnost spáleného methanu. M (CH4) = 16,043 g . mol-1. 100) Oxid dusičitý se skládá ze směsi monomeru a dimeru (N2O4). Jaký je molární poměr monomeru a dimeru, když byla stanovena molární hmotnost 57,8 g . mol-1. M (NO2) = 46,005 g . mol-1. 101) Jaké látkové množství obsahuje 0,25 kg dusičnanu stříbrného? M (AgNO3) = 169,83 g . mol-1. 102) Je zapotřebí navážit látkové množství 1,8 . 10-3 mol dodekahydrátu hydrogenfosforečnanu draselného. Spočtěte navážku v gramech s přesností na čtyři desetinná místa. M (K2HPO4 . 10 H2O) = 358,141 g . mol-1. 103) O jaké látkové množství se jedná, jestliže jsme do reakční směsi přidali 0,75 cm3 hexanu s hustotou 0,6594 g . cm-3? M (C6H14) = 86,178 g . mol-1) 104) V 0,25 dm3 roztoku je obsaženo 6,3013 g kyseliny dusičné. Jaká je koncentrace kyseliny dusičné vyjádřená v mol . dm-3? M (HNO3) = 63,013 g . mol-1. 105) Roztok obsahuje látkové množství 0,24 mol hydroxidu sodného. Jaké látkové množství kyseliny trihydrogenfosforečné je třeba k roztoku přidat, aby vznikl fosforečnan trisodný Na3PO4? M (H3PO4) = 97,995 g . mol-1, M (NaOH) = 40 g . mol-1. 106) Jaké látkové množství křemíku je zapotřebí na reakci 10,1 g uhlíku s křemíkem, vznikáli při reakci sloučenina o vzorci SiC? Ar (Si) = 28,0860, Ar (C) = 12,011. 107) Určete látkové množství vodíku a dusíku, které se sloučí za vzniku 600 g amoniaku. M (NH3) = 17,030 g . mol-1. 108) Vypočítejte hmotnost a látkové množství hydridu vápenatého potřebného k přípravě 9 dm3 vodíku, měřeno za normálních podmínek. M (CaH2) = 42,096 g . mol-1.
96
109) Jaká je molární hmotnost plynu, jestliže jeho 2 g zaujímají za normálních podmínek objem 2 632 cm3? 110) Kolik m3 kyslíku se spotřebuje na dokonalé spálení 7,5 m3 methanu? 111) Kolik m3 kyslíku se spotřebuje na nedokonalé spálení 7,5 m3 methanu, předpokládáme-li spálení na oxid uhelnatý a vodu? 112) Vypočítejte látkové množství chloru a křemíku v chloridu křemičitém o hmotnosti 50g . M (SiCl4) = 169,898 g . mol-1. 113) Vyjádřete obsah kyslíku v síranu amonném v hmotnostních procentech. Ar(O) = 16,000, -1 M((NH4)2SO4) = 132,194 g . mol . 114) Určete hmotnostní procenta uhlíku v uhličitanu vápenatém. M (CaCO3) = 100,09 g . -1
mol , Ar (C) = 12,011. 115) Určete hmotnostní procenta uhlíku v 1,2 - dichlortetrafluorethanu. Ar (C)= 12,011, -1
M (C2F4Cl2) = 170,91 g . mol . 116) Určete hmotnostní procenta uhlíku a vodíku v naftalenu. M (C10H8) = 128,174 g . mol-1, Ar (H) = 1,008, Ar (C) = 12,011. 117) Jaká je relativní atomová hmotnost kovu, jestliže při rozpuštění jeho 19,457 g v kyselině 3 chlorovodíkové vzniklo 6,67 dm vodíku? Objem vodíku byl měřen za normálních podmínek; při rozpouštění vznikla sůl kovu s oxidačním číslem 2. 118) Kolik dm3 oxidu uhličitého, měřeno za normálních podmínek, vznikne tepelným -1 rozkladem 200 g MgCO3? M (MgCO3) = 84,31 g . mol . -1
119) Jaká je hustota oxidu uhličitého za normálních podmínek? M(CO2) = 44,01 g . mol . 120) Vypočítejte, kolik gramů kyseliny sírové je nutno použít k neutralizaci 5 g hydroxidu -1 -1 sodného. M (NaOH) = 40 g . mol , M (H2SO4) = 98,08 g . mol . 121) Při vysušení pentahydrátu síranu měďnatého získáme bezvodý síran měďnatý. Kolik hmotnostních procent síranu měďnatého obsahuje pentahydrát síranu měďnatého? Kolik vody odpaříme při vysušení 10 kg pentahydrátu síranu měďnatého? M (CuSO4 . 5 H2O) -1
= 249,68 g . mol-1, M (CuSO4)= 159,604 g . mol . 122) Kolik oxidu měďnatého teoreticky vznikne z 2,5 kg pentahydrátu síranu měďnatého po jeho rozpuštění, vysrážení ve formě hydroxidu měďnatého, jeho izolaci a převedení -1 vyžíháním na oxid měďnatý? M (CuSO4 . 5 H2O) = 249,680 g.mol , M (CuO) = 79,539 -1
g . mol ).
97
123) Kolik hmotnostních procent síranu vápenatého obsahuje dihydrát síranu vápenatého? -1 -1 M (CaSO4 . 2 H2O) = 172,174 g . mol , M (CaSO4) = 136,143 g . mol . 124) Při dokonalém vysušení 150 g síranu vápenatého bylo získáno 118,61 g bezvodého síranu vápenatého. Rozhodněte, zda původní sloučenina byla semihydrátem nebo -1 dihydrátem síranu vápenatého. M (CaSO4) = 136,14 g mol , M (CaSO4 . 0,5 H2O) -1
-1
= 145,13 g . mol , M (CaSO4 . 2 H2O) = 172,174 g . mol . 3
125) Kolik krychlových metrů kyslíku je zapotřebí ke spálení 18 m vodního plynu? Vodní o plyn je složen z 50 % obj. CO a 50 % obj. H2. Objem plynu se měří při teplotě 30 C a tlaku 200 kPa. 3
3
126) Kolik dm kyslíku je zapotřebí k úplné oxidaci 4 m oxidu siřičitého? 127) K roztoku, který obsahuje 0,4 mol FeCl3, přidáme 0,3 mol NaOH. Kolik molů Fe(OH)3 vzniklo a kolik mol FeCl3 zbylo? 128) Jaké látkové množství vody získáme redukcí 450 g CuO vodíkem? M (CuO) = 79,54 g . -1 mol . 129) Kolik kilogramů železa vznikne redukcí 0,75 tuny oxidu -1
železitého? M (Fe2O3)
= 159,692 g . mol , Ar (Fe) = 55,847. 130) V původní směsi bylo 9 molů vodíku a 8 molů dusíku. Chemickou reakcí směsi byly získány 4 moly amoniaku (reakce neprobíhá se 100 % výtěžkem). Kolik molů vodíku a dusíku nezreagovalo? 131) K roztoku, který obsahuje 20 g H2SO4, bylo přidáno 20 g NaOH. Určete, zda je vzniklý -1
-1
roztok zásaditý, nebo kyselý. M (NaOH) = 40,00 g . mol , M (H2SO4) = 98,08 g . mol . 132) Směs plynů obsahuje 11 molů NO a 13 molů O2. Oxidační reakcí vznikne 8 molů NO2. Kolik molů NO a O2 se této rekce nezúčastní? 133) Kolik dm3 třaskavého plynu se získá za normálních podmínek rozkladem 5 molů vody? Třaskavý plyn je výbušná směs kyslíku a vodíku v objemových poměrech určených složením vody. 134) Jedenáct dm3 vodíku ve směsi se čtyřmi dm3 kyslíku reagovalo za vzniku vody. Kterého plynu byl přebytek a kolik dm3? Objemy plynů byly měřeny za normálních podmínek. 135) Do nádrže s 548 kg odpadní kyseliny sírové bylo přidáno 400 kg hydroxidu vápenatého. Určete, zda množství hydroxidu vápenatého postačovalo k neutralizaci odpadní kyseliny -1 -1 sírové. M (H2SO4) = 98,08 g . mol , M (Ca(OH)2) = 74,09 g . mol .
98
136) Neutralizace 48 kg odpadní kyseliny sírové byla provedena přebytkem vápence. Jaký objem oxidu uhličitého (měřeno za normálních podmínek) vznikl? Jaký objem oxidu -1 uhličitého vznikne, provede-li se neutralizace dolomitem? M (H2SO4) = 98,08 g . mol . 137) Dva objemové díly oxidu dusnatého a pět objemových dílů vzduchu reaguje za vzniku oxidu dusičitého. Předpokládejme složení vzduchu 20 % obj. kyslíku a 80 % obj. dusíku. Oxid dusnatý zreaguje pouze ze 70 %. Jaké je výsledné složení směsi v objemových procentech? 3
3
138) Vypočítejte objem vzduchu v m , potřebný ke spálení 6 m vodního plynu. Vodní plyn má složení 50 % obj. H2, 40 % obj. CO, 5 % obj. N2 a 5% obj. CO2, vzduch 20 % obj. O2 a 80 % obj. N2. Spalování se provádí za podmínek, kdy nedochází ke spalování dusíku. 3
3
139) Jaký objem vzduchu v m je potřebný ke spálení 5 m svítiplynu o složení 50 % H2, 30% CH4, 10 % CO, 2 % C2H4 a 8 % N2 (uvedeno v objemových procentech)? Uvažujte složení vzduchu 20 % obj. O2 a 80 % obj. N2. Spalování se provádí za podmínek, kdy nedochází ke spalování dusíku. 140) Kolik gramů KClO3 je třeba rozložit, aby se získal 0,3 m
3
kyslíku (měřeno za
-1
normálních podmínek)? M (KClO3) = 122,549 g . mol . 141) Kolik litrů acetylénu (správněji ethynu) se získá za normálních podmínek hašením 50 g -1 dikarbidu vápníku? M (CaC2) = 64,1 g . mol . 3
142) Kolik m oxidu uhličitého se uvolní při kalcinaci 50 kg hydrogenuhličitanu sodného? -1 M (NaHCO3) = 84,007 g . mol . 143) Jaký objem plynů (po převedení na normální podmínky) vznikne dokonalým spálením -1 50 kg n – oktanu? M (C8H18) = 114,233 g . mol . 144) Máme připravit 55 g sulfidu barnatého redukcí síranu barnatého uhlíkem. Vypočítejte potřebné množství síranu barnatého a spotřebu uhlíku, který se použije -1 -1 s dvacetiprocentním přebytkem. M (BaSO4) = 233,4 g . mol , M (BaS) = 169,4 g . mol , Ar (C) = 12,011. 3
145) Hořením 4,8 gramů antracitu vzniklo 8,04 dm CO2 ( měřeno za normálních podmínek). Kolik procent uhlíku antracit obsahuje? Ar (C) = 12,011. 146) Jaký objem vodíku vznikne reakcí 18 g kovového sodíku s vodou? Ar (Na) = 22,989. 147) Jaká byla čistota zinku, jestliže při rozpuštění 0,9 g v kyselině chlorovodíkové vznikl 3 objem 276,8 cm vodíku, měřeno za normálních podmínek? Nečistoty zinku se v kyselině chlorovodíkové nerozpouštějí za vzniku vodíku. Ar (Zn) = 65,39.
99
148) Při rozpouštění látkového množství 1 molu kovu v kyselině chlorovodíkové vzniklo 11,207 dm3 vodíku. Jaké je oxidační číslo kovu ve vzniklé soli? 149) Uhlí s obsahem 75 % hmot. uhlíku a 1,8 % síry spalujeme s 93 % účinností. Kouřové plyny podrobujeme odsiřování, při kterém se zachytí 70 % oxidu siřičitého ve formě -1 dihydrátu síranu vápenatého. Ročně spálíme 10 000 t uhlí. M (SO2) = 64,063 g . mol , -1
-1
M (CO2) = 44,010 g . mol , Ar (C) = 12,011, M (CaSO4. 2 H2O) = 172,174 g . mol , Ar (S) = 32,066. Vypočtěte: a) kolik m3 CO2 se uvolní ročně 3
b) kolik SO2 ( v m ) se ročně uvolní do okolí, tedy není zachyceno při odsiřování c) kolik dihydrátu síranu vápenatého ročně vznikne? 150) Jaká je hmotnost 10 dm3 fluoru (měřeno za normálních podmínek)? Ar (F) = 18,998. 3
151) Spálením 0,4 g uhlovodíku, za normálních podmínek plynného, bylo získáno 609 cm 3 CO2 (měřeno za normálních podmínek). 1 dm uhlovodíku má za normálních podmínek hmotnost 1,9673 g. Určete molekulový vzorec uhlovodíku. Ar (C) = 12,011, Ar (H) = 1,008.
152) Bylo zjištěno, že uhlovodík obsahuje 83,625 % hmot. uhlíku a 16,375 % hmot. vodíku. -1 Určete sumární vzorec uhlovodíku, je-li molární hmotnost uhlovodíku 86,178 g . mol . Ar(C) = 12,011, Ar (H) = 1,008. -1
153) Kolik dm3 fosfanu se uvolní hydrolýzou 7 g Ca3P2? M (Ca3P2) = 182,182 g . mol . 3
154) Při hoření 1 kg uhlíku vzniklo nedokonalým spalováním 266,5 dm oxidu uhelnatého. Kolik litrů oxidu uhličitého vzniklo, jestliže byl všechen uhlík spálen? Ar (C) = 12,011. 155) Cementací byla z roztoku síranu měďnatého získávána měď pomocí železných hřebíků. Kolik mědi je možné získat při použití 125 g železných hřebíků? Ar (Fe) = 55,847, Ar (Cu) = 63,546. 3
156) Kolik m oxidu uhličitého a kolik kilogramů oxidu vápenatého vznikne kalcinací 330 kg -1 -1 uhličitanu vápenatého? M (CaCO3) = 100,087 g . mol , M (CO2) = 44,01 g . mol , -1
M (CaO) = 56,077 g . mol . 3
157) Kolik dm3 vodíku je zapotřebí k hydrogenaci 13,8 dm ethenu na etan? Objemy vodíku i ethenu jsou měřeny za stejných podmínek. 158) Určete sumární chemický vzorec látky, která obsahuje 38,65 % hmot. draslíku, 13,85 % hmot. dusíku a 47,5 % hmot. kyslíku. Ar (K) = 39,102, Ar (N) = 14,0067, Ar (O) = 16,000. 100
159) Určete sumární chemický vzorec látky, která obsahuje 11,2 % hmot. hliníku, 44,1 % hmot. chloru a 44,7 % hmot. vody. Ar (Al) = 26,9815, Ar (Cl) = 35,453, M (H2O) = 18,016 g . mol-1. 160) Oxid olovičitý o počáteční hmotnosti 103,3 g byl po dobu jednoho roku vystaven působení atmosféry. Hmotnost vlivem reakce s oxidem siřičitým, přítomným v atmosféře, vzrostla na 127,5 g. Kolik procent PbO2 se přeměnilo na síran olovnatý? M (SO2) -1
-1
= 64,063 g . mol , M (PbSO4) = 303,3 g . mol . 161) V místnosti 9 x 9 x 2,5 m bylo spáleno 33,3 g disulfidu železa, M( FeS 2) = 119,979 g . mol-1. Jaká je průměrná koncentrace oxidu siřičitého v objemových procentech za předpokladu, že a) místnost není větrána, b) objem vybavení místnosti není brán v úvahu, c) neprobíhá oxidace oxidu siřičitého na sírový? 162) Oxid siřičitý ve vzduchu byl odstraňován pohlcováním v roztoku peroxidu vodíku. Obsahuje-li vzduch 2 % obj. SO2, jaké minimální množství roztoku peroxidu vodíku 3
o koncentraci 5 % hmot. je třeba k vyčištění 1 m vzduchu? M (H2O2) = 34,016 g . mol-1. 163) Vypočítejte množství kyseliny chlorovodíkové potřebné k přípravě 45 g chloridu zinečnatého. Chlorid zinečnatý je možné připravit rozpouštěním kovového zinku v kyselině chlorovodíkové. M (ZnCl2) = 136,26 g . mol-1, M (HCl) = 36,461 g . mol-1. 164) Sulfid železnatý s obsahem 90 % hmot. FeS je používán k přípravě sulfanu reakcí s kyselinou chlorovodíkovou. Jaké množství takového sulfidu železnatého je zapotřebí k přípravě 15 dm3 sulfanu za normálních podmínek? M (H2S) = 34,079 g . mol-1, M (FeS) = 87,911 g . mol-1. 165) Jaký objem vzduchu (počítejte s obsahem O2 ve vzduchu 20,95 % obj.) je teoreticky zapotřebí k oxidaci 35 m3 amoniaku na oxid dusnatý? Jaký objem oxidu dusnatého vznikne? 166) Dusitan amonný se zahříváním rozkládá za vzniku dusíku. Reakční směs se připraví z roztoků síranu amonného a dusitanu draselného. Jaké množství síranu amonného a dusitanu draselného musí být v roztoku, aby přesně vzniklo 7,5 dm3 dusíku. M (KNO2) = 85,104 g . mol-1, M ((NH4)2SO4) = 132,194 g . mol-1. 167) Jaký objem oxidu siřičitého (měřeno za normálních podmínek) je třeba použít k přípravě 15 g heptahydrátu siřičitanu sodného vznikajícího zaváděním SO2 do roztoku NaOH? M (Na2SO3 .7 H2O) = 252,144 g . mol-1.
101
168) Termickým rozkladem dichromanu amonného vzniká oxid chromitý a dusík. Jaké látkové množství vody vznikne při rozkladu 53 g dichromanu amonného? M ((NH4)2Cr2O7) = 252,0652 g . mol-1. 169) Při koksování 1 tuny černého uhlí vzniká amoniak. Jaký objem amoniaku vznikne za normálních podmínek, pokud uhlí obsahuje 1,5 % hmot. N, a když se dusík přemění na amoniak z 15 %. Ar (N) = 14,0067. 170) V dýchacích přístrojích se používá peroxid sodíku, který reaguje s oxidem uhličitým za vzniku uhličitanu sodného a kyslíku. Jaké látkové množství a objem kyslíku vznikne ze 58,5 g peroxidu sodíku? M (Na2 O2) = 77,9784 g . mol-1. 171) Lithium se při vysoké teplotě slučuje s dusíkem za vzniku Li3N. Jaké množství Li je zapotřebí k přípravě 58 g Li3N? Ar (Li) = 6,941, M (Li3N) = 34,8297 g . mol-1. 172) Čistý kobalt byl připravován redukcí 21 g oxidu kobaltitého vodíkem při vysoké teplotě. Jaké je teoretické látkové množství vodíku, jestliže čistota oxidu byla 95 % a přítomné nečistoty se vodíkem neredukují? Ar (Co) = 58,9334, M (Co2O3) = 168,8868 g . mol-1. 173) Bezvodý bromid hlinitý se připravuje přímou syntézou obou prvků. Jaké množství Al a bromu je zapotřebí k přípravě 40 g bezvodého bromidu hlinitého? Ar (Al) = 26,981, M (AlBr3) = 266,693 g . mol-1, M (Br2) = 159,808 g . mol-1. 174) Jaký objem sulfanu a oxidu siřičitého je zapotřebí k přípravě 150 g síry? Ar (S) = 32,066. 175) Jaký objem technického vodíku (s čistotou 95 % obj.) a technického chloru (s čistotou 94 % obj.) je zapotřebí k výrobě 300 kg HCl? M (HCl) = 36,461 g . mol-1. 176) Oxid uhličitý obsažený v 0,3 m3 vzduchu byl pohlcován v roztoku hydroxidu barnatého. Reakcí vzniklo 0,91 g uhličitanu barnatého. Vypočtěte obsah oxidu uhličitého ve vzduchu v objemových procentech. M (BaCO3) = 197,3392 g . mol-1. 177) Jaký objem sulfanu je zapotřebí k převedení 25 g jodu na jodovodík? M (H2S) = 34,079 g . mol-1, M (I2) = 253,803 g . mol-1. 178) Dolomit s hmotnostním obsahem 40 % uhličitanu vápenatého a 43 % uhličitanu hořečnatého byl rozložen žíháním. Jaké je složení výsledné směsi v hmotnostních procentech za předpokladu, že příměsi obsažené v dolomitu se žíháním nemění? M (CaO) = 56,08 g . mol-1, M (MgO) = 40,311 g . mol-1, M (CaCO3) = 100,09 g . mol-1, M (MgCO3) = 84,316 g . mol-1.
102
179) Jaký je úbytek hmotnosti 5 kg heptahydrátu síranu zinečnatého při ztrátě krystalické vody a vzniku síranu zinečnatého? M (ZnSO4 . 7 H2O) = 287,54 g . mol-1, M (ZnSO4) = 161,433 g . mol-1. 180) Kolik oxidu chromitého je obsaženo v 200 g síranu draselno-chromitého? M (Cr2O3) = 151,990 g . mol-1, M (KCr(SO4)2) = 233,2243 g . mol-1. 181) Vyjádřete hmotnostní obsah boru v boraxu (dodekahydrátu tetraboritanu disodného), jeli čistota boraxu 86 % hmot. Ar (B) = 10,811, M (Na2B4O7 . 10 H2O) = 381,374 g . mol-1. 182) Vyjádřete hmotnostní obsah křemíku v minerálu kaolinitu, je-li jeho vzorec Al2(OH)4Si2O6. Ar (Si) = 28,086, M (Al2(OH)4Si2O6) = 274,166 g . mol-1. 183) V přírodním dusičnanu sodném byl zjištěn obsah dusíku 12,0 % hmot. Jaký je obsah nečistot v hmotnostních procentech za předpokladu, že nečistoty neobsahují dusík. Ar (N) = 14,0067, M (NaNO3) = 84,954 g . mol-1. 184) Při výrobě olova z galenitu (PbS) se vychází z koncentrátu o obsahu 80 % hmot. PbS. Jaké množství tohoto koncentrátu je zapotřebí k výrobě 330 kg olova, pokud se olovo vyrábí s 80 %ní účinností? Ar (Pb) = 207,2, M (PbS) = 239,3 g . mol-1. 185) Vypočítejte složení ekvimolární směsi kyslíku a vodíku v hmotnostních procentech. Ekvimolární směs znamená rovnost látkových množství, jinak řečeno poměr látkových množství je 1 : 1. M (H2) = 2,016 g . mol-1, M (O2) = 32, 000 g . mol-1. 186) Množství bromu ve formě bromidů v mořské vodě je 0,004 % hmot. V jakém množství mořské vody je obsažen 250 g bromu? 187) Mořská voda obsahuje 3,5 % hmot. chloridů. Z nich 75 % je chlorid sodný. V jakém množství mořské vody je obsaženo 50 kg NaCl? 188) Dokonalým spálením 1 g koksu zbaveného vlhkosti bylo získáno 1,48 dm3 oxidu uhličitého za normálních podmínek. Jaký je obsah nespalitelných látek v hmotnostních procentech. Ar (C) = 12,011. 189) Objemové složení plynu je 50 % dusíku, 20 % NO a 30 % amoniaku. Jaká je hmotnost kyslíku obsažená v 10 dm3 této směsi? Ar (O) = 16,000. 190) Vápenec s obsahem nečistot 12 % hmot. byl vypálen na oxid vápenatý. Za předpokladu, že obsah nečistot se pálením nemění, vypočtete obsah CaO v hmotnostních procentech ve výsledném produktu. M (CaO) = 56,08 g . mol-1, M (CaCO3) = 100,09 g . mol-1. 103
191) Jaký je obsah oxidu fosforečného v hydroxid-tris(fosforečnanu) pentavápenatém, Ca5(OH)(PO4)3. Obsah vyjádřete v hmotnostních procentech. M (P2O5) = 141,9445 g . mol-1, M (Ca5 (OH)(PO4)3) = 502,3221 g . mol-1. 192) Složení sodnovápenatého skla lze vyjádřit vzorcem Na2O . CaO . 6 SiO2. Vypočítejte teoretickou spotřebu surovin, uhličitanu sodného, vápence a oxidu křemičitého na 30 kg skla. M (Na2O . CaO . 6 SiO2) = 478,549 g . mol-1, M (Na2CO3) = 105,989 g . mol-1, M (SiO2) = 60,085 g . mol-1, M (CaCO3) = 100,09 g . mol-1. 193) Kolik mědi je obsaženo v 1 kg čistého pentahydrátu síranu měďnatého. Ar (Cu) = 63,546, M (CuSO4 . 5 H2O) = 249,680 g . mol-1. 194) Hmotnost čistého uhličitanu vápenatého při termickém zpracování poklesla o 17 %. Jaký je molární poměr oxidu vápenatého a uhličitanu vápenatého ve směsi získané termickým zpracováním? M (CO2) = 44,02 g . mol-1, M (CaCO3) = 100,09 g . mol-1. 195)Jaké látkové množství vody vznikne při sloučení vodíku o objemu 10 dm3 (za normálních podmínek) a 50 g kyslíku? Který plyn je v přebytku? M (O2) = 32,000 g . mol-1. 196) Spálením methanu vznikl oxid uhličitý o objemu 33 m3 (měřeno za normálních podmínek). Vypočítejte hmotnost spáleného methanu. M (CH4) = 16,043 g . mol-1. 197) Oxid dusičitý se skládá ze směsi monomeru a dimeru (N2O4). Jaký je molární poměr monomeru a dimeru, když byla stanovena molární hmotnost 67,8 g . mol-1. M (NO2) = 46,005 g . mol-1. 198) Jaké látkové množství Pb je obsaženo v 1 tuně galenitu (PbS) s obsahem sulfidu olovnatého 54 % hmot. ? M (PbS) = 239,3 g . mol-1. 199) Jaká je hmotnost chlorovodíku, který lze připravit ze 3 dm3 chloru a 2 dm3 vodíku? Objemy plynů jsou měřeny za normálních podmínek. M (HCl) = 36,468 g . mol-1. 200) Kolik dm3 oxidu siřičitého (měřeno za normálních podmínek) lze získat spálením 10 g síry? Ar (S) = 36,064.
104
3.2 Řešení stechiometrických příkladů 1) Jaké látkové množství obsahuje 1,25 kg dusičnanu stříbrného? M (AgNO3) = 169,83 g . mol-1. M (AgNO3) = 169,83 g . mol-1, tzn., že jeden mol váží 169,83 g. 1,25 kg = 1 250 g 1 250 : 169,83 = 7,36 mol AgNO3 Jedná se o látkové množství 7,36 mol AgNO3 2) Je zapotřebí navážit látkové množství 1,2 . 10-3 mol dodekahydrátu hydrogenfosforečnanu draselného. Spočtěte navážku v gramech s přesností na čtyři desetinná místa. M (K2HPO4 . 10 H2O) = 358,141 g . mol-1. M (K2HPO4 . 10 H2O) = 358,141 g . mol-1, tzn., že jeden mol váží 358,141 g 1,2 . 10-3 . 358,141 = 0,4298 g Navážka je 0,4298 g K2HPO4 . 10 H2O 3) O jaké látkové množství se jedná, jestliže jsme do reakční směsi přidali 1,5 cm3 hexanu s hustotou 0,6594 g . cm-3? M (C6H14) = 86,178 g . mol-1. 1,5 cm3 hexanu představuje 1,5 cm3 . 0,6594 g . cm-3 = 0,9891 g hexanu 0,9891 g hexanu představuje látkové množství 0,9891g /86,178 g . mol-1 = 0,01148 mol Jedná se o látkové množství 0,01148 mol hexanu. 4) V 0,5 dm3 roztoku je obsaženo 6,3013 g kyseliny dusičné. Jaká je koncentrace kyseliny dusičné vyjádřená v mol . dm-3? M (HNO3) = 63,013 g . mol-1. 6,3013 g kyseliny dusičné představuje látkové množství 0,1mol, protože M (HNO3) = 63,013 g . mol-1. Je-li v 0,5 dm3 látkové množství 0,1 mol, je v 1 dm3 látkové množství 0,2 mol. Koncentrace je 0,2 mol . dm-3. 5) Roztok obsahuje látkové množství 0,36 mol hydroxidu sodného. Jaké látkové množství kyseliny trihydrogenfosforečné je třeba k roztoku přidat, aby vznikl fosforečnan trisodný Na3PO4? M (H3PO4) = 97,995 g . mol-1, M(NaOH) = 40 g . mol-1. Reakce bude probíhat podle rovnice 3 NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3 H2O ke zreagování látkového množství 3 molů NaOH je zapotřebí 1 mol H3PO4, na zreagování látkového množství 0,36 mol NaOH je proto zapotřebí látkové množství 0,12 mol H3PO4 Je zapotřebí látkové množství 0,12 mol H3PO4. 105
6) Jaké látkové množství křemíku je zapotřebí na reakci 8,1 g uhlíku s křemíkem, vzniká-li při reakci sloučenina o vzorci SiC? Ar (Si) = 28,0860, Ar (C) = 12,011. Ze vzorce vyplývá, že při reakci reaguje vždy stejné látkové množství Si a C 8,1 g uhlíku (Ar (C) = 12,011) odpovídá 8,1/12,011 = 0,674 mol C Látkové množství Si, kterého je zapotřebí, činí 0,674 mol. 7) Určete látkové množství vodíku a dusíku, které se sloučí za vzniku 500 g amoniaku. M(NH3) = 17,030 g . mol-1. 500 g amoniaku odpovídá látkovému množství 500/17,03 = 29,36 mol amoniak vzniká podle rovnice N2 + 3 H2 = 2 NH3 pro látková množství platí poměr 1 : 3 = 2 tudíž pro látkové množství amoniaku 29,36 mol platí poměr 14,68 : 44,04 = 29,36 Je zapotřebí látkové množství 14,68 mol dusíku a látkové množství 44,04 mol vodíku. 8) Vypočítejte hmotnost a látkové množství hydridu vápenatého potřebného k přípravě 10 dm3 vodíku, měřeno za normálních podmínek. M (CaH2) = 42,096 g . mol-1. Příprava vodíku z hydridu vápenatého probíhá podle rovnice CaH2 + 2 H2O = Ca(OH)2 + 2 H2 má-li vzniknout 10 dm3 vodíku, jedná se o látkové množství 10/22,414 = 0,446 mol vodíku pro vznik látkového množství 0,446 mol vodíku je zapotřebí látkového množství 0,223 mol hydridu vápenatého, což představuje 0,223 . 42,096 = 9,387 g hydridu vápenatého Je zapotřebí látkové množství 0,223 mol hydridu vápenatého, což je 9,387 g. 9) Jaká je molární hmotnost plynu, jestliže jeho 3 g zaujímají za normálních podmínek objem 3 948 cm3? Objem 3 948 cm3 představuje látkové množství 3,948 dm3/22,414 dm3 = 0,17614 mol 0,17614 mol ….. 3 g 1 mol x x = (1/0,17614) . 3 = 17,032 g . mol-1 Molární hmotnost plynu je 17,032 g . mol-1.
106
10) Kolik m3 kyslíku se spotřebuje na dokonalé spálení 10 m3 methanu? Spalování probíhá podle rovnice CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2O plyny reagují v objemových poměrech 1 objem CH4 + 2 objemy O2 10 m3 CH4 + 20 m3 O2 Spotřebuje se 20 m3 O2. 11) Kolik m3 kyslíku se spotřebuje na nedokonalé spálení 10 m3 methanu, předpokládáme-li spálení na oxid uhelnatý a vodu? Spalování probíhá podle rovnice 2 CH4 + 3 O2 = 2 CO + 4 H2O plyny reagují v objemových poměrech 2 objemy CH4 + 3 objemy O2 10 m3 CH4 + 15 m3 O2 Spotřebuje se 15 m3 O2. 12) Vypočítejte látkové množství chloru a křemíku v chloridu křemičitém o hmotnosti 450g . M (SiCl4) = 169,898 g . mol-1. 450 g SiCl4 představuje látkové množství 450/169,898 = 2,649 mol látkové množství Si je stejné, jako látkové množství SiCl4, látkové množství Cl je čtyřikrát větší, tedy 10,595 mol. Látkové množství Si je 2,649 mol a látkové množství Cl je 10,595 mol. 13) Vyjádřete obsah dusíku v síranu amonném v hmotnostních procentech. Ar (N) = 14,0067, -1
M ((NH4)2SO4) = 132,194 g . mol . V
jedné molekule síranu amonného (NH4)2SO4 jsou dva atomy dusíku
protože M((NH4)2SO4) = 132,194 g . mol-1, je ve 132,194 g síranu amonného 2 . 14,0067 g dusíku (Ar (N) = 14,0067) hmotnostní procenta dusíku udávají, kolik gramů dusíku je ve 100 g síranu amonného. potom platí 132,194 g (NH4)2SO4 obsahuje ….. 28,0134 g N 100 g (NH4)2SO4 obsahuje ….. xgN x = (100/132,194) . 28,0134 = 21,19 % N Obsah dusíku v (NH4)2SO4 je 21,19 % hmot. 107
14) Určete hmotnostní procenta vápníku v uhličitanu vápenatém. M (CaCO3) = 100,09 g. -1 mol , Ar (Ca) = 40,08. V jedné molekule uhličitanu vápenatého CaCO3 je jeden atom vápníku protože M (CaCO3) = 100,09 g . mol-1, je ve 100,09 g CaCO3 právě 40,08 g vápníku (Ar (Ca) = 40,08) hmotnostní procenta v tomto případě udávají, kolik gramů vápníku je ve 100 g uhličitanu vápenatého 100,09 g CaCO3 obsahuje ….. 40,08 g Ca 100 g CaCO3 obsahuje ….. x g Ca x = (100/100,09) . 40,08 = 40,04 % Ca V uhličitanu vápenatém je 40,04 % hmot. Ca. 15) Určete hmotnostní procenta fluoru a chloru v 1,2 - dichlortetrafluorethanu. -1 Ar (F) = 18,9984, Ar (Cl) = 35,453, M (C2F4Cl2) = 170,91 g . mol . 1,2 - dichlortetrafluorethan obsahuje dva atomy chloru a čtyři atomy fluoru v jedné molekule 1,2 - dichlortetrafluorethanu ve 170,91 gramech 1,2 - dichlortetrafluorethanu (M(C2Cl2F4) = 170,91 g.mol-1) je proto 2 . 35,453 gramů chloru (Ar(Cl) = 35,453) a 4 . 18,9984 gramů fluoru (Ar(F) = 18,9984) pro chlor platí 170,91 g 1,2 - dichlortetrafluorethanu obsahuje ….. 70,906 gramů chloru 100 g 1,2 - dichlortetrafluorethanu obsahuje ….. x gramů chloru x = (100/170,91) .70,906 = 41,49% hmot. Cl pro fluor platí 170,91 g 1,2 - dichlortetrafluorethanu obsahuje ….. 75,9936 gramů fluoru 100 g 1,2 - dichlortetrafluorethanu obsahuje ….. x gramů fluoru x = (100/170,91) . 75 . 9936 = 44,46 % hmot. F Obsah chloru je 41,49 % hmot., obsah fluoru je 44,46 % hmot. 16) Určete hmotnostní procenta uhlíku a vodíku v benzenu. M (C6H6) = 78,114 g . mol-1, Ar (H) = 1,008, Ar (C) = 12,011. Rovněž určete molární procenta uhlíku a vodíku v molekule benzenu. V molekule benzenu je šest atomů uhlíku (6 . 12,011g = 72,066 g uhlíku) a šest atomů vodíku (6. 1,008 g = 6,048 g vodíku) v 78,114 g benzenu je tedy 72,066 g uhlíku, což představuje (72,066/78,114) . 100 = 92,257 % hmot. 108
zbytek je obsah vodíku - 7,743% hmot. obsah vodíku i uhlíku v benzenu je 50 % molárních Benzen obsahuje 50 % molárních uhlíku a vodíku a 92,257 % hmot. uhlíku a 7,743 % hmot. vodíku. 17) Jaká je relativní atomová hmotnost kovu, jestliže při rozpuštění jeho 58,34 g v kyselině 3 chlorovodíkové vzniklo 20 dm vodíku? Objem vodíku byl měřen za normálních podmínek; při rozpouštění vznikla sůl kovu s oxidačním číslem 2. Protože vzniká sůl kovu s oxidačním číslem 2, probíhá rozpouštění podle reakce Me + 2 HCl = MeCl2 + H2 z této rovnice vyplývá, že látkovému množství 1 mol kovu odpovídá látkové množství 1 mol plynného vodíku, tj. za normálních podmínek 22,414 dm3 vodíku vodíku vzniklo 20 dm3 (za normálních podmínek), což odpovídá látkovému množství 20/22,414 = 0,89229 mol vodíku aby vzniklo 0,89229 molu vodíku, muselo dojít k rozpuštění 0,89229 molu kovu mezi látkovým množstvím vodíku a kovu platí totiž podle výše uvedené rovnice poměr 1:1 množství rozpuštěného kovu 58,34 g odpovídá 0,89226 mol, takže platí 0,89229 molu ….. 58,34 g 1 mol ….. xg x = (1/0,89229) . 58,34 = 65,38 g Relativní atomová hmotnost kovu je 65,38. 18) Kolik dm3 oxidu uhličitého, měřeno za normálních podmínek, -1 rozkladem 250 g MgCO3? M (MgCO3) = 84,31 g . mol .
vznikne tepelným
Tepelný rozklad probíhá podle rovnice MgCO3 = MgO + CO2 z jednoho molu uhličitanu hořečnatého (tj. z 84,31 gramů) vznikne jeden mol oxidu uhličitého, což představuje za normálních podmínek objem 22,414 dm3 potom platí 84,31 g MgCO3 odpovídá ….. 22,414 dm3 250 g MgCO3 odpovídá ….. x dm3 x = (250/84,31) . 22,414 = 66,463 dm3 CO2 Vznikne 66,463 dm3 CO2. 19) Jaká je hustota oxidu siřičitého za normálních podmínek? M (SO2) = 64,033 g . mol-1. 109
Za normálních podmínek představuje jeden mol oxidu siřičitého (tj. 64,033 g) objem 22,414 dm3 hustota je hmotnost jednotky objemu ρ = m/V = 64,033 g/22,414 dm3 = 2,857 g . dm-3 Hustota oxidu siřičitého je 2,857 g . dm-3. 20) Vypočítejte, kolik gramů kyseliny sírové je nutno použít k neutralizaci 25 g hydroxidu -1 -1 sodného. M (NaOH) = 40 g . mol , M (H2SO4) = 98,08 g . mol . Neutralizace hydroxidu sodného probíhá podle rovnice 2 NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2 H2O na dva moly hydroxidu sodného (tj. na 2. 40 g) je zapotřebí jeden mol kyseliny sírové (tj. 98,08 g). platí tedy na 80 g NaOH je zapotřebí ….. 98,08 g H2SO4 na 25 g NaOH je zapotřebí ….. x g H2SO4 x = (25/80) . 98,08 = 30,65 g H2SO4 Je zapotřebí 30,65 g H2SO4. 21) Při vysušení pentahydrátu síranu měďnatého získáme bezvodý síran měďnatý. Kolik hmotnostních procent vody obsahuje pentahydrát síranu měďnatého? Kolik vody odpaříme při vysušení 10 kg pentahydrátu síranu měďnatého? M (CuSO4 . 5 H2O) -1
= 249,68 g . mol-1, M (CuSO4)= 159,604 g . mol . Rozdíl molárních hmotností M (CuSO4 . 5 H2O) a M (CuSO4) udává molární hmotnost M (5H2O) M (5H2O) = M (CuSO4 . 5 H2O) - M (CuSO4) = 90,076 g . mol-1 procentický podíl vody spočítáme podle úměry 249,68 g CuSO4 . 5 H2O obsahuje ….. 90,076 g vody 100 g CuSO4 . 5 H2O obsahuje ….. x g vody x = (100/249,68) . 90,076 = 36,08 % hmot. H2O 10 kg pentahydrátu s 36,08 % hmot. vody obsahuje 3,608 kg vody Podíl vody v CuSO4. 5 H2O je 36,08 % hmot., v 10 kg CuSO4. 5 H2O je 3,608 kg vody.
110
22) Kolik oxidu měďnatého teoreticky vznikne z 1 kg pentahydrátu síranu měďnatého po jeho rozpuštění, vysrážení ve formě hydroxidu měďnatého, jeho izolaci a převedení -1 vyžíháním na oxid měďnatý? M (CuSO4 . 5 H2O) = 249,680 g . mol , M (CuO) = 79,539 -1
g . mol . Rovnice rozkladu pentahydrátu síranu měďnatého na oxid měďnatý není třeba vyčíslovat. platí totiž, že z jedné molekuly CuSO4 . 5 H2O vznikne jedna molekula CuO CuSO4 . 5 H2O CuO z 249,68 g pentahydrátu síranu amonného (M (CuSO4 . 5 H2O ) = 249,68 g.mol-1) vznikne 79,539 g oxidu měďnatého (M (CuO) = 79,539 g . mol-1) platí proto z 249,68 g pentahydrátu síranu amonného vznikne ….. 79,539 g oxidu měďnatého z 1000 g pentahydrátu síranu amonného vznikne ….. x g oxidu měďnatého x = (1000/249,68) . 79,539 = 318,6 g CuO Vznikne 318,6 g CuO. 23) Kolik hmotnostních procent vody obsahuje dihydrát síranu vápenatého? M ( CaSO4 . -1
-1
2 H2O) = 172,174 g . mol , M (CaSO4) = 136,143 g . mol . Jeden mol dihydrátu síranu vápenatého (172,174 g) obsahuje 36,031 g vody (rozdíl mezi M (CaSO4 . 2 H2O) a M (CaSO4)) potom platí 172,174 g dihydrátu síranu vápenatého obsahuje ….. 36,031 g vody 100 g dihydrátu síranu vápenatého obsahuje ….. x gramů vody x = (100/172,174) . 36,031 = 20,93 % hmot. vody CaSO4 . 2 H2O obsahuje 20,93 % hmot. vody. 24) Při dokonalém vysušení 150 g síranu vápenatého bylo získáno 140,69 g bezvodého síranu vápenatého. Rozhodněte, zda původní sloučenina byla semihydrátem nebo -1 dihydrátem síranu vápenatého. M (CaSO4) = 136,14 g . mol , M (CaSO4 . 0,5 H2O) -1
-1
= 145,13 g . mol , M (CaSO4 . 2 H2O) = 172,174 g . mol . Pokud je původní síran vápenatý dihydrát, vznikne při vysušení jednoho molu (172,174 g) jeden mol bezvodého síranu vápenatého, tj. 136,14 g, při vysušení 150 g by měla platit úměra 172,174 g dihydrátu odpovídá ….. 136,16 gramů bezvodého síranu vápenatého 150 g dihydrátu odpovídá ….. x gramů bezvodého síranu vápenatého x = (150/172,174) . 136,16 = 118,6 g CaSO4 111
pokud je původní síran vápenatý semihydrát, vznikne při vysušení jednoho molu (145,13 g) jeden mol bezvodého síranu vápenatého, tj. 136,14 g. Při vysušení 150 g by měla platit úměra 145,13 g semihydrátu odpovídá ….. 136,16 gramů bezvodého síranu vápenatého 150 g semihydrátu odpovídá ….. x gramů bezvodého síranu vápenatého x = (150/145,13) . 136,16 = 140,7 g CaSO4 Původní síran vápenatý je semihydrát. 3
25) Kolik krychlových metrů kyslíku je zapotřebí ke spálení 12 m vodního plynu? Vodní o plyn je složen z 50 % obj. CO a 50 % obj. H2. Objem plynu se měří při teplotě 30 C a tlaku 200 kPa. Protože složení vodního planu je 50% objemových vodíku a 50% objemových oxidu uhelnatého, je 12 m3 vodního plynu složeno z 6 m3 vodíku a 6 m3 oxidu uhelnatého vodík je spalován podle rovnice 2 H2(g) + O2(g) = 2 H2O (g) podle této rovnice reaguje jeden objemový díl kyslíku se dvěma objemovými díly vodíku, znamená to, že ke spálení 6 m3 vodíku je zapotřebí 3 m3 kyslíku oxid uhelnatý je spalován podle rovnice 2 CO(g) + O2(g) = 2 CO2(g) podle této rovnice je zapotřebí na jeden objemový díl kyslíku dvou objemových dílů oxidu uhelnatého a na 6 m3 oxidu uhelnatého je proto zapotřebí 3 m3 kyslíku Celkem je zapotřebí 6 m3 kyslíku. Údaj o teplotě a tlaku je zbytečný. 3
3
26) Kolik dm kyslíku je zapotřebí k úplné oxidaci 1 m oxidu siřičitého? Oxid siřičitý se oxiduje podle rovnice 2 SO2 + O2 = 2 SO3 podle této rovnice je zapotřebí jeden objemový díl kyslíku na dva objemové díly oxidu siřičitého na 1 m3 oxidu siřičitého je proto zapotřebí 0,5 m3 kyslíku, což je 500 dm3 Je zapotřebí 500 dm3.
112
27) K roztoku, který obsahuje 0,3 molu FeCl3, přidáme 0,24 molu NaOH. Kolik molů Fe(OH)3 vzniklo a kolik molů FeCl3 zbylo? V roztoku probíhá reakce FeCl3 + 3 NaOH = Fe(OH)3 + 3 NaCl podle této reakce reaguje látkové množství 1 mol FeCl3 se 3 moly NaOH na 0,3 molů FeCl3 by proto bylo zapotřebí 0,9 molů NaOH, které však nejsou v roztoku k dispozici z toho plyne, že chlorid železitý je v přebytku vzhledem k hydroxidu sodnému znamená to úměru 1 mol FeCl3 potřebuje ……………. 3 moly NaOH x molů FeCl3 potřebuje ……………. 0,24 molů NaOH je zřejmé, že při spotřebování veškerého množství NaOH (0,24 molů) se spotřebuje pouze 0,08 molů FeCl3 zbytek, tj. 0,22 molu (0,3 – 0,08) nezreaguje vzhledem k tomu, že z jednoho molu FeCl3 vznikne 1 mol Fe(OH)3, vznikne z 0,08 molu FeCl3 0,08 molu Fe(OH)3. Vzniklo 0,08 mol Fe(OH)3 a nezreagovalo 0,22 mol FeCl3. 28) Jaké látkové množství vody získáme redukcí 150 g CuO vodíkem? M (CuO) = 79,54 g. -1 mol . Redukce probíhá podle rovnice CuO + H2 = Cu + H2O z jednoho molu CuO vznikne 1 mol vody 150 g CuO odpovídá látkovému množství150/79,54 = 1,886 mol CuO z 1,886 mol CuO vznikne proto 1,886 mol vody. Vznikne 1,886 mol vody. 29) Kolik kilogramů železa vznikne redukcí 1 tuny oxidu železitého? M (Fe2O3) = 159,692 g -1
. mol , Ar (Fe) = 55,847. Redukce oxidu železitého probíhá bez ohledu na redukční činidlo tak, že z jedné molekuly oxidu železitého mohou vzniknout dva atomy železa platí proto Fe2O3 ….. 2 . Fe z 1 molu Fe2O3 tj. ze 159,692 g vzniknou ….. 2 moly Fe tj. 2 . 55,847 tj. 111,694 g z 1 tuny (tj. 1 000 000 g) vznikne ….. x gramů Fe x = (1 000 000/159,692) . 111,694 = 699 433,91 g tj. 699,434 kg Fe Vznikne 699,434 kg Fe. 113
30) V původní směsi bylo 10 molů vodíku a 9 molů dusíku. Chemickou reakcí směsi byly získány 2 moly amoniaku (reakce neprobíhá se 100 % výtěžkem). Kolik molů vodíku a dusíku nezreagovalo? Reakce probíhá podle rovnice N2 + 3 H2 = 2 NH3 podle této reakce je ke vzniku 2 molů amoniaku zapotřebí 3 molů vodíku a 1 mol dusíku z 10 molů vodíku proto 3 moly zreagují a 7 molů zůstane nezreagováno z 9 molů dusíku zreaguje jeden mol, zbude proto 8 molů dusíku Nezreagovalo látkové množství 7 mol vodíku a látkové množství 8 mol dusíku. 31) K roztoku, který obsahuje 20 g H2SO4, bylo přidáno 12 g NaOH. Určete, zda je vzniklý -1
-1
roztok zásaditý, nebo kyselý. M (NaOH) = 40,00 g . mol , M (H2SO4) = 98,08 g . mol . Molární hmotnost kyseliny sírové je 98,08 g . mol-1, takže 20 g odpovídá látkovému množství 20/98,08 = 0,2039 molu kyseliny sírové molární hmotnost hydroxidu sodného je 40,00 g . mol-1, takže 12 g odpovídá látkovému množství12/40 = 0,3 molu hydroxidu sodného reakce probíhá podle rovnice H2SO4 + 2 NaOH = Na2SO4 + 2 H2O podle této reakce je na jeden mol kyseliny sírové k úplné neutralizaci zapotřebí 2 molů hydroxidu sodného na neutralizaci 0,2039 molů kyseliny sírové by bylo zapotřebí 2 . 0,2039 = 0,4078 molů hydroxidu sodného - toho je však k dispozici pouze 0,3 molu kyseliny sírové je proto přebytek a roztok bud reagovat kysele můžeme postupovat i obrácenou úvahou ke zneutralizování 0,3 molů hydroxidu sodného je zapotřebí 0,15 molů kyseliny sírové protože je přítomno větší množství (0,2039 molů) kyseliny sírové, bude v roztoku přebytek kyseliny sírové a roztok bude reagovat kysele Roztok bude reagovat kysele.
114
32) Směs plynů obsahuje 10 molů NO a 12 molů O2. Oxidační reakcí vznikne 6 molů NO2. Kolik molů NO a O2 se této rekce nezúčastní? Probíhá reakce 2 NO + O2 = 2 NO2 podle této reakce vzniknou ze dvou molů NO a jednoho molu kyslíku dva moly NO2 aby vzniklo 6 molů NO2, musí zreagovat 3 moly kyslíku a 6 molů NO, lze sestavit bilanci 2 NO O2 = 2 NO2 2 moly 1 mol = 2 moly 6 molů 3 moly = 6 molů z původních 10 molů NO jich zreagovalo 6, zbyly tedy 4 moly NO z původních 12 molů O2 zreagovaly 3 moly, zbylo tedy 9 molů kyslíku Zbylo látkové množství 4 moly NO a 9 mol kyslíku. 33) Kolik dm3 třaskavého plynu se získá za normálních podmínek rozkladem 1 molu vody? Třaskavý plyn je výbušná směs kyslíku a vodíku v objemových poměrech určených složením vody. Třaskavý plyn vzniká reakcí 2 H2O = 2 H2 + O2 třaskavý plyn je směsí vodíku a kyslíku, podle výše uvedené reakce vzniknou ze dvou molů vody tři moly plynu (dva moly vodíku a jeden mol kyslíku) z jednoho molu vody vznikne 1,5 molu třaskavého plynu za normálních podmínek zaujímá jeden mol plynu objem 22,414 dm3, potom 1,5 molu odpovídá 1,5 . 22,414 = 33,621 dm3 Vznikne 33,621 dm3 třeskavého plynu. 34) Dvanáct dm3 vodíku ve směsi se třemi dm3 kyslíku reagovalo za vzniku vody. Kterého plynu byl přebytek a kolik dm3? Objemy plynů byly měřeny za normálních podmínek. Vodík s kyslíkem reaguje podle rovnice 2 H2 + O2 = 2 H2O reagují tedy dva dm3 vodíku s jedním dm3 kyslíku, na tři dm3 kyslíku je proto zapotřebí 6 dm3 vodíku 2 dm3 vodíku + 1 dm3 kyslíku 6 dm3 vodíku + 3 dm3 kyslíku z dvanácti dm3 vodíku proto zreaguje pouze šest dm3, šest zbývajících dm3 vodíku je přebytečných Přebytečným plynem je vodík, přebývá ho 6 dm3. 115
35) Do nádrže s 548 kg odpadní kyseliny sírové bylo přidáno 450 kg hydroxidu vápenatého. Určete, zda množství hydroxidu vápenatého postačovalo k neutralizaci odpadní kyseliny -1 -1 sírové. M (H2SO4) = 98,08 g . mol , M (Ca(OH)2) = 74,09 g . mol . Kyselina sírová reaguje s hydroxidem vápenatým podle rovnice H2SO4 + Ca(OH)2 = CaSO4 + 2 H2O protože molární hmotnost kyseliny sírové je 98,08 g . mol-1 a molární hmotnost hydroxidu vápenatého je 74,09 g . mol-1, reaguje 98,08 g kyseliny sírové se 74,09 g hydroxidu vápenatého množství hydroxidu vápenatého potřebného k neutralizaci 548 kg kyseliny sírové (548 000 g) spočítáme podle úměry H2SO4 Ca(OH)2 98,08 g 74,09 g 548 000 g xg x = (548 000/98,08) . 74,09 = 413 961 g hydroxidu vápenatého = 414,0 kg vzhledem k tomu, že bylo použito 450 kg hydroxidu vápenatého, bylo množství hydroxidu vápenatého pro neutralizaci dostatečné Množství hydroxidu vápenatého bylo dostatečné. 36) Neutralizace 548 kg odpadní kyseliny sírové byla provedena přebytkem vápence. Jaký objem oxidu uhličitého (měřeno za normálních podmínek) vznikl? Jaký objem oxidu -1 uhličitého vznikne, provede-li se neutralizace dolomitem? M (H2SO4) = 98,08 g . mol . Neutralizace kyseliny sírové vápencem probíhá podle rovnice CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + H2O + CO2 podle rovnice vzniká z jednoho molu kyseliny sírové jeden mol oxidu uhličitého, který za normálních podmínek zaujímá objem 22,414 dm3 548 kg (tj. 548 000 g) kyseliny sírové představuje látkové množství 548 000/98,08 = 5 587,27 molů z 5 587,27 molů kyseliny sírové tak vznikne 5 587,27 molů oxidu uhličitého, které zaujímají objem 5 587,27 . 22,414 = 125 233,2 dm3 = 125,23 m3 dolomit lze chemicky považovat za uhličitan hořečnato-vápenatý MgCa(CO3)2, rozklad lze popsat rovnicí MgCa(CO3)2 + 2 H2SO4 = CaSO4 + MgSO4 + 2 H2O + 2 CO2 platí, že ze dvou molů kyseliny sírové vzniknou dva moly oxidu uhličitého
116
poměr molů kyseliny sírové a vzniklého oxidu je proto stejný, bez ohledu na skutečnost, zda neutralizaci provádíme dolomitem nebo vápencem, proto vznikne stejný objem oxidu uhličitého i při neutralizaci dolomitem Vznikne125,23 m3 oxidu uhličitého, při neutralizaci dolomitem vznikne stejný objem. 37) Jeden objemový díl oxidu dusnatého a pět objemových dílů vzduchu reaguje za vzniku oxidu dusičitého. Předpokládejme složení vzduchu 20% obj. kyslíku a 80% obj. dusíku. Oxid dusnatý zreaguje pouze ze 70 %. Jaké je výsledné složení směsi v objemových procentech? 5 objemových dílů vzduchu představuje 1 objemový díl (20 % obj.) kyslíku a 4 objemové díly (80%) dusíku původní složení směsi je potom následující 1 obj. díl NO 1 obj. díl O2 4 obj. díly N2 protože zreagoval oxid dusnatý ze 70 %, zreagovalo 0,7 obj. dílů NO, zbytek tj. 0,3 obj. dílu NO nezreagovalo oxidace probíhala podle rovnice 2 NO + O2 = 2 NO2 na zreagování 0,7 objemových dílů NO bylo zapotřebí 0,35 obj. dílu kyslíku z jednoho objemového dílu kyslíku proto nezreagovalo 0,65 obj. dílů konečné složení směsi vypadá takto 0,3 obj. dílů NO 0,65 obj. dílů O2 0,7 obj. dílů NO2 4 obj. díly N2 celkem 5,65 obj. dílů objemová procenta
NO NO2 O2 N2
(0,3/5,65 ) . 100 = 5,3 % (0,7/5,65) . 100 = 12,4% (0,65/5,65) . 100 = 11,5% (4/5,65) . 100 = 70,8%
Složení výsledné směsi v objemových procentech bylo NO 5,3 %, NO2 12,4%, O2 11,5%, N2 70,8%. 3
3
38) Vypočítejte objem vzduchu v m , potřebný ke spálení 5 m vodního plynu. Vodní plyn má složení 50 % obj. H2, 40 % obj. CO, 5 % obj. N2 a 5 % obj. CO2, vzduch 20 % obj. O2 a 80 % obj. N2. Spalování se provádí za podmínek, kdy nedochází ke spalování dusíku. Vzhledem k uvedenému složení obsahuje 5 m3 vodního plynu 2,5 m3 vodíku ( 50% obj.), 2 m3 CO (40% obj.), 117
0,25 m3 N2 ( 5% obj.) a 0,25 m3 CO2 ( 5% obj.) při spalování vodního plynu nedochází k oxidaci dusíku, nespaluje se rovněž oxid uhličitý. vodík se spaluje podle rovnice 2 H2 + O2 = 2 H2O podle této rovnice spolu reagují dva objemové díly vodíku a s jedním objemovým dílem kyslíku - na spálení 2,5 m3 vodíku je proto zapotřebí 1,25 m3 kyslíku. oxid uhelnatý se spaluje podle rovnice 2 CO + O2 = 2 CO2 podle této rovnice reagují dva objemové díly oxidu uhelnatého s jedním objemovým dílem kyslíku - na spálení 2 m3 CO je proto zapotřebí 1 m3 kyslíku. na spálení vodíku a CO přítomných v 5 m3 vodního plynu je celkem potřeba 2,25 m3 kyslíku spalování se však provádí vzduchem, který přibližně obsahuje 20 % kyslíku v 1 m3 vzduchu je proto přítomno 0,2 m3 kyslíku platí úměra 1 m3 vzduchu obsahuje 0,2 m3 kyslíku x m3 vzduchu obsahuje 2,25 m3 kyslíku x = 2,25/0,2 = 11,25 m3 vzduchu Je zapotřebí 11,25 m3 vzduchu. 3
3
39) Jaký objem vzduchu v m je potřebný ke spálení 3 m svítiplynu o složení 50 % H2, 30 % CH4, 10 % CO, 2 % C2H4 a 8 % N2 (uvedeno v objemových procentech)? Uvažujte složení vzduchu 20 % obj. O2 a 80 % obj. N2 . Spalování se provádí za podmínek, kdy nedochází ke spalování dusíku. Vzhledem ke složení svítiplynu obsahují 3 m3 svítiplynu 1,5 m3 vodíku (50% obj.), 0,9 m3 CH4 (30% obj.), 0,3 m3 CO (10% obj.), 0,06 m3 C2H4 (2% obj.), objem dusíku není podstatný, protože nedochází k jeho spalování vodík se spaluje podle rovnice 2 H2 + O2 = 2 H2O protože ke spálení 2 objemových dílů vodíku je zapotřebí jednoho objemového dílu kyslíku, je ke spálení 1,5 m3 vodíku zapotřebí 0,75 m3 kyslíku
118
methan se spaluje podle rovnice CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2O podle této rovnice je zapotřebí dvou objemových jednotek kyslíku na jednu objemovou jednotku methanu - na 0,9 m3 metanu je proto zapotřebí 1,8 m3 kyslíku ethylen (ethen) je spalován podle rovnice C2H4 + 3 O2 = 2 CO2 + 2 H2O podle této rovnice je na jeden objemový díl ethylenu zapotřebí tří objemových dílů kyslíku - na 0,06 m3 ethylenu je proto zapotřebí 0,18 m3 kyslíku oxid uhelnatý se spaluje podle rovnice 2 CO + O2 = 2 CO2 podle této rovnice reagují dva objemové díly oxidu uhelnatého s jedním objemovým dílem kyslíku - na spálení 0,3 m3 oxidu uhelnatého je proto zapotřebí 0,15 m3 kyslíku celkem je zapotřebí 0,15 + 0,18 + 0,75 + 1,8 = 2,88 m3 kyslíku spalování se však provádí vzduchem, který přibližně obsahuje 20 % kyslíku v 1 m3 vzduchu je proto přítomno 0,2 m3 kyslíku platí úměra 1 m3 vzduchu obsahuje 0,2 m3 kyslíku x m3 vzduchu obsahuje 2,88 m3 kyslíku x = 2,88/0,2 = 14,4 m3 vzduchu Je zapotřebí 14,4 m3 vzduchu. 3
40) Kolik gramů KClO3 je třeba rozložit, aby se získal 1 m kyslíku (měřeno za normálních -1
podmínek)? M (KClO3) = 122,549 g . mol . Rozklad chlorečnanu draselného probíhá podle reakce 2 KClO3 = 2 KCl + 3 O2 ze dvou molů chlorečnanu draselného ( tj. z 2 . 122,549 = 245,098 g) vzniknou tři moly kyslíku, které za normálních podmínek představují objem 3 . 22,414 = 67,242 dm3 kyslíku výpočet množství chlorečnanu draselného potřebného pro vznik 1 m3 (tj. 1000 dm3) kyslíku vypadá takto: 245,098 g KClO3 odpovídá 67,242 dm3 kyslíku x g KClO3 odpovídá 1000 dm3 kyslíku x = (1000/67,242) . 245,098 = 3 645,01 g = 3,645 kg KClO3 Je zapotřebí 3,645 kg KClO3.
119
41) Kolik dm3 acetylénu (správněji ethynu) se získá za normálních podmínek hašením 1 kg -1 dikarbidu vápníku? M (CaC2) = 64,1 g . mol . Rozklad dikarbidu vápníku probíhá podle reakce CaC2 + 2 H2O = Ca(OH)2 + C2H2 podle této rovnice vznikne z jednoho molu dikarbidu vápníku tj. ze 64,1 g jeden mol acetylénu, který za normálních podmínek představuje objem 22,414 dm3 C2H2 z jednoho kilogramu dikarbidu vápníku (tj. z 1000 g) se množství získaného acetylénu získá podle úměry 64,1 g CaC2 uvolní 22,414 dm3 C2H2 1 000 g CaC2 uvolní x dm3 C2H2 x = (1000/64,1) . 22,414 = 349,7 dm3 C2H2 Získá se 349,7 dm3 C2H2. 3
42) Kolik m oxidu uhličitého se uvolní při kalcinaci 1 tuny hydrogenuhličitanu sodného? -1 M (NaHCO3) = 84,007 g . mol . Kalcinace hydrogenuhličitanu sodného probíhá podle rovnice 2 NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2 podle této reakce se ze dvou molů hydrogenuhličitanu sodného ( tj. z 2 . 84,007 = 168,014 g) uvolní jeden mol oxidu uhličitého, který za normálních podmínek zaujímá objem 22,414 dm3 jedna tuna představuje 1 000 kg resp. 106 g množství uvolněného oxidu uhličitého z jedné tuny hydrogenuhličitanu sodného získáme z úměry 168,014 g NaHCO3 uvolní 22,414 dm3 CO2 1 000 000 g NaHCO3 uvolní x dm3 CO2 3 x = (1 000 000/168,014) . 22,414 = 133 405 dm = 133,4 m3 CO2 Uvolní se 133,4 m3 CO2. 43) Jaký objem plynů (po převedení na normální podmínky) vznikne dokonalým spálením -1 jedné tuny n – oktanu? M (C8H18) = 114,233 g . mol . Po převedení na normální podmínky je vzniklá voda v kapalném stavu a spalování noktanu bude probíhat podle rovnice 2 C8H18(l) + 25 O2(g) = 16 CO2(g) + 18 H2O(l) podle této rovnice vznikne z jednoho molu n-oktanu tj. ze 114,233 g 8 molů oxidu uhličitého, které představují za normálních podmínek objem 8 . 22,414 = 179,312 dm3
120
z jedné tuny oktanu, tj. 106 g se uvolní objem oxidu uhličitého, který vypočteme podle úměry z 114,233 g oktanu vznikne 179,312 dm3 z 1 000 000 g oktanu vznikne x dm3 x = (1 000 000/114,233) . 179,312 = 1 569 704 dm3 = 1 569,7 m3 plynů Uvolní se 1 569,7 m3 plynů. 44) Máme připravit 35 g BaS redukcí BaSO4 uhlíkem. Vypočítejte potřebné množství síranu barnatého a spotřebu uhlíku, který se použije s desetiprocentním přebytkem. M (BaSO4) -1
-1
= 233,4 g . mol , M (BaS) = 169,4 g . mol , Ar (C) = 12,011. Redukce síranu barnatého uhlíkem za vzniku sulfidu barnatého probíhá podle rovnice BaSO4 + 2 C = BaS + 2 CO2 ze 233,4 g síranu barnatého (M (BaSO4) = 233,4 g.mol-1) vznikne podle této rovnice 169,4 g BaS (M (BaS) = 169,4 g.mol-1). Množství síranu barnatého potřebného ke vzniku 35 g BaS vypočteme podle úměry z 233,4 g BaSO4 vznikne 169,4 g BaS z x g BaSO4 vznikne 35 g BaS x = (35/169,4) . 233,4 = 48,22 g BaSO4 na vznik 169,4 g BaS (M (BaS) = 169,4 g . mol-1) je zapotřebí dvou molů uhlíku, tj. 2 . 12,011 = 24,022 g uhlíku stechiometrické množství uhlíku potřebného pro vznik 35 g BaS získáme z úměry
na vznik 169,4 g BaS je potřeba 24,022 g uhlíku na vznik 35 g BaS je potřeba x g uhlíku x = (35/169,4) . 24,022 = 4,963 g uhlíku máme-li k reakci použít desetiprocentní přebytek uhlíku, představuje vypočtené množství 100%, k reakci použijeme 110%. 100 % odpovídá 4,963 g uhlíku 110 % odpovídá x g uhlíku x = (110/100) . 4,963 = 5,459 g uhlíku Potřebné množství síranu barnatého je 48,22 g, potřebné množství uhlíku je 5,459 g. 3
45) Hořením 5 gramů antracitu vzniklo 8,84 dm CO2 (měřeno za normálních podmínek). Kolik procent uhlíku antracit obsahuje? Ar (C) = 12,011. Objem 8,84 dm3 oxidu uhličitého představuje za normálních podmínek 121
8,84/22,414 = 0,3944 molu protože spalování uhlíku v antracitu probíhá podle rovnice C + O2 = CO2 vznikne spálením jednoho molu uhlíku jeden mol oxidu uhličitého protože vzniklo 0,394 molu oxidu uhličitého, musí 5 g antracitu obsahovat 0,394 molu uhlíku protože Ar(C) = 12,011 je množství uhlíku v 5 g antracitu rovno 0,3944 . 12,011 = 4,7371 g toto množství představuje (4,7371/5) . 100 = 94,74 % hmot. Antracit obsahuje 94,74 % hmot. uhlíku. 46) Jaký objem vodíku vznikne reakcí 12 g kovového draslíku s vodou? Ar (K) = 39,098. Reakce draslíku s vodou probíhá podle reakce 2 K + 2 H2O = 2 KOH + H2 ze dvou molů draslíku tj. z 2 . 39,098 = 78,196 g vznikne jeden mol vodíku, který za normálních podmínek zaujímá objem 22,414 dm3 vodíku pro výpočet množství vodíku vzniklého z 12 g draslíku platí úměra ze 78,196 g draslíku vznikne 22,414 dm3 vodíku z 12 g draslíku vznikne x dm3 vodíku x = (12/78,196) . 22,414 = 3,44 dm3 vodíku Vznikne 3,44 dm3 vodíku. 47) Jaká byla čistota zinku, jestliže při rozpuštění 1 g v kyselině chlorovodíkové vznikl objem 3 325,6 cm vodíku, měřeno za normálních podmínek? Nečistoty zinku se v kyselině chlorovodíkové nerozpouštějí za vzniku vodíku. Ar (Zn) = 65,39. Zinek se v kyselině chlorovodíkové rozpouští podle reakce Zn + 2 HCl = ZnCl2 + H2 podle této rovnice platí, že z jednoho molu zinku vznikne jeden mol vodíku vodíku vznikl objem 0,3256 dm3, což za normálních podmínek odpovídá látkovému množství 0,3256/22,414 = 0,014526 molu vodíku toto množství vodíku muselo vzniknout z 0,014526 molu zinku protože Ar (Zn) = 65, odpovídá toto látkové množství 0,014526 . 65,39 = 0,9499 g Zn 122
v jednom gramu je přítomno 0,9499 g Zn, což znamená, že obsah zinku je (0,9499/1) . 100 = 94,99 % hmot. Zinek obsahuje 94,99 % Zn. 48) Při rozpouštění látkového množství 1 mol kovu v kyselině 33,622 dm3 vodíku. Jaké je oxidační číslo kovu ve vzniklé soli?
chlorovodíkové vzniklo
Obecná rovnice pro rozpouštění kovu v kyselině chlorovodíkové může být napsána v této podobě Me + x HCl = MeClx + (x/2) H2 Me znamená kov, x znamená oxidační číslo kovu rozpuštěného ve formě chloridu obecně platí, že při rozpouštění jednoho molu kovu vznikne x/2 molu vodíku v závislosti na oxidačním čísle x vzniklého chloridu množství 33,622 dm3 vodíku za normálních podmínek odpovídá 33,622/22,414 = 1,5 molu znamená to, že rozpuštěním jednoho molu kovu vznikne 1,5 molu vodíku a protože x/2 = 1,5 platí, že oxidační číslo kovu je rovno třem Oxidační číslo je rovno třem. 49) Uhlí s obsahem 80 % hmot. uhlíku a 2 % hmot. síry spalujeme s 90 % účinností. Kouřové plyny podrobujeme odsiřování, při kterém se zachytí 66 % oxidu siřičitého ve formě -1 dihydrátu síranu vápenatého. Ročně spálíme 10 000 t uhlí. M (SO2) = 64,063 g . mol , -1
-1
M (CO2) = 44,010 g . mol , Ar (C) = 12,011, M (CaSO4 . 2 H2O) = 172,174 g . mol , Ar (S) = 32,066. Vypočtěte: 3 a) kolik m CO2 se uvolní ročně, 3
b) kolik SO2 (v m ) se ročně uvolní do okolí, tedy není zachyceno při odsiřování, c) kolik dihydrátu síranu vápenatého ročně vznikne? 49) a) 10 000 t uhlí obsahuje 8 000 t uhlíku při spálení s 90% účinností se spálí z 8 000 t uhlíku pouze 7 200 t uhlíku to je současně množství, které se ročně převede na oxid uhličitý 7 200 t uhlíku odpovídá 7,2 . 109 g uhlíku spalování uhlíku probíhá podle reakce C + O2 = CO2 123
protože Ar ( C) = 12,011, vznikne spálením 12,011 g uhlíku jeden mol oxidu uhličitého, což představuje za normálních podmínek objem 22,414 dm3 množství oxidu uhličitého uvolněného spálením 7,2 . 109 g uhlíku vypočteme pomocí úměry z 12,011 g uhlíku vznikne
22,414 dm3 CO2
ze 7,2 . 109 g uhlíku vznikne
x dm3 CO2
x = (7,2.109/12,011) . 22,414 = 1,34 . 1010 dm3 = 1,34.107 m3 Ročně se uvolní 1,34.107 m3 oxidu uhličitého 49) b) Je-li při odsiřování zachyceno 66 % oxidu siřičitého, znamená to, že 34 % oxidu siřičitého odchází nezachyceno do atmosféry 10 000 t uhlí obsahuje 200 t síry protože účinnost spalování je 90 %, dojde ke spálení pouze 180 t síry 34 % z tohoto množství přejde do atmosféry ve formě nezachyceného oxidu siřičitého 34 % ze 180 tun je 0,34 . 180 = 61,2 t síry spalování síry v uhlí odpovídá rovnici S + O2 = SO2 podle této rovnice vznikne při spálení jednoho molu síry (tj. 32,066 g) jeden mol oxidu siřičitého, který za normálních podmínek zaujímá objem 22,414 dm3 objem oxidu siřičitého, který vznikne spálením 61,2 tun (tj. 61,2 . 106 g) síry spočteme podle úměry ze 32,066 g síry vznikne
22,414 dm3 SO2
ze 61,2 . 106 g síry vznikne
x dm3 SO2
x = (61,2 . 106/32,066) . 22,414 = 42,78 . 106 dm3 = 42 780 m3 SO2 Ročně se atmosféry uvolní 42 780 m3 SO2 49) c) 10 000 t uhlí obsahuje 200 t síry z tohoto množství je 90 % spáleno, což představuje 180 t síry 66 % z tohoto množství je převedeno na dihydrát síranu vápenatého 124
66% ze 180 t představuje 0,66.180 = 118,8 t = 118,8 . 106 g síry bez ohledu na reakce probíhající při odsiřování platí, že z jednoho atomu síry může vzniknout jedna molekula dihydrátu síranu vápenatého, resp. z jednoho molu síry vznikne jeden mol dihydrátu síranu vápenatého ze 32,066 g síry tak vznikne 172,174 g CaSO4 . 2 H2O množství CaSO4.2H2O vzniklého ze 118,8 . 106 g síry vypočteme podle úměry ze 32,066 g síry vznikne
172,174 g CaSO4 . 2 H2O
ze 118,8 . 106 g síry vznikne
x g CaSO4 . 2 H2O
x = (118,8 . 106/32,066) . 172,174 = 637,8 . 106 g CaSO4 . 2 H2O = 637,8 t CaSO4 . 2 H2 O Ročně vznikne 637,8 t CaSO4 . 2 H2O. 50) Jaká je hmotnost 10 dm3 chloru (měřeno za normálních podmínek)? Ar (Cl) = 35,453. Plynný chlor představuje dvouatomovou molekulu s molární hmotností M (Cl2) = 70,906 g . mol-1 znamená to, že za normálních podmínek představuje 70,906 g chloru objem 22,414 dm3 pro objem 10 dm3 vypočteme hmotnost z úměry 70,906 g Cl2 odpovídá
22,414 dm3
x g Cl2
10 dm3
x = (10/22,414) . 70,906 = 31,635 g Hmotnost chloru je 31,635 g. 3
51) Spálením 0,4 g uhlovodíku, za normálních podmínek plynného, bylo získáno 639 cm 3 CO2 (měřeno za normálních podmínek) a 0,514 g vody. 1 dm uhlovodíku má za normálních podmínek hmotnost 1,2516 g. Určete molekulový vzorec uhlovodíku. Ar (C) = 12,011, Ar (H) = 1,008. Pokud 1 dm3 plynu za normálních podmínek váží 1,2516 g, odpovídá hmotnost 22,414 dm3 molární hmotnosti 125
1,2516 . 22,414 = 28,0534 g . mol-1 hmotnost uhlovodíku 0,4 g potom představuje látkové množství 0,4/28,0546 = 0,014258 molu objem vzniklého CO2 639 cm3 ( tj. 0,639 dm3) odpovídá 0,639/22,414 = 0,028509 molu je zřejmé, že počet molů vzniklého oxidu uhličitého je dvojnásobný než počet molů spalovaného uhlovodíku z toho je patrné, že uhlovodík obsahuje dva atomy uhlíku a spalování probíhá podle reakce C2Hx + (2 + x/4) O2 = 2 CO2 + (x/2) H2O pro molární hmotnost uhlovodíku C2Hx platí, že M (C2Hx) = 2 . 12,011 + x . 1,008 = 28,0546 24,022 + x . 1,008 = 28,0546 x . 1,008 = 4,0326 x ≈ 4 Molekulový vzorec je C2H4. 52) Bylo zjištěno, že uhlovodík obsahuje 83,905 hm. % uhlíku a 16,095 hm. % vodíku. -1 Určete sumární vzorec uhlovodíku, je-li molární hmotnost uhlovodíku 100,205 g . mol . Ar (C) = 12,011, Ar (H) = 1,008. Jeden mol má hmotnost 100,205 g, z toho připadá na uhlík 100,205 . 0,83905 = 84,077 g a na vodík připadá 100,205 . 0,16095 = 16,128 g množství uhlíku odpovídá 84,077/12,011 = 7 molům uhlíku a množství vodíku odpovídá 16,128/1,008 = 16 molům vodíku V jednom molu uhlovodíku je 7 molů uhlíku a 16 molů vodíku, sumární vzorec uhlovodíku je proto C7H16. -1
53) Kolik dm3 fosfanu se uvolní hydrolýzou 17 g Ca3P2? M (Ca3P2) = 182,182 g . mol . Hydrolýza fosfidu vápenatého s vodou probíhá podle reakce Ca3P2 + 6 H2O = 3 Ca(OH)2 + 2 PH3
126
z jednoho molu fosfidu vápenatého (tj. ze 182,182 g) se uvolní 2 moly fosfanu, které za normálních podmínek zaujímají objem 2 . 22,414 = 44,828 dm3 pro výpočet množství fosfanu uvolněného ze 17 g fosfidu vápenatého použijeme úměru 182,182 g fosfidu uvolní
44,828 dm3 fosfanu
17 g fosfidu uvolní
x dm3 fosfanu
x = (17/182,182) . 44,828 = 4,18 dm3 fosfanu Uvolní se 4,18 dm3 fosfanu. 3
54) Při hoření 1 kg uhlíku vzniklo nedokonalým spalováním 466,5 dm oxidu uhelnatého. Kolik dm3 oxidu uhličitého vzniklo, jestliže byl všechen uhlík spálen? Ar (C) = 12,011. Část 1 kg uhlíku se spaluje podle rovnice C + O2 = CO2 zbytek se spaluje podle rovnice 2 C + O2 = 2 CO 3
pokud vzniklo 466,5 dm CO, odpovídá toto množství 466,5/22,414 = 20,813 molu na vznik 20,813 molu oxidu uhelnatého bylo zapotřebí podle druhé rovnice 20,813 molu uhlíku 20,813 molu uhlíku odpovídá 20,813 . 12,011 = 249,985 g uhlíku - tato část uhlíku byla spálena na oxid uhelnatý zbývající část z výchozího 1 kg (tj. 1000 g) byla spálena podle první reakce na oxid uhličitý na oxid uhličitý bylo spáleno 1 000 – 249,97293 = 750,015 g uhlíku - toto množství odpovídá 62,444 molu uhlíku protože z jednoho molu uhlíku podle první rovnice vznikne jeden mol oxidu uhličitého, vznikne také 62,444 molu oxidu uhličitého - tomuto látkovému množství odpovídá za normálních podmínek objem 62,4454 . 22,414 = 1 399,6 dm3 oxidu uhličitého Vznikne 1 399,6 dm3 oxidu uhličitého.
127
55) Cementací byla z roztoku síranu měďnatého získávána měď pomocí železných hřebíků. Kolik mědi je možné získat při použití 25 g železných hřebíků? Ar (Fe) = 55,847, Ar (Cu) = 63,546. Cementace probíhá podle rovnice Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 podle relativních atomových hmotností Fe a Cu a s přihlédnutím k uvedené rovnici platí, že z 55,847 g Fe získáme 63,546 g Cu pro výpočet množství Cu získané z 25 g železa použijeme úměru z 55,847 g Fe získáme
63,546 g Cu
z 25 g Fe získáme
x g Cu
x = (25/55,847) . 63,546 = 28,45 g Cu Získáme 28,45 g Cu. 3
56) Kolik m oxidu uhličitého a kolik kilogramů oxidu vápenatého vznikne kalcinací 1 tuny -1 -1 uhličitanu vápenatého? M (CaCO3) = 100,087 g . mol , M (CO2) = 44,01 g . mol , -1
M (CaO) = 56,077 g . mol . Kalcinace uhličitanu vápenatého probíhá podle rovnice CaCO3 = CaO + CO2 podle molární hmotnosti uhličitanu vápenatého (M (CaCO3) = 100,087 g . mol-1) a molárního objemu plynu za normálních podmínek (22,414 dm3) vznikne ze 100,087 g CaCO3 22,414 dm3 oxidu uhličitého objem oxidu uhličitého získaný z jedné tuny (tj. z 1 000 000 g) získáme výpočtem z úměry ze 100,087 g CaCO3 se uvolní
22,415 dm3 CO2
z 1000 000 g CaCO3 se uvolní
x dm3 CO2
x = ( 1 000 000/100,087) . 22,414 = 223 945,2 dm3 = 223,95 m3 CO2 podle molární hmotnosti uhličitanu vápenatého (M(CaCO3) = 100,087 g . mol-1) a molární hmotnosti oxidu vápenatého (M(CaO) = 56,077 g . mol-1) vznikne ze 100,087 g uhličitanu vápenatého 56,077 g oxidu vápenatého množství oxidu vápenatého získaného z jedné tuny (tj. z 1 000 000 g) uhličitanu vápenatého vypočteme podle úměry
128
ze 100,087 g CaCO3 získáme
56,077 g CaO
z 1 000 000 g CaCO3 získáme
x g CaO
x = ( 1 000 000/100,087) . 56,077 = 560 282 g 560,3 kg CaO Získáme 223,95 m3 CO2 a 560,3 kg CaO. 3
57) Kolik dm3 vodíku je zapotřebí k hydrogenaci 20 dm ethenu na ethan? Objemy vodíku i ethenu jsou měřeny za stejných podmínek. Hydrogenace probíhá podle rovnice C2H4 + H2 = C2H6 podle této rovnice spolu reaguje jeden objemový díl ethenu s jedním dílem vodíku, na 20 dm3 ethenu je proto potřeba 20 dm3 vodíku Je potřeba 20 dm3 vodíku. 58) Minerál beryl se skládá z 14 hm. % oxidu berylnatého, 19,1 hm. % oxidu hlinitého a 66,9 hm. % oxidu křemičitého. Vyjádřete vzorec berylu pomocí oxidů. M (Al2O3) = 101,961 g -1
-1
-1
. mol , M (SiO2) = 60,085 g . mol , M (BeO) = 25,012 g . mol . Zvolme si pro jednoduchost hmotnost 100 g berylu - toto množství bude obsahovat 14 g BeO, 19,1 g Al2O3 a 66,9 g SiO2 hmotnost jednotlivých oxidů přepočítáme na látkové množství BeO
14/25,012 = 0,5597 molu
Al2O3 19,1/101,961 = 0,1873 molu SiO2 66,9/60,085 = 1,1134 molu poměr látkového množství BeO a Al2O3 0,5597/0,1873 = 2,988 3 znamená, že na jeden mol oxidu hlinitého připadají tři moly oxidu berylnatého 129
tuto skutečnost lze popsat částí vzorce 3 BeO . Al2O3 …. poměr látkového množství SiO2 a Al2O3 1,1134/0,1873 = 5,94 6 znamená, že na jeden mol oxidu hlinitého připadá 6 molů oxidu křemičitého Výsledný vzorec beryl je proto 3 BeO . Al2O3 . 6 SiO2. 59) Stanovte empirický vzorec sloučeniny, pokud bylo stanoveno složení 13,93 % hmot. Na, 0,61 % hmot. H, 18,77 % hmot. P, 33,94 % hmot. O a 32,75 % hmot. H2O. Ar (Na) = 22,9898, Ar (H) = 1,008, Ar (P) = 30,9738, Ar (O) = 16,0000, M (H2O) = 18,015 g . mol1 . Ze složení vyplývá, že ve 100 g látky bude obsaženo 13,93 g Na, což představuje látkové 13,93/22,9898 = 0,6060 molů 0,61 g H, což představuje 0,61/1,008 = 0,6052 mol, 18,77 g P, což představuje 18,77/30,9738 = 0,6060 mol, 33,94 g O, což představuje 33,94/16 = 2,1213 mol a 32,75 g H2O, což představuje 32,75/18,015 = 1,8179 mol. molární poměr Na : H : P : O : H2O je 0,6059 : 0,6052 : 0,0,6060 : 2,1213 : 1,8179 což je 1 : 0,9988 : 1 : 3,5010 : 3,009 po zaokrouhlení 1:1:1:3,5:3 protože stechiometrické koeficienty musí být celá čísla, vynásobením dvěma získáme poměr 2:2:2:7:6 Jedná se o sloučeninu Na2H2P2O7 . 6 H2O, tedy o hexahydrát dihydrogendifosforečnanu disodného. 60) Oxidačním žíháním byl 1 gram minerálu, sestávajícího z železa, mědi a síry převeden na 0,869 gramů oxidů Fe a Cu s obsahem 35,04 % hmot. Fe a 39,87 % hmot. Cu. Určete empirický vzorec minerálu. Ar (Cu) = 63,55, Ar (Fe) = 55,85, Ar (S) = 32,06. Ve zbytku po žíhání (0,869 g) je obsah mědi 0,3987 . 0,869 = 0,3465 g a železa 0,3504 . 0,869 = 0,3045 g. vypočtená množství byla i v původním vzorku před žíháním, který kromě Cu a Fe obsahoval již pouze síru. protože hmotnost původního vzorku byla 1 g, bylo v původním vzorku 1 – 0,3465 – 0,3045 = 0,3490 g síry v přepočtu na látková množství původní vzorek obsahoval 0,3465 g Cu, což odpovídá látkovému množství 0,3465/63,55 = 0,00545 mol, 0,3045 g Fe, což odpovídá látkovému množství 0,3045/55,85 = 0,00545 mol a 0,3490 g S, což odpovídá látkovému množství 0,3490/32,06 = 0,01089 mol Poměr Cu : Fe : S je 1 : 1 : 2, minerál má empirický vzorec CuFeS2 (chalkopyrit). 130
61) Organická sloučenina obsahuje uhlík, dusík a vodík v hmotnostním poměru C : N : H = 6 : 7 : 2. Určete molekulový vzorec této sloučeniny, jestliže její molární hmotnost je 60,100 g . mol-1. Ar (C) = 12,011, Ar (N) = 14,0067, Ar (H) = 1,008. Zvolme si hmotnostní poměr v gramech, potom 6 g C odpovídá látkovému množství 6/12,011 = 0,4995 mol, 7 g N odpovídá látkovému množství 7/14,0067 = 0,4997 mol a 2 g H odpovídají látkovému množství 2/1,008 = 1,9841 mol molární poměr C : N : H je 0,4995: 0,4997 : 1,9841, což je poměr 1 : 1 : 4 a odpovídá to stechiometrickému vzorci CNH4 takové sloučenině odpovídá molární hmotnost 12,011 + 14,0067 + 4. 1,008 = 30,05 g . mol-1 molární hmotnosti 60,100 g . mol-1 odpovídá molekulový vzorec C2N2H8 Jedná se o sloučeninu C2N2H8. 62) Oxid olovičitý o počáteční hmotnosti 123,3 g byl po dobu jednoho roku vystaven působení atmosféry. Hmotnost vlivem reakce s oxidem siřičitým, přítomným v atmosféře, vzrostla na 127,5 g. Kolik procent PbO2 se přeměnilo na síran olovnatý? M (SO2) -1
= 64,063 g . mol-1, M (PbSO4) = 303,3 g . mol . Oxid olovičitý reaguje s oxidem siřičitým podle reakce PbO2 + SO2 = PbSO4 pokud došlo ke vzrůstu hmotnosti oxidu olovičitého ze 123,3 g na 127,5 g, znamená to, že zreagovalo 127,5 – 123,3 = 4,2 g SO2 protože reaguje jeden mol oxidu olovičitého s jedním molem oxidu siřičitého, reaguje 239,237 g PbO2 s 64,063 g SO2 molární hmotnost oxidu olovičitého není sice v příkladu zadána, nicméně je dána rozdílem molární hmotnosti PbSO4 a molární hmotnosti SO2. M (PbO2) = M ( PbSO4) – M (SO2) = 303,3 - 64,063 = 239,237 g . mol-1 množství PbO2 spotřebovaného na reakci se 4,2 g SO2 vypočteme z úměry na reakci 64,063 g SO2 je potřeba na reakci 4,2 g SO2 je potřeba
239,237 g PbO2 x g PbO2
x = ( 4,2/64,063) . 239,237 = 15,6845 g PbO2 Z původního množství 123,3 g PbO2 zreagovalo na síran olovnatý 15,6845 g což je (15,6845/123,3 ) . 100 = 12,72 % hmot. PbO2
131
Zreagovalo 12,72% hmot. PbO2. 63) V místnosti 9 x 14 x 2,5 m bylo spáleno 100 g disulfidu železa. M (FeS2) = 119,979 g . mol-1. Jaká je průměrná koncentrace oxidu siřičitého v objemových procentech za předpokladu, že a) místnost není větrána, b) objem vybavení místnosti není brán v úvahu, c) neprobíhá oxidace oxidu siřičitého na sírový? Spalování disulfidu železa probíhá podle rovnice 4 FeS2 + 11 O2 = 2 Fe2O3 + 8 SO2 ze čtyř molů disulfidu železa (tj. ze 4 . M ( FeS2) = 4 . 119,979 = 479,916 g) vznikne 8. 22,414 = 179,312 dm3 SO2, množství oxidu siřičitého uvolněného ze 100 g disulfidu železa spočítáme z úměry ze 479,916 g FeS2 vznikne
179,312 dm3 SO2
ze 100 g FeS2 vznikne
x dm3 SO2
x = ( 100/479,916) . 179,312 = 37,363 dm3 SO2 objem místnosti je 9 . 14 . 2,5 = 315 m3 = 315 000 dm3 koncentrace SO2 vyjádřená v objemových procentech je proto ( 37,363/315 000) . 100 = 0,01186 % Koncentrace oxidu siřičitého bude 0,01186 % obj. 64) Oxid siřičitý ve vzduchu byl odstraňován pohlcováním v roztoku H2O2. Obsahuje-li vzduch 1 % obj. SO2, jaké minimální množství roztoku peroxidu vodíku o koncentraci 10 % hmot. je zapotřebí k vyčištění 1 m
3
vzduchu? M (H2O2) = 34,016 g . mol-1.
Reakce probíhá podle rovnice SO2 + H2O2 = H2SO4 1 m3 vzduchu s obsahem 1 % obj. SO2 obsahuje 0,01 m3, tedy 10 dm3 SO2 objem 10 dm3 SO2 představuje látkové množství 10/22,414 = 0,4461 molu SO2 k odstranění 0,4461 molu SO2 je podle uvedené rovnice zapotřebí 0,4461 molu peroxidu vodíku, což představuje 0,4461 . 34,016 = 15,175 g peroxidu vodíku pokud je koncentrace roztoku peroxidu vodíku 10 % hmot., je tohoto roztoku zapotřebí 151,74 g. Je zapotřebí 151,75 g peroxidu vodíku o koncentraci 10% hmot. 132
65) Vypočítejte množství kyseliny chlorovodíkové potřebné k přípravě 30 g chloridu zinečnatého. Chlorid zinečnatý je možné připravit rozpouštěním kovového zinku v kyselině chlorovodíkové . M (ZnCl2) = 136,26 g . mol-1, M (HCl) = 36,461 g . mol-1. Rozpuštění probíhá podle rovnice Zn + 2 HCl = ZnCl2 + H2 z 2.36,461 g HCl z x g HCl (x/2) . 36,461 = 30/136,26
vznikne 136,26 g ZnCl2 vznikne
30 g ZnCl2
x = (2 . 36,461 . 30)/136,26 = 16,06 g HCl
Je zapotřebí 16,06 g HCl. 66) Sulfid železnatý s obsahem 82 % hmot. FeS je používán k přípravě sulfanu reakcí s kyselinou chlorovodíkovou. Jaké množství takového sulfidu železnatého je zapotřebí k přípravě 20 dm3 sulfanu za normálních podmínek? M (H2S) = 34,079 g . mol-1, M (FeS) = 87,911 g . mol-1. Probíhá reakce FeS + 2 HCl = FeCl2 + H2S (g) z 87,911 g FeS vznikne ….. 22,414 dm3 H2S ..…
zx x/87,911 = 20/22,414 100 g (obsah 82 % FeS) xg x/100 = 78,442/82
20 dm3 H2S
x = 87,911 . 20/22,414 = 78,442 g FeS …..
obsahuje 82 g čistého FeS
…..
78,442 g čistého FeS
x = 100 . 78,442/82 = 95,66 g
Je zapotřebí 95,66 g surového FeS. 67) Jaký objem vzduchu (počítejte s obsahem O2 ve vzduchu 20,95 % obj.) je teoreticky zapotřebí k oxidaci 50 m3 amoniaku na oxid dusnatý? Jaký objem oxidu dusnatého vznikne? Reakce probíhá podle rovnice 4 NH3 + 5 O2 = 4 NO + 6 H2O plyny spolu reagují v objemových poměrech 4 díly 5 dílů 4 díly 6 dílů 3 50 m x m3 y m3 ---------------------------------------133
x/5 = 50/4 y/4 = 50/4 x = 5 . 50/4 =62,5 m3 O2 y = 4 . 50/4 = 50 m3 NO 3 100 m vzduchu obsahuje …. 20,95 m3 O2 x m3 vzduchu obsahuje
62,5 m3 O2
--------------------------------------------------x = 100 . 62,5/20,95 = 298,33 m3 vzduchu
x/100 = 62,5/20,95
Je zapotřebí 298,33 m3 vzduchu a vznikne 50 m3 NO. 68) Dusitan amonný se zahříváním rozkládá za vzniku dusíku. Reakční směs se připraví z roztoků síranu amonného a dusitanu draselného. Jaké množství síranu amonného a dusitanu draselného musí být v roztoku, aby přesně vzniklo 5 dm3 dusíku. M (KNO2) = 85,104 g . mol-1, M ((NH4)2SO4) = 132,194 g . mol-1. Jedná se o dvě reakce (NH4)2SO4 + 2 KNO2 = K2SO4 + 2 NH4NO2 2 NH4NO2 = 2 N2 + 4 H2O souhrnná reakce
(NH4)2SO4 + 2 KNO2 = 2 N2 + 4 H2O + K2SO4
ze 132,194 g a 2 . 85,104 g vznikne 2 . 22,414 dm3 dusíku zxg
ayg
vznikne 5 dm3 dusíku
---------------------------------------------------------------x/132,194 = 5/(2 . 22,414)
y/(2 . 85,104) = 5/(2 . 22,414)
x = 132,194 . 5/44,828
y = (2 . 85,104 . 5)/(2 . 22,414)
x = 14,745 g (NH4)2SO4
y = 18,985 g KNO2
Je zapotřebí 14,745 g (NH4)2SO4 a 18,985 g KNO2. 69) Jaký objem oxidu siřičitého (měřeno za normálních podmínek) je třeba použít k přípravě 40 g heptahydrátu siřičitanu sodného vznikajícího zaváděním SO2 do roztoku NaOH? M (Na2SO3 . 7 H2O) = 252,144 g . mol-1. Probíhá reakce 2 NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O látkovému množství 1 mol Na2SO3 odpovídá 1 mol Na2SO3 . 7 H2O z látkového množství 1 mol SO2 (22,414 dm3 za normálních podmínek) lze vyrobit látkové množství 1 mol Na2SO3 . 7 H2O, tedy 252,144 g 22,414 dm3 SO2 .…. 252,144 g Na2SO3 . 7 H2O x dm3 SO2 ..… 40 g Na2SO3 . 7 H2O ------------------------------------------------------------------x/22,414 = 40/252,144 x = 22,414 . 40/252,144 = 3,56 dm3
platí úměra
134
Je zapotřebí 3,56 dm3 SO2. 70) Termickým rozkladem dichromanu amonného vzniká oxid chromitý a dusík. Jaké látkové množství dusíku vznikne při rozkladu 53 g dichromanu amonného? M ((NH4)2Cr2O7) = 252,0652 g . mol-1 (NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4 H2O z 252,0652 g …..1 mol dusíku z 53 g ….. x mol dusíku --------------------------------------------------------x/1= 53/252,0652 x = 0,21mol Vznikne látkové množství 0,21 mol dusíku. 71) Při koksování 1 tuny černého uhlí vzniká amoniak. Jaký objem amoniaku vznikne za normálních podmínek, pokud uhlí obsahuje 1 % hmot. N, a když se dusík přemění na amoniak z 20 %. Ar (N) = 14,0067. 1 tuna = 106g
100% ….. 106g 1 % ….. 104 g ….. množství dusíku v 1 t uhlí
20% z 104 g dusíku se převede na amoniak - to je 2.103 g dusíku ze 14,0067 g dusíku vznikne látkové množství 1 mol NH3, což je 22,414 dm3 amoniaku platí úměra
ze 14,0065 g dusíku vznikne ….. 22,414 dm3 NH3 z 2000 g dusíku vznikne …..
x dm3
-------------------------------------------------------x/22,414 = 2000/14,0067 x = 22,414 . 2000/14,0067 = 3 200 dm3 Vznikne 3,2 m3 amoniaku.
72) V dýchacích přístrojích se používá peroxid sodíku, který reaguje s oxidem uhličitým za vzniku uhličitanu sodného a kyslíku. Jaké látkové množství a jaký objem kyslíku vznikne ze 117 g peroxidu sodíku? M (Na2O2) = 77,9784 g . mol-1.
135
2 Na2O2 + 2 CO2 = 2 Na2CO3 + O2 látkové množství
vznikne 1 mol kyslíku
2 mol Na2O2
117 g Na2O2 je v přepočtu na látkové množství 117/77,9784 = 1,500 mol Na2O2 z látkového množství 1,5 mol Na2O2 vznikne látkové množství 0,75 mol O2 látkové množství 0,75 mol O2 představuje objem 0,75 . 22,414 = 16,82 dm3 kyslíku Vznikne látkové množství 0,75 mol O2, což je 16,81 dm3 kyslíku.
73) Lithium se při vysoké teplotě slučuje s dusíkem za vzniku nitridu trilithia Li3N. Jaké množství Li je zapotřebí k přípravě 29 g Li3N? Ar (Li) = 6,941, M (Li3N) = 34,8297 g . mol-1. 6 Li látkové množství
+ N2 = 2 Li3N
3 mol
1 mol
3 . 6,941 g ….. 34,8297 g xg
…..
29 g
----------------------------x/(3 . 6,941) = 29/34,8297
x = (3 . 6,941 . 29)/34,8297 = 17,34 g Li
Je zapotřebí 17,34 g Li. 74) Čistý kobalt byl připravován redukcí 28 g oxidu kobaltitého vodíkem při vysoké teplotě. Jaká je teoretické látkové množství vodíku, jestliže čistota oxidu byla 98,73 % a nečistoty se vodíkem neredukují? Ar (Co) = 58,9334, M (Co2O3) = 168,8868 g . mol-1. 28 g obsahuje 2 . 0,9873 = 27,6444 g čistého Co2O3 Co2O3 látkové množství
1 mol
+ 3 H2 = 2 Co + 3 H2O 3 moly
27,6444 g Co2O3 představuje látkové množství 27,6444/168,8868 = 0,1637 mol je zapotřebí 3krát větší látkové množství vodíku – tedy 3 .0,1637 = 0,4911 mol Je zapotřebí látkové množství 0,4911 mol vodíku.
136
75) Bezvodý bromid hlinitý se připravuje přímou syntézou obou prvků. Jaké množství Al a bromu je zapotřebí k přípravě 160 g bezvodého AlBr3? Ar (Al ) = 26,981, M (AlBr3) = 266,693 g . mol-1, M (Br2) = 159,808 g . mol-1. 2 Al
+ 3 Br2
látkové množství 2 moly
=
2 AlBr3
3 moly
2 moly
2.26,981g 3 . 159,808 g 2 . 266,693 xg
yg
160 g
--------------------------------------------x/(2 . 26,982) = 160/(2 . 266,693)
y/(3 . 159,808) = 160/(2 . 266,693)
x = (2 . 26,982 . 160)/(2 . 266,693)
y = (3 . 159,808 . 160)/(2 . 266,693)
x = 16,187 g Al
y = 143,813 g bromu
Je zapotřebí 16,187 g Al a 143,813 g bromu. 76) Jaký objem sulfanu a oxidu siřičitého je zapotřebí k přípravě 50 g síry? Ar (S) = 32,066. 2 H2S
+
SO2
látkové množství 2 mol
=
1 mol
+
3 mol
2 . 22,414 dm3 22,414 dm3 x dm3
3S
y dm3
2 H2 O 2 mol
3 . 32,066 g 50 g
--------------------------------------------------x/(2 . 22,414) = 50/(3 . 32,066) x = (2 . 22,414 . 50)/(3 . 32,066) 3
y/22,414 = 50/(3 . 32,066) y = (22,414 . 50)/(3 . 32,066) y = 11,65 dm3 SO2
x = 23,3 dm H2S Je potřeba 23,3 dm3 H2S a 11,65 dm3 SO2.
77) Jaký objem technického vodíku (s čistotou 98 % obj.) a technického chloru (s čistotou 94 % obj.) je zapotřebí k výrobě 1 tuny HCl? M (HCl) = 36,461 g . mol-1. 1 tuna je 106 g přepočet na látkové množství HCl 106/36,461 je 27 426,6 mol H2 + Cl2 = 2 HCl na vznik látkového množství 27 426,6 mol HCl je třeba látkové 13 713,28 mol chloru i vodíku 137
látkovému množství chloru i vodíku 13 710,28 mol odpovídá 13 710,65 . 22,414 = 307369,5 dm3 vodíku i chloru resp. 307,37 m3 v technickém chloru je 94 % obj. chloru ve 100 m3 technického chloru ….. 94 m3 čistého chloru v x m3 technického chloru
….. 307,37 m3 čistého chloru
------------------------------------------------------------------------------x = 100 . 307,31/94 = 327,0 m3 technického chloru v technickém vodíku ve 100 m3 technického vodíku ….. 98 m3 čistého vodíku v x m3 technického vodíku
….. 307,37 m3 čistého vodíku
---------------------------------------------------------------------------------------------x = 100 . 307,37/98 = 313,64 m3 technického vodíku Je zapotřebí 327,0 m3 technického chloru a 313,64 m3 technického vodíku. 78) Oxid uhličitý obsažený v 0,5 m3 vzduchu byl pohlcován v roztoku hydroxidu barnatého. Reakcí vzniklo 1,321 g uhličitanu barnatého. Vypočtěte obsah oxidu uhličitého ve vzduchu v objemových procentech. M (BaCO3) = 197,3392 g . mol-1. Ba(OH)2 +
CO2
=
BaCO3
+
H2 O
z 22,414 dm3 vznikne 197,3392 g z x dm3
vznikne
1,321 g
---------------------------------------------x/22,414 = 1,321/197,3392 x = 22,414 . 1,321/197,3392 = 0,15004 dm3 CO2 0,5 m3 = 500 dm3
0,15004 dm3 ……. v 500 dm3 x
…….. ve 100 dm3
-----------------------------------x = 0,15004 . 100/500 = 0,03 % obj. Vzduch obsahuje 0,03 % obj. CO2. 79) Jaký objem sulfanu je zapotřebí k převedení 50 g jodu na jodovodík? M (H2S) = 34,079 g . mol-1, M (I2) = 253,803 g . mol-1. Reakce probíhá podle rovnice
H2S + I2 = 2 HI + S 138
platí úměra
na 253,803 g jodu je zapotřebí ….. 22,414 dm3 sulfanu na 50 g jodu je zapotřebí
….. x dm3 sulfanu
--------------------------------------------------------------------x/22,414 = 50/253,803
x = 22,414 . 50/253,803
3
x = 4,42 dm sulfanu Je zapotřebí 4,42 dm3 sulfanu. 80) Dolomit s hmotnostním obsahem 43 % uhličitanu vápenatého a 40 % uhličitanu hořečnatého byl rozložen žíháním. Jaké je složení výsledné směsi v hmotnostních procentech za předpokladu, že příměsi obsažené v dolomitu se žíháním nemění? M (CaO) = 56,08 g . mol-1, M (MgO) = 40,311 g . mol-1, M(CaCO3) = 100,09 g . mol-1, M (MgCO3) = 84,316 g . mol-1. zvolme 100 g dolomitu, sestávajícího ze 43 g uhličitanu vápenatého, 40 g uhličitanu hořečnatého a 17 g příměsí 43 g CaCO3 se rozloží podle rovnice CaCO3 = CaO + CO2 platí úměra 100,09 g CaCO3 se rozloží na ….. 56,08 g CaO 43 g CaCO3 se rozloží na
…..
x g CaO
------------------------------------------------------------43/100,09 = x/56,08 x = 56,08 . 43/100,09 = 24,09 g CaO 40 g MgCO3 se rozloží podle rovnice MgCO3 = MgO + CO2 platí úměra 84,316 g MgCO3 se rozloží na …………………40,311 g MgO 40 g MgCO3 se rozloží na ………………………. x g MgO --------------------------------------------------------------------------x/40,311 = 40/84,316
x = 40,311 . 40/ 84,316 = 19,12 g MgO
výsledná směs bude obsahovat 19,12 g MgO, 24,09 g CaO a 17 g příměsí, celkem 60,21 g obsah CaO bude (24,09/60,21).100 = 40,00 % hmot. CaO 139
obsah MgO bude (19,12/60,21) . 100 = 31,76 % hmot. MgO zbytek je obsah nečistot (17/60,21) . 100 = 28,23 % hmot. příměsí Výsledná směs bude obsahovat 40,00 % hmot. CaO, 31,76 % hmot. MgO a 28,23 % hmot. příměsí. 81) Jaký je úbytek hmotnosti 100 kg heptahydrátu síranu zinečnatého při ztrátě krystalické vody a vzniku síranu zinečnatého? M (ZnSO4 . 7 H2O) = 287,54 g . mol-1, M (ZnSO4) = 161,433 g . mol-1. úbytek vody odpovídající ztrátě krystalické vody pro látkové množství síranu zinečnatého 1 mol, je M (ZnSO4 . 7 H2O) - M (ZnSO4) = 126,107 g platí úměra 287,54 g ZnSO4 . 7 H2O ztratí
…..126,107 g vody
100 000 g ZnSO4 . 7 H2O ztratí ….. x g vody x/126,107 = 100 000/287,54 x = 126,107 . 100 000/287,54 = 43 857 g = 43,857 kg Úbytek hmotnosti bude 43,857 kg. 82) Kolik oxidu chromitého je obsaženo v 500 g síranu draselno-chromitého? M (Cr2O3) = 151,990 g . mol-1, M (KCr(SO4)2) = 233,2243 g . mol-1. platí, že 1 molekula Cr2O3 151,99 g Cr2O3
vznikne ze dvou molekul KCr(SO4)2 vznikne z 2 . 233,2243 g KCr(SO4)2
x g Cr2O3
vznikne z 500 g
-------------------------------------------------------------------------x/151,99 = 500/(2 . 233,2243)
x = (151,99 . 500)/ (2 . 233,2243)
x = 162,923 g Cr2O3 Obsahuje162,923 g Cr2O3. 83) Vyjádřete hmotnostní obsah boru v boraxu (dodekahydrátu tetraboritanu disodného), je-li čistota boraxu 96 % hmot. Ar (B) = 10,811, M (Na2B4O7 . 10 H2O) = 381,374 g . mol-1. Je-li čistota boraxu 96 % hmot., znamená to, že ve 100 g boraxu je přítomno 96 g čistého Na2B4O7 . 10 H2O
140
platí úměra 4 . 10,811 g B je obsaženo v ….. 381,374 g Na2B4O7 . 10 H2O x g B je obsaženo v …..
96 g Na2B4O7 . 10 H2O
--------------------------------------------------------------------------------x/(4 . 10,811) = 96/381,374
x = 4 . 10,811 . 96/381,374 = 10,89 g boru
100 g boraxu obsahuje 96 g čistého Na2B4O7 . 10 H2O, v kterých je 10,89 g boru Borax obsahuje 10,89 % hmot. boru. 84) Vyjádřete hmotnostní obsah hliníku v minerálu kaolinitu, je-li jeho vzorec Al2(OH)4Si2O6. Ar (Al) = 26,981, M (Al2(OH)4Si2O6) = 274,166 g . mol-1. platí úměra 2 . 26,981 g Al je obsaženo v ….. 274,166 g Al2(OH)4Si2O6 x g Al
je obsaženo v …..
100 g Al2(OH)4Si2O6
-----------------------------------------------------------------------x/(2 . 26,981) = 100/ 274,166
x = (2 . 26,981 . 100)/274,166
x = 19,68 % hmot. Kaolinit obsahuje 19,68 % hmot. hliníku. 85) V přírodním dusičnanu sodném byl zjištěn obsah dusíku 14,0 % hmot. Jaký je obsah nečistot v hmotnostních procentech za předpokladu, že nečistoty neobsahují dusík. Ar (N) = 14,0067, M (NaNO3) = 84,954 g . mol-1. obsah 14,0 % hmot. znamená, že ve 100 g přírodního dusičnanu je 14 g dusíku platí úměra 14,0067 g N je obsaženo v 14 g N je obsaženo v
….. 84,954 g dusičnanu sodného …..
x g dusičnanu sodného
---------------------------------------------------------------------------x = 84,954 . (14/14,0067) = 84,914 g NaNO3 100 g přírodního dusičnanu sodného obsahuje 84,914 g čistého dusičnanu, zbytek do 100 g jsou nečistoty – obsah nečistot je 15,086 % hmot. Obsah nečistot v přírodním dusičnanu je 15,086 % hmot.
141
při zaokrouhlování lze bez výpočtu dospět k výsledku 15% hmot., pokud Ar(N) ≈ 14 a M (NaNO3) ≈ 85,0 g . mol-1. 86) Při výrobě olova z galenitu (PbS) se vychází z koncentrátu o obsahu 90 % hmot. PbS. Jaké množství tohoto koncentrátu je zapotřebí k výrobě 1 tuny olova, pokud se olovo vyrábí s 80 %ní účinností? Ar (Pb) = 207,2, M(PbS) = 239,3 g . mol-1. 1 tuna je 106g na výrobu 207,2 g Pb je zapotřebí
….. 239,3 g PbS
na výrobu 106 g Pb je zapotřebí
…..
x g PbS
---------------------------------------------------------------------------x/239,3 = 106/207,2
x = 239,3 . 106/207,2 = 1,155 . 106 g PbS tedy 1,155 tun PbS
vzhledem k tomu, že účinnost je 80% - je třeba 1,155/0,8 = 1,444 t PbS vzhledem k tomu, že koncentrát je 90%ní, je třeba 1,444/0,9 = 1,604 t koncentrátu K výrobě jedné tuny olova je zapotřebí 1,604 tun koncentrátu. 87) Vypočítejte složení ekvimolární směsi dusíku a vodíku v hmotnostních procentech. Ekvimolární směs znamená rovnost látkových množství, jinak řečeno poměr látkových množství je 1 : 1. M (H2) = 2,016 g . mol-1, M (N2) = 28, 0134 g . mol-1 Směs obsahuje látkové množství 1 mol dusíku, tedy 28,0134 g dusíku a látkové množství 1 mol vodíku tedy 2,016 g vodíku 30,0294 g směsi tedy obsahuje 28,0134 g dusíku a 2,016 g vodíku obsah dusíku je (28,0134/30,0294) . 100 = 93,287 % hmot. obsah vodíku je (2,016/30,0294) . 100 = 6,713 % hmot. Směs obsahuje 93,287 % hmot. dusíku a 6,713 % hmot. vodíku. 88) Množství bromu ve formě bromidů v mořské vodě je 0,004 % hmot. V jakém množství mořské vody je obsažen 1 kg bromu? Obsah 0,004 % hmot. bromidů znamená, že 100 kg mořské vody obsahuje ….. 0,004 kg bromidů x kg mořské vody obsahuje
….. 1 kg bromidů
--------------------------------------------------------------------x/100 = 1/0,004 x = 25000 kg tedy 25 tun mořské vody 1 kg bromu je obsažen ve 25 tunách mořské vody. 142
89) Mořská voda obsahuje 3,5 % hmot. chloridů. Z nich 75 % je chlorid sodný. V jakém množství mořské vody je obsažena 1 tuna NaCl? Obsah NaCl v mořské vodě je 3,5 . 0,75 = 2,625 % hmot. NaCl platí úměra
100 kg mořské vody obsahuje ….. 2,625 kg NaCl ….. 1000 kg NaCl
x kg obsahuje
------------------------------------------------------------------------x/100 = 1000/2,625 x = 100 . 1000/2,625 = 38 095 kg tedy 38,095 tun mořské vody 1 tuna NaCl je obsažena v 38,095 tunách mořské vody. 90) Dokonalým spálením 1 g koksu zbaveného vlhkosti bylo získáno 1,68 dm3 oxidu uhličitého za normálních podmínek. Jaký je obsah nespalitelných látek v hmotnostních procentech. Ar (C) = 12,011. 1,68 dm3 oxidu uhličitého za normálních podmínek odpovídá látkovému množství oxidu uhličitého 1,68/22,414 = 0,07495 mol. spalování koksu (uhlíku) probíhá podle rovnice C + O2 = CO2 , takže vypočtené látkové množství 0,07495 mol oxidu uhličitého vzniklo spálením stejného látkového množstvím uhlíku, tedy látkového množství 0,07495 mol toto látkové množství odpovídá hmotnosti 0,07495 . 12,011 = 0,900 g uhlíku původní 1 g tedy obsahuje 0,900 g uhlíku, zbytek (0,1 g) jsou nespalitelné látky 0,1 g z 1 g představuje 10 % hmot. Obsah nespalitelných látek je 10 % hmot. 91) Objemové složení plynu je 50 % dusíku, 30 % NO a 20 % amoniaku. Jaká je hmotnost dusíku obsažená v 10 dm3 této směsi? Ar (N) = 14,0067. Objemová procenta jsou současně procenta molární. 143
10 dm3 sestává z 5 dm3 N2, 3 dm3 NO a 2 dm3 NH3 5 dm3 N2, odpovídá látkovému množství molekulárního dusíku 5/22,414 = 0,223 mol, což v přepočtu na hmotnost odpovídá 0,223 . 28,0134 = 6,249 g (ve vzduchu je dusík ve formě dvouatomové molekuly!) 3 dm3 NO odpovídá látkovému množství NO 3/22,415 = 0,1338 což odpovídá v přepočtu na hmotnost dusíku 0,1338 . 14,0067 = 1,875 g 2 dm3 NH3 odpovídá látkovému množství amoniaku 2/22,414 = 0,0892 mol, což odpovídá v přepočtu na hmotnost dusíku 0,0892 . 14,0067 = 1,25 g celkové množství dusíku je 6,249 + 1,875 + 1,25 = 9,374 g Ve směsi je 9,374 g dusíku. 92) Vápenec s obsahem nečistot 8 % hmot. byl vypálen na oxid vápenatý. Za předpokladu, že obsah nečistot se pálením nemění, vypočtěte obsah CaO v hmotnostních procentech ve výsledném produktu. M (CaO) = 56,08 g . mol-1, M (CaCO3) = 100,09 g . mol-1. Ve 100 g vápence je 92 g čistého vápence a 8 g nečistot rozklad vápence probíhá podle rovnice CaCO3 = CaO + CO2 z 92 g vápence vznikne oxid vápenatý podle úměry 100,09 g vápence ….. vznikne 56,08 g CaO 92 g vápence ….. vznikne x -----------------------------------------x = (56,08/100,09) . 92 = 51,547 g CaO výsledná směs tak bude obsahovat 51,547 g CaO a 8 g nečistot, celkem 59,547 g obsah CaO v hmotnostních procentech bude - (51,547/59,547) . 100 = 86,56 % Obsah CaO v hmotnostních procentech bude 86,56 %. 93) Mastek je zásaditý křemičitan hořečnatý s hmotnostním složením 19,224 % hořčíku, 29,621% křemíku, 0,532 % vodíku, zbytek je kyslík. Určete vzorec minerálu. Ar (Mg) = 24,305, Ar (Si) = 28,086, Ar (H) = 1,008, Ar (O) = 16,000. ve 100 g mastku je 19,224 g Mg což odpovídá látkovému množství 19,224/24,305 = 0,7909 mol, 29,621 g Si což odpovídá látkovému množství 29,621/28,086 = 1,0547 mol 0,532 g H což odpovídá látkovému množství 0,532/1,008 = 0,5278 mol 100 - 19,224 – 29,621 – 0,532 = 50,623 g kyslíku což odpovídá látkovému množství 50,623/16 = 3,1639 mol molární poměr Mg : Si : H : O je 0,7909 : 1,0547 : 0,5278 : 3,1639 resp. 1,4985 : 1,9982 : 1 : 5,9945 po zaokrouhlení 1,5 : 2 : 1 : 6
144
protože stechiometrické koeficienty musí být celá čísla, po vynásobení dvěma je molární poměr Mg : Si : H : O roven 3 : 4 : 2 : 12 Vzorec je Mg3(OH)2Si4O10. 94) Jaký je obsah oxidu fosforečného ve fluoroapatitu Ca5F(PO4)3, přesněji ve fluoridtris(fosforečnanu) pentavápenatém. Obsah vyjádřete v hmotnostních procentech. M (P2O5) = 141,9445 g . mol-1, M (Ca5F(PO4)3) = 504,3121 g . mol-1. Platí, že ve dvou molekulách fluorid-tris(fosforečnanu)pentavápenatého jsou tři molekuly oxidu fosforečného 2 Ca5F(PO4)3 obsahují 3 P2O5 platí úměra 2 . 504,3121 g Ca5F(PO4)3 ….. obsahují 3 . 141,9445 g P2O5 ve 100 g
…..
je x gramů
--------------------------------------(3 . 141,9445)/(2 . 504,3121) . 100 = 42,22 % hmot. oxidu fosforečného Ve fluoroapatitu je 42,22 % hmot. P2O5. 95) Složení sodnovápenatého skla lze vyjádřit vzorcem Na2O . CaO . 6 SiO2. Vypočítejte teoretickou spotřebu surovin, uhličitanu sodného, vápence a oxidu křemičitého na 100 kg skla. M (Na2O . CaO . 6 SiO2) = 478,549 g . mol-1, M (Na2CO3) = 105,989 g . mol-1, M (SiO2) = 60,085 g . mol-1, M (CaCO3) = 100,09 g . mol-1. 100 kg sodnovápenatého skla představuje látkové množství 100 000/478,549 = 208,96 mol protože látkové množství 1 mol Na2O lze získat z látkového množství 1 mol Na2CO3, je na výrobu 208,96 mol sodnovápenatého skla třeba použít látkové množství 208,96 mol uhličitanu sodného, což představuje hmotnost 208,96 . 105,989 = 22 148 g tedy 22,148 kg uhličitanu sodného stejně tak je třeba použít látkové množství 208,96 mol CaCO3 což v přepočtu na hmotnost je 208,96 . 100,09 = 20 915 g tedy 20,915 kg CaO látkového množství oxidu křemičitého je třeba použít 6 . 208,96 = 1 253,76 mol, což v přepočtu na hmotnost činí 1 253,76 . 60,085 = 75 332,17 g, tedy 75,33 kg SiO2. Na přípravu 100 kg sodnovápenatého skla je třeba použít 22,148 kg uhličitanu sodného, 75,33 kg SiO2 a 20,915 kg CaO.
145
96) Kolik mědi je obsaženo v 5 kg pentahydrátu síranu měďnatého s čistotou 95 % hmot.? Ar(Cu) = 63,546 g . mol-1, M (CuSO4 . 5 H2O) = 249,680 g . mol-1. V 5 kg surového pentahydrátu síranu měďnatého je 5 . 0,95 = 4,75 kg čistého pentahydrátu síranu měďnatého v látkovém množství pentahydrátu síranu měďnatého 1 mol je látkové množství mědi 1 mol ve 249,680 g CuSO4 . 5 H2O je proto 63,546 g Cu platí proto úměra 249,680 g CuSO4 . 5 H2O ….. 63,546 g Cu …..
4 750 g
x
----------------------------------------------x = (4 750/249,68) . 63,546 = 1 209 g Cu tedy 1,209 kg Cu V 5 kg surového CuSO4.5H2O je obsaženo 1,209 kg Cu.
97) Hmotnost čistého uhličitanu vápenatého při termickém zpracování poklesla o 11 %. Jaký je molární poměr oxidu vápenatého a uhličitanu vápenatého ve směsi získané termickým zpracováním? M (CO2) = 44,02 g . mol-1, M (CaCO3) = 100,09 g . mol-1. Termické zpracování probíhá podle rovnice CaCO3 = CaO + CO2 pro jednoduchost vyjdeme ze 100 g uhličitanu vápenatého, potom hmotnost poklesla o 11 g, na hmotnost 89 g uvolnilo se tedy 11 g CO2, což představuje látkové množství 11/44,02 = 0,250 mol oxidu uhličitého původních 100 g CaCO3 představovalo látkové množství 100/100,09 = 0,999 mol z tohoto množství se látkové množství 0,25 mol přeměnilo na oxid vápenatý (podle uvedené rovnice) a látkové množství 0,749 mol uhličitanu zůstalo nepřeměněno Molární poměr CaO : CaCO3 ve výsledné směsi byl 0,25 : 0,749, zaokrouhleně 1 : 3. 98) Jaké látkové množství vody vznikne při sloučení vodíku o objemu 20 dm3 (za normálních podmínek) a 1 kg kyslíku? Který plyn je v přebytku? M (O2) = 32,000 g . mol-1. Spalování probíhá podle rovnice 2 H2 + O2 = 2 H2O 146
20 dm3 vodíku odpovídá látkovému množství 20/22,414 = 0,892 mol podle uvedené rovnice vznikne látkové množství 0,892 mol vody na reakci látkového množství 0,892 mol vodíku je zapotřebí látkové množství 0,446 mol kyslíku, což představuje hmotnost 0,446 . 32 = 14,272 g kyslíku Vznikne látkové množství 0,446 mol vody. Kyslík je v přebytku. 99) Dokonalým spálením methanu vznikl oxid uhličitý o objemu 100 m3 (měřeno za normálních podmínek). Vypočítejte hmotnost spáleného methanu. M (CH4) = 16,043 g . mol-1. Spalování methanu probíhá podle rovnice CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2O vznikne 100 m3 CO2 (měřeno za normálních podmínek), přepočteno na látkové množství jde o 100 000/22,414 = 4 461,5 mol protože podle rovnice vznikne z látkového množství 1 molu methanu jeden mol oxidu uhličitého, vzniklo 4 461,5 mol oxidu uhličitého ze 4 461,5 mol methanu to představuje hmotnost 4 461,5 . 16,043 = 71 575,8 g tj. 71,6 kg CH4. Hmotnost spáleného methanu je 71,6 kg CH4. 100) Oxid dusičitý se skládá ze směsi monomeru a dimeru (N2O4). Jaký je molární poměr monomeru a dimeru, když byla stanovena molární hmotnost 57,8 g . mol-1. M (NO2) = 46,005 g . mol-1. Je-li M (NO2) = 46,005 g . mol-1 je M (N2O4) dvojnásobkem, tudíž 92,010 g . mol-1 průměrná molární hmotnost směsi je dána rovnicí M(směsi) = x. M(NO2) + y . M(N2O4) kde x a y jsou molární zlomky monomeru a dimeru, přičemž platí, že x + y = 1 po dosazení 57,8 = x . 46,005 + (1 – x) . 92,01 57,8 = 46,005x + 92,01 - 92,01x -34,21 = -46,005x x = 0,744 tudíž y = 0,256 Molární poměr NO2 : N2O4 je 0,744 : 0,256. 101) Jaké látkové množství obsahuje 0,25 kg dusičnanu stříbrného? M (AgNO3) = 169,83 g . mol-1. 0,25 kg = 250 g 147
250 : 169,83 = 1,472 mol AgNO3 Jedná se o látkové množství 1,472 molu AgNO3. 102) Je zapotřebí navážit látkové množství 1,8 . 10-3 mol dodekahydrátu hydrogenfosforečnanu draselného. Spočtěte navážku v gramech s přesností na čtyři desetinná místa. M (K2HPO4 . 10 H2O) = 358,141 g . mol-1. M (K2HPO4 . 10 H2O) = 358,141 g . mol-1, tzn., že jeden mol váží 358,141 g 1,8 . 10-3 . 358,141 = 0,6447 g Navážka je 0,6447 g K2HPO4 . 10 H2O. 103) O jaké látkové množství se jedná, jestliže jsme do reakční směsi přidali 0,75 cm 3 hexanu s hustotou 0,6594 g . cm-3? M (C6H14) = 86,178 g . mol-1) 0,75 cm3 hexanu představuje 0,75 cm3 . 0,6594 g.cm-3 = 0,49455 g hexanu 0,49455 g hexanu představuje látkové množství 0,49455 g / 86,178 g . mol-1 = 5,739 . 10-3 mol Jedná se o látkové množství 5,739 . 10-3 mol hexanu. 104) V 0,25 dm3 roztoku je obsaženo 6,3013 g kyseliny dusičné. Jaká je koncentrace kyseliny dusičné vyjádřená v mol.dm-3? M (HNO3) = 63,013 g . mol-1. 6,3013 g kyseliny dusičné představuje látkové množství 0,1mol, protože M (HNO3) = 63,013 g . mol-1. je-li v 0,25 dm-3 látkové množství 0,1 mol, je v 1 dm-3 látkové množství 0,4 mol Koncentrace je 0,4 mol . dm-3. 105) Roztok obsahuje látkové množství 0,24 mol hydroxidu sodného. Jaké látkové množství kyseliny trihydrogenfosforečné je třeba k roztoku přidat, aby vznikl fosforečnan trisodný Na3PO4? M (H3PO4) = 97,995 g . mol-1, M (NaOH) = 40 g . mol-1. Reakce bude probíhat podle rovnice 3 NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3 H2O ke zreagování látkového množství 3 molůNaOH je zapotřebí 1 mol H3PO4, na zreagování látkového množství 0,24 mol NaOH je proto zapotřebí látkové množství 0,08 mol H3PO4 Je zapotřebí látkové množství 0,08 mol H3PO4. 106) Jaké látkové množství křemíku je zapotřebí na reakci 10,1 g uhlíku s křemíkem, vznikáli při reakci sloučenina o vzorci SiC? Ar (Si) = 28,0860, Ar (C) = 12,011. Ze vzorce vyplývá, že při reakci reaguje vždy stejné látkové množství Si a C 148
přitom 10,1 g uhlíku (Ar (C) = 12,011) odpovídá 10,1 : 12,011 = 0,841 mol C Látkové množství Si, kterého je zapotřebí, činí 0,841 mol. 107) Určete látkové množství vodíku a dusíku, které se sloučí za vzniku 600 g amoniaku. M (NH3) = 17,030 g . mol-1. 600 g amoniaku odpovídá látkovému množství 600/17,03 = 35,232 mol amoniak vzniká podle rovnice N2 + 3 H2 = 2 NH3 pro látková množství platí poměr
1
:
3
=
2
tudíž pro látkové množství amoniaku 35,232 mol platí poměr 17,616 : 52,848 = 35,23 Je zapotřebí látkové množství 17,616 mol dusíku a látkové množství 52,848 mol vodíku. 108) Vypočítejte hmotnost a látkové množství hydridu vápenatého potřebného k přípravě 9 dm3 vodíku, měřeno za standardních podmínek. M (CaH2) = 42,096 g . mol-1. Příprava vodíku z hydridu vápenatého probíhá podle rovnice CaH2 + 2 H2O = Ca(OH)2 + 2 H2 má-li vzniknout 9 dm3 vodíku, jedná se o látkové množství 9 : 22,414 = 0,4015 mol vodíku pro vznik látkového množství 0,4015 mol vodíku je zapotřebí látkového množství 0,2008 mol hydridu vápenatého, což představuje 0,2008 . 42,096 = 8,453 g hydridu vápenatého Je zapotřebí látkové množství 0,2008 mol hydridu vápenatého, což je 8,453 g. 109) Jaká je molární hmotnost plynu, jestliže jeho 2 g zaujímají za normálních podmínek objem 2 632 cm3? Objem 2 632 cm3 představuje látkové množství 2,632 dm3/ 22,414 = 0,1174 mol 0,1174 mol ….. 2 g 1 mol x x = (1/0,1174) . 2 = 17,036 g . mol-1 Molární hmotnost plynu je 17,036 g . mol-1. 110) Kolik m3 kyslíku se spotřebuje na dokonalé spálení 7,5 m3 methanu? Spalování probíhá podle rovnice CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2O
149
plyny reagují v objemových poměrech 1 objem CH4 + 2 objemy O2 7,5 m3 CH4 + 15 m3 O2 Spotřebuje se 15 m3 O2. 111) Kolik m3 kyslíku se spotřebuje na nedokonalé spálení 7,5 m3 methanu, předpokládáme-li spálení na oxid uhelnatý a vodu? Spalování probíhá podle rovnice 2 CH4 + 3 O2 = 2 CO + 4 H2O plyny reagují v objemových poměrech 2 objemy CH4 + 3 objemy O2 7,5 m3 CH4 + x m3 O2 x/3 = 7,5/2
x = 3 . 7,5/2 = 11,25 m3
Spotřebuje se 11,25 m3 O2. 112) Vypočítejte látkové množství chloru a křemíku v chloridu křemičitém o hmotnosti 50g. -1 M (SiCl4) = 169,898 g . mol . 50 g SiCl4 představuje látkové množství 50/169,898 = 0,2943 mol látkové množství Si je stejné, jako látkové množství SiCl4, látkové množství Cl je čtyřikrát větší tedy 1,177 mol. Látkové množství Si je 0,2943 mol a látkové množství Cl je 1,177 mol. 113) Vyjádřete obsah kyslíku v síranu amonném v hmotnostních procentech. Ar(O) = 16,000, -1 M((NH4)2SO4) = 132,194 g . mol . V jedné molekule síranu amonného (NH4)2SO4 jsou čtyři atomy kyslíku. protože M((NH4)2SO4) = 132,194 g . mol-1, je ve 132,194 g síranu amonného 4 . 16,000 g kyslíku (Ar(O) = 16,000) hmotnostní procenta kyslíku udávají, kolik gramů kyslíku je ve 100 g síranu amonného. potom platí 132,194 g (NH4)2SO4 obsahuje ….. 4 . 16,000 g O 100 g (NH4)2SO4 obsahuje ….. xgO x = (100/132,194) . 4 . 16,000 = 48,41 % O Obsah kyslíku v (NH4)2SO4 je 48,41 % hmot.
150
114) Určete hmotnostní procenta uhlíku v uhličitanu vápenatém. M (CaCO3) = 100,09 g. -1 mol , Ar (C) = 12,011. V jedné molekule uhličitanu vápenatého CaCO3 je jeden atom uhlíku. protože M(CaCO3) = 100,09 g . mol-1, je ve 100,09 g CaCO3 právě 12,011 g uhlíku (Ar (C) = 12,011). hmotnostní procenta v tomto případě udávají, kolik gramů uhlíku je ve 100 g uhličitanu vápenatého. 100,09 g CaCO3 obsahuje ….. 12,011 g C 100 g CaCO3 obsahuje ….. x g C x = (100/100,09) . 12,011 = 12,00 % C V uhličitanu vápenatém je 12,00 % hmot. C. 115) Určete hmotnostní procenta uhlíku v 1,2 - dichlortetrafluorethanu. Ar (C)= 12,011, -1 M (C2F4Cl2) = 170,91 g . mol . Ve 170,91 gramech 1,2 - dichlortetrafluorethanu (M (C2Cl2F4) = 170,91 g . mol-1) je 2.12,011 gramů uhlíku (Ar (C) = 12,011) platí 170,91 g 1,2 - dichlortetrafluorethanu obsahuje 100 g 1,2 - dichlortetrafluorethanu obsahuje
….. 24,022 gramů uhlíku ….. x gramů uhlíku
x = (100/170,91).24,022 = 14,06% hmot. C Obsah uhlíku je 14,06 % hmot. 116) Určete hmotnostní procenta uhlíku a vodíku v naftalenu. M (C10H8) = 128,174 g . mol-1, Ar (H) = 1,008, Ar (C) = 12,011. V molekule benzenu je deset atomů uhlíku (10 . 12,011g = 120,11 g uhlíku) a osm atomů vodíku (8 . 1,008 g = 8,064 g vodíku). v 128,174 g naftalenu je tedy 120,11 g uhlíku, což představuje (120,11/128,174) . 100 = 93,71 % hmot. Zbytek je obsah vodíku - 6,29% hmot. Naftalen obsahuje 93,71 % hmot. uhlíku a 6,29 % hmot. vodíku.
151
117) Jaká je relativní atomová hmotnost kovu, jestliže při rozpuštění jeho 19,457 g v kyselině 3 chlorovodíkové vzniklo 6,67 dm vodíku? Objem vodíku byl měřen za normálních podmínek; při rozpouštění vznikla sůl kovu s oxidačním číslem 2. Protože vzniká sůl kovu s oxidačním číslem 2, probíhá rozpouštění podle reakce Me + 2 HCl = MeCl2 + H2 z této rovnice vyplývá, že látkovému množství 1 mol kovu odpovídá látkové množství 1 mol plynného vodíku, tj. za normálních podmínek 22,414 dm3 vodíku. vodíku vzniklo 6,67 dm3 (za normálních podmínek), což odpovídá látkovému množství 6,67/22,414 = 0,2976 molu vodíku. aby vzniklo 0,2976 molu vodíku, muselo dojít k rozpuštění 0,2976 molu kovu mezi látkovým množstvím vodíku a kovu platí totiž podle výše uvedené rovnice poměr 1:1 množství rozpuštěného kovu 19,457 g odpovídá 0,2976 molu, takže platí 0,2976 molu ….. 1 mol …..
19,457 g xg
x = (1/0,2976) . 19,457 = 65,38 g Relativní atomová hmotnost kovu je 65,38 g . mol-1. 118) Kolik litrů oxidu uhličitého, měřeno za normálních podmínek, -1 rozkladem 200 g MgCO3? M (MgCO3) = 84,31 g . mol .
vznikne tepelným
Tepelný rozklad probíhá podle rovnice MgCO3 = MgO + CO2 z jednoho molu uhličitanu hořečnatého (tj. z 84,31 gramů) vznikne jeden mol oxidu uhličitého, což představuje za normálních podmínek objem 22,414 dm3. potom platí 84,31 g MgCO3 odpovídá ….. 200 g MgCO3 odpovídá …..
22,414 dm3 x dm3
x = (200/84,31) . 22,414 = 53,17 dm3 CO2 Vznikne 53,17 dm3 CO2. -1
119) Jaká je hustota oxidu uhličitého za normálních podmínek? M(CO2) = 44,01 g . mol . Za normálních podmínek představuje jeden mol oxidu uhličitého (tj. 44,01 g) objem 22,415 dm3 152
hustota je hmotnost jednotky objemu ρ = m/V = 44,01 g/22,415 dm3 = 1,963 g . dm-3 Hustota oxidu uhličitého je 1,963 g . dm-3. 120) Vypočítejte, kolik gramů kyseliny sírové je nutno použít k neutralizaci 5 g hydroxidu -1 -1 sodného. M (NaOH) = 40 g . mol , M (H2SO4) = 98,08 g . mol . Neutralizace hydroxidu sodného probíhá podle rovnice 2 NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2 H2O na dva moly hydroxidu sodného (tj. na 2 . 40 g) je zapotřebí jeden mol kyseliny sírové (tj. 98,08 g). platí tedy na 80 g NaOH je zapotřebí ….. na 5 g NaOH je zapotřebí …..
98,08 g H2SO4 x g H2SO4
x = (5/80) . 98,08 = 6,13 g H2SO4 Je zapotřebí 6,13 g H2SO4. 121) Při vysušení pentahydrátu síranu měďnatého získáme bezvodý síran měďnatý. Kolik hmotnostních procent síranu měďnatého obsahuje pentahydrát síranu měďnatého? Kolik vody odpaříme při vysušení 10 kg pentahydrátu síranu měďnatého? M (CuSO4 . 5 H2O) -1
= 249,68 g . mol-1, M (CuSO4)= 159,604 g . mol . Podíl síranu měďnatého v procentech spočítáme podle úměry 249,68 g CuSO4 . 5 H2O obsahuje ….. 159,604 g CuSO4 100 g CuSO4 . 5 H2O obsahuje ….. x g CuSO4 x = (100/249,68) . 159,604 = 63,92 % hmot. CuSO4 podíl vody v procentech je 100 – 63,92 = 36,08 % hmot. 10 kg pentahydrátu s 36,08 % hmot. vody obsahuje 3,608 kg vody Podíl CuSO4 v CuSO4 . 5 H2O je 63,92 % hmot., v 10 kg CuSO4 . 5 H2O je 3,608 kg vody.
153
122) Kolik oxidu měďnatého teoreticky vznikne z 2,5 kg pentahydrátu síranu měďnatého po jeho rozpuštění, vysrážení ve formě hydroxidu měďnatého, jeho izolaci a převedení -1 vyžíháním na oxid měďnatý? M (CuSO4 . 5 H2O) = 249,680 g.mol , M (CuO) = 79,539 -1
g . mol ). Rovnice rozkladu pentahydrátu síranu měďnatého na oxid měďnatý není třeba vyčíslovat, platí totiž, že z jedné molekuly CuSO4 . 5 H2O vznikne jedna molekula CuO CuSO4 . 5 H2O CuO z 249,68 g pentahydrátu síranu amonného (M (CuSO4 . 5 H2O) = 249,68 g . mol-1) vznikne 79,539 g oxidu měďnatého (M (CuO) = 79,539 g . mol-1) platí proto z 249,68 g pentahydrátu síranu amonného vznikne ….. 79,539 g oxidu měďnatého z 2500 g pentahydrátu síranu amonného vznikne ….. x g oxidu měďnatého x = (2500/249,68) . 79,539 = 796,41 g CuO Vznikne 796,41 g CuO. 123) Kolik hmotnostních procent síranu vápenatého obsahuje dihydrát síranu vápenatého? -1 -1 M (CaSO4 . 2 H2O) = 172,174 g . mol , M (CaSO4) = 136,143 g . mol . Jeden mol dihydrátu síranu vápenatého (172,174 g) obsahuje 136,143 g CaSO4 potom platí 172,174 g dihydrátu síranu vápenatého obsahuje ….. 136,143 g CaSO4 100 g dihydrátu síranu vápenatého obsahuje ….. x gramů CaSO4 x = (100/172,174) . 136,143 = 79,07 % hmot. CaSO4 CaSO4.2 H2O obsahuje 79,07 % hmot. CaSO4. 124) Při dokonalém vysušení 150 g síranu vápenatého bylo získáno 118,61 g bezvodého síranu vápenatého. Rozhodněte, zda původní sloučenina byla semihydrátem nebo -1 dihydrátem síranu vápenatého. M (CaSO4) = 136,14 g . mol , M (CaSO4 . 0,5 H2O) -1
-1
= 145,13 g . mol , M (CaSO4 . 2H2O) = 172,174 g . mol . Pokud je původní síran vápenatý semihydrát, vznikne při vysušení jednoho molu (145,13 g) jeden mol bezvodého síranu vápenatého, tj. 136,14 g. Při vysušení 150 g by měla platit úměra 145,13 g dihydrátu odpovídá ….. 136,14 gramů bezvodého síranu vápenatého 150 g dihydrátu odpovídá ….. x gramů bezvodého síranu vápenatého x = (150/145,13) . 136,14 = 140,7 g CaSO4 154
pokud je původní síran vápenatý dihydrát, vznikne při vysušení jednoho molu (172,174 g) jeden mol bezvodého síranu vápenatého, tj. 136,14 g, při vysušení 150 g by měla platit úměra 172,174 g dihydrátu odpovídá ….. 136,14 gramů bezvodého síranu vápenatého 150 g dihydrátu odpovídá ….. x gramů bezvodého síranu vápenatého x = (150/172,174) . 136,14 = 118,6 g CaSO4 Původní síran vápenatý je dihydrát. 3
125) Kolik krychlových metrů kyslíku je zapotřebí ke spálení 18 m vodního plynu? Vodní o plyn je složen z 50 % obj. CO a 50 % obj. H2. Objem plynu se měří při teplotě 30 C a tlaku 200 kPa. Protože složení vodního planu je 50% objemových vodíku a 50% objemových oxidu uhelnatého, je 18 m3 vodního plynu složeno z 9 m3 vodíku a 9 m3 oxidu uhelnatého vodík je spalován podle rovnice 2 H2(g) + O2(g) = 2 H2O (g) podle této rovnice reaguje jeden objemový díl kyslíku se dvěma objemovými díly vodíku, znamená to, že ke spálení 9 m3 vodíku je zapotřebí 4,5 m3 kyslíku. oxid uhelnatý je spalován podle rovnice 2 CO(g) + O2(g) = 2 CO2(g) podle této rovnice je zapotřebí na jeden objemový díl kyslíku dvou objemových dílů oxidu uhelnatého a na 9 m3 oxidu uhelnatého je proto zapotřebí 4,5 m3 kyslíku Celkem je zapotřebí 9 m3 kyslíku. Údaj o teplotě a tlaku je zbytečný. 3
3
126) Kolik dm kyslíku je zapotřebí k úplné oxidaci 4 m oxidu siřičitého? Oxid siřičitý se oxiduje podle rovnice 2 SO2 + O2 = 2 SO3 podle této rovnice je zapotřebí jeden objemový díl kyslíku na dva objemové díly oxidu siřičitého na 4 m3 oxidu siřičitého je proto zapotřebí 2 m3 kyslíku, což je 2000 dm3 Je zapotřebí 2000 dm3.
155
127) K roztoku, který obsahuje 0,4 mol FeCl3, přidáme 0,3 mol NaOH. Kolik molů Fe(OH)3 vzniklo a kolik mol FeCl3 zbylo? V roztoku probíhá reakce FeCl3 + 3 NaOH = Fe(OH)3 + 3 NaCl podle této reakce reaguje látkové množství 1 mol FeCl3 se 3 moly NaOH na 0,4 mol FeCl3 by proto bylo zapotřebí 1,2 mol NaOH, které však nejsou v roztoku k dispozici z toho plyne, že chlorid železitý je v přebytku vzhledem k hydroxidu sodnému znamená to úměru 1 mol FeCl3 potřebuje ….. 3 mol NaOH x mol FeCl3 potřebuje ….. 0,3 mol NaOH je zřejmé, že při spotřebování veškerého množství NaOH (0,3 molů) se spotřebuje pouze 0,1 mol FeCl3 zbytek, tj. 0,3 mol (0,4 – 0,1) nezreaguje vzhledem k tomu, že z jednoho mol FeCl3 vznikne 1 mol Fe(OH)3, vznikne z 0,1 mol FeCl3 0,1 mol Fe(OH)3. Vzniklo 0,1 mol Fe(OH)3 a nezreagovalo 0,3 mol FeCl3. 128) Jaké látkové množství vody získáme redukcí 450 g CuO vodíkem? M (CuO) = 79,54 g. -1 mol . Redukce probíhá podle rovnice CuO + H2 = Cu + H2O z jednoho molu vznikne 1 mol vody 450 g CuO odpovídá látkovému množství450/79,54 = 5,658 mol CuO z 5,658 mol CuO vznikne proto 5,658 mol vody. Vznikne 5,658 mol vody. 129) Kolik kilogramů železa vznikne redukcí 0,75 tuny oxidu -1
železitého? M (Fe2O3)
= 159,692 g . mol , Ar (Fe) = 55,847. Redukce oxidu železitého probíhá bez ohledu na redukční činidlo tak, že z jedné molekuly oxidu železitého mohou vzniknout dva atomy železa
156
platí proto Fe2O3 2 . z 1 molu Fe2O3 tj. ze 159,692 g vzniknou z 0,75 tuny (tj. 750 000 g) vznikne
Fe 2 moly Fe tj. 2 . 55,847 t..j 111,694 g x gramů Fe
x = (750 000/159,692) . 111,694 = 524 575,42 g tj. 524,57 kg Fe Vznikne 524,57 kg Fe. 130) V původní směsi bylo 9 molů vodíku a 8 molů dusíku. Chemickou reakcí směsi byly získány 4 moly amoniaku (reakce neprobíhá se 100 % výtěžkem). Kolik molů vodíku a dusíku nezareagovalo? Reakce probíhá podle rovnice N2 + 3 H2 = 2 NH3 podle této reakce je ke vzniku 4 molů amoniaku zapotřebí 6 molů vodíku a 2 moly dusíku z 9 molů vodíku proto 6 molů zreaguje a 3 moly zůstanou nezreagovány z 8 molů dusíku zreagují dva moly, zbude proto 6 molů dusíku Nezreagovalo látkové množství 3 moly vodíku a látkové množství 6 molů dusíku. 131) K roztoku, který obsahuje 20 g H2SO4, bylo přidáno 20 g NaOH. Určete, zda je vzniklý -1
-1
roztok zásaditý, nebo kyselý. M (NaOH) = 40,00 g . mol , M (H2SO4) = 98,08 g . mol . Molární hmotnost kyseliny sírové je 98,08 g . mol-1, takže 20 g odpovídá látkovému množství 20/98,08 = 0,2039 molu kyseliny sírové molární hmotnost hydroxidu sodného je 40,00 g . mol-1, takže 20 g odpovídá látkovému množství 20/40 = 0,5 molu hydroxidu sodného reakce probíhá podle rovnice H2SO4 + 2 NaOH = Na2SO4 + 2 H2O podle této reakce je na jeden mol kyseliny sírové k úplné neutralizaci zapotřebí 2 molů hydroxidu sodného na neutralizaci 0,2039 molů kyseliny sírové by bylo zapotřebí 2 . 0,2039 = 0,4078 molů hydroxidu sodného - toho je k dispozici 0,5 molu hydroxidu sodného je přebytek, roztok bude reagovat alkalicky Roztok bude reagovat alkalicky.
157
132) Směs plynů obsahuje 11 molů NO a 13 molů O2. Oxidační reakcí vznikne 8 molů NO2. Kolik molů NO a O2 se této rekce nezúčastní? Probíhá reakce 2 NO + O2 = 2 NO2 podle této reakce vzniknou ze dvou molů NO a jednoho molu kyslíku dva moly NO2 aby vzniklo 8 molů NO2, musí zreagovat 4 moly kyslíku a 8 molů NO. Lze sestavit bilanci NO O2 = NO2 2 moly 1 mol = 2 moly 8 molů 4 moly = 8 molů z původních 11 molů NO jich zreagovalo 8, zbyly tedy 3 moly NO z původních 13 molů O2 zreagovaly 4 moly, zbylo tedy 9 molů kyslíku Zbylo látkové množství 3 moly NO a 9 molů kyslíku. 133) Kolik litrů třaskavého plynu se získá za normálních podmínek rozkladem 5 molů vody? Třaskavý plyn je výbušná směs kyslíku a vodíku v objemových poměrech určených složením vody. Třaskavý plyn vzniká reakcí 2 H2O = 2 H2 + O2 třaskavý plyn je směsí vodíku a kyslíku, podle výše uvedené reakce vzniknou ze dvou molů vody tři moly plynu (dva moly vodíku a jeden mol kyslíku) z jednoho molu vody vznikne 1,5 molu třaskavého plynu, z 5 molů vody vznikne 7,5 molů třaskavého plynu za normálních podmínek zaujímá jeden mol plynu objem 22,414 dm3, potom 7,5 molů odpovídá 7,5 . 22,414 = 168,1 dm3 Vznikne 168,1 dm3 třeskavého plynu. 134) Jedenáct dm3 vodíku ve směsi se čtyřmi dm3 kyslíku reagovalo za vzniku vody. Kterého plynu byl přebytek a kolik dm3? Objemy plynů byly měřeny za normálních podmínek. Vodík s kyslíkem reaguje podle rovnice 2 H2 + O2 = 2 H2O reagují tedy dva dm3 vodíku s jedním dm3 kyslíku, na 4 dm3 kyslíku je proto zapotřebí 8 dm3 vodíku 158
2 dm3 vodíku 8 dm3 vodíku
+ 1 dm3 kyslíku + 4 dm3 kyslíku
z 11 dm3 vodíku proto zreaguje pouze 8 dm3, tři zbývající dm3 vodíku jsou přebytečné Přebytečným plynem je vodík, přebývají ho 3 dm3. 135) Do nádrže s 548 kg odpadní kyseliny sírové bylo přidáno 400 kg hydroxidu vápenatého. Určete, zda množství hydroxidu vápenatého postačovalo k neutralizaci odpadní kyseliny -1 -1 sírové. M (H2SO4) = 98,08 g . mol , M (Ca(OH)2) = 74,09 g . mol . Kyselina sírová reaguje s hydroxidem vápenatým podle rovnice H2SO4 + Ca(OH)2 = CaSO4 + 2 H2O protože molární hmotnost kyseliny sírové je 98,08 g . mol-1 a molární hmotnost hydroxidu vápenatého je 74,09 g . mol-1, reaguje 98,08 g kyseliny sírové se 74,09 g hydroxidu vápenatého množství hydroxidu vápenatého potřebného k neutralizaci 548 kg kyseliny sírové (548 000 g) spočítáme podle úměry H2SO4 98,08 g 548 000 g
Ca(OH)2 74,09 g xg
x = (548 000/98,08) . 74,09 = 413 961 g hydroxidu vápenatého = 413, 9 kg vzhledem k tomu, že bylo použito 400 kg hydroxidu vápenatého, nebylo množství hydroxidu vápenatého pro neutralizaci dostatečné Množství bylo nedostatečné. 136) Neutralizace 48 kg odpadní kyseliny sírové byla provedena přebytkem vápence. Jaký objem oxidu uhličitého (měřeno za normálních podmínek) vznikl? Jaký objem oxidu -1 uhličitého vznikne, provede-li se neutralizace dolomitem? M (H2SO4) = 98,08 g . mol . Neutralizace kyseliny sírové vápencem probíhá podle rovnice CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + H2O + CO2 podle rovnice vzniká z jednoho molu kyseliny sírové jeden mol oxidu uhličitého, který za normálních podmínek zaujímá objem 22,414 dm3 48 kg (tj. 48 000 g) kyseliny sírové představuje látkové množství 48 000/98,08 = 489,4 molů ze 489,4 molů kyseliny sírové tak vznikne 489,4 molů oxidu uhličitého, které zaujímají objem 159
489,4 . 22,414 = 10 969 dm3 = 10,969 m3 dolomit lze chemicky považovat za uhličitan hořečnato-vápenatý MgCa(CO3)2, rozklad lze popsat rovnicí MgCa(CO3)2 + 2 H2SO4 = CaSO4 + MgSO4 + 2 H2O + 2 CO2 platí, že ze dvou molů kyseliny sírové vzniknou dva moly oxidu uhličitého poměr molů kyseliny sírové a vzniklého oxidu je proto stejný, bez ohledu na skutečnost, zda neutralizaci provádíme dolomitem nebo vápencem, proto vznikne stejný objem oxidu uhličitého i při neutralizaci dolomitem Vznikne 10,969 m3 oxidu uhličitého, při neutralizaci dolomitem vznikne stejný objem. 137) Dva objemové díly oxidu dusnatého a pět objemových dílů vzduchu reaguje za vzniku oxidu dusičitého. Předpokládejme složení vzduchu 20 % obj. kyslíku a 80 % obj. dusíku. Oxid dusnatý zreaguje pouze ze 70 %. Jaké je výsledné složení směsi v objemových procentech? 5 objemových dílů vzduchu představuje 1 objemový díl (20 % obj.) kyslíku a 4 objemové díly (80%) dusíku původní složení směsi je potom následující 2 obj. díly NO 1 obj. díl O2 4 obj. díly N2 protože zreagoval oxid dusnatý ze 70 %, zreagovalo 1,4 obj. dílů NO, zbytek tj. 0,6 obj. dílu NO nezreagovalo oxidace probíhala podle rovnice 2 NO + O2 = 2 NO2 na zreagování 1,4 objemových dílů NO bylo zapotřebí 0,7 obj. dílu kyslíku z jednoho objemového dílu kyslíku proto nezreagovalo 0,3 obj. dílů. konečné složení směsi vypadá takto 0,6 obj. dílů NO 0,3 obj. dílů O2 1,4 obj. dílů NO2 4 obj. díly N2 celkem 6,3 obj. dílů objemová procenta
NO NO2 O2
(0,6/6,3 ) . 100 = 9,524 % (1,4/6,3) . 100 = 22,222 % (0,3/6,3) . 100 = 4,762 % 160
N2
(4/6,3).100 = 63,492 %
Složení výsledné směsi v objemových procentech bylo NO 9,524 %, NO2 22,222%, O2 4,762 %, N2 63,492%. 3
3
138) Vypočítejte objem vzduchu v m , potřebný ke spálení 6 m vodního plynu. Vodní plyn má složení 50 % obj. H2, 40 % obj. CO, 5 % obj. N2 a 5% obj. CO2, vzduch 20 % obj. O2 a 80 % obj. N2. Spalování se provádí za podmínek, kdy nedochází ke spalování dusíku. Vzhledem ke složení obsahuje 6 m3 vodního plynu 3 m3 vodíku ( 50% obj.), 2,4 m3 CO (40% obj.), 0,3 m3 N2 ( 5% obj.) a 0,3 m3 CO2 ( 5% obj.) při spalování vodního plynu nedochází k oxidaci dusíku, nespaluje se rovněž oxid uhličitý vodík se spaluje podle rovnice 2 H2 + O2 = 2 H2O podle této rovnice spolu reagují dva objemové díly vodíku s jedním objemovým dílem kyslíku - na spálení 3 m3 vodíku je proto zapotřebí 1,5 m3 kyslíku. oxid uhelnatý se spaluje podle rovnice 2 CO + O2 = 2 CO2 podle této rovnice reagují dva objemové díly oxidu uhelnatého s jedním objemovým dílem kyslíku - na spálení 2,4 m3 CO je proto zapotřebí 1,2 m3 kyslíku. na spálení vodíku a CO přítomných v 6 m3 vodního plynu je celkem potřeba 2,7 m3 kyslíku spalování se však provádí vzduchem, který přibližně obsahuje 20 % kyslíku v 1 m3 vzduchu je proto přítomno 0,2 m3 kyslíku platí úměra 1 m3 vzduchu obsahuje x m3 vzduchu obsahuje
0,2 m3 kyslíku 2,7 m3 kyslíku
x = 2,7/0,2 = 13,5 m3 vzduchu Je zapotřebí 13,5 m3 vzduchu. 3
3
139) Jaký objem vzduchu v m je potřebný ke spálení 5 m svítiplynu o složení 50 % H2, 30% CH4, 10 % CO, 2 % C2H4 a 8 % N2 (uvedeno v objemových procentech)? Uvažujte složení vzduchu 20 % obj. O2 a 80 % obj. N2. Spalování se provádí za podmínek, kdy nedochází ke spalování dusíku. 161
Vzhledem ke složení svítiplynu obsahuje 5 m3 svítiplynu 2,5 m3 vodíku (50% obj.), 1,5 m3 CH4 (30% obj.), 0,5 m3 CO (10% obj.), 0,1 m3 C2H4 (2% obj.), objem dusíku není podstatný, protože nedochází k jeho spalování. vodík se spaluje podle rovnice 2 H2 + O2 = 2 H2O protože ke spálení 2 objemových dílů vodíku je zapotřebí jednoho objemového dílu kyslíku, je ke spálení 2,5 m3 vodíku zapotřebí 1,25 m3 kyslíku. methan se spaluje podle rovnice CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2O podle této rovnice je zapotřebí dvou objemových jednotek kyslíku na jednu objemovou jednotku methanu - na 1,5 m3 methanu je proto zapotřebí 3 m3 kyslíku. ethylen (ethen) je spalován podle rovnice C2H4 + 3 O2 = 2 CO2 + 2 H2O podle této rovnice je na jeden objemový díl ethylenu zapotřebí tří objemových dílů kyslíku - na 0,1 m3 ethylenu je proto zapotřebí 0,3 m3 kyslíku oxid uhelnatý se spaluje podle rovnice 2 CO + O2 = 2 CO2 podle této rovnice reagují dva objemové díly oxidu uhelnatého s jedním objemovým dílem kyslíku - na spálení 0,5 m3 oxidu uhelnatého je proto zapotřebí 0,25 m3 kyslíku celkem je zapotřebí 0,25 + 0,3 + 3 + 1,25 = 4,8 m3 kyslíku spalování se však provádí vzduchem, který přibližně obsahuje 20 % kyslíku v 1 m3 vzduchu je proto přítomno 0,2 m3 kyslíku platí úměra 1 m3 vzduchu obsahuje x m3 vzduchu obsahuje
0,2 m3 kyslíku 4,8 m3 kyslíku
x = 4,8/0,2 = 24 m3 vzduchu Je zapotřebí 24 m3 vzduchu.
162
140) Kolik gramů KClO3 je třeba rozložit, aby se získal 0,3 m
3
kyslíku (měřeno za
-1
normálních podmínek)? M (KClO3) = 122,549 g . mol . Rozklad chlorečnanu draselného probíhá podle reakce 2 KClO3 = 2 KCl + 3 O2 ze dvou molů chlorečnanů draselného (tj. z 2 . 122,549 = 245,098 g) vzniknou tři moly kyslíku, které za normálních podmínek představují objem 3 . 22,414 = 67,242 dm3 kyslíku úměra umožňující výpočet množství chlorečnanu draselného potřebného pro vznik 0,3 m 3 (tj. 300 dm3) kyslíku vypadá takto: 245,098 g KClO3 odpovídá x g KClO3 odpovídá
67,242 dm3 kyslíku 300 dm3 kyslíku
x = (300/67,242) . 245,098 = 1 093,5 g = 1,094 kg KClO3 Je zapotřebí 1,094 kg KClO3. 141) Kolik litrů acetylénu (správněji ethynu) se získá za normálních podmínek hašením 50 g -1 dikarbidu vápníku? M (CaC2) = 64,1 g . mol . Rozklad dikarbidu vápníku probíhá podle reakce CaC2 + 2 H2O = Ca(OH)2 + C2H2 podle této rovnice vznikne z jednoho molu dikarbidu vápníku, tj. ze 64,1 g jeden mol acetylénu, který za normálních podmínek představuje objem 22,414 dm3 C2H2 z 50 g dikarbidu vápníku se množství získaného acetylénu získá podle úměry 64,1 g CaC2 uvolní 50 g CaC2 uvolní
22,414 dm3 C2H2 x dm3 C2H2
x = (50/64,1) . 22,414 = 17,5 dm3 C2H2 Získá se 17,5 dm3 C2H2. 3
142) Kolik m oxidu uhličitého se uvolní při kalcinaci 50 kg hydrogenuhličitanu sodného? -1 M (NaHCO3) = 84,007 g . mol . Kalcinace hydrogenuhličitanu sodného probíhá podle rovnice 2 NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2
163
podle této reakce se ze dvou molů hydrogenuhličitanu sodného (tj. z 2 . 84,007 = 168,014 g) uvolní jeden mol oxidu uhličitého, který za normálních podmínek zaujímá objem 22,414 dm3 50 kg představuje 50 000 g množství uvolněného oxidu uhličitého z 50 000 g hydrogenuhličitanu sodného získáme z úměry 168,014 g NaHCO3 uvolní 50 000 g NaHCO3 uvolní
22,414 dm3 CO2 x dm3 CO2
x = (50 000/168,014) . 22,414 = 6 670 dm3 = 6,67 m3 CO2 Uvolní se 6,67 m3 CO2. 143) Jaký objem plynů (po převedení na normální podmínky) vznikne dokonalým spálením -1 50 kg n – oktanu? M (C8H18) = 114,233 g . mol . Po převedení na normální podmínky je vzniklá voda v kapalném stavu a spalování n-oktanu bude probíhat podle rovnice 2 C8H18(l) + 25 O2(g) = 16 CO2(g) + 18 H2O(l) podle této rovnice vznikne z jednoho molu n-oktanu tj. ze 114,233 g 8 molů oxidu uhličitého, které představují za normálních podmínek objem 8 . 22,414 = 179,312 dm3 z 50 kg (tj. 50 000 g) oktanu, se uvolní objem oxidu uhličitého, který vypočteme podle úměry z 114,233 g oktanu vznikne z 50 000 g oktanu vznikne
179,312 dm3 x dm3
x = (50 000/114,233) . 179,312 = 78 485 dm3 = 78,485 m3 plynu Uvolní se 78,485 m3 plynu. 144) Máme připravit 55 g sulfidu barnatého redukcí síranu barnatého uhlíkem. Vypočítejte potřebné množství síranu barnatého a spotřebu uhlíku, který se použije -1 -1 s dvacetiprocentním přebytkem. M (BaSO4) = 233,4 g . mol , M (BaS) = 169,4 g . mol , Ar (C) = 12,011. Redukce síranu barnatého uhlíkem za vzniku sulfidu barnatého probíhá podle rovnice BaSO4 + 2 C = BaS + 2 CO2 ze 233,4 g síranu barnatého (M (BaSO4) = 233,4 g . mol-1) vznikne podle této rovnice 169,4 g BaS (M (BaS) = 169,4 g . mol-1 ). Množství síranu barnatého potřebného ke vzniku 55 g BaS vypočteme podle úměry 164
z 233,4 g BaSO4 vznikne z x g BaSO4 vznikne
169,4 g BaS 55 g BaS
x = (55/169,4) . 233,4 = 75,78 g BaSO4 na vznik 169,4 g BaS (M (BaS) = 169,4 g . mol-1 ) je zapotřebí dvou molů uhlíku, tj. 2 . 12,011 = 24,022 g uhlíku stechiometrické množství uhlíku potřebného pro vznik 35 g BaS získáme z úměry na vznik 169,4 g BaS je potřeba na vznik 55 g BaS je potřeba
24,022 g uhlíku x g uhlíku
x = (55/169,4) . 24,022 =7,799 g uhlíku máme-li k reakci použít dvacetiprocentní přebytek uhlíku, představuje vypočtené množství 100%, k reakci použijeme 120% 100 % odpovídá 120 % odpovídá
7,799 g uhlíku x g uhlíku
x = (120/100) . 7,799 = 9,358 g uhlíku Potřebné množství síranu barnatého je 75,78 g, potřebné množství uhlíku je 9,358 g. 3
145) Hořením 4,8 gramů antracitu vzniklo 8,04 dm CO2 ( měřeno za normálních podmínek). Kolik procent uhlíku antracit obsahuje? Ar (C) = 12,011. Objem 8,04 dm3 oxidu uhličitého představuje za normálních podmínek 8,04/22,414 = 0,359 molu protože spalování uhlíku v antracitu probíhá podle rovnice C + O2 = CO2 vznikne spálením jednoho molu uhlíku jeden mol oxidu uhličitého protože vzniklo 0,359 molu oxidu uhličitého, musí 4,8 g antracitu obsahovat 0,359 molu uhlíku protože Ar (C) = 12,01, je množství uhlíku v 4,8 g antracitu rovno 0,359 . 12,011 = 4,312 g toto množství představuje (4,312/4,8) . 100 = 89,83 % hmot. Antracit obsahuje 89,83 % hmot. uhlíku. 165
146) Jaký objem vodíku vznikne reakcí 18 g kovového sodíku s vodou? Ar (Na) = 22,989. Reakce sodíku s vodou probíhá podle reakce 2 Na + 2 H2O = 2 NaOH + H2 ze dvou molů sodíku tj. z 2 . 22,989 = 45,978 g vznikne jeden mol vodíku, který za normálních podmínek zaujímá objem 22,414 dm3 vodíku pro výpočet množství vodíku vzniklého z 18 g sodíku platí úměra z 45,978 g sodíku vznikne z 18 g sodíku vznikne
22,414 dm3 vodíku x dm3 vodíku
x = (18/45,978) . 22,414 = 8,775 dm3 vodíku Vznikne 8,775 dm3 vodíku. 147) Jaká byla čistota zinku, jestliže při rozpuštění 0,9 g v kyselině chlorovodíkové vznikl 3 objem 276,8 cm vodíku, měřeno za normálních podmínek? Nečistoty zinku se v kyselině chlorovodíkové nerozpouštějí za vzniku vodíku. Ar (Zn) = 65,39. Zinek se v kyselině chlorovodíkové rozpouští podle reakce Zn + 2 HCl = ZnCl2 + H2 podle této rovnice platí, že z jednoho molu zinku vznikne jeden mol vodíku vodíku vznikl objem 0,2768 dm3, což za normálních podmínek odpovídá látkovému množství 0,2768/22,414 = 0,01235 molu vodíku toto množství vodíku muselo vzniknout z 0,01235 molu zinku protože Ar(Zn) = 65,39, odpovídá toto látkové množství 0,01235 . 65,39 = 0,8076 g Zn v 0,9 g je přítomno 0,8076 g Zn, což znamená, že obsah zinku je (0,8076/0,9) . 100 = 89,73 % hmot. Zinek obsahuje 89,73 % Zn. 148) Při rozpouštění látkového množství 1 molu kovu v kyselině chlorovodíkové vzniklo 11,207 l dm3 vodíku. Jaké je oxidační číslo kovu ve vzniklé soli? Obecná rovnice pro rozpouštění kovu v kyselině chlorovodíkové může být napsána v této podobě Me + x HCl = MeClx + (x/2) H2 Me znamená kov, x znamená oxidační stupeň kovu rozpuštěného ve formě chloridu 166
obecně platí, že při rozpouštění jednoho molu kovu vznikne x/2 molu vodíku v závislosti na oxidačním čísle x vzniklého chloridu množství 11,207 dm3 vodíku za normálních podmínek odpovídá 11,207/22,414 = 0,5 molu znamená to, že rozpuštěním jednoho molu kovu vznikne 0,5 molu vodíku a protože x/2 = 0,5 platí, že oxidační číslo kovu je rovno jedné. Oxidační číslo kovu je rovno jedné. 149) Uhlí s obsahem 75 % hmot. uhlíku a 1,8 % síry spalujeme s 93 % účinností. Kouřové plyny podrobujeme odsiřování, při kterém se zachytí 70 % oxidu siřičitého ve formě -1 dihydrátu síranu vápenatého. Ročně spálíme 10 000 t uhlí. M (SO2) = 64,063 g . mol , -1
-1
M (CO2) = 44,010 g . mol , Ar (C) = 12,011, M (CaSO4. 2 H2O) = 172,174 g . mol , Ar (S) = 32,066. Vypočtěte: a) kolik m3 CO2 se uvolní ročně, 3
b) kolik SO2 ( v m ) se ročně uvolní do okolí, tedy není zachyceno při odsiřování, c) kolik dihydrátu síranu vápenatého ročně vznikne? 149) a) 10 000 t uhlí obsahuje 7 500 t uhlíku při spálení s 93% účinností se spálí ze 7 500 t uhlíku pouze 7 500 . 0,93 = 6 975 t uhlíku to je současně množství, které se ročně převede na oxid uhličitý 6 975 t uhlíku odpovídá 6,975 . 109 g uhlíku spalování uhlíku probíhá podle reakce C + O2 = CO2 protože Ar ( C) = 12,011 vznikne spálením 12,011 g uhlíku jeden mol oxidu uhličitého, což představuje za normálních podmínek objem 22,414 dm3 množství oxidu uhličitého uvolněného spálením 6,975 . 109 g uhlíku vypočteme pomocí úměry z 12,011 g uhlíku vznikne
22,414 dm3 CO2
ze 6,975 . 109 g uhlíku vznikne
x dm3 CO2
x = (6,975 . 109/12,011) . 22,414 = 1,302 . 1010 dm3 = 1,302 . 107 m3 Ročně se uvolní 1,302 . 107 m3 oxidu uhličitého. 167
149) b) Je-li při odsiřování zachyceno 70 % oxidu siřičitého, znamená to, že 30 % oxidu siřičitého odchází nezachyceno do atmosféry 10 000 t uhlí obsahuje 180 t síry protože účinnost spalování je 93 %, dojde ke spálení pouze 180 . 0,93 = 167,4 t síry 30 % z tohoto množství přejde do atmosféry ve formě nezachyceného oxidu siřičitého 30 % ze 167,4 tun je 0,3 . 167,4 = 50,22 t síry spalování síry v uhlí odpovídá rovnici S + O2 = SO2 podle této rovnice vznikne při spálení jednoho molu síry (tj. 32,066 g) jeden mol oxidu siřičitého, který za normálních podmínek zaujímá objem 22,414 dm3 objem oxidu siřičitého, který vznikne spálením 50,22 tun (tj. 50,22 . 106 g) síry spočteme podle úměry ze 32,066 g síry vznikne
22,414 dm3 SO2
z 50,22 . 106 g síry vznikne
x dm3 SO2
x = (50,22 . 106/32,066) . 22,414 = 35,103 . 106 dm3 = 35 104 m3 SO2 Ročně se atmosféry uvolní 35 104 m3 SO2. 149) c) 10 000 t uhlí obsahuje 180 t síry z tohoto množství je 93 % spáleno, což představuje 167,4 t síry 70 % z tohoto množství je převedeno na dihydrát síranu vápenatého 70% ze 167,4 t představuje 0,7 . 167,4 = 117,18 t = 117,18 . 106 g síry bez ohledu na reakce probíhající při odsiřování platí, že z jednoho atomu síry může vzniknout jedna molekula dihydrátu síranu vápenatého, resp. z jednoho molu síry vznikne jeden mol dihydrátu síranu vápenatého ze 32,066 g síry tak vznikne 172,174 g CaSO4 . 2 H2O 168
množství CaSO4 . 2 H2O vzniklého ze 118,8 . 106 g síry vypočteme podle úměry ze 32,066 g síry vznikne
172,174 g CaSO4 . 2 H2O
6
ze 117,18 . 10 g síry vznikne
x g CaSO4 . 2 H2O
x = (117,18 . 106/32,066) . 172,174 = 629,18 . 106 g CaSO4 . 2 H2O = 629,18 t CaSO4 . 2 H2O Ročně vznikne 629,18 t CaSO4 . 2 H2O. 150) Jaká je hmotnost 10 dm3 fluoru (měřeno za normálních podmínek)? Ar (F) = 18,998. Plynný fluor představuje dvouatomovou molekulu s molární hmotností M (F2) = 37,996 g. mol-1 znamená to, že za normálních podmínek představuje 37,996 g fluoru objem 22,414 dm3 pro objem 10 dm3 vypočteme hmotnost z úměry 37,996 g F2 odpovídá
22,414 dm3
x g F2
10 dm3
x = (10/22,414) . 37,996 = 16,952 g Hmotnost fluoru je 16,952 g. 3
151) Spálením 0,4 g uhlovodíku, za normálních podmínek plynného, bylo získáno 609 cm 3 CO2 (měřeno za normálních podmínek). 1 dm uhlovodíku má za normálních podmínek hmotnost 1,9673 g. Určete molekulový vzorec uhlovodíku. Ar (C) = 12,011, Ar (H) = 1,008. Pokud 1 dm3 plynu za normálních podmínek váží 1,9763 g, odpovídá hmotnost 22,414 dm3 molární hmotnosti 1,9673 . 22,414 = 44,095 g . mol-1 hmotnost uhlovodíku 0,4 g potom představuje látkové množství 0,4/44,095 = 9,0713 . 10-3 molu 169
objem vzniklého CO2 609 cm3 (tj. 0,609 dm3) odpovídá 0,609/22,414 = 0,02717 molu je zřejmé, že počet molů vzniklého oxidu uhličitého je trojnásobný než počet molů spalovaného uhlovodíku z toho je patrné, že uhlovodík obsahuje tři atomy uhlíku a spalování probíhá podle reakce C3Hx + (3 + x/4) O2 = 3 CO2 + (x/2) H2O pro molární hmotnost uhlovodíku C3Hx platí, že M (C3Hx) = 3 . 12,011 + x . 1,008 = 44,095 36,033 + x . 1,008 = 44,095 x. 1,008 = 8,062 x≈8 Molekulový vzorec je C3H8. 152) Bylo zjištěno, že uhlovodík obsahuje 83,625 % hmot. uhlíku a 16,375 % hmot. vodíku. -1 Určete sumární vzorec uhlovodíku, je-li molární hmotnost uhlovodíku 86,178 g . mol . Ar(C) = 12,011, Ar (H) = 1,008. Jeden mol má hmotnost 86,178 g, z toho připadá na uhlík 86,178 . 0,83625 = 72,066 g a na vodík připadá 86,178 . 0,16375 = 14,112 g množství uhlíku odpovídá 72,066/12,011 = 6 molům uhlíku a množství vodíku odpovídá 14,112/1,008 = 14 molům vodíku V jednom molu uhlovodíku je 6 molů uhlíku a 14 molů vodíku, sumární vzorec uhlovodíku je proto C6H14. -1
153) Kolik dm3 fosfanu se uvolní hydrolýzou 7 g Ca3P2? M (Ca3P2) = 182,182 g . mol . 170
Hydrolýza fosfidu vápenatého s vodou probíhá podle reakce Ca3P2 + 6 H2O = 3 Ca(OH)2 + 2 PH3 z jednoho molu fosfidu vápenatého (tj. ze 182,182 g) se uvolní 2 moly fosfanu, které za normálních podmínek zaujímají objem 2 . 22,414 = 44,828 dm3 pro výpočet množství fosfanu uvolněného ze 7 g fosfidu vápenatého použijeme úměru 182,182 g fosfidu uvolní
44,828 dm3 fosfanu x dm3 fosfanu
7 g fosfidu uvolní
x = (7/182,182) . 44,828 = 1,722 dm3 fosfanu Uvolní se 1,722 dm3 fosfanu. 3
154) Při hoření 1 kg uhlíku vzniklo nedokonalým spalováním 266,5 dm oxidu uhelnatého. Kolik litrů oxidu uhličitého vzniklo, jestliže byl všechen uhlík spálen? Ar (C) = 12,011. Část 1 kg uhlíku se spaluje podle rovnice C + O2 = CO2 zbytek se spaluje podle rovnice 2 C + O2 = 2 CO pokud vzniklo 266,5 dm3 CO, odpovídá toto množství 266,5/22,414 = 11,8899 molu na vznik 11,8899 molu oxidu uhelnatého bylo zapotřebí podle druhé rovnice 11,8899 molu uhlíku 11,8899 molu uhlíku odpovídá11,8899 . 12,011 = 142,809 g uhlíku - tato část uhlíku byla spálena na oxid uhelnatý zbývající část z výchozího 1 kg (tj. 1000 g) byla spálena podle první reakce na oxid uhličitý na oxid uhličitý bylo spáleno 1 000 – 142,809 = 857,191 g uhlíku - toto množství odpovídá 71,367 molu uhlíku protože z jednoho molu uhlíku podle první rovnice vznikne jeden mol oxidu uhličitého, vznikne také 71,367 molu oxidu uhličitého - tomuto látkovému množství odpovídá za normálních podmínek objem 71,367 . 22,414 = 1 599,6 dm3 oxidu uhličitého Vznikne 1 599,6 dm3 oxidu uhličitého. 171
155) Cementací byla z roztoku síranu měďnatého získávána měď pomocí železných hřebíků. Kolik mědi je možné získat při použití 125 g železných hřebíků? Ar (Fe) = 55,847, Ar (Cu) = 63,546. Cementace probíhá podle rovnice Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 podle relativních atomových hmotností Fe a Cu a s přihlédnutím k uvedené rovnici platí, že z 55,847 g Fe získáme 63,546 g Cu pro výpočet množství Cu získané z 25 g železa použijeme úměru z 55,847 g Fe získáme
63,546 g Cu
z 125 g Fe získáme
x g Cu
x = (125/55,847) . 63,546 = 142,23 g Cu Získáme 142,23 g Cu. 3
156) Kolik m oxidu uhličitého a kolik kilogramů oxidu vápenatého vznikne kalcinací 330 kg -1 -1 uhličitanu vápenatého? M (CaCO3) = 100,087 g . mol , M (CO2) = 44,01 g . mol , -1
M (CaO) = 56,077 g . mol . Kalcinace uhličitanu vápenatého probíhá podle rovnice CaCO3 = CaO + CO2 podle molární hmotnosti uhličitanu vápenatého (M (CaCO3) = 100,087 g . mol-1) a molárního objemu plynu za normálních podmínek (22,414 dm3) vznikne ze 100,087 g CaCO3 22,414 dm3 oxidu uhličitého množství oxidu uhličitého získané z 330 kg (tj. z 330 000 g) získáme výpočtem z úměry ze 100,087 g CaCO3 se uvolní z 330 000 g CaCO3 se uvolní
22,414dm3 CO2 x dm3 CO2
x = ( 330 000/100,087) . 22,414 = 73 901,9 dm3 = 73,90 m3 CO2
172
podle molární hmotnosti uhličitanu vápenatého (M (CaCO3) = 100,087 g . mol-1) a molární hmotnosti oxidu vápenatého (M (CaO) = 56,077 g . mol-1) vznikne ze 100,087 g uhličitanu vápenatého 56,077 g oxidu vápenatého množství oxidu vápenatého získaného ze 330 kg (tj. z 330 000 g) uhličitanu vápenatého vypočteme podle úměry ze 100,087 g CaCO3 získáme z 330 000 g CaCO3 získáme
56,077 g CaO x g CaO
x = ( 330 000/100,087) . 56,077 = 184 893 g 184,9 kg CaO Získáme 73,9 m3 CO2 a 184,9 kg CaO. 3
157) Kolik litrů vodíku je zapotřebí k hydrogenaci 13,8 dm ethenu na ethan? Objemy vodíku i ethenu jsou měřeny za stejných podmínek. Hydrogenace probíhá podle rovnice C2H4 + H2 = C2H6 podle této rovnice spolu reaguje jeden objemový díl ethenu s jedním dílem vodíku. Na 13,8 dm3 ethenu je proto potřeba 13,8 dm3 vodíku Je potřeba 13,8 dm3 vodíku. 158) Určete sumární chemický vzorec látky, která obsahuje 38,65 % hmot. draslíku, 13,85 % hmot. dusíku a 47,5 % hmot. kyslíku. Ar (K) = 39,102, Ar (N) = 14,0067, Ar (O) = 16,000. Ve 100 g látky je 38,65 g draslíku, což představuje látkové množství 38,65/39,102 = 0,989 mol, 13,85 g dusíku, což představuje látkové množství 13,85/14,0067 = 0,989 mol a 47,5 g kyslíku, což představuje látkové množství 47,5/16,000 = 2,969 mol látkový poměr K : N : 0 je 0,989 : 0,989 : 2 969 resp. 1 : 1 : 3 Látka je dusičnan draselný KNO3. 159) Určete sumární chemický vzorec látky, která obsahuje 11,2 % hmot. hliníku, 44,1 % hmot. chloru a 44,7 % hmot. vody. Ar (Al) = 26,9815, Ar (Cl) = 35,453, M (H2O) = 18,016 g . mol-1. 100 g látky obsahuje 11,2 g hliníku, což představuje látkové množství 11,2/26,9815 = 0,415 mol, 173
44,1 g chloru, což představuje látkové množství 44,1/35,453 = 1,244 mol a 44,7 g vody, což představuje látkové množství 44,7/18,016 = 2,481. poměr Al : Cl : H2O je 0,415 : 1,244 : 2,481 resp. 1 : 3 : 6 Látka je hexahydrát chloridu hlinitého AlCl3 . 6 H2O. 160) Oxid olovičitý o počáteční hmotnosti 103,3 g byl po dobu jednoho roku vystaven působení atmosféry. Hmotnost vlivem reakce s oxidem siřičitým, přítomným v atmosféře, vzrostla na 127,5 g. Kolik procent PbO2 se přeměnilo na síran olovnatý? M (SO2) -1
-1
= 64,063 g . mol , M (PbSO4) = 303,3 g . mol . Oxid olovičitý reaguje s oxidem siřičitým podle reakce PbO2 + SO2 = PbSO4 pokud došlo ke vzrůstu hmotnosti oxidu olovičitého ze 103,3 g na 127,5 g, znamená to, že zreagovalo 127,5 – 103,3 = 24,2 g SO2 protože reaguje jeden mol oxidu olovičitého s jedním molem oxidu siřičitého, reaguje 239,237 g PbO2 s 64,063 g SO2 molární hmotnost oxidu olovičitého není sice v příkladu zadána, nicméně je dána rozdílem molární hmotnosti PbSO4 a molární hmotnosti SO2. M (PbO2) = M ( PbSO4) – M (SO2) = 303,3 - 64,063 = 239,237 g . mol-1 množství PbO2 spotřebovaného na reakci se 24,2 g SO2 vypočteme z úměry na reakci 64,063 g SO2 je potřeba
239,237 g PbO2
na reakci 24,2 g SO2 je potřeba
x g PbO2
x = ( 24,2/64,063) . 239,237 = 90,373 g PbO2 z původního množství 103,3 g PbO2 zreagovalo na síran olovnatý 90,373 g což je ( 90,373/103,3 ) . 100 = 87,49 % hmot. PbO2. Zreagovalo 87,49 % hmot. PbO2.
174
161) V místnosti 9 x 9 x 2,5 m bylo spáleno 33,3 g disulfidu železa, M( FeS2) = 119,979 g . mol-1. Jaká je průměrná koncentrace oxidu siřičitého v objemových procentech za předpokladu, že a) místnost není větrána, b) objem vybavení místnosti není brán v úvahu, c) neprobíhá oxidace oxidu siřičitého na sírový? Spalování disulfidu železa probíhá podle rovnice 4 FeS2 + 11 O2 = 2 Fe2O3 + 8 SO2 ze čtyř molů disulfidu železa (tj. ze 4 . M ( FeS2) = 4 . 119,979 = 479,916 g) vznikne 8 . 22,414 = 179,312 dm3 SO2, množství oxidu siřičitého uvolněného ze 33,3 g disulfidu železa spočítáme z úměry 179,312 dm3 SO2
ze 479,916 g FeS2 vznikne
x dm3 SO2
ze 33,3 g FeS2 vznikne
x = ( 33,3/479,916) . 179,312 = 12,442 dm3 SO2 objem místnosti je 9 . 9 . 2,5 = 202,5 m3 = 202 500 dm3 koncentrace SO2 vyjádřená v objemových procentech je proto ( 12,442/202 500) . 100 = 0,00614 % Koncentrace oxidu siřičitého bude 0,00614 % obj. 162) Oxid siřičitý ve vzduchu byl odstraňován pohlcováním v roztoku peroxidu vodíku. Obsahuje-li vzduch 2 % obj. SO2, jaké minimální množství roztoku peroxidu vodíku 3
o koncentraci 5 % hmot. je třeba k vyčištění 1 m vzduchu? M (H2O2) = 34,016 g . mol-1. Reakce probíhá podle rovnice SO2 + H2O2 = H2SO4 1 m3 vzduchu s obsahem 2 % obj. SO2 obsahuje 0,02 m3, tedy 20 dm3 SO2 objem 20 dm3 SO2 představuje látkové množství 20/22,414 = 0,8923 molu SO2 k odstranění 0,8923 molu SO2 je podle uvedené rovnice zapotřebí 0,8923 molu peroxidu vodíku, což představuje 0,8923 . 34,016 = 30,352 g peroxidu vodíku 175
pokud je koncentrace roztoku peroxidu vodíku 5 %, je tohoto roztoku zapotřebí 607 g Je zapotřebí 607 g peroxidu vodíku o koncentraci 5 % hmot. 163) Vypočítejte množství kyseliny chlorovodíkové potřebné k přípravě 45 g chloridu zinečnatého. Chlorid zinečnatý je možné připravit rozpouštěním kovového zinku v kyselině chlorovodíkové. M (ZnCl2) = 136,26 g . mol-1, M (HCl) = 36,461 g . mol-1. Zn + 2 HCl
=
ZnCl2 + H2
z 2.36,461 g HCl vznikne 136,26 g ZnCl2 z x g HCl x/(2 . 36,461) = 45/136,26
vznikne 45 g ZnCl2
x = 2 . 36,461 . 45/136,26 = 24,083 g HCl
Je zapotřebí 24,083 g HCl. 164) Sulfid železnatý s obsahem 90 % hmot. FeS je používán k přípravě sulfanu reakcí s kyselinou chlorovodíkovou. Jaké množství takového sulfidu železnatého je zapotřebí k přípravě 15 dm3 sulfanu za normálních podmínek? M (H2S) = 34,079 g . mol-1, M (FeS) = 87,911 g . mol-1. FeS + 2 HCl = FeCl2 + H2S (g) z 87,911 g FeS vznikne 22,414 dm3 H2S …..
zx g x/87,911 = 15/22,414
15 dm3 H2S
x = 87,911 . 15/22,414 = 58,832 g FeS
100 g (obsah 90 % FeS) ….. obsahuje 90 g čistého FeS xg x/100 = 58,832/90
….. 58,832 g čistého FeS x = 100 . 58,832/90 = 65,369 g
Je zapotřebí 65,369 g surového FeS. 165) Jaký objem vzduchu (počítejte s obsahem O2 ve vzduchu 20,95 % obj.) je teoreticky zapotřebí k oxidaci 35 m3 amoniaku na oxid dusnatý? Jaký objem oxidu dusnatého vznikne? 4 NH3 + 5 O2 = 4 NO + 6 H2O plyny spolu reagují v objemových poměrech 176
4 díly
5 dílů
4 díly
35 m3
x m3
y m3
6 dílů
---------------------------------------x/5 = 35/4
y/4 = 35/4 3
x = 5 . 35/4 =43,75 m O2
y = 4 . 35/4 = 35 m3 NO
100 m3 vzduchu obsahuje ….. 20,95 m3 O2 x m3 vzduchu obsahuje
43,75 m3 O2
--------------------------------------------------x/100 = 43,75/20,95
x = 100 . 43,75/20,95 = 208,83 m3 vzduchu
Je zapotřebí 208,83 m3 vzduchu a vznikne 35 m3 NO. 166) Dusitan amonný se zahříváním rozkládá za vzniku dusíku. Reakční směs se připraví z roztoků síranu amonného a dusitanu draselného. Jaké množství síranu amonného a dusitanu draselného musí být v roztoku, aby přesně vzniklo 7,5 dm3 dusíku. M (KNO2) = 85,104 g . mol-1, M ((NH4)2SO4) = 132,194 g . mol-1. Jedná se o dvě reakce (NH4)2SO4 + 2 KNO2 = K2SO4 + 2 NH4NO2 2 NH4NO2 = 2 N2 + 4 H2O -----------------------------------------souhrnná reakce
(NH4)2SO4 + 2 KNO2 = 2 N2 + 4 H2O + K2SO4
ze 132,194 g a 2 . 85,104 g vznikne 2 . 22,414 dm3 dusíku zxg
ayg
7,5 dm3 dusíku
vznikne
---------------------------------------------------------------x/132,194 = 7,5/(2 . 22,414)
y/(2 . 85,104) = 7,5/(2 .22,414)
x = 132,194 . 7,5/44,828
y = (2 . 85,104 . 7,5)/(2 .22,414)
x = 22,117 g (NH4)2SO4
y = 28,477 g KNO2
Je zapotřebí 22,117 g (NH4)2SO4 a 28,477 g KNO2. 167) Jaký objem oxidu siřičitého (měřeno za normálních podmínek) je třeba použít k přípravě 15 g heptahydrátu siřičitanu sodného vznikajícího zaváděním SO2 do roztoku NaOH? M (Na2SO3 . 7 H2O) = 252,144 g . mol-1. 2 NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O 177
látkovému množství 1 mol Na2SO3 odpovídá 1 mol Na2SO3 . 7 H2O z látkového množství 1 mol SO2 (22,414 dm3 za normálních podmínek) lze vyrobit látkové množství 1 mol Na2SO3 . 7 H2O, tedy 252,144 g 22,414 dm3 SO2 ….. 252,144 g Na2SO3 . 7 H2O
platí úměra
x dm3
…..
15 g Na2SO3 . 7 H2O
------------------------------------------------------------------x/22,414 = 15/252,144 x = 22,414 . 15/252,144 = 1,33 dm3 Je zapotřebí 1,33 dm3 SO2. 168) Termickým rozkladem dichromanu amonného vzniká oxid chromitý a dusík. Jaké látkové množství vody vznikne při rozkladu 53 g dichromanu amonného? M ((NH4)2Cr2O7) = 252,0652 g . mol-1. (NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4 H2O z 252,0652 g …..
4 moly vody
…..
x mol vody
z 53 g
--------------------------------------------------------x/4 = 53/252,0652 x = 0,841mol Vznikne látkové množství 0,841 mol vody. 169) Při koksování 1 tuny černého uhlí vzniká amoniak. Jaký objem amoniaku vznikne za normálních podmínek, pokud uhlí obsahuje 1,5 % hmot. N, a když se dusík přemění na amoniak z 15 %. Ar (N) = 14,0067. 1 tuna = 106g
100% ….. 106g 1 % ….. 104 g ….. množství dusíku v 1 t uhlí 1,5 % ….. 1,5 . 104 g dusíku
15% z 1,5 . 104 g dusíku se převede na amoniak - to je 2,25 . 103 g dusíku platí úměra
ze 14,0067 g dusíku vznikne ….. 22,414 dm3 NH3 z 2250 g dusíku vznikne …..
x dm3
-------------------------------------------------------x/22,414 = 2250/14,0067 x = 22,414 . 2250/14,0067 = 3 600 dm3 Vznikne 3,6 m3 amoniaku.
178
170) V dýchacích přístrojích se používá peroxid sodíku, který reaguje s oxidem uhličitým za vzniku uhličitanu sodného a kyslíku. Jaké látkové množství a jaký objem kyslíku vznikne ze 58,5 g peroxidu sodíku? M(Na2 O2) = 77,9784 g . mol-1. 2 Na2O2 + 2 CO2 = 2 Na2CO3 + O2 látkové množství
2 mol Na2O2
vznikne 1 mol kyslíku
58,5 g Na2O2 je v přepočtu na látkové množství 58,5/77,9784 = 0,7500 mol Na2O2 z látkového množství 0,75 mol Na2O2 vznikne látkové množství 0,375 mol O2 látkové množství 0,375 mol O2 představuje objem 0,375 . 22,414 = 8,41 dm3 kyslíku Vznikne látkové množství 0,375 mol O2, což je 8,41 dm3 kyslíku. 171) Lithium se při vysoké teplotě slučuje s dusíkem za vzniku Li3N. Jaké množství Li je zapotřebí k přípravě 58 g Li3N? Ar (Li) = 6,941, M (Li3N) = 34,8297 g . mol-1. 6 Li látkové množství
+ N2 = 2 Li3N
3 mol
1 mol
3.6,941 g ….. 34,8297 g xg
…..
58 g
----------------------------x/(3 . 6,941) = 58/34,8297
x = (3 . 6,941 . 58)/34,8297 = 34,68g Li
Je zapotřebí 34,68 g Li.
172) Čistý kobalt byl připravován redukcí 21 g oxidu kobaltitého vodíkem při vysoké teplotě. Jaké je teoretické látkové množství vodíku, jestliže čistota oxidu byla 95 % a přítomné nečistoty se vodíkem neredukují? Ar (Co) = 58,9334, M (Co2O3) = 168,8868 g . mol-1. 21 g oxidu obsahuje 21 . 0,95 = 19,95 g čistého Co2O3. Co2O3 látkové množství
1 mol
+ 3 H2 = 2 Co + 3 H2O 3 mol
19,95 g čistého Co2O3 představuje látkové množství 19,95/168,8868 = 0,1181 mol je zapotřebí 3krát větší látkové množství vodíku – tedy 3 . 0,1181 = 0,3543 mol Je zapotřebí látkové množství 0,3543 mol vodíku. 179
173) Bezvodý bromid hlinitý se připravuje přímou syntézou obou prvků. Jaké množství Al a bromu je zapotřebí k přípravě 40 g bezvodého bromidu hlinitého? Ar (Al) = 26,981, M (AlBr3) = 266,693 g . mol-1, M (Br2) = 159,808 g . mol-1. 2 Al látkové množství
2 mol
+ 3 Br2
=
2 AlBr3
3 mol
2 mol
2 . 26,981g 3 . 159,808 g 2 . 266,693 g xg
yg
40 g
-----------------------------------------------------x/(2 . 26,982) = 40/(2 . 266,693)
y/(3 . 159,808) = 40/(2 . 266,693)
x = (2 . 26,982 . 40)/(2 . 266,693) y = (3 . 159,808 . 40)/(2 . 266,693) x = 4,047 g Al
y = 35,953 g bromu
Je zapotřebí 4,047 g Al a 35,953 g bromu. 174) Jaký objem sulfanu a oxidu siřičitého je zapotřebí k přípravě 150 g síry? Ar (S) = 32,066. 2 H2S + SO2 = 3S + 2 H2 O 2 mol 1 mol 3 mol 2 mol 3 3 2 . 22,414 dm 22,414 dm 3 . 32,066 g x dm3 y dm3 150 g -----------------------------------------------------------------------x/(2 . 22,414) = 150/(3 . 32,066) y/22,414 = 150/(3 . 32,066) x = (2 . 22,414 . 150)/(3 . 32,066) y = (22,414 . 150)/(3 . 32,066)
látkové množství
x = 69,9 dm3 H2S
y = 34,95 dm3 SO2
Je potřeba 69,9 dm3 H2S a 34,95 dm3 SO2.
175) Jaký objem technického vodíku (s čistotou 95 % obj.) a technického chloru (s čistotou 94 % obj.) je zapotřebí k výrobě 300 kg HCl? M (HCl) = 36,461 g . mol-1. 300 kg je 3.105 g přepočet na látkové množství HCl 3.105/36,461 je 8 228 mol H2 + Cl2 = 2 HCl na vznik látkového množství 8 228 mol HCl je třeba látkové množství 4 114 mol chloru i vodíku 180
látkovému množství chloru i vodíku 4 114 mol odpovídá. 4 114 . 22,414 = 92 211 dm3 vodíku i chloru resp. 92,211 m3 v technickém chloru je 94 % obj. chloru ve 100 m3 technického chloru …..
94 m3 čistého chloru
v x m3 technického chloru ….. 92,211 m3 čistého chloru ----------------------------------------------------------------------------x = 100 . 92,211/94 = 98,1m3 technického chloru v technickém vodíku je 95 % obj. vodíku ve 100 m3 technického vodíku …..
95 m3 čistého vodíku
v x m3 technického vodíku ….. 92,211 m3 čistého vodíku ---------------------------------------------------------------------------------------------x = 100 . 92,211/95 = 97,06 m3 technického vodíku Je zapotřebí 98,1m3 technického chloru a 97,06 m3 technického vodíku.
176) Oxid uhličitý obsažený v 0,3 m3 vzduchu byl pohlcován v roztoku hydroxidu barnatého. Reakcí vzniklo 0,91 g uhličitanu barnatého. Vypočtěte obsah oxidu uhličitého ve vzduchu v objemových procentech. M (BaCO3) = 197,3392 g . mol-1. Ba(OH)2 +
CO2
=
BaCO3
+
H2 O
z 22,414 dm3 vznikne 197,3392 g z x dm3
vznikne
0,91 g
---------------------------------------------x/22,414 = 0,91/197,3392 x = 22,414 . 0,91/197,3392 = 0,1034 dm3 CO2 0,3 m3 = 300 dm3
0,1034 dm3 ….. v 300 dm3 x
….. ve 100 dm3
--------------------------------------------x = 0,1034 . 100/300 = 0,034 % obj. Vzduch obsahuje 0,034 % obj. CO2. 177) Jaký objem sulfanu je zapotřebí k převedení 25 g jodu na jodovodík? M (H2S) = 34,079 g . mol-1, M (I2) = 253,803 g . mol-1.
181
Reakce probíhá podle rovnice H2S + I2 = 2 HI + S platí úměra
na 253,803 g jodu je zapotřebí ….. 22,414 dm3 sulfanu na 25 g jodu je zapotřebí
…..
x dm3 sulfanu
--------------------------------------------------------------------x/22,414 = 25/253,803
x = 22,414 . 25/253,803
3
x =2,21 dm sulfanu Je zapotřebí 2,21 dm3 sulfanu. 178) Dolomit s hmotnostním obsahem 40 % uhličitanu vápenatého a 43 % uhličitanu hořečnatého byl rozložen žíháním. Jaké je složení výsledné směsi v hmotnostních procentech za předpokladu, že příměsi obsažené v dolomitu se žíháním nemění? M (CaO) = 56,08 g . mol-1, M (MgO) = 40,311 g . mol-1, M (CaCO3) = 100,09 g . mol-1, M (MgCO3) = 84,316 g . mol-1. Zvolme 100 g dolomitu, sestávajícího ze 40 g uhličitanu vápenatého, 43 g uhličitanu hořečnatého a 17 g příměsí. 40 g CaCO3 se rozloží podle rovnice CaCO3 = CaO + CO2 platí úměra 100,09 g CaCO3 se rozloží na 40 g CaCO3 se rozloží na
….. 56,08 g CaO …..
x g CaO
------------------------------------------------------------40/100,09 = x/56,08
x = 56,08 . 40/100,09 = 22,41 g CaO
43 g MgCO3 se rozloží podle rovnice MgCO3 = MgO + CO2 platí úměra 84,316 g MgCO3 se rozloží na ….. 40,311 g MgO 43 g MgCO3 se rozloží na
…..
x g MgO
--------------------------------------------------------------------------x/40,311 = 43/84,316
x = 40,311 . 43/ 84,316 = 20,56 g MgO
výsledná směs bude obsahovat 20,56 g MgO, 22,41 g CaO a 17 g příměsí, celkem 59,97 g 182
obsah CaO bude (22,41/59,97) . 100 = 37,37 % hmot. CaO obsah MgO bude (20,56/59,97) . 100 = 34,28 % hmot. MgO zbytek je obsah nečistot (17/59,97) . 100 = 28,35 % hmot. příměsí Výsledná směs bude obsahovat 37,37 % hmot. CaO, 34,28 % hmot. MgO a 28,35 % hmot. příměsí. 179) Jaký je úbytek hmotnosti 5 kg heptahydrátu síranu zinečnatého při ztrátě krystalické vody a vzniku síranu zinečnatého? M (ZnSO4 . 7 H2O) = 287,54 g . mol-1, M (ZnSO4) = 161,433 g . mol-1. Úbytek vody odpovídající ztrátě krystalické vody pro látkové množství síranu zinečnatého 1 mol, je M (ZnSO4 . 7 H2O) - M (ZnSO4) = 126,107 g platí úměra 287,54 g ZnSO4 . 7 H2O ztratí ….. 126,107 g vody 5 000 g ZnSO4 . 7 H2O ztratí …..
x g vody
x/126,107 = 5 000/287,54 x = 126,107 . 5 000/287,54 = 2 192,9 g = 2,193 kg Úbytek hmotnosti bude 2,193 kg. 180) Kolik oxidu chromitého je obsaženo v 200 g síranu draselno-chromitého? M (Cr2O3) = 151,990 g . mol-1, M (KCr(SO4)2) = 233,2243 g . mol-1.
Platí, že 1 molekula Cr2O3 151,99 g Cr2O3
vznikne ze dvou molekul KCr(SO4)2 vznikne z 2 . 233,2243 g KCr(SO4)2
x g Cr2O3
vznikne z 200 g
-------------------------------------------------------------------------x/151,99 = 200/(2 . 233,2243)
x = (151,99 . 200)/ (2 . 233,2243)
x = 65,169 g Cr2O3 Obsahuje 65,169 g Cr2O3
183
181) Vyjádřete hmotnostní obsah boru v boraxu (dodekahydrátu tetraboritanu disodného), jeli čistota boraxu 86 % hmot. Ar (B) = 10,811, M (Na2B4O7 . 10 H2O) = 381,374 g . mol-1. Je-li čistota boraxu 86 %, znamená to, že ve 100 g boraxu je obsaženo 86 g čistého Na2B4O7 . 10 H2O platí úměra 4 . 10,811 g B je obsaženo v ….. 381,374 g Na2B4O7 . 10 H2O x g B je obsaženo v
…..
86 g Na2B4O7 . 10 H2O
--------------------------------------------------------------------------------x/(4 . 10,811) = 86/381,374
x = 4 . 10,811 . 86/381,374 = 9,75 g B
Ve 100 g boraxu je tak přítomno 86 g čistého Na2B4O7 . 10 H2O, které obsahují 9,75 g boru. Borax obsahuje 9,75 % hmot. boru. 182) Vyjádřete hmotnostní obsah křemíku v minerálu kaolinitu, je-li jeho vzorec Al2(OH)4Si2O6. Ar (Si) = 28,086, M (Al2(OH)4Si2O6) = 274,166 g . mol-1. Platí úměra 2.28,086 g Si je obsaženo v ….. 274,166 g Al2(OH)4Si2O6 x g Si
je obsaženo v
….. 100 g Al2(OH)4Si2O6
-----------------------------------------------------------------------x/(2 . 28,086) = 100/ 274,166
x = (2 . 28,086. 100)/274,166
x = 20,49 % hmot. Kaolinit obsahuje 20,49 % hmot. křemíku. 183) V přírodním dusičnanu sodném byl zjištěn obsah dusíku 12,0 % hmot. Jaký je obsah nečistot v hmotnostních procentech za předpokladu, že nečistoty neobsahují dusík. Ar (N) = 14,0067, M (NaNO3) = 84,954 g . mol-1. Obsah 12,0 % hmot. znamená, že ve 100 g přírodního dusičnanu je 12 g dusíku platí úměra 14,0067 g N je obsaženo v ….. 84,954 g dusičnanu sodného 12 g N je obsaženo v
…..
g dusičnanu sodného
-----------------------------------------------------------------x = 84,954 . (12/14,0067) = 72,78 g NaNO3 184
100 g přírodního dusičnanu sodného obsahuje 72,78 g čistého dusičnanu, zbytek do 100 g jsou nečistoty – obsah nečistot je 27,22 % hmot. Obsah nečistot v přírodním dusičnanu je 27,22 % hmot.
184) Při výrobě olova z galenitu (PbS) se vychází z koncentrátu o obsahu 80 % hmot. PbS. Jaké množství tohoto koncentrátu je zapotřebí k výrobě 330 kg olova, pokud se olovo vyrábí s 80 %ní účinností? Ar (Pb) = 207,2, M (PbS) = 239,3 g . mol-1. 330 kg je 3,3.105g na výrobu 207,2 g Pb je zapotřebí ….. 0239,3 g PbS na výrobu 3,3 . 105 g Pb je zapotřebí …..
x g PbS
---------------------------------------------------------------------------x/239,3 = 3,3 . 105/207,2 PbS
x = 239,3 . 3,3 . 105/207,2 = 3,811 . 105 g PbS tedy 0,3811 tun
vzhledem k tomu, že účinnost je 80% - je třeba 0,3811/0,8 = 0,4764 t PbS vzhledem k tomu, že koncentrát je 80%ní, je třeba 0,4764/0,8 = 0,5955 t koncentrátu K výrobě 330 kg olova je zapotřebí 0,5955 tun koncentrátu. 185) Vypočítejte složení ekvimolární směsi kyslíku a vodíku v hmotnostních procentech. Ekvimolární směs znamená rovnost látkových množství, jinak řečeno poměr látkových množství je 1 : 1. M (H2) = 2,016 g . mol-1, M (O2) = 32, 000 g . mol-1. Směs obsahuje látkové množství 1 mol kyslíku, tedy 32,000 g kyslíku a látkové množství 1 mol vodíku tedy 2,016 g vodíku 34,016 g směsi tedy obsahuje 32,000 g kyslíku a 2,016 g vodíku obsah dusíku je (32,000/34,016) . 100 = 94,073 % hmot. obsah vodíku je (2,016/34,016) . 100 = 5,927 % hmot. Směs obsahuje 94,073 % hmot. kyslíku a 5,927 % hmot. vodíku.
185
186) Množství bromu ve formě bromidů v mořské vodě je 0,004 % hmot. V jakém množství mořské vody je obsažen 250 g bromu? Obsah 0,004 % hmot. bromidů znamená, že 100 kg mořské vody obsahuje ….. 0,004 kg bromidů x kg mořské vody obsahuje ….. 0,25 kg bromidů --------------------------------------------------------------------x/100 = 0,25/0,004 x = 6 250 kg tedy 6,25 tun mořské vody 250 g bromu je obsaženo v 6,25 tunách mořské vody. 187) Mořská voda obsahuje 3,5 % hmot. chloridů. Z nich 75 % je chlorid sodný. V jakém množství mořské vody je obsaženo 50 kg NaCl? Obsah NaCl v mořské vodě je 3,5 . 0,75 = 2,625 % hmot. NaCl platí úměra 100 kg mořské vody obsahuje x kg obsahuje
….. 2,625 kg NaCl …..
50 kg NaCl
-----------------------------------------------------------------------x/100 = 50/2,625 x = 100 . 50/2,625 = 1 905 kg tedy 1,905 tun mořské vody 50 kg NaCl je obsažena v 1,905 tunách mořské vody. 188) Dokonalým spálením 1 g koksu zbaveného vlhkosti bylo získáno 1,48 dm3 oxidu uhličitého za normálních podmínek. Jaký je obsah nespalitelných látek v hmotnostních procentech? Ar (C) = 12,011. 1,48 dm3 oxidu uhličitého za normálních podmínek odpovídá látkovému množství oxidu uhličitého 1,48/22,414 = 6,603 . 10-2 mol spalování koksu (uhlíku) probíhá podle rovnice C + O2 = CO2 , takže vypočtené látkové množství 0,06603 mol oxidu uhličitého vzniklo spálením stejného látkového množstvím uhlíku, tedy látkového množství 0,06603 mol toto látkové množství odpovídá hmotnosti 0,06603 . 12,011 = 0,7931 g uhlíku 186
původní 1 g tedy obsahuje 0,7931 g uhlíku, zbytek 0,2069 g představuje 20,69 % hmot. nespalitelných látek Obsah nespalitelných látek je 20,69 % hmot. 189) Objemové složení plynu je 50 % dusíku, 20 % NO a 30 % amoniaku. Jaká je hmotnost kyslíku obsažená v 10 dm3 této směsi? Ar (O) = 16,000. Objemová procenta jsou současně procenta molární 10 dm3 sestává z 5 dm3 N2, 2 dm3 NO a 3 dm3 NH3 kyslík je obsažen pouze ve 2 dm3 NO 2 dm3 NO představují látkové množství 2/22,414 = 0,08923 mol, v tomto množství je obsaženo látkové množství kyslíku 0,08923 mol, což představuje hmotnost 0,08923 .16 = 1,4277 g Ve směsi je 1,4277 g kyslíku. 190) Vápenec s obsahem nečistot 12 % hmot. byl vypálen na oxid vápenatý. Za předpokladu, že obsah nečistot se pálením nemění, vypočtete obsah CaO v hmotnostních procentech ve výsledném produktu. M (CaO) = 56,08 g . mol-1, M (CaCO3) = 100,09 g . mol-1. Ve 100 g vápence je 88 g čistého vápence a 12 g nečistot rozklad vápence probíhá podle rovnice CaCO3 = CaO + CO2
z 88 g vápence vznikne oxid vápenatý podle úměry 100,09 g vápence ….. vznikne 56,08 g CaO 88 g vápence vznikne x -----------------------------------------x = (56,08/100,09) . 88 = 49,306g CaO výsledná směs tak bude obsahovat 49,306 g CaO a 12 g nečistot, celkem 61,3060 g obsah CaO v hmotnostních procentech bude - (49,306/61,3060) . 100 = 80,43 % Obsah CaO v hmotnostních procentech bude 80,43 %. 191) Jaký je obsah oxidu fosforečného v hydroxid-tris(fosforečnanu) pentavápenatém, Ca5(OH)(PO4)3. Obsah vyjádřete v hmotnostních procentech. M (P2O5) = 141,9445 g . mol-1, M (Ca5 (OH)(PO4)3 = 502,3221 g . mol-1. Platí, že ve dvou molekulách hydroxid-tris(fosforečnanu)pentavápenatého tři molekuly oxidu fosforečného 2 Ca5(OH)(PO4)3 obsahují 3 P 2 O5 platí úměra 187
jsou
2 . 502,3221 g Ca5F(PO4)3 ….. obsahují 3 . 141,9445 g P2O5 ve 100 g
je x gramů
-------------------------------------------------------------------------------(3 . 141,9445/2 . 502,3221) . 100 = 42,39 % hmot. oxidu fosforečného V hydroxid-tris(fosforečnanu) pentavápenatém je 42,39 % hmot. P2O5. 192) Složení sodnovápenatého skla lze vyjádřit vzorcem Na2O . CaO . 6 SiO2. Vypočítejte teoretickou spotřebu surovin, uhličitanu sodného, vápence a oxidu křemičitého na 30 kg skla. M (Na2O . CaO . 6 SiO2) = 478,549 g . mol-1, M (Na2CO3) = 105,989 g . mol-1, M (SiO2) = 60,085 g . mol-1, M (CaCO3) = 100,09 g . mol-1.
30 kg sodnovápenatého skla představuje látkové množství 30 000/478,549 = 62,690 mol protože látkové množství 1 mol Na2O lze získat z látkového množství 1 mol Na2CO3, je na výrobu 62,690 mol sodnovápenatého skla třeba použít látkové množství 62,690 mol uhličitanu sodného, což představuje hmotnost 62,690 . 105,989 = 6 644,45 g tedy 6,644 kg uhličitanu sodného stejně tak je třeba použít látkové množství 62,690 mol CaCO3 což v přepočtu na hmotnost je 62,690 . 100,09 = 6 274 g tedy 6,274 kg CaO na látkové množství 62,69 mol sodnovápenatého skla je však třeba použít látkového množství oxidu křemičitého 62,690 . 6 = 376,13 mol, což v přepočtu na hmotnost činí 376,13 . 60,085 = 22 600 g, tedy 22,6 kg SiO2 Na přípravu 30 kg sodnovápenatého skla je třeba použít 6,644 kg uhličitanu sodného, 22,6 kg SiO2. a 6,274 kg CaO. 193) Kolik mědi je obsaženo v 1 kg čistého pentahydrátu síranu měďnatého. Ar (Cu) = 63,546, M (CuSO4 . 5 H2O) = 249,680 g . mol-1. V látkovém množství pentahydrátu síranu měďnatého 1 mol je látkové množství mědi 1 mol ve 249,680 g CuSO4 . 5 H2O je proto 63,546 g Cu platí proto úměra 249,680 g CuSO4 . 5 H2O
….. 63,546 g Cu …..
1 000 g
x
--------------------------------------------------------x = (1000/249,68).63,546 = 254,5 g Cu V 1 kg CuSO4 . 5 H2O je obsaženo 254,5 g Cu. 188
194) Hmotnost čistého uhličitanu vápenatého při termickém zpracování poklesla o 17 %. Jaký je molární poměr oxidu vápenatého a uhličitanu vápenatého ve směsi získané termickým zpracováním? M (CO2) = 44,02 g . mol-1, M (CaCO3) = 100,09 g . mol-1. Termické zpracování probíhá podle rovnice CaCO3 = CaO + CO2 pro jednoduchost vyjdeme ze 100 g uhličitanu vápenatého, potom hmotnost poklesla o 17 g, na hmotnost 83 g uvolnilo se tedy 17 g CO2, což představuje látkové množství 17/44,02 = 0,3862 mol oxidu uhličitého původních 100 g CaCO3 představovalo látkové množství 100/100,09 = 0,9991 mol z tohoto množství se látkové množství 0,3862 mol přeměnilo na oxid vápenatý (podle uvedené rovnice) a látkové množství 0,6129 mol uhličitanu zůstalo nepřeměněno (rozdíl 0,9991-0,3862) molární poměr CaO : CaCO3 je 0,3862 : 0,6129 Molární poměr CaO : CaCO3 ve výsledné směsi byl 0,3862 : 0,6129. 195) Jaké látkové množství vody vznikne při sloučení vodíku o objemu 10 dm3 (za normálních podmínek) a 50 g kyslíku? Který plyn je v přebytku? M (O2) = 32,00 g . mol-1. Spalování probíhá podle rovnice 2 H2 + O2 = 2 H2O 10 dm3 vodíku odpovídá látkovému množství 10/22,414 = 0,446 mol podle uvedené rovnice vznikne látkové množství 0,446 mol vody na reakci látkového množství 0,446 mol vodíku je zapotřebí látkové množství 0,223 mol kyslíku, což představuje hmotnost 0,223 . 32 = 7,136 g kyslíku Vznikne látkové množství 0,446 mol vody. Kyslík je v přebytku. 196) Spálením methanu vznikl oxid uhličitý o objemu 33 m3 (měřeno za normálních podmínek). Vypočítejte hmotnost spáleného methanu. M (CH4) = 16,043 g . mol-1. Spalování methanu probíhá podle rovnice CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2O vznikne 33 m3 CO2 (měřeno za normálních podmínek)), přepočteno na látkové množství jde o 33 000/22,414 = 1 472,3 mol protože podle rovnice vznikne z látkového množství 1 molu methanu jeden mol oxidu uhličitého, vzniklo 1 472,3 mol oxidu uhličitého z 1 472,3 mol methanu to představuje hmotnost 1 472,3 . 16,043 = 23 620,1 g tj. 23,62 kg CH4 Hmotnost spáleného methanu je 23,62 kg CH4. 189
197) Oxid dusičitý se skládá ze směsi monomeru a dimeru (N2O4). Jaký je molární poměr monomeru a dimeru, když byla stanovena molární hmotnost 67,8 g . mol-1. M (NO2) = 46,005 g . mol-1. Je-li M (NO2) = 46,005 g . mol-1 je M (N2O4) dvojnásobkem, tudíž 92,010 g . mol-1 průměrná molární hmotnost směsi je dána rovnicí M(směsi) = x . M(NO2) + y . M(N2O4) kde x a y jsou molární zlomky monomeru a dimeru, přičemž platí, že x + y = 1 po dosazení 67,8 = x . 46,005 + (1 – x) . 92,01 67,8 = 46,005x + 92,01 - 92,01x -24,21 = -46,005x x = 0,526 tudíž y = 0,474 Molární poměr NO2 : N2O4 je 0,526 : 0,474.
198) Jaké látkové množství Pb je obsaženo v 1 tuně galenitu (PbS) s obsahem sulfidu olovnatého 54 % hmot.? M (PbS) = 239,3 g . mol-1. Pokud je obsah PbS v rudě 54 % hmot., znamená to, že jedna tuna (1000 kg) obsahuje 540 kg PbS, tedy 5,4 . 105 g PbS toto množství představuje látkové množství 5,4 . 105/239,3 = 2 256,6 mol PbS tedy i 2 256,6 mol Pb. 1 tuna rudy obsahuje 2 256,6 mol Pb. 199) Jaká je hmotnost chlorovodíku, který lze připravit ze 3 dm3 chloru a 2 dm3 vodíku? Objemy plynů jsou měřeny za normálních podmínek. M (HCl) = 36,468 g . mol-1. Vodík reaguje s chlorem podle rovnice H2 + Cl2 = 2 HCl podle této rovnice zreagují 2 dm3 vodíku s 2 dm3 chloru, za vzniku 4 dm3 chlorovodíku 1 dm3 chloru je přebytečný 4 dm4 chlorovodíku představují látkové množství 4/22,414 = 0,1785 mol, což představuje hmotnost 0,1785 . 36,468 = 6,508 g HCl Vznikne 6,508 g HCl. 200) Kolik dm3 oxidu siřičitého (měřeno za normálních podmínek) lze získat spálením 10 g síry? Ar (S) = 36,064. 10 g síry představuje látkové množství 10/36,064 = 0,2773 mol 190
spalování síry probíhá podle rovnice S + O2
=
SO2
vznikne proto 0,2773 molů oxidu siřičitého, což představuje objem 0,2773 . 22,414 = 6,215 dm3 Vznikne 6,215 dm3 oxidu siřičitého.
191
3.3 Shrnutí výsledků stechiometrických příkladů 1) 7,36 mol 2) 0,4298 g 3) 0,01148 mol 4) 0,2 mol . dm-3 5) 0,12 mol 6) 0,674 mol 7) 14,68 mol dusíku a 44,04 mol vodíku. 8) 0,223 mol tj. 9,387 g 9) 17,032 g . mol-1 10) 20 m3 11) 15 m3 12) 2,649 mol Si a 10,595 mol Cl 13) 21,19 % 14) 40,04 % 15) 41,49 % Cl a 44,46 % F 16) 50 % molárních uhlíku a vodíku a 92,257 % hmot. uhlíku a 7,743 % hmot. vodíku 17) 65,38 g . mol-1 18) 66,463 dm3 19) 2,857 g . dm-3 20) 30,65 g 21) 36,08 % a 3,608 kg 22) 318,6 g 23) 20,93 % 24) semihydrát 25) 6 m3 26) 500 dm3 27) vzniklo 0,08 mol Fe(OH)3 a nezreagovalo 0,22 mol FeCl3 28) 1,886 mol 29) 699,434 kg 30) nezreagovalo 7 mol vodíku a 8 mol dusíku 31) roztok bude reagovat kysele 32) zbyly 4 moly NO a 9 mol kyslíku 33) 33,621 dm3 34) přebývá 6 dm3 vodíku 35) množství bylo dostatečné 36) 125,23 m3 - při neutralizaci dolomitem vznikne stejný objem 37) NO 5,3 %, NO2 12,4%, O2 11,5%, N2 70,8% 38) 11,25 m3 39) 14,4 m3 40) 3,645 kg 41) 349,7 dm3 42) 133,4 m3 43) 1 569,7 m3 44) 48,22 g síranu barnatého a 5,459 g uhlíku 45 94,74 % 46) 3,44 dm3 47) 94,99 % 48) oxidační číslo je rovno třem 49) a) 1,34 . 107 m3 CO2 b) 42 780 m3 SO2 c) 637,8 t CaSO4 . 2 H2O 192
50) 31,635 g 51) C2H4 52) C7H16 53) 4,18 dm3 54) 1 399,6 dm3 55) 28,45 g 56) 223,95 m3 CO2 a 560,3 kg CaO 57) 20 dm3 58) 3 BeO . Al2O3 . 6 SiO2 59) Na2H2P2O7 . 6 H2O 60) CuFeS2 (chalkopyrit) 61) C2N2H8 62) 12,72% hmot. 63) 0,01186 % 64) 151,75 g 65) 16,06 g 66) 95,66 g 67) 298,33 m3 vzduchu, vznikne 50 m3 NO 68) 14,745 g (NH4)2SO4 a 18,985 g KNO2 69) 3,56 dm3 70) 0,21 mol 71) 3,2 m3 72) 0,75 mol tj. 16,81 dm3 73) 17,34 g 74) 0,4911 mol 75) 16,187 g Al a 143,813 g bromu 76) 23,3 dm3 H2S a 11,65 dm3 SO2 77) 327,0 m3 technického chloru a 313,64 m3 technického vodíku 78) 0,03 % obj. 79) 4,42 dm3 80) 40,00 % hmot. CaO, 31,76 % hmot. MgO a 28,23 % hmot. příměsí 81) 43,857 kg 82) 162,923 g 83) 10,89 % hmot. 84) 19,68 % hmot. 85) 15,09 % hmot. 86) 1,604 t 87) 93,287 % hmot. dusíku a 6,713 % hmot. vodíku 88) 25 tun mořské vody 89) 38,095 tun mořské vody 90) 10 % hmot. 91) 9,374 g 92) 86,56 % hmot. 93) Mg3(OH)2Si4O10 94) 42,22 % hmot. 95) 22,148 kg uhličitanu sodného, 75,33 kg SiO2 a 20,915 kg CaO 96) 1,209 kg 97) molární poměr CaO : CaCO3 byl 0,25 : 0,749, zaokrouhleně 1 : 3 98) 0,446 mol, kyslík je v přebytku 99) 71,6 kg 193
100) molární poměr NO2 : N2O4 je 0,744 : 0,256 101) 1,472 molu 102) 0,6447 g 103) 5,739 . 10-3 mol 104) 0,4 mol . dm-3 105) 0,08 mol 106) 0,841 mol 107) 17,616 mol dusíku a 52,848 mol vodíku 108) 0,2008 mol, tj. 8,453 g 109) 17,036 g . mol-1 110) 15 m3 111) 11,25 m3 112) 0,2943 mol Si a 1,177 mol Cl 113) 48,41 % hmot. 114) 12,00 % hmot. 115) 14,06% hmot. 116) 93,71 % hmot. uhlíku a 6,29 % hmot. vodíku 117) 65,38 g . mol-1 118) 53,17 dm3 119) 1,963 g . dm-3 120) 6,13 g 121) 63,92 % hmot., 3,608 kg vody 122) 796,41 g 123) 79,07 % hmot. 124) dihydrát 125) 9 m3 126) 2000 dm3 127) vzniklo 0,1 mol Fe(OH)3 a nezreagovalo 0,3 mol FeCl3 128) 5,658 mol 129) 524,57 kg 130) nezreagovaly 3 moly vodíku a 6 molů dusíku 131) roztok bude reagovat alkalicky 132) 3 moly NO a 9 molů kyslíku 133) 168,1 dm3 134) přebývají 3 dm3 vodíku 135) 413, 9 kg - množství bylo nedostatečné 136) 10,969 m3, při neutralizaci dolomitem vznikne stejný objem 137) NO - 9,522 % obj., NO2 - 22,222 % obj., O2 - 4,762 % obj., N2 - 63,492 % obj. 138) 13,5 m3 139) 24 m3 140) 1,094 kg KClO3 141) 17,5 dm3 142) 6,67 m3 143) 78,485 m3 144) 75,78 g BaSO4 a 9,358 g C 145) 89,83 % hmot. 146) 8,775 dm3 147) 89,73 % hmot. 148) oxidační číslo je rovno jedné 149) a) 1,302 . 107 m3 CO2 b) 35 104 m3 SO2 c) 629,18 t CaSO4 . 2 H2O 194
150) 16,952 g 151) C3H8 152) C6H14 153) 1,722 dm3 154) 1 599,6 dm3 155) 142,23 g 156) 73,9 m3 CO2 a 184,9 kg CaO 157) 13,8 dm3 158) KNO3 159) AlCl3 . 6 H2O 160) 87,49 % hmot. 161) 0,00614 % obj. 162) 607 g 163) 24,083 g 164) 65,369 g 165) 208,83 m3 vzduchu, vznikne 35 m3 NO 166) 22,117 g (NH4)2SO4 a 28,477 g KNO2 167) 1,33 dm3 168) 0,841 mol 169) 3,6 m3 170) 0,375 mol , tj. 8,41 dm3 171) 34,68 g 172) 0,3543 mol 173) 4,047 g Al a 35,953 g bromu 174) 69,9 dm3 H2S a 34,95 dm3 SO2. 175) 98,1m3 technického chloru a 97,06 m3 technického vodíku 176) 0,034 % obj. 177) 2,21 dm3 178) 37,37 % hmot. CaO, 34,28 % hmot. MgO a 28,35 % hmot. příměsí 179) 2,193 kg 180) 65,169 g 181) 9,75 % hmot. 182) 20,49 % hmot. 183) 27,22 %hmot. 184) 0,5955 t 185) 94,073 % hmot. kyslíku a 5,927 % hmot. vodíku 186) 6,25 tun 187) 1,905 tun 188) 20,69 % hmot. 189) 1,4277 g 190) 80,43 % hmot. 191) 42,39 % hmot. 192) 6,644 kg uhličitanu sodného, 22,6 kg SiO2 a 6,274 kg CaO 193 254,5 g 194) molární poměr CaO : CaCO3 byl 0,3862 : 0,6129 195) 0,446 mol, kyslík je v přebytku 196) 23,62 kg 197) molární poměr NO2 : N2O4 je 0,526 : 0,474 198) 2 256,6 mol 199) 6,508 g 200) 6,215 dm3 195
