Για να εκτυπώσετε το Θέμα πατήστε "Εκτύπωση"!
| Τύπος Σχολείου: | Γενικό Λύκειο | Πηγή: Ι.Ε.Π. | Αναγνώσθηκε: 6933 φορές Επικοινωνία | |
|---|---|---|---|---|
| Μάθημα: | Χημεία | Τάξη: | Α' Λυκείου | |
| Κωδικός Θέματος: | 15313 | Θέμα: | 3 | |
| Τελευταία Ενημέρωση: | 15-Ιουλ-2025 | Ύλη: | 2.4.4 Αριθμός οξείδωσης 4.1.1 Σχετική ατομική μάζα - Σχετική μοριακή μάζα 4.1.3 Γραμομοριακός όγκος 4.2 Καταστατική εξίσωση των αερίων | |
| Το θέμα προέρχεται και αντλήθηκε από την πλατφόρμα της Τράπεζας Θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας που αναπτύχθηκε (MIS5070818-Tράπεζα θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας για τη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση, Γενικό Λύκειο-ΕΠΑΛ) και είναι διαδικτυακά στο δικτυακό τόπο του Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής (Ι.Ε.Π.) στη διεύθυνση (http://iep.edu.gr/el/trapeza-thematon-arxiki-selida) | ||||
| Τύπος Σχολείου: | Γενικό Λύκειο | ||
|---|---|---|---|
| Τάξη: | Α' Λυκείου | ||
| Μάθημα: | Χημεία | ||
| Θέμα: | 3 | ||
| Κωδικός Θέματος: | 15313 | ||
| Ύλη: | 2.4.4 Αριθμός οξείδωσης 4.1.1 Σχετική ατομική μάζα - Σχετική μοριακή μάζα 4.1.3 Γραμομοριακός όγκος 4.2 Καταστατική εξίσωση των αερίων | ||
| Τελευταία Ενημέρωση: 15-Ιουλ-2025 | |||
| Το θέμα προέρχεται και αντλήθηκε από την πλατφόρμα της Τράπεζας Θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας που αναπτύχθηκε (MIS5070818-Tράπεζα θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας για τη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση, Γενικό Λύκειο-ΕΠΑΛ) και είναι διαδικτυακά στο δικτυακό τόπο του Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής (Ι.Ε.Π.) στη διεύθυνση (http://iep.edu.gr/el/trapeza-thematon-arxiki-selida) | |||
Θέμα 3ο
Το θείο \((S)\) είναι στοιχείο που συναντάται πολύ συχνά στην φύση είτε σε στοιχειακή μορφή, είτε ως συστατικό στοιχείο ενώσεων που σχηματίζουν πετρώματα, ορυκτά ή αέρια που υπάρχουν στη ατμόσφαιρα.
α. Να κατατάξετε τις παρακάτω χημικές οντότητες στις οποίες συμμετέχει το θείο:
| \(S_8\) | \(H_{ 2 }SO_4\) | \(H_{ 2 }S\) | \({ S_{ 2 }O_3 }^ {2-}\) | \(SO_2\) |
|---|
κατά αύξοντα αριθμό οξείδωσης που εμφανίζει το θείο σε αυτές (μονάδες 3) και να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. (Μονάδες 5).
β. Να υπολογίσετε την σχετική μοριακή μάζα του \(H_{ 2 }SO_4\). (μονάδες 5)
γ. Να υπολογίσετε τον όγκο σε \(STP\) συνθήκες που καταλαμβάνουν \(68\) \(g\) \(H_{ 2 }S\). (μονάδες 6)
δ. Το \(SO_2\) είναι ένα τοξικό αέριο με δριμεία οσμή. Να υπολογίσετε πόσα \(mol\) \(SO_2\) περιέχονται σε δοχείο όγκου \(V = 82 L\), το οποίο περιέχει μόνο \(SO_2\) αν η πίεση που ασκεί το αέριο είναι \(P = 3 atm\) και η θερμοκρασία του αερίου είναι \(θ = 27^oC\). (μονάδες 6)
Δίνονται: \(Αr_{(H)} = 1\), \(Αr_{(O)} = 16\), \(Αr_{(S)} = 32\), \(V_{ mol, STP } = 22,4 L·mol^{ -1 }\), \(R = 0,082\) \(\dfrac{L\cdot atm}{mol\cdot K}\) και ότι η θερμοκρασία του απόλυτου μηδενός είναι \(-273 ^{ o }C.\)
Μονάδες 25
Ενδεικτική επίλυση
α. Εφαρμόζοντας τους κανόνες εύρεσης του Αριθμού Οξείδωσης και με δεδομένο ότι οι αριθμοί οξείδωσης του υδρογόνου \(Η\) είναι \(+1\) και του οξυγόνου \(Ο\) είναι \(-2\), έχουμε:
\(\overset{x_{1}}{S_8}\ : \ 8\cdot x_{1}=0 \Rightarrow x_{1}=0\)
\(\overset{+1}{H_{2}}\ \overset{x_{2}}{S}\ \overset{-2}{O}_{4} \ :\ 2\cdot (+1)+x_{2}+4\cdot (-2)=0 \Rightarrow x_{2}=+6\)
\(\overset{+1}{H_2}\ \overset{x_{3}}{S} \ : \ 2\cdot (+1)+x_{3}=0 \Rightarrow x_{3}=-2\)
\(\Big( {\overset{x_{4}}{S_2}\ \overset{-2}{O_3}}\Big) ^{-2} \ : \ 2\cdot x_{4}+3\cdot (-2)=-2 \Rightarrow x_{4}=+2\)
\(\overset{x_{5}}{S}\ \overset{-2}{O_2}\ : \ x_{5}+2\cdot (-2)=0 \Rightarrow x_{5}=+4\)
Η κατάταξη των χημικών οντοτήτων στις οποίες συμμετέχει το θείο κατά αύξοντα \(Α.Ο.\) είναι:
| \(H_{ 2 }S(-1)\) | \(S_8(0)\) | \({ S_{ 2 }O_3 }^ {2-}(+2)\) | \(SO_2(+4)\) | \(H_{ 2 }SO_4(+6)\) |
|---|
β. Η σχετική μοριακή μάζα του \(H_{ 2 }SO_4\) είναι:
\(Μr_{(H_2SO_4)}\) \(=2Αr_{ (H) } + Αr_{ (S) } + 4Αr_{ (O) }= 21 + 32 + 4 16 = 98.\)
γ. Η σχετική μοριακή μάζα του \(H_{ 2 }S\) είναι:
\(Μr_{(H_2S)}=2Αr_{(H)} + Αr_{(S)} = 21 + 32 = 34.\)
Επομένως η μάζα ανά \(mol\) του \(H_{ 2 }S\) είναι: \(Μ = 34\) \(\dfrac{g}{mol}\)
Τα \(m = 68 g\) του \(H_{ 2 }S\) είναι:
\(n=\dfrac{m}{M} \Rightarrow n=\dfrac{68}{34}mol=2 mol\)
Τα \(2\) \(mol\) \(H_{ 2 }S\) σε \(STP\) συνθήκες καταλαμβάνουν όγκο:
\(n=\dfrac{V}{V_{\text{STP}}} \Rightarrow V=n\cdot V_{\text{mol,STP}}=2 mol\cdot 22,4 L\cdot mol^{-1}=44,8 L\)
Άρα τα \(68\) \(g\) \(H_{ 2 }S\) καταλαμβάνουν όγκο \(44,8\) \(L\) σε \(STP\) συνθήκες.
δ. Η θερμοκρασία σε μονάδες \(Kelvin\) είναι: \(Τ = (273 + 27) = 300 Κ\). Ισχύει η καταστατική εξίσωση των αερίων:
\(P\cdot V=n_{{SO_{ 2 }}}\cdot R\cdot T \Rightarrow n_{{SO_{ 2 }}}=\dfrac{P\cdot V}{R\cdot T} \Rightarrow n_{{SO_{ 2 }}}=\dfrac{3\cdot 82}{0,082\cdot 300}mol \Rightarrow n_{{SO_{ 2 }}}=10\ mol\)
Άρα στο δοχείο περιέχονται \(10 mol\) \(SO_2.\)