Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

R1b3Bb8Recybm1

Ćwiczenie 1

Ćwiczenie 2

Przeanalizuj zamieszczoną poniżej krzywą rozpuszczalności tlenu w wodzie, a następnie oceń poprawność zamieszczonych pod nią stwierdzeń.

RGTVMOJAX06sm

R1C5SNCgGdzWe

Łączenie par. . Wraz ze wzrostem temperatury rozpuszczalność tlenu w wodzie rośnie.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Stężenie tlenu w wodzie maleje wraz ze wzrostem temperatury.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Roztwór, w którym w

100 g

wody, w temperaturze

20 ° C

, rozpuszczono

4 mg

tlenu, jest roztworem nienasyconym.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Roztwór, w którym w

100 g

wody, w temperaturze

40 ° C

, rozpuszczono

3,68 mg

tlenu, jest roztworem nasyconym.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz

Ćwiczenie 3

Oblicz, ile moli tlenu rozpuszczone jest w wodzie wypełniającej akwarium o wymiarach $20 cm \times 30 cm \times 60 cm$ w temperaturze $25 ° C$ , jeżeli rozpuszczalność tlenu wynosi $8,3 \frac{mg}{{dm}^{3}}$ wody. Wynik podaj z dokładnością do trzeciego miejsca po przecinku.

R1Ar5pZhVne22

Objętość wody wypełniającej akwarium należy policzyć ze wzoru na objetość prostopadłościanu:

V = a \cdot b \cdot c

Gdzie $a$ , $b$ i $c$ są wymiarami akwarium.

Obliczenie objętości akwarium:

V = 20 cm \cdot 30 cm \cdot 60 cm = 36000 {cm}^{3} = 36 {dm}^{3}

Obliczenie zawartości tlenu:

36 {dm}^{3} \cdot 8,3 \frac{mg}{{dm}^{3}} = 298,8 mg \approx 0,299 g

Masa molowa tlenu cząsteczkowego:

M = 32 \frac{g}{mol}

Z proporcji:

32 g O_{2} — 1 mol

0,299 g O_{2} — x

x = 0,009 mol

W akwarium rozpuszczone jest około $0,009 mola$ tlenu.

Ćwiczenie 4

Na podstawie poniższego diagramu fazowego zaznacz, czy stwierdzenia są prawdziwe czy fałszywe.

Na podstawie opisu diagramu fazowego zaznacz, czy stwierdzenia są prawdziwe, czy fałszywe.

Rc7xCWcT9BxuY

Ilustracja przedstawia diagram fazowy tlenu. Na osi poziomej opisano temperaturę wyrażoną w stopniach Celsjusza, na osi pionowej ciśnienie w atmosferach. Wykres fazowy ma kształt przekrzywionej litery <math aria‑label="igrek">Y. Ma początek na osi <math aria‑label="igrek">Y przy ciśnieniu równym około 0,00075 atmosfery. Dalej funkcja rośnie, aż do punktu potrójnego przy ciśnieniu 0,0015 atmosfery i temperaturze wynoszącej minus dwieście dziewiętnaście stopni Celsjusza. Jest to punkt, w którym tlen może występować we wszystkich trzech stanach skupienia. Od punktu potrójnego następuje rozwidlenie, a zatem odchodzą dwie krzywe. Pierwszą z nich reprezentuje funkcja ostro rosnąca. Punkty należące do wykresu, to jest leżące na krzywej odpowiadają warunkom (ciśnieniu i temperaturze), w których możliwe jest współistnienie fazy stałej i ciekłej. Punkty leżące po lewej stronie od krzywej odpowiadają warunkom, w których tlen występuje jako ciało stałe. Druga krzywa również reprezentuje funkcję rosnącą jednak łagodniej niż w przypadku pierwszej. Na krzywej znajdują się punkty wyznaczające warunki, w których możliwe jest współistnienie fazy ciekłej i fazy gazowej. Po prawej stronie od drugiej krzywej znajdują się punkty odpowiadające warunkom dla stanu gazowego, zaś pomiędzy pierwszą a drugą krzywą znajdują się warunki (ciśnienie i temperatura) odpowiadające występowaniu fazy ciekłej. Oprócz tego, na pierwszej krzywej zaznaczono punkt odpowiadający temperaturze minus dwustu osiemnastu stopni Celsjusza oraz ciśnieniu wynoszącym jedną atmosferę. Zaznaczono także punkt leżący na drugiej krzywej. Znajduje się również przy ciśnieniu wynoszącym jedną atmosferę oraz temperaturze równej minus sto osiemdziesiąt trzy stopnie Celsjusza. — Diagram fazowy tlenu – *skala nie została zachowana*. <math aria‑label="jedna atmosfera równa się tysiąc trzynaście przecinek dwadzieścia pięć hekto Paskala">1 atm=101325 hPa
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1Y2qwHT3bF1b

Łączenie par. . Ochładzając tlen pod stałym ciśnieniem

1 atm

z temperatury

- 140 ° C

do temperatury

- 190 ° C

zachodzi proces sublimacji.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. PT to punkt potrójny, opisuje warunki, w których substancja współistnieje w trzech stanach skupienia (stałym, ciekłym i gazowym).. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. PK to tzw. punkt krytyczny – punkt końcowy krzywej współistnienia cieczy i pary.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Pod ciśnieniem mniejszym od

0,0015 atm

i temperaturą niższą od

- 219 ° C

tlen zawsze jest ciałem stałym.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Obniżenie ciśnienia z

1,1 atm

0,5 atm

w stałej temperaturze

- 183 ° C

spowoduje przejście tlenu ze stanu ciekłego w stan gazowy.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz

Ćwiczenie 5

Na poniższym rysunku przedstawione są dwa sposoby zbierania gazów.

R1c2GBLHuYZEU

Ilustracja przedstawiająca dwa zestawy służące do zbierania gazu. Pierwszy stanowi odwrócona do góry dnem probówka z doprowadzonym do jej wnętrza wężykiem, którym do probówki przepływa gaz. Drugi zestaw składa się ze szklanej probówki, również odwróconej do góry dnem i do połowy wypełnionej wodą oraz zanurzoną w wodzie znajdującej się w krystalizatorze. Do wnętrza probówki także doprowadzony jest węży, którym do jej wnętrza przepływa gaz.

Określ czy każdy z tych sposobów może zostać wykorzystany do efektywnego zebrania tlenu uzyskanego w laboratorium w warunkach pokojowych. Odpowiedź uzasadnij w oparciu o odpowiednie właściwości fizyczne tlenu.

R1HeSTrjTAs3N

Sposób numer $1$ nie może zostać wykorzystany do zbierania tlenu, ponieważ tlen ma gęstość większą od gęstości powietrza.

Sposób numer $2$ może zostać wykorzystany do zbierania tlenu, ponieważ tlen ma bardzo małą rozpuszczalność w wodzie.

Ćwiczenie 6

Oblicz gęstość tlenu w warunkach normalnych. Wynik podaj w $\frac{g}{{dm}^{3}}$ z dokładnością do trzeciego miejsca po przecinku.

RCuZbwELTIB0o

RTMbWhE474IJ7

$1 mol$ gazu zajmuje w warunkach normalnych objętość około $22,4 {dm}^{3}$ .

Masa molowa tlenu $(O_{2})$ : $32 \frac{g}{mol}$
$1 mol O_{2}$ waży $32 g$ i zajmuje (w warunkach normalnych) objętość $22,4 {dm}^{3}$ .

d = \frac{m}{V}

d = \frac{32 g}{22,4 {dm}^{3}} ≃ 1,429 \frac{g}{{dm}^{3}}

Gęstość tlenu w warunkach normalnych wynosi około $1,429 \frac{g}{{dm}^{3}}$ .

Ćwiczenie 7

Zaprojektuj doświadczenie, dzięki któremu wykażesz, że tlen ma gęstość większą od gęstości powietrza. Opisz krótko plan na wykonanie doświadczenia, oczekiwane obserwacje i wynikające z nich wnioski.

RVkwSrnoS1eTE

Ćwiczenie 8

W temperaturze $60 ° C$ , przez $20 kg$ wody destylowanej przepuszczono $500 {cm}^{3}$ tlenu (w przeliczeniu na warunki normalne). W oparciu o odpowiednie obliczenia ustal, czy cały wprowadzony do wody tlen uległ rozpuszczeniu.

RJoEhL6i13qQz

R1bKy3dgDyAXd

R1MvyYgzXGh4e

Oblicz ile mg tlenu można maksymalnie rozpuścić w $20 kg$ wody, w temperaturze $60 ° C$ .

Odczytana z krzywej rozpuszczalności rozpuszczalność tlenu:

R (60^{\circ} C) = 3,04 \frac{mg}{100 g} H_{2} O

3,04 mg O_{2} — 100 g H_{2} O

x — 20000 g H_{2} O

$x = 608 mg O_{2}$ – tyle tlenu można maksymalnie rozpuścić w $20 kg$ wody, w temperaturze $60 ° C$

Przez wodę przepuszczono $500 {cm}^{3} O_{2}$ , w przeliczeniu na warunki normalne. Korzystając z wiedzy, że $1 mol$ gazu w warunkach normalnych zajmuje objętość $22,4 {dm}^{3}$ obliczamy masę użytego tlenu:

1 mol O_{2} — 32 g — 22400 {cm}^{3}

x — 500 {cm}^{3}

x ≃ 0,714 g = 714 mg O_{2}

Ćwiczenie 9

Jak i ile razy zmieni się objętość zajmowana przez próbkę $7$ moli tlenu, jeśli temperatura układu podniesiona zostanie z $0 ° C$ do $100 ° C$ , a wartość ciśnienia nie ulegnie zmianie?

RHOwp87W7DeDp

R1UrXa8kWJajw

$R = 83,14 \frac{hPa \cdot {dm}^{3}}{mol \cdot K}$

$T_{1} = 0 ° C = 273 K$

$T_{2} = 100 ° C = 373 K$

Z równania Clapeyrona:

p V = n R T

V_{1} = \frac{n R T_{1}}{p} = \frac{7 mol \cdot 83,14 \frac{hPa \cdot {dm}^{3}}{mol \cdot K} \cdot 273 K}{p} = \frac{158881}{p} {dm}^{3}

V_{2} = \frac{n R T_{2}}{p} = \frac{7 mol \cdot 83,14 \frac{hPa \cdot {dm}^{3}}{mol \cdot K} \cdot 373 K}{p} = \frac{217079}{p} {dm}^{3}

Wyliczamy stosunek:

\frac{V_{2}}{V_{1}} = \frac{\frac{217079}{p} {dm}^{3}}{\frac{158881}{p} {dm}^{3}} = 1,37 \approx 1,4

Objętość tlenu zwiększy się około $1,4$ raza.

Wirtualne laboratorium – I

Dla nauczyciela