Ασκήσεις - Προβλήματα

α. Διαμοριακές Δυνάμεις

16. Να συμπληρώσετε τα κενά στις ακόλουθες προτάσεις:
    α. Οι …………………………. μπορούν να χωριστούν σε …………….. μεγάλες κατηγορίες: (i) Δυνάμεις διπόλου-…………… (ii) Δυνάμεις ……………….. και (iii) Δεσμός …………..
    β. Ο Van der Waals το 1873 για να εξηγήσει τις αποκλίσεις των ....…………… αερίων από την καταστατική εξίσωση των ……………… αερίων, ανέφερε την ύπαρξη …………………….. δυνάμεων.
    γ. Στα αέρια οι διαμοριακές δυνάμεις είναι ………………… σε σύγκριση με τα υγρά.
    δ. Μερική …………………... είναι η πίεση που ασκεί το αέριο αν έχει τον ………………….. του δοχείου.
17. Να κατατάξετε τα επόμενα σώματα με σειρά αυξανόμενου σημείου βρασμού και ερμηνεύσετε τη σειρά αυτή με βάση τις διαμοριακές δυνάμεις που αναπτύσσονται σε κάθε περίπτωση.
    

    α. Χλώριο Cl2	β. Χλωριούχο Νάτριο NaCl
    γ. Υδροχλώριο HCl	δ. Υδροφθόριο HF

18. Να σημειώσετε με Σ τις σωστές από τις επόμενες προτάσεις και με Λ τις λανθασμένες.
    α. Το μόριο του H2 επειδή είναι μικρότερο από το μόριο του HCl έχει μεγαλύτερη διπολική ροπή από αυτό.
    β. Το Η₂S βράζει πιο εύκολα από το Η₂Ο.
    γ. To κανονικό εξάνιο έχει μεγαλύτερο σημείο βρασμού από το 2,3- διμεθυλοβουτάνιο.
    δ. Το HCl έχει μεγαλύτερη διπολική ροπή από το HBr γιατί το Cl είναι πιο ηλεκτραρνητικό από το Br.
19. Να εξηγήσετε τις διαφορές στα σημεία βρασμού μεταξύ των δύο μελών κάθε ζεύγους.
    
    

    	Ουσία 1	σ.β. / °C	Ουσία 2	σ.β. / °C
    α΄ ζεύγος	CH3-O-CH3	35	CH3CH2OH	79
    β΄ ζεύγος	HF	20	HCl	-85
    γ΄ ζεύγος	CCl4	76	LiCl	1360
    δ΄ ζεύγος	HCl	-85	LiCl	1360

    
    
20. Ποια είναι η σωστή σειρά για τα σημεία βρασμού των ουσιών H2, HF, HCl;
    α. σ.β.(Η₂) < σ.β.(HF) < σ.β.(HCl)
    β. σ.β.(Η₂) < σ.β.(HCl) < σ.β.(HF)
    γ. σ.β.(HCl) < σ.β.(Η2) < σ.β.(HF)
    δ. σ.β.(ΗF) < σ.β.(H2) < σ.β.(HCl)
21. Να αντιστοιχίσετε το σημείο βρασμού κάθε αλκανίου που βρίσκεται στη στήλη ΙΙ με το συντακτικό τύπο του αλκανίου που βρίσκεται στη στήλη Ι.
    
    

    συντακτικός τύπος	σημείο βρασμού / oC
    CH3CH2CH2CH2CH3	28
    	36
    	9,5

22. Ποια είναι η σωστή σειρά για τα σημεία βρασμού NH3, PH3, AsH3;
    α. σ.β.(ΝΗ₃) > σ.β.(ΡΗ₃) > σ.β.(ΑsH₃)
    β. σ.β.(ΑsH₃) > σ.β.(ΡΗ₃) > σ.β.(ΝΗ₃)
    γ. σ.β.(ΝΗ₃) > σ.β.(ΑsH₃) > σ.β.(ΡΗ₃)
    δ. σ.β.(ΡΗ₃) > σ.β.(ΑsH₃) > σ.β.(ΝΗ₃)

Κεφάλαιο 1: Ασκήσεις

γ. Προσθετικές ιδιότητες – Νόμος Raoult

35. Προσθετικές ιδιότητες ονομάζονται οι ιδιότητες των διαλυμάτων που εξαρτώνται μόνο:
    α. Από τη φύση της διαλυμένης ουσίας
    β. Από τη μάζα της διαλυμένης ουσίας
    γ. Από το άθροισμα των μαζών διαλυμένης ουσίας και διαλύματος
    δ. Από τον αριθμό των διαλυμένων σωματιδίων σε ορισμένη ποσότητα διαλύτη.
36. Η τάση ατμών διαλύματος γλυκόζης (Α) στους 35 °C είναι P₁=31 mmHg. Αν στο διάλυμα (Α) προσθέσουμε ποσότητα γλυκόζης και η ποσότητα του νερού μείνει σταθερή, η τάση των ατμών του νέου διαλύματος στους 35 °C θα γίνει:
    α. 32 mmHg β. 31 mmHg γ. 30,8 mmHg δ. 31,2 mmHg

37. Υδατικό διάλυμα γλυκόζης με molality 0,6 m στους 30 °C έχει την ίδια τάση ατμών στους 30 °C με:
    α. Διάλυμα ουρίας 0,6 m
    β. Διάλυμα φρουκτόζης 0,6 m
    γ. Διάλυμα ζάχαρης 0,6 m
    δ. Όλα τα προηγούμενα
38. Δίνονται οι σχετικές μοριακές μάζες (M_r): γλυκόζης: 180, ουρίας: 60, φρουκτόζης: 180, ζάχαρης: 342.
39. Ποιο από τα επόμενα υδατικά διαλύματα έχει μικρότερη τάση ατμών στους 30 °C;
    α. Μοριακό διάλυμα ουσίας Α 10% κ.β.(w/w) (M_{r Α}=100)
    β. Μοριακό διάλυμα ουσίας Β 10% κ.β.(w/w) (M_{r Β}=120)
    γ. Μοριακό διάλυμα ουσίας Γ 10% κ.β.(w/w) (M_{r Γ}=150)
    δ. Μοριακό διάλυμα ουσίας Δ 10% κ.β.(w/w) (M_{r Δ}=180)
40. Κατά την αραίωση υδατικού διαλύματος η τάση των ατμών του αυξάνεται ή ελαττώνεται και γιατί;
41. Υδατικό διάλυμα γλυκόζης (Α) έχει τάση ατμών σε θερμοκρασία θ P_A=30 mmHg, ενώ το καθαρό νερό στη θερμοκρασία αυτή έχει P^o=31 mmHg. Στην ίδια θερμοκρασία το υδατικό διάλυμα γλυκόζης (Β) έχει τάση ατμών Ρ_B=29 mmHg. Αναμιγνύουμε ίσες μάζες από τα δύο διαλύματα. Είναι σωστό ή λάθος ότι η τάση των ατμών του διαλύματος (Γ) που θα προκύψει θα είναι α. Ρ_Γ = 5 9 mmHg β. P_Γ = 28 mmHg

41. Σε 18 mol βενζολίου και σε θερμοκρασία θ διαλύουμε 1 mol 1,2-διβρωμοαιθανίου και προκύπτει διάλυμα X. Ποια η τάση των ατμών του X, αν το 1,2-διβρωμοαιθάνιο θεωρείται ότι δεν είναι πτητικό και η τάση των ατμών του καθαρού βενζολίου στη θερμοκρασία θ είναι P^o =57 mmHg;
42. Η τάση ατμών του βενζολίου (C₆H₆) στους 10 °C είναι P^o=130 mmHg. Διαλύουμε σε 100 g βενζολίου 10 g ουσίας Α μη πτητικής και σχηματίζεται μοριακό διάλυμα, το οποίο στους 10°C έχει τάση ατμών ίση με 120 mmHg. Ποιο είναι το Μ_r της Α;
43. Οργανική ουσία Α μη πτητική βρέθηκε ότι έχει εμπειρικό τύπο (CO₂H)x. Διαλύονται 5,3 g της Α σε 160 g διαλύτη Δ στους 30 °C και η τάση ατμών του μοριακού διαλύματος που προκύπτει είναι 102 mmHg. Ο διαλύτης Δ έχει τάση ατμών στους 30 °C ίση με 105 mmHg.«Δίδεται Μ_rΔ = 80» Να βρείτε:
    α. την πειραματική σχετική μοριακή μάζα της Α,
    β. τον μοριακό τύπο της Α,
    γ. την ακριβή τιμή της σχετικής μοριακής μάζας της Α.
44. Σε 500 g οργανικού διαλύτη Δ που έχει Μ_rΔ =100 διαλύουμε 70 g ισομοριακού μίγματος δύο μη πτητικών ουσιών, Α που έχει Μ_r Α=80 και Β που έχει Μ_r Β=60. Πο ια η τάση των ατμών του διαλύματος που προκύπτει στους 25 °C αν η τάση των ατμών του διαλύτη Δ στους 25 °C είναι Ρ^o=120 mmHg;

δ. Ζεσεοσκοπία - Κρυοσκοπία

45. Στο σχήμα φαίνεται πως μεταβάλλεται η τάση των ατμών του νερού και ενός διαλύματος ζάχαρης συναρτήσει της θερμοκρασίας.
    α. Να σημειωθεί ποια καμπύλη αφορά το νερό και ποια το διάλυμα
    β. Να σημειωθεί το κανονικό σημείο βρασμού του νερού και του διαλύματος
    γ. Να σημειωθεί η διαφορά σημείου βρασμού διαλύματος και διαλύτη.

    

46. Να σημειώσετε με Σ κάθε σωστή από τις επόμενες προτάσεις και με Λ κάθε λανθασμένη.
    α. Υδατικό διάλυμα ουρίας αραιώνεται με νερό οπότε μεγαλώνει το σημείο βρασμού του διαλύματος
    β. Κατά τη διάρκεια του βρασμού ενός διαλύματος σε ένα ανοιχτό δοχείο η θερμοκρασία παραμένει σταθερή.
    γ. Υδατικό διάλυμα γλυκόζης (M_r =180) 1% w/w έχει το ίδιο σημείο ζέσεως με υδατικό διάλυμα καλαμοσάκχαρου (M_r =342) 1% w/w
    δ. Κατά την αραίωση υδατικού διαλύματος γλυκόζης προκύπτει διάλυμα με μεγαλύτερο σημείο πήξεως από το αρχικό.
47. Να τοποθετήσετε με τη σειρά σημείου βρασμού (πρώτο αυτό που έχει μεγαλύτερο σ.ζ.) τα επόμενα υδατικά διαλύματα:
    α. Γλυκόζης (Μ_r =180) 1% w/w
    β. Ουρίας (Μ_r =60) 1% w/w
    γ. Καλαμοσάκχαρου (Μ_r =342) 1% w/w
48. Τα προηγούμενα διαλύματα να τοποθετηθούν με τη σειρά σημείου πήξεως (πρώτο αυτό που έχει μεγαλύτερο σ.π.)
49. Το σημείο βρασμού υδατικού διαλύματος είναι 100,4 °C. Το σημείο πήξεως του ίδιου διαλύματος είναι:
    (α) –2,40 ° (β) –1,43 ° (γ) –0,143 ° (δ) –0,226 °
    K _{b H2O} = 0,52 °C m^?1 , K _{f H2O} =1,86 °C m^?1
50. Να σημειώσετε με Σ τις σωστές και με Λ τις λανθασμένες από τις επόμενες προτάσεις.
    α. Ο ίδιος αριθμός mol ουρίας και γλυκόζης, όταν διαλυθούν στην ίδια ποσότητα νερού, δίνουν δύο διαλύματα με το ίδιο σημείο πήξεως
    β. Ο ίδιος αριθμός γραμμαρίων ζάχαρης και γλυκόζης, όταν διαλυθούν στην ίδια ποσότητα νερού, προκαλούν την ίδια μεταβολή στο σημείο ζέσεως
    γ. Κατά την αραίωση ενός διαλύματος ζάχαρης προκύπτει διάλυμα με μεγαλύτερο σημείο πήξεως.
    δ. Αναμειγνύονται ίσες μάζες δυο υδατικών διαλυμάτων ζάχαρης με σημεία ζέσεως αντίστοιχα 101 °C και 102 °C, οπότε προκύπτει διάλυμα με σημείο βρασμού 103 °C.

51. Από τα αποτελέσματα της ποσοτικής ανάλυσης προέκυψε ότι οργανική ουσία Α έχει εμπειρικό τύπο (CH₂O)_x. Εξάλλου, όταν διαλυθούν 3,1 g της Α σε l00 g H₂O, δημιουργείται διάλυμα το οποίο έχει σημείο βρασμού 100,26 °C.
    Αν γνωρίζουμε ότι K _{b H2O} = 0,52 °C m^-1 να βρείτε:
    α. την πειραματική σχετική μοριακή μάζα της Α,
    β. τον μοριακό τύπο της Α,
    γ. την ακριβή τιμή της σχετικής μοριακής μάζας της Α.
52. Διαλύονται 3 g θείου σε 100 g κυκλοεξανίου και το σχηματιζόμενο διάλυμα έχει σημείο πήξεως 4,16 °C. Να βρείτε:
    α. την πειραματική σχετική μοριακή μάζα του θείου,
    β. την ατομικότητα του θείου (ο μοριακός του τύπος),
    γ. την ακριβή τιμή της σχετικής μοριακής μάζας του θείου.
    Δίνονται K_{f κυκλοεξανίου} = 20 °C m^-1 και σημείο πήξεως κυκλοεξανίου: 6,5 °C.
53. Πόσα γραμμάρια μεθανόλης (CH₃OH) πρέπει να προστεθούν σε 10 L νερού για να χαμηλώσει το σημείο πήξεως του νερού από τους 0 ^oC στους –18,6 °C;
    Δίνονται : ρ _H2O =1g.mL^-1 και Κ _{f H2O} =1,86 °C m¹
54. Aν η γλυκερίνη C₃H₅(OH)₃ και η γλυκόλη C₂H₄(OH)₂ έχουν την ίδια τιμή ανά kg ποια από τις δύο θα προτιμούσατε σαν αντιπηκτικό για το ψυγείο του αυτοκινήτου σας;
55. Με την προσθήκη 7 g ζάχαρης (C₁₂H₂₂O₁₁) σε 70 g νερού σχηματίζεται διάλυμα.
    α. Ποια είναι η κατά βάρος περιεκτικότητα του διαλύματος (w/w);
    β. Θερμαίνουμε το διάλυμα, ώστε να αρχίσει να βράζει. Ποιο το σημείο βρασμού του διαλύματος;
    γ. Σταματάμε το βρασμό, όταν το θερμόμετρο που είναι βυθισμένο στο διάλυμα δείξει 100,7 °C. Ποια είναι η κατά βάρος περιεκτικότητα του διαλύματος που απέμεινε (w/w); Δίνεται : K _{b H2O} = 0,52 °C m^-1
56. Δίνονται τα επόμενα διαλύματα ζάχαρης σε νερό:
    α. Ποιο από τα τέσσερα έχει το μεγαλύτερο σημείο βρασμού;
    β. Ποιο έχει το μεγαλύτερο σημείο πήξεως;
    γ. Ποια έχουν το ίδιο σημείο βρασμού;
    δ. Αν αναμείξουμε τα διαλύματα Ι και ΙΙΙ θα προκύψει διάλυμα το οποίο σε σχέση με το ΙΙ έχει μεγαλύτερο ή μικρότερο σημείο βρασμού;

    

ε. Ωσμωτική Πίεση

57. Τι συμβαίνει κατά την επαφή δύο μοριακών διαλυμάτων διαφορετικής συγκέντρωσης μέσω ημιπερατής μεμβράνης;
58. Τι συμβαίνει κατά την επαφή διαλύματος και διαλύτη μέσω ημιπερατής μεμβράνης;
59. Ποιος είναι ο νόμος που καθορίζει την τιμή της ωσμωτικής πίεσης; Να εξηγήσετε γιατί η ωσμωτική πίεση είναι προσθετική ιδιότητα.
60. Να σημειώσετε όσες από τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές με ένα Σ και όσες είναι λανθασμένες με ένα Λ.
    α. Σε διάλυμα ζάχαρης και σε σταθερή θερμοκρασία διαλύουμε νέα ποσότητα ζάχαρης και η ωσμωτική πίεση του διαλύματος αυξάνεται.
    β. Αναμιγνύουμε ίσους όγκους δύο διαλυμάτων ζάχαρης σε σταθερή θερμοκρασία με ωσμωτικές πιέσεις αντίστοιχα 2 atm και 4atm και προκύπτει διάλυμα με ωσμωτική πίεση 6 atm.
    γ. Αν θερμάνουμε ένα διάλυμα η ωσμωτική πίεσή του αυξάνεται.
    δ. Το φαινόμενο της ώσμωσης πραγματοποιείται μόνο όταν έρθουν σε επαφή μέσω ημιπερατής μεμβράνης ο καθαρός διαλύτης με ένα διάλυμα.
61. Ποιο από τα επόμενα υδατικά μοριακά διαλύματα έχει τη μεγαλύτερη ωσμωτική πίεση στους 27 °C;
    α. Διάλυμα γλυκόζης (C₆H₁₂O₆) περιεκτικότητας 5% w/v (κατ’ όγκο)
    β. Διάλυμα ουρίας (CH₄Ν₂Ο) περιεκτικότητας 5% w/v (κατ’ όγκο)
    γ. Διάλυμα ζάχαρης (C₁₂H₂₂O₁₁) περιεκτικότητας 5% w/v (κατ’ όγκο)
62. Σε 1 L διαλύματος ζάχαρης με ωσμωτική πίεση Π = 4 atm στους 27 °C προσθέτουμε 7 L Η₂Ο και παίρνουμε 8 L διαλύματος το οποίο έχει στους 27 °C ωσμωτική πίεση:
    α. 8 atm β. 32 atm γ. 0,5 atm δ. 2 atm
63. Να αντιστοιχίσετε κάθε διάλυμα γλυκόζης της 1^ης στήλης που βρίσκεται στους 27 °C με την ωσμωτική πίεση που αναφέρεται στη 2^η στήλη.
    
    

    c / mol L-1	Π /atm
    0,1	24,6
    1,0	12,3
    0,2	2,46
    0,5	4,92

64. Παρασκευάσαμε 3 διαλύματα γλυκόζης με συγκεντρώσεις αντίστοιχα 0,2 Μ (διάλυμα Α), 0,3 Μ (διάλυμα Β) και 0,1 Μ (διάλυμα Γ).
    α. Τι θα συμβεί στη συγκέντρωση του διαλύματος Α, αν έρθει το διάλυμα σε επαφή μέσω ημιπερατής μεμβράνης με το διάλυμα Β ή έρθει σε επαφή με το διάλυμα (Γ);
    β. Αν αναμείξουμε ίσους όγκους των διαλυμάτων (Β) και (Γ) θα προκύψει διάλυμα (Δ) το οποίο είναι σε σχέση με το διάλυμα (Α) είναι i) υποτονικό, ii) ισοτονικό ή iii) υπερτονικό;

65. Οριζόντιο κυλινδρικό δοχείο έχει μήκος 48 cm και χωρίζεται στο μέσο με κινητή ημιπερατή μεμβράνη (βλ. σχήμα). Γεμίζουμε το ένα μέρος με υδατικό διάλυμα που περιέχει 0,3 mol ουσίας X και το άλλο με υδατικό διάλυμα που περιέχει 0,9 mol της ουσίας Χ. Προς τα πού θα κινηθεί η μεμβράνη και πόσο;
66. Διαλύουμε μίγμα που περιέχει 0,5 mol γλυκόζης και 1,5 mol ζάχαρης και παίρνουμε διάλυμα που έχει ωσμωτική πίεση στους 27 °C ίση με 4,92 atm. Ποιος είναι ο όγκος του διαλύματος;
67. 34 g μίγματος 2 ουσιών Α με σχετική μοριακή μάζα Μ_{r Α}=100 και Β με σχετική μοριακή μάζα Μ_{r Β} = 80 διαλύονται στο νερό και δημιουργούν μοριακό διάλυμα όγκου 1 L που έχει ωσμωτική πίεση στους 27 °C ίση με 9,84 atm. Ποια είναι η σύσταση του μίγματος των 34 g;
68. Σε 2 L διαλύματος γλυκόζης που έχει ωσμωτική πίεση Π₁=3 atm προσθέτουμε 4 L διαλύματος ζάχαρης που έχει ωσμωτική πίεση Π₂ = 4 atm και παίρνουμε τελικά 6 L τελικού διαλύματος Α. Ποια είναι η ωσμωτική πίεση του Α; Όλα τα διαλύματα βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία.
69. Πόσα λίτρα διαλύματος γλυκόζης ωσμωτικής πίεσης Π₁=2 atm πρέπει να προσθέσουμε σε 6 L διαλύματος γλυκόζης ωσμωτικής πίεσης Π₂ = 5 atm, για να πάρουμε διάλυμα με ωσμωτική πίεση Π3 =3 atm;
70. Ένα μοριακό διάλυμα ουσίας Α με περιεκτικότητα 4,25% κ.ο. (w/v) είναι ισοτονικό στην ίδια θερμοκρασία με ένα δεύτερο μοριακό διάλυμα ουσίας Β περιεκτικότητας 10 g/L. Αν η σχετική μοριακή μάζα της Β είναι 60, να βρείτε τη σχετική μοριακή μάζα της Α.

Γενικά προβλήματα

71. Σε κάθε ένα από τα σημεία πήξεως της 1^ης στήλης που έχουν 4 υδατικά διαλύματα να αντιστοιχίσετε το σημείο βρασμού που θα έχει το αντίστοιχο διάλυμα και είναι στη 2^η στήλη.
    

    σημείo πήξεως / oC	σημείo βρασμού / oC
    -0,93	100,52
    -1,86	100,052
    -0,186	100,104
    -0,372	100,26

    
    
72. Διαλύονται 20 g γλυκόζης (C₆H₁₂O₆) που περιέχει 10% κ.β. υγρασία σε 98 g H₂O και παίρνουμε διάλυμα Α.
    α. Ποιο είναι το σημείο βρασμού του Α;
    (K _{b H2O} =0,52 C m^-1)
    β. Αν το διάλυμα Α έχει πυκνότητα ρ =α. 100,52 °C
    β. 26,4 atm1,18 g mL^-1 να βρείτε την ωσμωτική πίεση του Α στους 27 °C.
    

Κεφάλαιο 1: Ασκήσεις

73. Σε ένα ποτήρι περιέχεται καθαρό νερό. Σε ένα άλλο όμοιο ποτήρι περιέχεται ίσος όγκος διαλύματος γλυκόζης 1 mol L^-1. Τα δυο ποτήρια τοποθετούνται σε χώρο σταθερής θερμοκρασίας. Τίνος ποτηριού η στάθμη θα είναι χαμηλότερη μετά από ορισμένο χρονικό διάστημα και γιατί;
74. 1 g ουσίας Α που έχει σχετική μοριακή μάζα 74, διαλύεται σε 250 g διαλύτη Δ και το διάλυμα έχει σημείο πήξεως 16,3 °C. 4,46 g ουσίας Β διαλύονται σε 200 g του ίδιου διαλύτη και το διάλυμα έχει σημείο πήξεως 15,6 °C. Αν το σημείο πήξεως του καθαρού διαλύτη είναι 16,5 °C, να βρείτε τη σχετική μοριακή μάζα της Β.
75. Ένα υδατικό διάλυμα μάζας 75 g διαπιστώθηκε ότι έχει τάση ατμών P = 40 mmHg στους 35 °C και περιέχει 3 g ουρίας (CH₄N₂O), η οποία δεν είναι πτητική ουσία. Αν η τάση των ατμών του νερού στους 35 °C είναι 40,5 mmHg να εξετάσετε αν το διάλυμα περιέχει και άλλη διαλυμένη ουσία εκτός από την ουρία.
76. Διαλύονται 3 g θείου σε 100 g κυκλοεξανίου και το σχηματιζόμενο διάλυμα έχει σημείο πήξεως 4,16 °C. Να υπολογίσετε την ωσμωτική πίεση του διαλύματος στους 27 °C. Δίνονται: η κρυοσκοπική σταθερά του κυκλοεξανίου: K_f = 20 °C m^-1, το σημείο πήξεως του κυκλοεξανίου: 6,5 °C και η πυκνότητα του διαλύματος στους 27 °C: ρ =1,03^.10³ g L^-1
77. Υδατικό διάλυμα γλυκόζης έχει σημείο βρασμού 101,04 °C.
    α. Ποια η τάση των ατμών του διαλύματος στους 27 °C;
    β. Ποια η ωσμωτική πίεση του διαλύματος στους 27 °C;
    Δίνονται K_{b H2O}= 0,52 °C/m, ρ_{δ/ματος} =1,2 g/mL, M_rγλυκ. =180 και η τάση ατμών του νερού στους 27 °C είναι 30 mmHg.
78. Σε 550 g υδατικού διαλύματος γλυκόζης (Α), που έχει πυκνότητα ρ =1,1 g mL^-1 και ωσμωτική πίεση Π =12,3 atm στους 27 °C, προσθέτουμε 10 g καθαρής γλυκόζης και παίρνουμε διάλυμα Β.
    α. Ποιο είναι το σημείο πήξεως του διαλύματος Α;
    β. Ποια είναι η τάση των ατμών του διαλύματος Β στους 27 °C;
    Δίνονται K_{f H2O} = 1,86 °C /m , M_{r γλυκόζης} = 180 και η τάση ατμών νερού στους 27 °C είναι 30 mmHg.
79. Σε κλειστό κενό δοχείο εισάγονται δύο ποτήρια Α και Β όγκου 2 L το καθένα και τα οποία περιέχουν:
    Tο Α: 600 g H₂O
    To B: 600 g H₂O + 0,2 mol ζάχαρης
    Λόγω της διαφορετικής τάσης των ατμών των δύο διαλυμάτων, τι προβλέπετε ότι θα συμβεί μετά την αποκατάσταση ισορροπίας; (Η ποσότητα των υδρατμών στην αέρια φάση θεωρείται αμελητέα).
    α. Το δοχείο Α θα περιέχει 300 g Η₂Ο και το Β 900 g Η2Ο + 0,2 mol ζάχαρης
    β. Το δοχείο Α θα περιέχει 1200 g Η₂Ο και το Β μόνο ζάχαρη.
    γ. Το Β θα περιέχει 1200 g H₂O + 0,2 mol ζάχαρης
    δ. Θα εξατμιστεί όλο το νερό.
80. Σε κενό κλειστό δοχείο εισάγονται τρία ποτήρια Α, Β και Γ, όγκου 2 L το καθένα και τα οποία περιέχουν:
    Το Α: 600 g H₂O
    Το B: 600 g H₂O και 0,2 mol ζάχαρης
    Το Γ: 600 g H₂O και 0,1 mol γλυκόζης
    Τι θα περιέχει κάθε ποτήρι μετά την αποκατάσταση της ισορροπίας;
    Η ποσότητα των υδρατμών στην αέρια φάση μπορεί να θεωρηθεί αμελητέα.

Δραστηριότητα 1

Αντίστροφη ώσμωση και πόσιμο νερό

Το 1980, το Αμερικανικό ναυτικό παρουσίασε μια μικρή χειροκίνητη συσκευή για παραγωγή πόσιμου νερού από θαλασσινό νερό. Στη βάση της, η συσκευή είναι μια τρόμπα με δυνατότητα να αναπτύσσει πίεση μέχρι 70 atm και παραγωγή 5 L πόσιμου νερού την ώρα. Η αρχή λειτουργίας της βασίζεται στην αντίστροφη ώσμωση.
Ας θεωρήσουμε, ότι το θαλασσινό νερό περιέχει κατά μέσο όρο NaCl σε περιεκτικότητα 3,48 % w/w, έχει πυκνότητα ρ = 1,024 g mL^-1 και η θερμοκρασία είναι σταθερή και ίση με 20 ^oC .
Ζητείται να γίνουν οι εξής υπολογισμοί:
1. Ποια πίεση απαιτείται να ασκηθεί στο θαλασσινό νερό ώστε να αρχίσει η αντίστροφη όσμωση;
2. Ποια θα είναι η συγκέντρωση σε mol L^-1 του NaCl όταν η ασκούμενη πίεση φτάσει τις 70 atm; Δεχθείτε ότι δεν υπάρχουν απώλειες NaCl στην ημιπερατή μεμβράνη.
3. Πόσα λίτρα θαλασσινού νερού χρειάζονται ώστε να παραχθούν τα 5 L πόσιμου νερού;
4. Πόση ενέργεια σε kcal απαιτείται για την παραγωγή της ίδιας ποσότητας αποσταγμένου νερού με θερμική απόσταξη; Ποια ποσότητα οινοπνεύματος ή βενζίνης πρέπει να καεί για το σκοπό αυτό;
5. Αν για την παραγωγή της ίδιας ποσότητας πόσιμου νερού ακολουθηθεί η μέθοδος της «ψύξης» ( freezing - drying) πόσα kcal θα έπρεπε να απομακρυνθούν;
Αναζητήστε τις απαιτούμενες σταθερές από τη βιβλιογραφία.
Κάντε μια πρώτη σύγκριση των τριών αυτών μεθόδων αφαλάτωσης του θαλασσινού νερού.
Βρείτε στοιχεία για την πολύ μεγάλη μονάδα αφαλάτωσης που υπάρχει στην Σαουδική Αραβία (500 000 m³ ημερησίως).

Δραστηριότητα 2

Κρασί και ταπείνωση του σημείου πήξεως

Το έτος 8 μ.Χ. ο Καίσαρας Αύγουστος εξόρισε τον Λατίνο ποιητή Οβίδιο σε μια πόλη στη Μαύρη Θάλασσα, τη σημερινή Κωνστάντζα της Ρουμανίας. Εκεί ο ποιητής έγραψε ένα ποίημα, όπου σε κάποια περιγραφή αναφέρει : «Το κρασί ήταν σκληρό, σερβιριζόταν χωρίς κανάτες -έχοντας όμως το σχήμα τους- και οι άνθρωποι δεν έπιναν γουλιές αλλά το μάσαγαν….»
Βέβαια την εποχή εκείνη δεν υπήρχαν οι σύγχρονες θερμοκρασιακές κλίμακες. Όμως ένας χημικός εύκολα από την περιγραφή θα αναγνωρίσει το φαινόμενο της ταπείνωσης του σημείου πήξης. Εκείνο λοιπόν που έχει ενδιαφέρον είναι να προσδιορίσει κανείς τη θερμοκρασία, σαν όριο τουλάχιστον, της Κωνστάντζας όπως προκύπτει από την περιγραφή του Οβίδιου… Δεχθείτε ότι τα Ρωμαϊκά κρασιά της εποχής δε διαφέρουν σημαντικά από τα σημερινά.

Διαδικασία
Κάντε μια μικρή έρευνα για τα εμφιαλωμένα κρασιά που κυκλοφορούν παρατηρώντας κυρίως αν είναι «ξηρά» (χωρίς σάκχαρο) και «ημίγλυκα» ή «γλυκά». Σημειώστε τους αλκοολικούς βαθμούς και την περιεκτικότητα σε σάκχαρο (αν αναφέρεται). Με βάση αυτά τα δεδομένα και την πυκνότητα της αλκοόλης, την πυκνότητα του νερού τη μοριακή ταπείνωση του νερού, υπολογίστε την ταπείνωση του σημείου πήξης για κάθε είδος κρασιού που ερευνάτε. (Τα δεδομένα που χρειάζεστε αναζητήστε τα στη βιβλιογραφία ή σε ειδικότερα βιβλία δεδομένων…) Κάντε μετά μια εκτίμηση της θερμοκρασίας για την περίπτωση που αναφέρει το κείμενο.

Πείραμα
Μπορείτε αν θέλετε να προσδιορίσετε το σημείο πήξης των κρασιών που μελετάτε. Για το σκοπό αυτό φτάνει μια μικρή λεκάνη με μίγμα πάγου και χοντρού, αλατιού. Ένα ποτήρι του κρασιού με μικρή ποσότητα από αυτό εμβαπτισμένο στο κρύο αυτό λουτρό, σας δίνει την κατάλληλα διάταξη για την πήξη του κρασιού.

Κεφάλαιο 1: Ασκήσεις

Aπαντήσεις στις ασκήσεις πολλαπλής επιλογής και σωστού λάθους