(URCA 2023) - Frage Mittel von Chemie

In einem Labor führt ein Chemiestudent Experimente mit wässrigen Lösungen durch und möchte das Gleichgewicht der Ausfällung eines schwer löslichen Salzes, des Bariumsulfats (BaSO4), untersuchen. Der Student erhält die Information, dass das Kps (Löslichkeitsprodukt) von BaSO4 bei 25 °C 1,1 x 10⁻¹⁰ beträgt. Zu diesem Zweck beschließt er, eine Lösung von Bariumnitrat (Ba(NO₃)₂) mit einer Lösung von Natriumsulfat (Na₂SO₄) zu mischen. Da sein ursprüngliches Ziel darin besteht, eine Menge von 30g BaSO4 zu erzeugen, ist der Student unsicher, wie er vorgehen soll, um dieses Ziel zu erreichen. (a) Helfen Sie dem Studenten, die Konzentration in mol/L von Ba²⁺ und SO₄²⁻ zu berechnen, die erforderlich sind, um im Gleichgewicht 30g BaSO4 zu erreichen, wobei das angegebene Kps berücksichtigt wird. (b) Unabhängig von den im Punkt (a) angestellten Überlegungen macht sich der Student Sorgen über den Effekt des gemeinsamen Ions, nachdem er festgestellt hat, dass es einen Überschuss an Na₂SO₄ in seinem Lösungsglas gibt. Helfen Sie ihm, die maximale Konzentration von SO₄²⁻ in der Lösung zu bestimmen, die die Bildung von BaSO4 noch ermöglicht, wiederum unter Berücksichtigung des angegebenen Kps. (c) Diskutieren Sie basierend auf den erhaltenen Ergebnissen, welche die beste Strategie zur Mischung der Lösungen ist, um die benötigte Menge zu schätzen, um 30g BaSO4 zu erhalten.

In einer praktischen Chemie-Stunde lernt die Klasse des 2. Jahres der Oberstufe das Konzept des osmotischen Drucks. Der Lehrer hat eine wässrige Lösung von Glukose (C6H12O6) in einem Behälter vorbereitet, die ein Volumen von 500 mL und eine Konzentration von 0,10 mol/L hat. Die Temperatur im Klassenzimmer beträgt 25 °C. Was ist der osmotische Druck dieser Lösung, wenn man berücksichtigt, dass die Gaskonstante 0,0821 atm L/mol K beträgt?

In einem Chemielabor werden 250 mL einer 0,4 mol/L HNO3-Lösung mit 250 mL einer 0,3 mol/L NaOH-Lösung vermischt. Unter Berücksichtigung der Neutralisationsreaktion von HNO3 mit NaOH: Wie hoch ist die finale Konzentration der H+-Ionen in der Mischung?

In einem Chemiewerk wird die Verbindung C aus den Stoffen A und B gemäß der Reaktionsgleichung A + 2B ⇌ 3C hergestellt. Nachdem sich das Gleichgewicht eingestellt hat, wurden im Reaktor folgende Konzentrationen gemessen: [A] = 0,80 mol/L, [B] = 0,40 mol/L und [C] = 1,20 mol/L. Welche Gleichgewichtskonstante (Kc) ergibt sich für diese Reaktion?