II. ZÁRTHELYI DOLGOZAT

Fizikai-kémiai laborgyakorlat

III. éves kémia tanárszakos hallgatók részére

1997/98, I. félév

1. Fogalmak.

Néhány szóval magyarázza meg (vagy definiálja) a következő fogalmakat:

a) konduktométer működésének alapelvei;

b) elektródreakció potenciálja;

c) Raoult-törvény;

d) D rG;

e) elektrolit közepes aktivitási tényezője;

(25 pont)

2. Mérések gyakorlati elvei.

Ismertesse a spektrofotometriás mérések fő alapelveit a következő szempontok alapján:

a) a fényelnyelés fizikai háttere, hullámhossztartományai, az elnyelő anyag gerjesztésének módjai;

b) a Lambert-Beer törvény;

c) egy spektrofotométer vázlatszerű felépítése, az egyes komponensek feladatainak vázlatos ismertetésével;

d) az Ön által elvégzett spektrofotometriás mérés során milyen anyag fényelnyelését vizsgálta és ebből milyen fizikai tulajdonságot határozott meg.

(25 pont)

3. Elektrokémiai és termodinamikai alapfogalmak és alkalmazásuk.

Adott a következő két galvánelem:

i) ii) ,

valamint ismerjük a következő (e o/V) adatokat (a hőmérséklet 298,1 K):

Ag+ + e- Ag

0.799

Cu2+ +2e- Cu

0.337

Fe3+ + e- Fe2+

0.771

a) Írja fel a cellákban végbemenő cellareakciót!

b) Melyik irányban mennek végbe önként a reakciók?

c) Melyik elektród az anód, ill. a katód?

d) Mi a válasz az a)-c) kérdésekre, ha a második cellában a Fe2+ koncentrációját tizedére csökkentjük?

e) Számolja ki D rGo-t az adott cellareakciókra!

(20 pont)

4. Számolási feladat ( a két feladat közül csak az egyik megoldása kötelező, a másik megoldásáért plusz pont jár).

4/1. Egy folyadék gőznyomását mérjük két hőmérsékleten. -15,1 °C-on a manométer két szárában lévő higanyszintkülönbség 689 mm, míg 25,0 °C-on a különbség 225 mm. (A manométer egyik szára nyitott, a másik a mérendő térhez kapcsolódik.) A külső légköri nyomás a kísérlet elvégzése alatt 1,02ˇ105 Pa volt. A folyadék forráspontja 80,1 °C. 1 torr vagy mmHg nyomásegység 133,322 Pa nyomásnak fele meg. A feladatban tekintsünk el a nyomás 0 °C-ra való redukálásától.

a) Számolja ki a folyadék moláris párolgáshőjét és a moláris párolgásientrópia-változást a folyadék-gőz fázisátmenethez tartozó egyensúlyi hőmérsékleten és légköri nyomáson! A moláris párolgásientrópia-változás értékéből milyen következtetést tud levonni az illető folyadék szerkezetére nézve?

b) Ismertesse a mérés elméleti és gyakorlati aspektusait! Milyen fontos közelítéseket használt a moláris differenciális oldáshő számításakor?

(30 pont)

4/2. Egy szilárd anyag oldhatóságát mérjük két hőmérsékleten. 25,0 °C-on 9,65 g/100 g víz, 35,3 °C-on 15,07 g/100 g víz oldhatóságot mértünk.

a) Számolja ki a szilárd anyag moláris differenciális oldáshőjét! Mit jelent a differenciális oldáshő fogalma?

b) Ismertesse a mérés elméleti és gyakorlati aspektusait! Milyen fontos közelítéseket használt a moláris párolgási entalpia számításakor?

c) A laborban ezt a mérést három hőmérsékleten is végrehajtottuk. Miért? Hogyan értékeltük ki a mérést ebben esetben?

(30 pont)

Vissza