Výsledky

1.1 c 2.1 a 3.1 b,e,f 4.1 a,b 5.1 d 6.1 a,b,e 7.1 b

1.2 a 2.2 b 3.2 b,d,e,f,g 4.2 a 5.2 b,d 6.2 c 7.2 d

1.3 d 2.3 a,d 3.3 a 4.3 b 5.3 d 6.3 c 7.3 a

1.4 a 2.4 c 3.4 b 4.4 a,b,d 5.4 a 6.4 b 7.4 c,d

1.5 a 2.5 c 3.5 c 4.5 b,c 5.5 b 6.5 b 7.5 d

1.6 a,d 2.6 a,c 3.6 b 4.6 1c,2b,3d 5.6 d 6.6 a,c 7.6 c

1.7 a 2.7 d 3.7 a 4.7 aB 5.7 b,d 6.7 c 7.7 b

1.8 b 2.8 d 3.8 a,c 4.8 b 5.8 a,c 6.8 a 7.8 a,c

1.9 c 2.9 a,b 3.9 b,c 4.9 b 5.9 b 6.9 b 7.9 b

2.10 e 3.10 b 4.10 b 5.10 a,b,d,g 6.10 b,c 7.10 b

2.11 b,d 3.11 b,e 4.11 a 5.11 d 6.11 b 7.11 e

2.12 c 3.12 b,e 4.12 a,d 5.12 a 6.12 a 7.12 a,d

3.13 b 4.13 a 5.13 b,g 6.13 b 7.13 b

3.14 a,c,e 4.14 b 5.14 d 7.14 a

3.15 b 4.15 b,d 5.15 c 7.15 a,c

3.16 b 4.16 b,c 5.16 c 7.16 a,b,d

3.17 a 4.17 b,d 5.17 a,b 7.17 a,c

3.18 b,d 4.18 b 5.18 a 7.18 c

3.19 b,d 4.19 a,c 7.19 b

3.20 c 4.20 b 7.20 a,c

3.21 c 4.21 d 7.21 b,d

4.22 a 7.22 c

4.23 c 7.23 d

4.24 c 7.24 a,c,d,f

4.25 a 7.25 a,c

4.26 b 7.26 b,c,e,f,g

4.27 a 7.27 a

7.28 a

Pomoc v nouzi

1.1 A A AA

A B A B

/m M nx

n n n n

1.2 1A A

3 1 3

A B B

g1000 mol kg

10 (g mol ) (10 g)

m n

M m m

(mB je hmotnost rozpouštědla v gramech)

1.3 B BB

A A B B A B

m mW

n M n M m m

1.4

2roztok

2 2 23

2 2 2 1

1000 10001000

( ) 10

mm

n n nc

c M V c M V V c M m

1

3

molmol kg

(10 g )

(m1 je hmotnost rozpouštědla v gramech)

1.5 11 3 3

gmol kg

(g mol ) (dm (kg dm )

1.6 1 … rozpouštědlo, 2 … rozpouštěná látka, V … objem roztoku

a) c2 = n2 / V (V závisí na teplotě)

b) 22

1(kg)

nm

m (hmotnost nezávisí na teplotě)

c) 22

1 2

mW

m m

(hmotnost nezávisí na teplotě)

d) 2

1 2

obj.% 100V

V V

(V závisí na teplotě)

e) 22

1 2

nx

n n

(látkové množství nezávisí na teplotě)

1.7 p1 · V = 1

A

N

NRT , p2 · V = 2

A

N

NRT 2 2

1 1

N p

N p

1.8 pV = nAr RT

nAr = nN2

pV = nN2 RT

1.9 V = 1 dm3

, p = 10–11

kPa , T = 300 K

pV = n RT = A

N

N RT

3 3 3m23 1

11 31 1

J

(10 Pa) (10 )6,023 10 molekula mol

10 1 kPa dm8,314 700 (J mol K ) K

ANN pV

T

R= 1,03 ∙10

9 molekul

2.1 [V] 1

131 2 2 2

1 2 1 1 1

1

3

pp p T p

T T T p p

2.2 pV = nRT = konst …p = konsr/V … rovnoosá hyperbola

2.3 p1 V1 = nRT1

p2 V2 = nRT2

2.4 T1 = 323,15 K , T2 = 373,15 K

1 2 2 2

1 2 1 1

373,151,155

323,15

p p p T

T T p T

2.5 pV = nRT = m

M RT ,

m

V

p = m T

V M

R

p M

T

R

2.6 1 21 1 2 2 1 2

1 2 1 2

n nM x M x M M M

n n n n

2.7 izotermní děj: T = konst

2.8 Q = 0

2.9 izochorický děj: V = konst , dV = 0

práce dW = – p dV = 0

2.10 izobarický děj: p = konst

2.11 [*] pV = nRT , pVm = nRT m 1p V

T

R

reálný plyn mp Vz

T

R (definice)

2.12 při nízkých tlacích se chování reálných plynů blíží ideálnímu, platí stavová rovnice

ideálního plynu , z 1

3.1 Podle uzance veličiny systémem přijaté jsou kladné, systémem odevzdané záporné

3.2 Podle uzance veličiny systémem přijaté jsou kladné, systémem odevzdané záporné

3.3 W = – 1000 J , Q = +900 J

U = Q + W = 900 – 1000 = – 100 J

3.4 W = +1000 J , Q = –2000 J

U = Q + W = –2000 + 1000 = – 1000 J

3.5 V = konst, dV = 0 , práce dW = –p dV = 0

dQ = 0

dU = dQ + dW = 0

3.6 [p] dp = 0 , práce dW = –p dV = –d(pV)

dQV =– dW = dU – (–p dV) = dU + p dV = d(U + pV) = dH

1 1 1

2 2 2

p V T

p V T

3.7 [V] dV = 0 , práce dW = –p dV =0

dQV =– dW = dU – (–p dV )= dU

3.8 [V] Q = n∙CVm ∙T = 0,1∙CVm ∙10 = CVm , CVm = Cpm – R

3.9 [p] Q = n∙Cpm ∙T = 5∙Cpm ∙0,2 = Cpm , Cpm = CVm + R

3.10 U4 = –U3 – U2 – U1 = –(–2) – 2,5 – (–4,5) = 4 kJ

3.11, 3.12 slH = 0 pro prvky ve standardním stavu

3.13 Definice slH(NO2) reakce vzniku 1 molu NO2 ve standardním stavu z prvků ve

standardním stavu

3.14 Definice: spalH( změna entalpie doprovázející spálení jednoho molu dané sloučeniny se

stechiometrickým množstvím kyslíku při teplotě T, kdy jak výchozí látky, tak produkty

spalování, jsou ve svých standardních stavech.

3.15 Reakce (2) = –½ Reakce(1)

rH (2) = –½ rH

(1) = –½ (–800) = +400 kJ/mol

3.16 rH (298) = 2 slH

(HCl) = 2 ∙ (–90) = –180 kJ/mol

rH (398) = rH

(25°C) + (2 Cpm HCl – Cpm Cl2 – Cpm H2 ) ∙(398-298) =

= –180∙103 + (2∙30 – 30 – 30)∙100 = –180∙10

3 J/mol

3.17 roste neuspořádanost

3.18 definice F= U – TS, U = H – pV

3.19 definice G = H – TS, H = U + pV

3.20 definice

3.21 S4 = –S3 – S2 – S1 = –(–2) – 9,5 – (–4,5) = –3 kJ

4.1 tání m

tání m m

d

d ( )s

Hp

T T V V

a) s > ℓ s s

m m m m, 0V V V V , ∆táníH > 0 dp/dTtání > 0

b) m msV V , ∆táníH > 0 dp/dTtání > 0

4.2 s

výp m

2

d ln

d

Hp

T T

R

svýp m

s 2

d

d

Hp

p T T

R ∆výpHm > 0 (vždy), R > 0, T

2 > 0 , p

s > 0 dp

s/dT > 0

4.3 definice

4.4 (a) r r2

d ln 1, ln konst

d

H HKK

T TT

RR

(b) s

výp m výp ms

2

d ln 1, ln konst

d

H Hpp

T TT

RR

(c) U = Cp T

(d) 2

d ln * * 1, ln konst

d

k E Ek

T TT

RR

(e) ρ = a T2 + b∙T + c

4.5 tání: s ℓ … ∆táníH

vypařování: ℓ g … ∆výpH

sublimace: s g … ∆sublH = ∆táníH + ∆výpH

4.6 výp ms 1

ln konst

směrnice

Hp

T

R 1) výpHA > výpHB A > B (c)

2) výpHA < výpHB A < B (b)

3) výpHA = výpHB A = B (d)

4.7 výpHB v grafu (a) by bylo záporné

4.7 aB: bylo by ∆výpH < 0

4.8 výps

1ln C

Hp

T

R

ps = 101,325 kPa , T = Tnbv = 301,25 K , z grafu: C = 15

ln 101,325 = výp 1

301,25

H

R + 15

výpH = (−15 + ln 101,325)·R · 301,25 = 26 002 J mol−1

4.9 výp

výpvar

HS

T

- v kritickém bodě je výpH = 0

4.10 : g

a

b

m

m , a > b mℓ > mg

4.11 yB = 0,4 (z křivky t = t (yB)

xB = 0,8 (z křivky t = t (xB)

4.12 Raoultův zákon si i ip x p

Daltonův zákon i ip y p

4.13 p > pid

kladné odchylky

t

x , yBA

p [ ]

B

0,2 0,4 0,6 0,8 1,00

t1

B

g

g+

mg

a

bm

tB()

y

tB()

x

yB xB

ll

l

ideální chování

4.14 p < pid

záporné odchylky

4.15 v azeotropu xB = yB

4.16 Definice

4.17 index 2 – rozpuštěný plyn)

A) (c2)A = konst ∙ (p2)A

B) (p2)B = 0,7 (p2)A (c2)B = konst ∙ (p2)B = konst ∙ 0,7 (p2)A = 0,7 (c2)A

4.18 s klesající teplotou se složení konjugovaných fází k sobě blíží – vzájemná rozpustnost se

zvyšuje

4.19 každá z fází je čistá látka xA = 1 , xB = 1 , pA = pAs , pB = pB

s

4.20 s sorg vodap p p = 50 + 30 = 80 kPa

4.21 org vodaA Ac K c - aby bylo

orgAc co největší, má být co největší i K

4.22

4.23 Definice

4.24 Tv = i ∙ KE ∙c (nízké koncentrace c ≈ m)

AlCl3 = Al3+

+ 3 Cl– i = 4 c = 0,03 mol dm

–3 i ∙ c = 4 ∙ 0,03 = 0,12

KNO3 = K+ + NO3

– i = 2 c = 0,04 mol dm

–3 i ∙ c = 2 ∙ 0,04 = 0,08

CaCl2 = Ca2+

+ 2 Cl– i = 3 c = 0,05 mol dm

–3 i ∙ c = 3 ∙ 0,05 = 0,15

C12H22O11 nedisociuje, i = 1 c = 0,1 mol dm–3

i ∙ c = 1 ∙ 0,10 = 0,10

4.25 Definice

4.26 π = c RT

4.27 π = c RT

CH3 COOH = H+ + CH3 COO

–

bilance: c CH3 COOH = c (1–)

c H+ = c

c CH3 COO– = c

c = c (1–) + c + c = c (1+)

π1 = c (1+) RT < 1 , pro úplnou disociaci = 1 π2 > π1

ideální chování

5.1 d) G = H – T S < 0

5.2 (b) roli hrají kinetické faktory

5.3 (d) směrnice je G = (∂G/∂ξ)T,p , ptáme se na G)

5.4 (a) G = (∂G/∂ξ)T,p < 0)

5.5 ∆rG =

sl slprod vých

| | | |i i i iG G

platí pro jakoukoli reakci (podobně jako Hessův zákon)

5.6 a) ne : K nemůže být záporná!

c), d) ∆rG = 130 – 3∙210 = –500 kJ/mol) 3 C2H2 = C2H6 samovolná reakce

e) : není: K = exp (–∆rG /RT) = exp (+500∙10

3/8,314∙300) = 1,15∙10

87)

5.7 2 2

2

2 2H O Cl

4HCl O

a aK

a a

(b)

pro reakce v plynné fázi: standardní stav plyn v ideálním stavu za tlaku pst = 101,325 kPa při teplotě

soustavy st/i ia p p , pi = xi = (ni / ni ) p

2 2

2 2 2 2

2 22

2 2H O Cl

2 2 2 2stH O Cl H O Cl st

4 4 4HCl O HCl OOHCl

stst st

1

1

p p

p p p ppK p

p p p pppp

p p

(d)

2 2 2 2

2 2

22 2

2 2

2

2 2 2 2

H O Cl H O Cl2 2st st st stH O Cl

4 4 4HCl OO OHCl HCl

stst st st st

2 2H O Cl

4 stHCl O

1

1

x p x p n p n p

n np p n p n pK

pn nx p n px p n pn p

p p n p n p

n n p

n n n p

možnosti (a) a (c) nesprávné

5.8 (a) 3 2

3

KNO PbI

2Pb(NO KI

a aK

a a

Standardní stav jednotkové koncentrace (nekonečného zředění) st

ii

ca

c , c

st = 1 mol dm

–3.

(c)

3 2

3

3 23

KNO PbI

st stKNO 2

2 2Pb(NO ) KIPb(NO KI

st st

st( )

c c

cc cK cc cc c

c c

(b) a (d) nesprávné

5.9 Standardní stav pro pevné látky ai = 1,

pro plyny: plyn v ideálním stavu za tlaku pst , st/i ia p p

3 4 2 2

2

2 3

1/22 1/2Fe O O O1/2

O3 stFe O

a a pK a

a p

5.10 Reakce proběhla úplně k produktům (na počátku je p0 = 200 kPa, na konci 100 kPa – látkové

množství plynných složek na konci je poloviční než na začátku) rovnovážná konstanta má

velkou hodnotu

5.11 G = –RT ln K = 0 ln K = 0 K = 1 (R 0, T 0)

5.12 r2

d ln

d

HK

T T

R , () ,

dd ln

KK

K

r2

d

d

HKK

T T

R

K > 0, R > 0, T > 0 , endotermní reakce rH > 0

d

d

K K

T T

> 0 K s T roste

5.13 reakční teplo; 8,314 je R v J K–1

mol–1

HӨ je v J mol

–1

5.14 13 2 12

( )G G G

–(–RT ln K3) = – 12

[–RT ln K2 –(–RT ln K1)] | :(–RT)

ln K3 = 12

(ln K2 –ln K1) = 12

ln (K2 /K1)

K3 = (K2 /K1)1/2

(d)

5.15 čím větší stupeň přeměny, tím větší K

5.16 Standardní stav pro pevné látky ai = 1,

pro plyny: plyn v ideálním stavu za tlaku pst , st/i ia p p

2 2

2

3

MgO CO COCO st

MgCO

1

1

a a pK a

a p

5.17 Standardní stav pro pevné látky ai = 1,

pro plyny stav plyn v ideálním stavu za tlaku pst st/i ia p p

4 2 2

4 2 2

2

CuSO .5 H O H O

2 stCuSO .3H O H O

a pK

a a p

5.18 Sn (ℓ) + O2 (g) = SnO2 (s)

G = G +RT ln 2

2

SnO

Sn O

a

a a , T = 900 K , G = –420 kJ mol

–1 = –420000 J mol

–1

aSnO2 = 1 , aSn = 1 , aO2 = pO2 /pst

G = –420000 + 8,314 ∙ 900 ∙ ln (100/10–4

) = –420000 + 103375,94 = –316624 J mol–1

G < 0 cín se bude oxidovat (a)

6.1 rozsah reakce: d

d i

i

n

,

d dd 1 i i

i i

n c

V V

A = –3 , B = –½ , R = +1 , S = +4

SA B R12

dd d dd

3 1 4

cc c c

V

6.2 BA cckr c

definice: n = + + ...

6.3 2

2NO Clcr k c c , n = 2 + 1 = 3

6.4 (b) - definice

6.5 2

d ln * d, d ln

d

k E kk

T kT

R

2

d *

d

k Ek

T T

R , E* > 0, k > 0

d

d

k k

T T

> 0 k s rostoucí teplotou vždy roste

6.6 2 5N Ocr k c

2 5 2 2

2 5

N O NO ON O

d d dd

d ( 2)d 4 d dc

c c cr k c

V

6.7 2

d ln * * 1, ln konst

d

k E Ek

T TT

RR , nebo A

B A B

* 1 1ln

k E

k T T

R

6.8

A

B

A B

ln

*1 1

k

kE

T T

R

6.9 Definice

6.10 1A Rk

r1 = Rd

d

c

= k1 cA

2A Sk

r2 = Sd

d

c

=k2 cA

je-li r1 > r2 , je při cR0 = 0 a cS0 = 0 větší koncentrace R než S

6.11 Definice 1 2A B Ck k

6.12 k1 >> k2

B přibývá první reakcí mnohem rychleji než ubývá druhou reakcí

6.13 B ubývá druhou reakcí mnohem rychleji než stačí vznikat první reakcí koncentrace B je

velmi malá, k1 << k2

7.1 silná kyselina (koncentrace c) – úplná disociace

HA H+ + A

– cH+ = cA– = c

pH = –log cH+ = –log c = –log 0,0005 = 3,3

(standardní stav: jednotková koncentrace cst = 1 mol/dm

3 ai = ci [ideální roztok] )

7.2 silná zásada (koncentrace c) – úplná disociace

BOH B+ + OH

– cB+ = cOH– = c

pOH = –log cOH– = –log c = –log 0,0005 = 3,3

pH = 14 – pOH = 14 – 3,3 =10,7

(standardní stav: jednotková koncentrace cst = 1 mol/dm

3 ai = ci [ideální roztok] )

7.3 BaSO4 = Ba2+

+ SO42−

cBa2+ = cBaSO4

cSO4– = cBaSO4

(KS) BaSO4 = 2 24Ba SO

a a =2 2

4Ba SO

st st

c c

c c

, cst = 1 mol dm

–3

(KS) BaSO4 = c BaSO4 c BaSO4 = (c BaSO4)2 c BaSO4 = 10

S BaSO4( ) 1 10K

c BaSO4 = 110–5

mol dm–3

7.4 KClKCl

1R

A KCl

KCl

1

R

A 1 1 1

2

mm S m

m

7.5 Definice

Je-li a c látková koncentrace (mol dm–3

)

1000 c

1 11 2 1

3 3

3

mm mol

10 mol dm

mol m

, –1

= S

λ = c

je pro c v mol m

–3

7.6 c

1 11 2 1 2 1

3

mm mol S m mol

mol dm

7.7 c

= c ∙

= 0,012 S m2 mol

–1 , c = 0,005 mol dm

–3 = 5 mol m

–3

= 5 ∙0,012 = 0,06 S m–1

7.8 Definice – zákon o nezávislém putování iontů

7.9 (Na

+) = 0,005 S m

2 mol

–1,

(SO4

2–) = 0,016 S m

2 mol

–1

(Na2SO4) = 2∙

(Na

+) +

(SO4

2–) = 2∙0,005 + 0,016 = 0,026 S m

2 mol

–1

7.10 pK = –log Kdis

7.11 e) kyselina máselná – nejmenší disociační konstanta: pK = 4,82 ...K = 10−4,82

= 1,5110−5

7.12 Definice

7.13 Elektrická práce = součin napětí a přeneseného náboje (z F)

W el

= – E z F ∆rG = – z F E

(znaménko mínus: práce se koná)

7.14 Reakce probíhá samovolně, je-li ∆rG < 0. ∆rG = – z F E E > 0, protože z > 0, F > 0

7.15 Definice. kovový vodič = vodič prvé třídy, elektrolyt é vodič druhé třídy

7.16 Na katodě probíhá redukce ( přijetí elektronů)

7.17 Cd | CdSO4 (aq) | CuSO4 (aq) | Cu

(uvolňování elektronů): Cd (s) = Cd2+

(aq) + 2 e

Cd2+

(aq) + SO42–

(aq) = CdSO4 (aq)

(spotřeba elektronů): Cu2+

(aq) + 2 e = Cu (s)

CuSO4 (aq) = Cu2+

(aq) + SO42–

(aq)

celková reakce:

Cd(s) + Cd2+

(aq) + SO42–

(aq) + Cu2+

(aq) + 2 e + CuSO4 (aq) =

= Cd2+

(aq) + 2 e + CdSO4 (aq) + Cu (s) + Cu2+

(aq) + SO42–

(aq)

Cd (s) + CuSO4 (aq) = CdSO4 (aq) + Cu (s)

nebo Cd (s) + Cu2+

= Cd2+

+ Cu (s)

7.18 Zn (s)) = Zn2+

(aq) + 2e G1 = – 2∙F∙ E(Zn|Zn

2+)

Cd2+

(aq) + 2e = Cd (s) G2 = – 2∙F∙ E(Cd

2+|Cd)

Zn (s) + Cd2+

(aq) = Cd (s) + Zn2+

(aq) G1 = – 2∙F∙ E

E = E(Zn|Zn2+

) + E(Cd2+

|Cd)

redukční standardní potenciály: E(Zn2+

|Zn) = –0,762 V

E(Zn|Zn2+

) = – E(Zn2+

|Zn) = 0,762 V

E(Cd2+

|Cd) = –0,402 V

E = 0,762 +(– 0,402) = 0,36 V

7.19 Článek jw nutno sestavit tak, aby E > 0, tj (b)

(a) Pb = Pb2+

+ 2e ...... Elevý = −E(Pb

2+|Pb) = −(−0,126)

Zn2+

+ 2e = Zn ...... Epravý = E(Zn

2+|Zn) = −0,763

E = 0,126 − 0,763 = −0,637 V

(b) Zn = Zn2+

+ 2e ...... Elevý = −E(Zn

2+|Zn) = −(−0,763)

Pb2+

+ 2e = Pb ...... Epravý = E(Pb

2+|Pb) = −0,126

E = 0,763 − 0,126 = +0,637 V

7.20 & 7.21

elektrodový děj na elektrodě prvého druhu – jediná reakce,

elektrodový děj na elektrodě druhého druhu – dvě reakce

a) měděná Cu2+

+ 2 e = Cu

b) kalomelová Hg2Cl2 (s) Hg22+

+ 2 Cl–

Hg22+

+ 2 e 2 Hg

Hg2Cl2 (s) + 2 e 2 Hg + 2 Cl–

c) vodíková H+ + e = ½ H2

d) chloridostříbrná AgCl (s)= Ag+ + Cl

–

Ag+ + e = Ag

AgCl (s) + e = Ag+ + Cl

–

7.22 Fe3+

+ e = Fe2+

oxidačně-redukční elektroda

7.23 Definice potenciálu standardní vodíkové elektrody

Podle konvence má za všech teplot hodnotu standardního potenciálu E = 0, tlak vodíku je roven

101,325 kPa a aktivita vodíkových iontů v roztoku je rovna jedné.

7.24 a, c, d, f – Definice standardní vodíkové elektrody

7.25 (a) nasycená kalomelová elektroda

(b) decimolární kalomelová elektroda

7.26

(a) H+ + e = ½ H2 prvního druhu

(b) [Fe(CN) 6]3–

+ e = [Fe(CN) 6]4–

oxidačně-redukční

(c) Fe3+

+ e = Fe2+

oxidačně-redukční

(d) ½ Cl2 + e = Cl– prvního druhu

(e) Sn4+

+ 2 e = Sn2+

oxidačně-redukční

(f) Ce4+

+ e = Ce3+

oxidačně-redukční

(g) Cr3+

+ e = Cr2+

oxidačně-redukční

7.27

Cu2+

+ 2 e = Cu) E( Cu2+

| Cu) = +0,345 V , T = 298 K

H2 (g) = 2 H+ + 2 e E( H

+ | H2) = 0

Cu2+

(aq) + H2 (g) = Cu (s) + 2 H+ (aq) E = +0,345 V

lnln

G T K TE K

zF zF zF

R R ln K =

2 96485,30,345

8,314 298

zFE

T

R = 26,971

K = 4,7∙1011

rovnováha posunuta směrem k produktům

7.28 E (Hg22+

|Hg) = 0,799 V , E (Hg2+

|Hg)= +0,854 V

Hg22+

+2 e = 2 Hg G1 = –2∙F∙E (Hg2

2+ |Hg) (z = 2)

Hg2+

+ 2 e = Hg G2 = –2 F E (Hg

2+ |Hg) (z = 2)

Hg22+

= Hg + Hg2+

G = G1 – G2

= –2 FE (Hg22+

|Hg) –[–2 F E (Hg2+

|Hg)]

G = – RT ln K

ln K = T

F

R [E (Hg2

2+ |Hg) –2 E (Hg

2+ |Hg)] =

2 96485,3

8,314 298

(0,799 – 0,854) = –4,28378

K = 0,0138