جواب تمرین های دوره ای صفحه 120 درس 3 شیمی دهم (آب، آهنگ زندگی)

آ

\( = \frac{{(8 \times 0/02)\,mol}}{{50\,ml\, \times \frac{{1\,L}}{{1000\,ml}}}} = 3/2\,mol.{L^{ - 1}}\) غلظت مولی محلول : ظرف (1)

\( = \frac{{(12 \times 0/02)\,mol}}{{50\,ml\, \times \frac{{1\,L}}{{1000\,ml}}}} = 4/8\,mol.{L^{ - 1}}\) غلظت مولی محلول : ظرف (2)

\( = \frac{{(4 \times 0/02)\,mol}}{{50\,ml\, \times \frac{{1\,L}}{{1000\,ml}}}} = 1/6\,mol.{L^{ - 1}}\) غلظت مولی محلول : ظرف (3)

\( = \frac{{(2 \times 0/02)\,mol}}{{25\,ml\, \times \frac{{1\,L}}{{1000\,ml}}}} = 1/6\,mol.{L^{ - 1}}\) غلظت مولی محلول : ظرف (4)

\( = \frac{{(2 \times 0/02)\,mol}}{{25\,ml\, \times \frac{{1\,L}}{{1000\,ml}}}} = 1/6\,mol.{L^{ - 1}}\) غلظت مولی محلول : ظرف (5)

\( = \frac{{(4 \times 0/02)\,mol}}{{25\,ml\, \times \frac{{1\,L}}{{1000\,ml}}}} = 1/6\,mol.{L^{ - 1}}\) غلظت مولی محلول : ظرف (6)

زیرا غلظت مولی (تعداد مول های حل شده در واحد حجم محلول) آن بیشتر است.

ب

محلول های 1 و 6 و محلول های 3 و 4 و 5

پ

\( = \frac{{\left[ {(8 \times 0/02) + (4 \times 0/02)} \right]\,mol}}{{(50 + 50)\,ml\, \times \frac{{1\,L}}{{1000\,ml}}}} = \) غلظت مولی محلول جدید

\(2/4\,mol.{L^{ - 1}}\)

ت

\( = \frac{{(4 \times 0/02)\,mol}}{{(50 + 110)\,ml\, \times \frac{{1\,L}}{{1000\,ml}}}} = \) غلظت مولی محلول جدید

\(0/5\,mol.{L^{ - 1}}\)

ث

\( = \frac{{\left[ {(2 \times 0/02) + 0/02\,} \right]mol}}{{25\,ml\, \times \frac{{1\,L}}{{1000\,ml}}}} = \) غلظت مولی محلول جدید

\(2/4\,mol.{L^{ - 1}}\)

= جرم اکسیژن = جرم حل شونده

\( = 67/5\,mg \times \frac{{1\,g}}{{1000\,mg}} = 67/5 \times {10^{ - 3}}g\)

= جرم آب = جرم حلال

\( = 9\,kg \times \frac{{1000\,g}}{{1\,kg}} = 9 \times {10^3}\,g\)

\(\begin{array}{l}\frac{{67/5 \times {{10}^{ - 3}}\,g}}{{(9 \times {{10}^3}\,g + 67/5 \times {{10}^{ - 3}}\,g)}} \times {10^6} = \\\\7/5\,ppm\end{array}\)

از آن جایی که میزان اکسیژن محلول در نمونه آب مورد نظر بیشتر از 5 ppm است پس برای حیات آبزیان مناسب می باشد.

آ

هر چه گشتاور دوقطیی مولکول ها سازنده ماده ای بزرگتر باشد ، مولکول های آن قطبی تر و با جرم مولی مشابه، نیروهای بین مولکولی آن قوی تر است و دمای جوش آن ها نیز بالاتر؛ بنابراین:

C؛ زیرا با توجه به داده های تجربی مولکول های آن قطبی تر است.

ب

C > B > A

پ

A؛ زیرامیزان قطبی بودن با گشتاور دو قطبی مولکول های آن کم بوده و می توان گفت ناقطبی اند پس ناقطبی مانند هگزان به میزان بیشتری حل می شود.

آ

در آب آشامیدنی، 1/4 و در آب دریا، 1/1 است.

ب

با افزایش دما از میزان انحلال پذیری اکسیژن، هم در آب آشامیدنی و هم در آب دریا کاسته می شود.

پ

بله؛ نمک ها ترکیب های یونی هستند که هنگام انحلال در آب، یون ها جاذبه های قوی یون – دوقطبی با مولکول های تشکیل می دهند، از این رو اغلب آن ها به خوبی در آب حل می شوند. حال اگر در یک نمونه آب، حل شونده های یونی به میزان زیادی حل شده باشند مولکول های آب تمایل کمتری برای انحلال مواد دیگر و نیز گازها دارد و می توان گفت انحلال ترکیب جامد در مایع راه خروج گازهای حل شده هموار کرده و گاز کمتری در مایع حل می شود.

آ

برخی مواد مانند شکر، انحلال پذیری معینی در آب با دمای 25 درجه سانتی گراد دارند. یعنی با افزودن حل شونده بیشتر، انحلال تا پدید آمدن محلول سیر شده پیش می رود به طوری که در هر 100 گرم آب 25 درجه سانتی گراد، حداکثر 205 گرم شکر حل شده و 305 گرم محلول سیر شده پدید می آید و مطابق شکل 95 گرم در ته ظرف به صورت حل شده باقی می ماند.

ب

برخی مواد مانند روغن (ترکیب های ناقطبی) در آب نا محلول هستند. یعنی به میزان بسیار ناچیز در آب حل می شوند یا به عبارت دیگر بلافاصله به محلول سیر شده تبدیل می شوند.

پ

برخی مواد مانند اتانول، به هر نسبتی در آب حل می شوند و هیچ گاه نمی توان از آن ها محلول سیر شده تهیه کرد. در واقع با افزایش بیشتر اتانول به آب به محلول هایی دست می یابیم که در آن ها میزان اتانول به حدی از آب آ بیشتر می شود که اتانول را حلال و آب را حل شونده در نظر می گیریم.

آ

کلسیم سولفات، ترکیب یونی جامد است که به عنوان گچ طبی به کار می رود و در حالی که آمونیوم نیترات یکی از کودهای شیمیایی محلول در آب است که برای رشد گیاهان مصرف می شود.

ب

انحلال پذیری: جرم (گرم) حل شونده در 100 گرم آب در دمای معینی را نشان می دهد. پس جرم محلول سیر نشده کلسیم سولفات و آمونیوم نیترات را به ترتیب 100/2 گرم و 165/5 گرم است؛ از این رو:

\( = \frac{{0/2\,g}}{{100/2\,g}} \times 100 = 0/2\,\% \) درصد جرمی محلول سیر شده کلسیم سولفات

درصد جرمی محلول سیر شده آمونیوم نیترات\( = \frac{{65/5\,g}}{{165/5\,g}} \times 100 = 39/5\,\% \)

برای محاسبه غلظت بر حسب ppm (قسمت در میلیون)، باید نسبت جرم ماده حل‌شونده (خون) به جرم کل محلول (آب دریا) را محاسبه کرده و در 10⁶ ضرب کنیم.

گام‌های محاسباتی:

1 تعیین جرم خون (حل‌شونده):

\(:m = 0/1\,g\) جرم خون

2 تعیین جرم کل آب دریا (محلول):

با توجه به اینکه حجم آب برابر 4×10¹² لیتر است و چگالی آن ۱ کیلوگرم بر لیتر فرض شده، جرم کل برابر است با:

\(:M = 4 \times {10^{12}}L \times \frac{{1\,kg}}{{1\,L}} = 4 \times {10^{12}}\,kg\) جرم آب

از آنجا که واحد جرم خون گرم است، باید جرم آب را نیز به گرم تبدیل کنیم:

\(:M = 4 \times {10^{12}}\,kg \times \frac{{{{10}^3}\,g}}{{1\,kg}} = 4 \times {10^{15}}\,g\) جرم آب

3 محاسبه غلظت بر حسب ppm:

فرمول ppm به صورت زیر است:

\(ppm = \frac{m}{M} \times {10^6}\)

جایگذاری مقادیر:

\(ppm = \frac{{0/1\,g}}{{4 \times {{10}^{15}}\,g}} \times {10^6} = 2/5 \times {10^{ - 11}}\)

پاسخ نهایی:

حس بویایی این کوسه‌ها به غلظتی برابر با \(2/5 \times {10^{ - 11}}\,ppm\)  خون حساس است.

این عدد بسیار کوچک نشان‌دهنده قدرت خارق‌العاده و باورنکردنی حس بویایی کوسه‌ها در ردیابی شکار در حجم وسیعی از آب دریاست.