Dæmi við 11. kafla

11.1

Útskýrðu hvaða fasa efnis myndin hér fyrir neðan lýsir best, storku, vökva eða gasi?

Ábending

11.2

Hvaða gerðir millisameindakrafta er verið að sýna á eftirfarandi myndum?

Ábending

11.3

Myndirnar eru af líkönum glýseróls og 1-própanóls. Útskýrðu hvort efnið hefur meiri seigju.

Ábending

11.4

Notaðu eftirfarandi graf, sem sýnir gufuþrýsting CS₂ sem fall af hita, og ákvarðaðu

1. gufuþrýsting CS₂ við 30°C,
2. hitann sem þarf til að gufuþrýstingur nái 300 torr,
3. staðalsuðumark CS₂.

Ábending

11.7

Í níóbín(II)oxíð kristalli eru grindareiningar eins og myndin sýnir.

1. Hversu mörg níóbín atóm og súrefnisatóm eru í grindareiningunni?
2. Hver er reynsluformúla níóbín(II)oxíðsins?
3. Hvort er efnið sameindaefni, netjuefni eða jónaefni? Ábending

11.9

Raðaðu efnafösunum þremur í röð eftir:

1. vaxandi óreiðu sameinda,
2. vaxandi styrk millisameindakrafta.
   Ábending

11.11

1. Hvers vegna er auðveldara að þrýsta gasi saman en vökva?
2. Hvers vegna er meira flæði í vökvum en föstu efni?
3. Hvers vegna eru vökvar og storka efna nefndir þéttir fasar?
   Ábending

11.13

Hvaða gerð millisameindakrafta verkar á milli:

1. allra sameinda,
2. skautaðra sameinda,
3. vetnisatóma og lítilla atóma með mikla rafdrægni þar sem vetnisatómin eru tengd með skautuðu tengi við litlu atómin?
   Ábending

11.15

Hvaða gerðir millisameindakrafta eru yfirunnir þegar eftirtaldir vökvar gufa upp?

1. Br_2(l),
2. CH₃OH_(l),
3. H₂S_(l).
   Ábending

11.17

1. Hvað er átt við með skautunarhæfni?
2. Útskýrðu hvert atómanna: O, S, Se og Te þú telurðu að hafi mestu skautunarhæfnina?
3. Raðaðu sameindunum GeCl₄, CH₄, SiCl₄, SiH₄ og GeBr₄ í röð eftir vaxandi skautunarhæfni.
4. Raðaðu efnunum í c-lið í röð eftir hækkandi suðumarki.
   Ábending

11.19

Hvort efnið í eftirfarandi pörunum hefur sterkari London krafta?

1. H₂O eða H₂S,
2. CO₂ eða CO,
3. CH₄ eða SiH₄.
   Ábending

11.21

Bútan og 2-metýlprópan hafa sömu sameindarformúluna og eru bæði óskautuð. Útskýrðu hvers vegna bútan hefur hærra suðumark -0,5°C samanborið við -11,7°C hjá 2-metýlprópan. Myndir af líkönum sameindanna eru:

Ábending

11.23

1. Hvað þarf sameind að hafa til að mynda vetnistengi við aðra sameind sömu gerðar?
2. Hver eða hverjar sameindanna CH₃F, CH₃NH₂, CH₃OH eða CH₃Br geta myndað vetnistengi við sameind sömu gerðar?
   Ábending

11.25

Útskýrðu mismun suðumarks hjá:

1. HF (20°C) og HCl (-85°C),
2. CHCl₃ (61°C) og CHBr₃ (150°C),
3. Br₂ (59°C) og ICl (97°C).
   Ábending

11.27

Hvernig eru eftirfarandi atriði háð hæfileikum vatns til að mynda vetnistengi?

1. Ís hefur minni eðlismassa en fljótandi vatn.
2. Vatn hefur háan eðlisvarma sem merkir að mikinn varma þarf til að hækka hita um 1 K.
   Ábending

11.29

1. Hvers vegna minnkar yfirborðsspenna og seigja með hækkandi hita?
2. Hvers vegna hefur vökvi með mikla yfirborðsspennu einnig mikla seigju?
   Ábending

11.31

Útskýrðu eftirfarandi:

1. Yfirborðsspenna í CHBr₃ er meiri en í CHCl₃.
2. Með hækkandi hita er auðveldara að dæla olíu um granna leiðslu.
3. Regndropi sem er á nýbónuðum bíl er næstum kúlulaga.
   Ábending

11.33

Um hverskonar ástandsbreytingu er að ræða í eftirfarandi tilvikum og hvort er hún inn- eða útvermin:

1. vatn er fryst,
2. þvottur þornar á snúru einn hlýjan sumardag,
3. frostrósir myndast á glugga?
   Ábending

11.35

Útskýrðu hvers vegna bræðsluvarmi flestra efna er minni en gufunarvarmi.
Ábending

11.37

Gömul aðferð við að kæla drykkjarvatn í heitu loftslagi er að láta vatn smita út um efnið í vatnsílátinu og gufa upp. Hversu mörg grömm af vatni má kæla úr 35°C í 22°C með uppgufun 50 g af vatni? Gufunarvarmi vatns er 2,4 kJ/g og eðlisvarmi vatns er 4,18 J/g°C
Ábending

11.39

Etanól bráðnar viða -114°C og sýður við 78°C.
∆H_bræðsla = 5,02 kJ/mól og ∆H_gufun = 38,56 kJ/mól.
Eðlisvarmi etanólstorku er 0,97 J/gK og etanólvökva 2,3 J/gK. Hversu mikinn varma þarf til að umbreyta 75,0 g af etanóli við -120°C í etanólgufu við 78°C?
Ábending

11.43

Útskýrðu hvort og hvernig eftirtalin atriði hafa áhrif á gufuþrýsting vökva:

1. rúmmál vökva,
2. yfirborð vökva,
3. millisameindakraftar og
4. hiti.
   Ábending

11.45

1. Raðaðu efnunum CH₄, CBr₄, CH₂Cl₂ CH₃Cl, CHBr₃ og CH₂Br₂ í röð eftir vaxandi rokgirni.
2. Raðaðu efnunum einnig í röð eftir vaxandi suðumarki.
   Ábending

11.47

1. Tveir pottar með hreinu vatni eru á sitt hvorri hellunni á eldavél. Í öðrum pottinum bullsýður en í hinum rétt mallar. Hvað er hægt að segja til um hitastigið í hvorum potti?
2. Í stórum tanki er vatn og einnig í litlum við sama hita. Hvað er ægt að segja um samanburð á gufuþrýstingi vatnsgufunnar í tönkunum?
   Ábending

11.49

1. Notaðu gufuþrýstingslínuritið á mynd 11.24 til að finna suðumark díetýleters við 400 torr.
2. Notaðu gufuþrýstingslínuritið á mynd 11.24 til að finna þrýsting í etanóli sem sýður við 70°C.
3. Notaðu töflu í viðauka „Appendix B“ til að finna suðumark vatns þegar þrýstingurinn í því er 25 torr.
4. Í hraðsuðupotti er þrýstingurinn 1,2 atm. Áætlaðu hitann í pottinum með því að nota töflu yfir gufuþrýsting í viðauka „Appendix B“.
   Ábending

11.57

Á hvern hátt er myndlaus storka frábrugðin kristallaðri storku? Nefndu dæmi um efni sem er myndlaus storka. Ábending

11.59

Í steindinni „perovskit“ eru frumefnin Ca, O og Ti sem raðast í grindareiningu eins og sýnd er á myndinni. Ti er í miðri einingunni. Hver er efnaformúla steindarinnar?

Ábending

11.61

Grindareiningar málmsins iridín eru hliðlægir teningar með kantlengdina 3,833Å. Atómin í miðri hlið snerta hornatómin eins og myndin á að sýna.

1. Reiknaðu atómradíus iridínsatóms.
2. Reiknaðu eðlismassa iridínsmálms
   Ábending

11.63

Grindareiningar í kristalli frumefnis eru miðlægir teningar með kantlengdina 2,86 Å og eðlismassa 7,92 g/cm³. Hver er atómmassi frumefnisins? Ábending

11.65

Hver er hnitatala í kristalli

1. sem raðast þrívíðri þéttustu röðun af jafnstórum kúlum,
2. sem atómin raðast þannig að grindareiningar eru einfaldir teningar,
3. sem raðast þannig að grindareiningar eru miðlægir teningar?
   Ábending

11.67

Steindin „clausthalít“ er gerð úr blýseleníði, PbSe. Röðun í kristal steindarinnar er af NaCl gerð. Eðlismassi hennar við 25°C er 8,27 g/cm³ Reiknaðu kantlengd PbSe grindareiningar. Ábending

11.69

Steindin úranít eða úran(IV)oxíð, UO₂, hefur flúorítbyggingu, sjá mynd 11.42 með kantlengd grindareiningar 5,468 Å.

1. Útskýrðu hvort úranjónin er stærri eða minni jónin á myndinni?
2. Reiknaðu eðlismassa úraníts.
   Ábending

11.71

Hvaða tegundir krafta og tengja geta verið á milli einda í kristalli

1. sameindaefnis,
2. samgilds netjuefnis,
3. málms?
   Ábending

11.73

Samgild efnatengi eru bæði í storku sameindaefna og samgildra netjuefna. Hvers vegna er mikill munur á storku þessara efna bæði hvað varðar hörku og bræðslumark? Ábending

11.75

Efni bráðnar við 730°C. Sem storka leiðir það ekki rafstraum en það leysist í vatni og lausnin leiðir rafstraum. Af hvaða tegund storku er líklegast að efnið sé, sjá töflu 11.7 eða glæru 64. Ábending

11.77

Segðu fyrir um hvort efnanna í eftirfarandi pörunum hefur hærra bræðslumark og hvers vegna.

1. Ar og Xe,
2. SiO₂ og CO₂,
3. KBr og Br₂,
4. C₆Cl₆ og C₆H₆
   Ábending