Koordinační sloučeniny 2 skupenské stavy
FC 3806 Jaro 2021
1) Označte v níže uvedených sloučeninách centrální atom včetně jeho oxidačního čísla, ligandy, koordinační částici, kompenzující iont a určete koordinační číslo centrálního
atomu.
C/l - Fe3+
CA - Cou
£ec: [Co tOJ)v]
CA * (X
l-
M - Cos+
(wh A j (hzo) j
^'<* ■ CCo cmhsX Cm*) ůtz7
I)
(LA . F/+
-kociek ^(xIma ' &Ua<ul : [f^ Cco)(csj) f i
H	0HL 1		
1 /D.		.OH,	jjf^Md^: lHl0\l COH)z-
i No'			
	1		
H	0K2		^h^/^mAu' íw/o: 6 /pLo 4 CA
2) Při teplotě -19 °C a tlaku 110,2 kPa je hustota plynu 2,12 kg nrr3. Vypočítejte hustotu tohoto plynu při normálních podmínkách.
3) Kolik m3 kapalného S02 (p = 1,46 g cm-3) získáme zkapalněním 500 m3 plynného S02 (měřeno při teplotě 15 °C a tlaku 116,52 kPa)?
H -----
4) Při teplotě 18 °C a tlaku 102,0 kPa je hmotnost 1290 cm3 plynu 1,53 g. Vypočítejte jeho relativní molekulovou hmotnost.
fl/*4ti, 0*f* 2 402 08o'/V
w -
^m*^ ******
0
ti
4"
1U M .\iť*ů
•3
5) Na kolik procent klesne objem vodíku po ochlazení z teploty 25 °C
na -80 °C, zůstal-li jeho tlak konstantní?
6) V tlakové láhvi s kyslíkem je při 20 °C tlak 15,0 MPa. Vypočítejte tlak kyslíku v a) ochladí-li se láhev přechováváním na mrazu na teplotu -15 °C
b) ohřeje-li se láhev na teplotu 200 °C
Á^tefL -^T, •lístie )Ai-- ioox *>V- m,*r<
Ti
T
~7S
71
7) Tlak kyslíku, který zaujímá objem 25 litrů, je 115,0 kPa. Na jakou hodnotu poklesne tlak kyslíku po jeho expanzi na objem 30 litrů, zůstane-li teplota
nezměněna?
\ -Jsi -O«o^'   \ \3o# -o^
-1
8) 1 g vzduchu má za normálních podmínek objem 774,2 cm3. Jaký objem bude mít stejné množství vzduchu při 100 °C a tlaku 101,325 kPa?
9) Plyn zaujímá při teplotě 100 °C a tlaku 95 kPa objem 500 cm3. Jak velký je jeho objem při teplotě 0,125 °C a tlaku 101,325 kPa? Předpokládejte, že se
plyn chová jako ideální.
10) a) Jak se sníží tlak dusíku, zvětší-li se za stálé teploty jeho objem čtyřikrát? b)Jak se změní objem dusíku, sníží-li se jeho tlak za stálé teploty desetkrát?
Jak se sníží tlak dusíku, zvětší-li se za stálé teploty jeho objem čtyřikrát?
V2= 4.VX
PiVi  _ V2V2 n1Rt1 n2Rt2
n, R, t = konst.
P1V1 = p2V2
_ P1V1 _ P1V1 _ Pi ^2        V2        4Vi 4
Sníží se na čtvrtinu.
b) Jak se změní objem dusíku, sníží-li se jeho tlak za stálé teploty desetkrát?
p2= Pi-1/10
P1V1  _ P2V2 n1Rt1 n2Rt2
n, R, t = konst. P1V1 = P2V2
Zvýší se desetkrát.
11) Zjistěte hmotnost 1,5 litru dusíku při standardních podmínkách. Kolik
molekul dusíku je obsaženo v tomto objemu?
12) Tlak atmosféry na měsíci je přibližně roven 1,3 ■ 10~8 Pa. Je-li teplota na Měsíci 100 K, vypočítejte, jaký objem měsíční atmosféry obsahuje
a) 1,0 ■ 106 molekul plynu b) 1,0 ■ 10"13 mol plynu
13) Zemní plyn obsahuje 75 objemových procent methanu, 15 objemových procent ethanu, 7 objemových procent vodíku a 3 objemová procenta oxidu uhličitého. Vyjádřete složení plynu v hmotnostních procentech a vypočítejte jeho hustotu při teplotě 20 °C a tlaku 101,325 kPa.
Určete průměrnou molární hmotnost tohoto zemního plynu.
if - /5/o (f- 1% <f-3>'/c
I H
ZT
Aoýss-^o-i^i    s£U,*s* --5,4=1 M
2
14) Tlak dusíku v ocelové láhvi o objemu 40 dm3 je při 18 °C 15,0 MPa. Kolik m3 dusíku je možné z láhve odebrat při 18 °C a normálním tlaku?
_W = ?_--
~BO V//grvV -/y/ffe/gr^V   ^f^O^, ._
__i--------~~
Na základě teorie ligandového pole zjistěte obsazení molekulových orbitalů podílejících se na koordinačně-kovalentní vazbě v těchto koordinačních
částicích: a) [Co(N02)6]3"
Konfigurace Co3+: [Ar] 3d6 4s° 4p°
Ze spektrochemické řady ligandů zjistíme, že ligandy N02" vytvářejí silné ligandové pole. Proto energetické štěpení d-orbitalů na t2 a e bude velké.
MO
([Co(N02)6f) -
b) Konfigurace Co3+: [Ar] 3d6 4s° 4p° Ze spektrochemické řady ligandů zjistíme, že ligandy H20 vytvářejí slabé ligandové pole. Proto energetické štěpení d-orbitalů na t2 a e bude malé.
Vyřešte:
• Seřaďte níže uvedené ligandy od nejslabšího po nejsilnější. Využijte spektrochemickou řadu. Ligandy k seřazení: OH", H20, CN", Cl" NH3
• Čemu je rovno koordinační číslo centrálního atomu?
• Co je to můstkový ligand?
Pomocí pozice ligandů ve spektrochemické řadě rozhodněte, jestli reakce proběhne. Pokud ano, napište produkty.
a)[Pt(H20)4]2+ + 4NH3^	b)[Pt(NH3)4]2+ + 4H20^
c) [Pt(H20)4]2+ + 4 CN- ->	d)[Pt(NH3)4]2+ + 4CN-^
e)[Cr(H20)6]3+ + 6F-->	f) [Fe(CN)6]3-+6 0H-^
g)[Cr(H20)6]3+ + 6CN-->	
Řešení
• Cl" OH" H20, NH3, CN"
• Počtu donorových atomů vázaných na CA
• Váže se k více centrálním atomům
a)	[Pt(H20)4]2+ + 4 NH3 -> [Pt(NH3)4]2+ + 4 H20
~	ne
c)	[Pt(H20)4]2+ + 4 CN" ^ [Pt(CN)4]2"+ 4 H20
d)	[Pt(NH3)4]2+ + 4 CN"^ [Pt(CN)4]2"+ 4 NH3
e)	ne
f)	ne
g)	[Cr(H20)6]3+ + 6 CN" ^ [Cr(CN)6]3" + 6 H20
Vzduch obsahuje přibližně 21 obj. % 02, 78 obj. % N2 a 1 obj. % Ar. Vypočítejte průměrnou molární
hmotnost vzduchu.
Řešení
• Analogicky jako výpočet průměrné relativní atomové hmotnosti prvku složeného z více izotopů
• Mprům = M1-x1 +M-2x2 + ...
• Objemové zlomky plynů v plynných směsích jsou rovny molárním zlomkům těchto plynů. Dosadíme číselně:
• Mprům = 32,00 g mol^-O^l + 28,02 g mol^-O^ + 39,95 g mol-^Ol
• Mprům = 28,98 g mol"1
• Průměrná molární hmotnost je 28,98 g mol-1.
Směs plynů obsahuje 60 obj. % 02,15 obj. % C02 a 25 obj. % N2. Celkový tlak směsi je 200 kPa. Vypočítejte parciální
tlaky plynů ve směsi.
Řešení
Pro parciální tlak platí pf = pceik."xi kde Pj...parciální tlak i-tého plynu pceik celkový tlak směsi Xj...molární zlomek i-té složky směsi.
Z Avogadrova zákona plyne, že poměr objemů plynů je roven poměru látkových množství plynů. Proto jsou objemové zlomky plynů v plynných směsích rovny molárním zlomkům těchto plynů.
Proto: Xq2 = 0,6; xcq2 = 0,15; xNz = 0,25. Pro parciální tlaky potom: Po2 = pce,k. Xq2 = 200-0,6 kPa = 120 kPa Pco2 = Pceik-xco2 = 200-0,15 kPa = 30 kPa Pn2 = PCeik-xn2 = 200-0,25 kPa = 50 kPa
Parciální tlaky 02, N2 a C02 ve směsi jsou 120 kPa, 50 kPa a 30 kPa.
Skupenské přeměny
pevná látka
Skupenské přeměny
pevná látka
plynná látka      * ►      kapalná látka
kondenzace
Kapaliny
• Z povrchu kapaliny se vždy uvolňují molekuly přecházející do plynné fáze
• Parciální tlak této plynné fáze nad povrchem kondenzované fáze nazýváme tenze par
• Teplota, při které tenze par dosáhne vnějšího tlaku = teplota varu
• Fyzikální definice teploty varu: Při teplotě varu se kapalina odpařuje z celého objemu
Chlorid uhličitý má při teplotě 50 °C větší tenzi nasycených par než voda. Vyberte jednu správnou odpověď:
• a) vazby v molekule H20 jsou polární a mezi jejími molekulami se vytvářejí vodíkové můstky
• b) CCI4 je organická sloučenina
• c) voda má větší viskozitu
• d) CCI4 má větší molekulovou hmotnost než voda
Vyberte jednu správnou odpověď: Teplota varu kapaliny je teplota, při které
• a) se tlak nasycených par kapaliny rovná normálnímu tlaku
• b) se tlak nasycených par kapaliny rovná atmosférickému tlaku
• c) se tlak nasycených par kapaliny rovná tlaku nad kapalinou
• d) se tlak nasycených par kapaliny rovná kritickému tlaku, zmenšenému o hodnotu normálního tlaku
Pevné látky
• Pravidelná krystalická mřížka
• Při zahřívání je tato mřížka narušena, změní se skupenství, teplota soustavy se nemění
• Fázová rovnováha nastává v případě termodynamické rovnováhy
• pokud se mění určité množství látky z jedné fáze do druhé, nastává fázový přechod
• Fázový přechod 1. druhu = skupenská přeměna
• Fázový přechod 2. druhu = změna krystalové modifikace
Gibbsův fázový zákon
• Charakterizuje fáze rovnováhy v heterogenních soustavách
• v + f = s + 2
• v...počet stupňů volnosti
• f...počet fází (pevná látka, kapalina, plyn,...)
• s...počet složek
• Intenzivní stavová veličina
• Extenzivní stavová veličina
• Soustava invariantní, univariantní, bivariantní,...
Trojný bod
Nastala kombinace tlaku a teploty, kdy jsou v rovnováze 3 fáze téže látky
V trojném bodě není žádný stupeň volnosti
teplota tuhnitia varu při normálni m tlaku
tľC]
or01
374,15
-100
Kolik složek a kolik stupňů volnosti má soustava Na2SO4-10H2O (s) - Na2S04(s) - nasycený vodný roztok Na2S04?
Řešení
• V soustavě jsou celkem tři fáze - dvě tuhé látky a kapalný roztok, a dvě složky - síran sodný a voda. Podle fázového zákona počet stupňů volnosti
•v=s-f+2=2-3+2=l
• Uvedená soustava je univariantní.
Určete počet fází, nezávislých složek a
stupňu volnosti v rovnovážné soustavě tvořené NH4CI a produkty jeho termického rozkladu.
Řešení
• Termickou disociaci NH4CI vyjadřuje rovnice NH4CI (s) H NH3 (g) + HCI (g)
• V soustavě jsou dvě fáze (tuhá a plynná) a tři chemické látky (NH4CI, NH3 a HCI). K realizaci soustavy ovšem postačovala pouze jediná látka, a to chlorid amonný. Amoniak a chlorovodík vznikly jeho rozkladem. Počet složek pro účely dosazení do Gibbsova zákona fází je tedy 1.
• Počet stupňů volnosti pakjev = s- f+ 2 = l- 2 + 2 = 1, jde se tedy o soustavu univariantní.
• Při teplotě -3 °C se ustavila rovnováha H20(s)<-^H20(g). Při této teplotě je tlak nasycené vodní páry nad ledem 0,476 kPa, hustota ledu p = 0,917 g cm-3. Jaký důsledek na ustavenou rovnováhu bude mít snížení tlaku v soustavě pod hodnotu 0,476 kPa při nezměněné teplotě?
• Jaký důsledek na rovnováhu H20(s) <-> H20(l) ustavenou při teplotě 0°C a tlaku 101,325 kPa bude mít zvýšení tlaku v soustavě nad hodnotu 101,325 kPa při nezměněné teplotě? Při uvedených podmínkách je hustota ledu menší než hustota kapalné vody.
Řešení
• Led bude nadále sublimovat
• Bude probíhat tání ledu
Vytvořte název / vzorec
Napište názvy následujících sloučenin: K íHg(CN)4] b>K2fPiCI.|
d) (NH,)2IPdCI4| g) [PlCMCO)J j) K2lPbCI6l m) K:(TaF7) p) (NH4),(AIFJ s) KfAgtCNhJ v)TI[AlF4] )K[Pbli].2HjO
■
h) lCo(NH,)6)CI2 k) K(llgli) n) HjlPlCUl 6H20 q) lHg(MM:lCI2 ilK2rriF6).H;0 w)BalSiF6]
/)Na:lPt(CN)41.3H20
lapiitc vzorce následujících sloučenin: a) monohydrál chloridu hcxaamminplaliCitého o hcxafluorokřemičiian rubidný e) chlorid pcntaammin^hlorochromitv g)dekahydrat bcxiky anoželeznattnu sodného i) inhydrat hexakyanoruthenatanu draselného k> monohydrút tctrachloronuinatanu draselného ra) tetrKhlotopalladnaian draselný o) hexifluorolcřcmjCjuin draselný q) tetrafloofonikelnaian draselný *> hexach!ort»lovič«an amonný u) dinmm,n-dichlofopUimaiý komplex Ód.hydri, hexxhlorothaillianu amonného
e) |I\I(NII.I4|('I: 11,0
f) rC,lMo(CNU 2H.0 i) K2[Hgl4|
I) [Ni(NIIi)<,|(NOi)2 o)Zn|SiFb].6H30 rMNH4h[PdCU u)(Pi(NH,)4HPtCI4l x) K[PF61
b) tetrakyanonikclnaian draselný d) hexafluorohliniian sodný
0 diammin-dichloropalladnaiý komplíl h) hexabromoselenieitan draselný J) teirajodozlaiiian draselný I) jodid diamminriuťnatý
chlond hexaamminnikelnaiý P)chloristan teiroamminmčoW í <Jihydríii tetruchloro/latitanu s(W O chlorid letraamminpalladnatý v) hc\jbromoplaiiCitan draselný *) íeirachlorozlatilan draselný *) chJorid hexaamminmčďnalý
Řešení:
U. a) icirakyanortumatan draselný
b) tclrachloroplatnnian draselný
c) monohydrdi chlondu íctmainminpiilladnutrhu
d) (elrachluropalladnaian amonný
C) jodid liľ vi.iinminmU-ln.ils 0 dihydrit okukyanomulybdenitilunu draselného g) dtchloro-dikarbonyl plalnalý komplex In chlorid hexaamminkobaltnuiv i) tetrajodonumaian draselný j) hcxachloroolovtéitan draselný k) tniodoflutnaian draselný I) dusičnan hcxaamruinnikclnatý m) hcptafluonxanialicnan draselný a) hcxahydrli kyseliny hcxachloroplattéité o) hexahydrai hexanuorokfeirocitanu /incénatého p) hcxafluorohlinitan amonný q) chlorid iliaiimunrtuľti.ii\ r) hexachloropalladičitan amonný t) dikyanoMftbman draselný 0 monohydrai texafluoaxilaiuéitanu draselného u) icirachkm>pl.iiiui.in tclraamminplainalý v) terrafluorohlinlian thallný w) hcxafluorokfcmtéitan barnoiý x) hexariuorofovforccnan draselný y) dthydrai tn|odoolo\ natanu draselného z) trihydral letrakyanoplatnatanu sodného
1Z a) [PKNHjVICU HjO c) RurfSiF*] c>ICi<NHj)jCi!Cii t) Na4Pe<CN)»|. IOH1O i) MRvKCNV). JH jO k)MMfO«) H.O in) K:|PdC'h) o>K:|SiF*l
s) (NHibtPbCU) u) lH<NH^C1i| jf (N»UWTIG(.] 2HjO 2HjO
b) KjINMCNW d) Nai| Alľ'(,| f) |Pd(NHjhC1i| b) K:lSeBr»| J) KfAuUI I) (H*NH.ihll} R) fNKNHvíCb p)jru(NHi)4|(Ci<í.»;
f>Na|AuCl4) 2M:<)
DlWíNHíkiJCI: v)Naj|PiBr»| x)K|Aua«| *OIQi(NHj>