6 mai 2017
Clasa a VII-a
Problema II. „Fierul”
(36 p)
Fierul
este în prezent cel mai utilizat metal, reprezentând 95% (după masă) din producția mondială de metale.
De asemenea, fierul este un element indispensabil vieții,
el intrând în componența hemoglobinei – pigmentul respirator prezent în
eritrocite. Cel mai des întâlnit tip
de hem este Hemul B. Formula
moleculară a acestuia este CxHyOzNwFe.
1.
Identificați formula moleculară a hemului B, dacă se știe că: (x-2):y = 1, y:z
= nr. grupei în care se află fierul, x-(z+w) = nr. atomic al fierului, iar
masele de azot și fier din moleculă sunt egale. (3p)
Rezolvare:
Răspuns: Formula hemului B este:
...........................................
|
2. Calculați masa moleculară
relativă a hemului. (2p)
3.
Stabiliți conținutul de fier (în procente) în hemoglobină. (2p)
Rezolvare:
Răspuns: ω(Fe) =.............%
|
4. În compoziția hemului intră cationul Fe2+. Acesta
conține: (încercuiți litera
corespunzătoare răspunsului corect)
(1p)
a. 26 p+, 26 n0,
24 e−;
b. 56 p+, 56 n0,
54 e−;
c.
26 p+, 30 n0,
24 e−;
d. 26 p+, 30n0,
28 e−.
În 55,845
g Fe se găsesc 6,022·1023 atomi. Aceștia sunt aranjați regulat, sub
forma unei rețele cristaline cu o structură cubică centrată intern, așa cum se
vede în figura 1(a). Latura cubului are dimensiunea de 286,65 pm (1pm=10-12m).
5. Legătura chimică ce asigură
stabilitatea acestei rețele se realizează prin: (încercuiți litera corespunzătoare răspunsului corect) (1p)
a. cupluri comune formate de
electronii de valență;
b. forțele de atracție
electrostatică dintre cationi și anioni de fier;
c. forțe de atracție
electrostatică dintre cationii de fier și norul electronic format de electronii
de valență.
6. Calculați care este masa
reală (în kg) a unui atom de fier. (2p)
Rezolvare:
Răspuns: m(Fe) =.................kg
|
7.
Calculați densitatea fierului (în kg/m3), considerând că între
atomi nu există spații libere. (5p)
Rezolvare:
Răspuns: ρ(Fe) =........... kg/m3
|
Fierul
pur nu prezintă importanță practică, fiind un metal cu duritate mică. În
schimb, aliajele fierului cu carbonul numite fontă și oțel sunt
materialele metalice cele mai utilizate în tehnică. Fonta este aliajul fierului
cu 2-5% carbon, iar oțelul, aliajul fierului cu sub 2 % carbon. În afară de
fier și carbon, atât fontele cât și oțelurile, mai conțin, în cantități mici,
și alte elemente.
Analizând
compoziția unui aliaj de fier s-a determinat că acesta conține 12,6 kg de
carbon și 336,4 kg de fier pur.
8.
Determinați dacă aliajul analizat este fontă sau oțel. (2p)
Rezolvare:
Răspuns: aliajul este ..................
|
Pentru
producerea acestui aliaj se utilizează ca materie primă diverși oxizi de fier
prezenți în natură sub formă de minereuri. Unul dintre minereurile de fier
conține fier și oxigen în raportul de masa de 7:3.
9.
Determinați formula moleculară a oxidului prezent în minereu. (3p)
Rezolvare:
Răspuns: formula oxidului este ..................
|
10. Calculați masa de oxid de
fier care este necesară pentru a produce aliajul analizat la punctul 8. (3p)
Rezolvare:
Răspuns: m(oxid)= .................
|
În
contact cu aerul umed, fierul se acoperă cu un strat poros de culoare roșu-cărămizie,
numit rugină. Procesul acesta duce la
scăderea rezistenței mecanice a obiectelor confecționate din fier. Rugina este un
compus în care se conține: 62,92 %
fier, 35,96% oxigen și restul hidrogen.
11. Determinați formula
moleculară a compusul prezent în rugină. (3p)
Rezolvare:
Răspuns: formula ruginei este ..................
|
12. Valența fierului în compusul
ce constituie rugina este: (încercuiți litera
corespunzătoare răspunsului corect) (1p)
a. II, b.
III c.
VI d.
VIII
13. Propuneți o formula de
structură (formula grafică) pentru
compusul numit rugină, considerând
că toate legăturile sunt covalente. (1p)
|
O bară de fier se transformă în rugină în proporție
de 35%. Bara ruginită cântărește 168,4 g.
14. Determinați masa inițială
a barei de fier. (3p)
Rezolvare:
Răspuns: minițială(bară)=..................
|
15. Calculați numărul atomilor
de fier care părăsesc bara sub formă de rugină. (3p)
Rezolvare:
Răspuns: N(Fe)=..................
|
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu