Dezinfectarea apei (35p)
Apa din piscine şi bazine de înot este în mod continuu
predispusă contaminării cu microorganismele existente în atmosferă sau
introduse în bazin de utilizatori.
Clorul gazos este un dezinfectant
ideal, dar este foarte coroziv şi foarte reactiv, toxic de aceea necesită
măsuri de siguranţă suplimentară, stocarea sau transportul acestuia făcându-se
în condiţii speciale.
Reacția clorului cu apa la
temperatura de 500 K este un proces omogen, revesibil, ca rezultat
stabilindu-se un echilibru între reactanți și produșii de reacție.
1. Scrieți
ecuația reacției chimice. (2p)
|
|
Într-un
recipient închis, nedeformabil cu volumul de 25 L, după 15 minute de vidare, se
introduc 0,1 mol de Cl2 și 0,1 mol de apă.
2. Care este
valoare presiunii inițiale în recipient, la temperatura de 500K? (3p)
|
Rezolvare:
Răspuns: p = .................
|
Conform legii lui Dalton,
presiunea amestecului de gaze este egală cu suma presiunilor parțiale ale
gazelor pure care îl compun. (pi=xiP, unde xi
este fracția molară a componentului „i” din amestecul gazos.)
3. Ce valori au
presiunile parțiale ale fiecărui gaz component? (3p)
|
Rezolvare:
Răspuns: p(Cl2)
= .............., p(H2O) = ..............
|
La momentul stabilirii
echilibrului dintre reacția directă și cea inversă, presiunea totală a
sistemului ajunge la 0,41 bar. (1 bar=100 kPa)
4. Calculați
presiunile parțiale pentru fiecare component al sistemului aflat în stare de
echilibru. (6p)
|
Rezolvare:
Răspuns: p(Cl2)
= .............., p(H2O) = .............. p(HCl) = ..............,
p(O2) = ..............
|
5. Determinați
valoarea constantei de echilibru, în condițiile specificate. (3p)
|
Rezolvare:
Răspuns: Kp =
............
|
O reacție este considerată „totală” atunci
când valoarea constantei de echilibru este
104.
6. Apreciați dacă reacția
clorului cu apa în condițiile menționate poate fi caracterizată ca fiind
totală. (1p)
|
|
Din aprilie 2012 sistemul de alimentare cu apă al
orașului Chișinău utilizează pentru dezinfectarea apei hipocloritul de sodiu,
costul implementării noii tehnologii fiind de peste 9 milioane lei.
7.
Explicați
procesul prin care este dezinfectată apa utilizând această substanță. Scrieți ecuația reacției. (2p)
|
|
8. Scrieți ecuația reacției de producere a
acestui dezinfectant utilizând ca materie primă soda caustică. (2p)
|
|
Un alt produs de dezinfectare a apei este substanța A. Aceasta este mai puțin agresivă decât clorul și mai
stabilă la lumină față de hipocloriți. Substanța A se obține prin reacția clorului cu hidrură volatilă B, la temperatura de 20°C.
Amestecul stoechiometric conține clor
și gaz B în raport molar de 1:2, are
densitatea la temperatura de 20°C egală
cu 1,4556 g/L.
9. Determinați
formula compusului B. (5p)
|
Rezolvare:
Răspuns: substanța B este: .................
|
În
urma reacției se obțin două substanțe cu aceeași compoziție calitativă,
compusul A este un gaz ce conține hidrogen
în cantitate mai mică decât celălalt produs al reacției, care este solid.
10. Scrieți
ecuația reacției chimice de producere a substanței A și numiți-o. (3p)
|
Ecuația
reacției:
Denumirea
substanței A este:
|
11. Scrieți
ecuația reacției substanței A cu apa
și explicați acțiunea dezinfectantă a substanței A. (3p)
|
Ecuația
reacției:
Explicație:
|
12. Propuneți o
metodă de sinteză pentru substanța A plecând
de la hipocloritul de sodiu. (2p)
|
|
(problemă alcătuită de Valeriu Cemortan, masterand Paris)
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu