SUBIECTUL C1

1) a) Care sunt formulele electronice ale F, F- si Ne; care dintre acestia sunt stabili din punct de vedere chimic si de ce? Se da: ZF = 9, ZNe = 10. b) Definiti parametrii intensivi ai sistemelor. Cum pot fi ei recunoscuti. Dati doua exemple.

2) a) Echilibrul C(s) + CO2(g) 2CO(g) se stabileşte la un exces de carbon. La 817°C presiunea totală a fazei gazoase este de 1 bar şi constanta de echilibru Kp(T) este egală cu 10. Să se stabilească compoziţia fazei gazoase. b) Cum influenţează presiunea totală deplasarea acestui echilibru ?

3) a) Care este concentraţia procentuală a unei soluţii de NaOH cu densitatea 1,03g/mL, dacă 15 mL soluţie au fost titraţi cu 30 mL soluţie HCl 6n ? b) Care este diferenta între concentratie si solubilitate? Dati un exemplu.

4) a) Care sunt fenomenele ce pot fi evidenţiate cu ajutorul diagramei de echilibru din fig 1. b) Care sunt consecinţele lor tehnice?

5) a) Care este cauza stabilitaţii micelelor liofile şi liofobe ? Ce consecinţe are anularea acestei cauze ? b) Prezentaţi micela hidrofobă de AgI, obţinută în exces de AgNO3 (desen micelă şi reprezentare prescurtată), şi micela hidrofilă de detergent în apă (desen micelă).

Figura 1

Pmm Hg

T°C

760

apă

gheaţă

CB

C0=0

O

vaporiA

t0=0t1t2 100=t0’ t2’t1’

C1

C2> C1

SUBIECTUL C2

1) a) Care sunt formulele electronice ale Na, Na+ si Ne; care dintre acestia sunt stabili din punct de vedere chimic si de ce? Se da: ZNa = 11, ZNe = 10. b) Definiti parametrii extensivi ai sistemelor. Cum pot fi ei recunoscuti. Dati doua exemple.

2) a) Cum poate fi deplasată spre dreapta reacţia : N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g), cu H0

298 = 46,2 kJ/mol, folosind ca parametrii termodinamici temperatura şi presiunea ? b) Cum poate fi determinat experimental H de combustie ?

3) a) Să se calculeze pH-ul unei soluţii de NaOH 0,039 % cu densitatea = 1,02 g/mL. b) Definiţi concentraţia procentuală. Exemplu.

4) a) Detaliaţi cum se produce racirea soluţiilor de NaCl, reprezentate figurativ prin dreptele I şi II din figura 1 (marcaţi pe diagramă din lucrare punctele în discuţie). b) La ce temperatură NaCl nu mai topeşte zăpada ? De ce ?

5) a) Definiţi următoarele proprietăţi ale stării amorfe: înmuierea, reacţionabilitatea şi devitrifierea. b) Care sunt implicaţiile tehnice ale acestor proprietăţi? Daţi câte un exemplu.

IIB

A

A’

I

TE = 22°C

0% NaCl 30% NaClCE = 23%

100% H2O 70% H2O

T°C

E

Figura 1

SUBIECTUL C3

1) Considerăm echilibru de descompunere : CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g), ce are loc într-un recipient cu volum constant. S-a stabilit, experimental, că PCO2 depinde de temperatură după următoarea lege :

lg ,PTCO2 4 39

5150

a) Cât este PCO2 dacă CaCO3 este încălzit la 900°C?b) În ce sens se va deplasa echilibrul dacă în recipient se introduce :

b1) CO2 ; b2) CaO? Motivaţi sensul dedus.

2) a) Se consideră reacţia: NO2 + CO CO2 + NO. a1) Se menţine constantă concentraţia lui NO2 şi se dublează concentraţia iniţială a lui CO ; viteza iniţială nu variază, a2) Se menţine constantă concentraţia lui CO şi se dublează concentraţia iniţială a lui NO2 ; viteza iniţială se măreşte de 4 ori. Care sunt ordinele parţiale şi ordinul global al acestei reacţii ? b) Ce este ordinul de reacţie, cum se poate determina şi ce utilitate are ?

3) a) Să se calculeze pH-ul unei soluţii de HCl 0,35% cu densitatea = 1,04 g/mL. b) Ce este pH-ul unei soluţii şi ce utilitate practică are ?

4) a) Care este cauza şi care sunt efectele aranjamentului tetraedric al moleculelor de apă din gheaţă, arătat în figura 1? b) Ce tip de substanţe sunt solubile în apă Cum se explică aptitudinea apei de a dizolva unele sunstanţe

5) a) Denumiţi dislocaţiile din figura 2. b)Cum inflenţează ele proprietăţile materialelor ?

E

F

b

E

F

b

E

F

H

H H

H

Figura 1

Figura 2

SUBIECTUL C4

1) a) Determinaţi entalpia de formare a C2H2, utilizând entalpiile de combustie date şi legea lui Hess:

2C(s) + H2(g) + 2,5O2(g) 2CO2(g) + H2O(l)

C2H2(g) + 2,5O2(g)

Se dă: H0298C = 393,5 ; H0

298H2 = 285,8 ; H0298C2H2 = 1300 kJmol-1. Interpretaţi

rezultatul obţinut. b) Cum se poate determina entalpia de dizolvare prin măsurare directă

2) a) Constanta de viteză a unei reacţii de ordinul II este 1,510-5 Lmol-1s-1 la 25°C şi 5,210-5 Lmol-1s-1 la 50°C. Să se calculeze energia de activare a reacţiei. b) Cum poate fi mărită viteza de reacţie în sistemele: omogen şi eterogen?

3) a) Care este normalitatea unei soluţii de HCl dacă 20 mL soluţie au fost titraţi cu 30 mL soluţie NaOH 2n ? b) Definiţi normalitatea unei soluţii. Exemplu.

4) a) Descrieţi răcirea unei soluţii solide a cărei compoziţie este reprezentată de dreapta figurativă I din figura 1. b) Definiţi soluţia solidă. Clasificare şi exemple.

5) a) Cum se poate face principial dedurizarea apei ? b) Care sunt consecinţele utilizării unei ape dure?

Figura 1

T°CT°C

t1

t2

t3

50%A0%A 100%A0%B50%B100%B

Lichidus

Solidus

I

SUBIECTUL C5

1) a) Să se deducă expresia primului principiu al termodinamicii pentru cazul particular al reacţiilor chimice, la presiune constantă, în care are loc o variaţie a numărului de moli, n, de substanţe gazoase, considerându-se că se comportă ca şi gazele perfecte. b) Definiţi mărimile : extensivă şi intensivă. Exemplu.

2) Fie reacţia A B + C. Dependenţa [A] = f(t), obţinută experimental, este presentată în figura 1.

a) Care este ordinul acestei reacţii? Definiţi ordinul de reacţie şi utilitatea lui.b) Cu cine este egală constanta de viteză? Cum se poate determina ea ?

3) a) Câte grame de apă trebuie adăugate la 800 mL soluţie de HNO3 65 % ( = 1,4 g/mL) pentru a obţine o soluţie de HNO3 de concentraţie 10% ? b) Definiţi concentraţia procentuală. Exemplu.

4) a) Cum influenţează viteza de răcire a topiturii asupra dimensiunii cristalelor? b) Care sunt avantajele turnării continue a oţelurilor faţă de turnarea în lingotieră?

5) a) Compuneţi vectorii de tensiune superficială din figura 1 şi exprimaţi umectarea acestei suprafeţei (cos). b) Ce valori poate avea unghiul de racord şi ce consecinţe tehnice implică ?

Figura 2

Figura 1

[A]

[A]0

M1[A]1

M2[A]2

timpt2t1

lg

sg sl

SUBIECTUL C6

1) a) Exprimaţi entalpia de reacţie în funcţie de entalpiile de formare folosind transformarea generală dată mai jos :

AB + C AC + B

A + B + C

b) Cum poate fi determinată entalpia de reacţie printr-o metodă directă ?

2) a) Constanta de viteză a unei reacţii de ordinul II este:1,5·10-5 L mol-1 s-1, la 25 oC şi 5,2·10-5 L mol-1 s-1, la 50 oC. Să se calculeze energia de activare. b) Cum putem micşora energia de activare şi în ce scop ?

3) a) Câte grame de apă trebuie adăugate la 800 mL soluţie de HNO3 65 % ( = 1,4 g/mL) pentru a obţine o soluţie de HNO3 de concentraţie 10% ? b) Definiţi concentraţia procentuală şi solubilitatea. Daţi câte un exemplu.

4) a) Izotropie şi anizotropie a proprietăţilor. b) Prin ce determinări experimentale se poate face distincţia între substanţe amorfe şi substanţe cristaline. Daţi două exemple.

5) a) Cum poate fi obţinută diagrama de echilibru a două lichide cu solubilitate reciprocă limitată, din figura 1. Ce este fracţia masică ? b) Explicaţi comportarea la răcire a amestecului de lichide reprezentat prin dreapta figurativă MP ?

T°C

KTK

TPP

MTM

T

P K 21

A=

SUBIECTUL C7

1) a) Calculaţi variaţia entropiei, S0298 pentru reacţia : H2(g) + ½ O2(g) H2O(l). Se dă :

S0298 H2(g) = 130,6 ; S0

298 O2(g) = 205,1 ; S0298 H2O(l) = 69,9 Jmol-1K-1.

b) Comparaţi şi motivaţi valorile numerice date şi interpretaţi rezultatul.

2) a) Cum vă explicaţi că reacţia de echilibru :CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g), Kp (T) = PCO2

este deplasată spre dreapta prin eliminarea continuă a CO2 din sistemul de reacţie ? b) În ce sens are loc deplasarea echilibrului la adaosuri de CaCO3(s) şi de CaO(s)? Explicaţi alegerea făcută.

3) a) Care este concentraţia procentuală a unei soluţii de NaOH cu densitatea 1,03g/mL, dacă 15 mL soluţie au fost titraţi cu 30 mL soluţie HCl 6n ? b) Definiţi mărimile extensivă şi intensivă. Care din cele utilizate la exerciţiul 3a este extensivă şi care este intensivă?

4) a) Cum influenţează densitatea dislocaţiilor din domeniile 1-4, din figura 1, asupra rezistenţei mecanice a unui material metalic? Definiţi σ şi ρ. b) Comentaţi fiecare din domeniile 1-4.

5) a) Care este greşala din figura 2 şi cum o explicaţi ? b) Care sunt asemănările şi deosebirile între adsorbţie şi chemosorbţie ?

Figura 1 Figura 2

σN/mm2

MPa

3

2

1

0

4

a , m-2

+20°C

0°C

20°C

[C]

SUBIECTUL C8

1) Să se calculeze puterea calorică superioară, Qs, a gazului metan (căldura, în kJ, ce se degajă la arderea unui m3 de metan, aflat în condiţii normale, Nm3, apa formată din reacţie fiind lichidă) cunoscând entalpiile molare de formare : H0

298f CO2 (g) = 393, H0298f CH4 (g)

= 74,88, H0298f H2O (l) = 285,5 kJmol-1.

2) a) Cum poate fi deplasată spre dreapta reacţia : N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g), cu H0

298 = 46,2 kJ/mol, folosind ca parametrii termodinamici temperatura şi presiunea ? b) Ce premize teoretice cunoaşteţi ?

3) a) Să se determine entalpia de dizolvare a ureei, ştiind că după dizolvarea a 5g uree în 100g apă cu temperatura iniţială de 22 oC, temperatura scade la 19,8 oC. Constanta calorimetrului utilizat este 0,14 kJ grad-1. Căldura specifică a apei este: c = 4,185 kJ/kg grad. Molul ureei este 60 kg/kmol. b) Ce este entalpia molară de dizolvare şi în ce se exprimă ?

4) a) Detaliaţi cum se produce răcirea soluţiilor de NaCl, reprezentate figurativ prin dreptele I şi II din figura 1 (marcaţi pe diagramă din lucrare punctele în discuţie). b) La ce temperatură NaCl nu mai topeşte zăpada ? De ce ?

5) a) Definiţi următoarele proprietăţi ale stării amorfe : înmuierea, reacţionabilitatea şi devitrifierea. b) Care sunt implicaţiile tehnice ale acestor proprietăţi? Daţi câte un exemplu.

Figura 1

IIB

A

A’

I

TE = 22°C

0% NaCl 30% NaClCE = 23%

100% H2O 70% H2O

T°C

E

SUBIECTUL C9

1) a) Calculaţi variaţia entropiei S0298 pentru reacţia : CO(g) + ½ O2(g) CO2(g). Se dă

: S0298CO(g) = 198 ; S0

298O2(g) = 205,1 ; S0298CO2(g) = 213,9 Jmol-1K-1.

b) Reacţia are loc spontan într-un sistem izolat la 298 K?

2) a) Cum se deplasează echilibrul general, aA + bB cC + dD, prin mărirea concentraţiei lui A şi prin micşorarea concentraţiei lui C? Motivaţi atât calitativ cât şi cantitativ alegerea făcută. b) Dacă această reacţie ar fi exotermă, ce influenţă ar avea variaţia de temperatură ?

3) a) Care este volumul (în mL) de H2O ce trebuie adăugat în 1,2 L soluţie HCl 0,212M pentru a obţine o soluţie de concentraţie 0,2M ? b) Definiţi concentraţia molară a unei soluţii. Exemplu.

4) a) Izotropie şi anizotropie a proprietăţilor. b) Prin ce determinări experimentale se poate face distincţia între substanţe amorfe şi substanţe cristaline. Daţi două exemple.

5) a) Cum se poate deduce ecuaţia unei izoterme de adsorbţie ? b) Care este greşala din figura 1 şi cum o explicaţi?

Figura 1

m

x +20°C

0°C

20°C

[C]

SUBIECTUL C101) a) Determinaţi entalpia de formare a C2H2, utilizând entalpiile de combustie date şi legea lui Hess :

2C(s) + H2(g) + 2,5O2(g) 2CO2(g) + H2O(l)

C2H2(g) + 2,5O2(g)

Se dă : H0298C = 393,5 ; H0

298H2 = 285,8 ; H0298C2H2 = 1300 kJmol-1. Interpretaţi

rezultatul obţinut. b) Cum se poate determina entalpia de dizolvare prin măsurare directă

2) a) Cum vă explicaţi că reacţia de echilibru :CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g), Kp (T) = PCO2

este deplasată spre dreapta prin eliminarea continuă a CO2 din sistemul de reacţie ? b) În ce sens are loc deplasarea echilibrului la adaosuri de CaCO3(s) şi de CaO(s)? Explicaţi alegerea făcută.

3) a) Să se calculeze pH-ul unei soluţii de HCl 0,35% cu densitatea = 1,04 g/mL. b) Ce este pH-ul unei soluţii şi ce utilitate practică are ? Dati doua exemple.

4) a) Care este cauza şi care sunt efectele aranjamentului tetraedric al moleculelor de apă din gheaţă, arătat în figura 1 ? b) Ce tip de substante sunt solubile în apa? Cum se explica aptitudinea apei de a dizolva unele substante?

5) a) Denumiţi defectul de suprafaţă din figura 2. Cum se reflectă el în proprietăţile materialelor? b) Denumiţi defectele de suprafaţă din figura 3. Cum se reflectă ele în proprietăţile materialelor?

Figura 2

Figura 3

H

H H

H

Figura 1