H όμορφη κλεψύδρα...

Ο δείκτης Μαλαχίτης έχει Κα=10^-12 ενώ παρουσιάζει έντονο πράσινο χρώμα όταν επικρατεί η  όξινη μορφή του δείκτη ενώ όταν επικρατεί η βασική μορφή του δείκτη έχουμε άχρωμο διάλυμα.Η γνωστή πλέον κλεψύδρα έχει στο πάνω μέρος της διάλυμα 500ml NaOH 1M ενώ στο κάτω μέρος της κλεψύδρας έχουμε 1000ml διαλύματος ΝΗ4Cl 1M.Tην χρονική στιγμή t=0 ανοίγουμε την κάνουλα που έχει σταθερή παροχή 10ml/s και ταυτόχρονα ρίχουμε στο πάνω μέρος της κλεψύδρας μικρή ποσότητα δείκτη μαλαχίτη.Να γίνουν τα εξής διαγράμματα:
a)Το διάγραμμα του PH  του πάνω και κάτω διαλύματος κλεψύδρας (σε ξεχωριστά διαγράμματα) σε συνάρτηση του χρόνου μέχρι να σταματήσει η ροή.
β)Το Χρώμα που επικρατεί στο  πάνω  αλλά και κάτω διαλύμα της κλεψύδρας σε συνάρτηση του χρόνου μέχρι να σταματήσει η ροή.

Δίνονται Κβ=10^-5 για την ΝΗ3 και Κw=10^-14 ενώ όλα τα διαλύματα είναι στους 25 C.

Μεγιστο ή ελάχιστο PH;

Δύο ηλεκτρονικές προχοίδες μπορούν να ρυθμίζουν την παροχή τους σύμφωνα με το παραπάνω διάγραμμα.Τοποθετούμε στην πρώτη προχοίδα διάλυμα ΝαΟΗ 25 ml με συγκέντρωση 0,1Μ ενώ στην δεύτερη προχοίδα διάλυμα ΝαΟΗ 25 ml με συγκέντρωση 1Μ.Την χρονική στιγμή t=0 θέτουμε της ηλεκτρονικές προχοίδες σε λειτουργία.Να γίνει το ποιοτικό διάγραμμα του PH του διαλύματος που προκύπτει στο αρχικά άδεια δοχείο ζέσεως σε συνάρτηση με το χρόνο για το χρονικό διάστημα 0<t<=10 s.Υπάρχει στιγμή που το PH μπορεί να είναι μέγιστο ή ελάχιστο;Aν υπάρχει να βρεθεί η χρονική στιγμή και το μέγιστο ή ελάχιστο PH.Tα διαλύματα είναι στους 25 C καθώς και η Kw=10-^14.Να χρησιμοποιηθεί κομπιουτεράκι στους λογάριθμους.

Προχοίδες με μεταβλητή παροχή...

Οι παραπάνω προχοίδες είναι ηλεκτρονικά ελεγχόμενες και κάθε φορά που τις ανοίγει κάποιος παρουσιάζουν μεταβλητή γραμμική με το χρόνο παροχή  που περιγράφεται στο παραπάνω σχήμα.Στο δοχείο ζέσεως έχουμε τοποθετήσει ρυθμιστικό διάλυμα όγκου 10ml που περιέχει ΗCOOH 1M και ΗCOONa 1M στους 25 C.H μία προχοίδα περιέχει διάλυμα ΚΜnO4/HCl ενώ η δεύτερη προχοίδα περιέχει Κ2Cr2O7/HCl.Αν ανοίξουμε μόνο την  κάνουλα που περίεχει ΚΜnO4 παρατηρούμε ότι δύο δευτερόλεπτα πριν κλείσει η κάνουλα σταματάει η έκλυση αερίου.Η ίδια ποσότητα αερίου παράγεται αν ανοίξουμε μόνο την δεύτερη κάνουλα που περιέχει Κ2Cr2O7 και αυτό συμβαίνει ακριβώς την στιγμή που έχουμε σταμάτημα της παροχής .

 Να βρεθούν:

a)Το αρχικό pH του διαλύματος του δοχείου ζέσεως πριν ανοίξει η κάνουλα αν Κα=10^-4

β)Οι συγκεντρώσεις των διαλυμάτων  ΚΜnO4 και Κ2Cr2O7 μέσα στις προχοίδες

γ)Η στιγμή που  θα σταματήσει η έκλυση αερίου αν ανοίγαμε ταυτόχρονα και τις δύο κάνουλες και στο δοχείο ζέσεως είχαμε τοποθετήσει το ίδιο διάλυμα με το αρχικό.

Και η θερμοκρασία στο παιχνίδι...

Οι δύο προχοίδες του παραπάνω σχήματος βρίσκονται η μία σε θερμοκρασία 25+θ1 C ενώ η δεύτερη σε θερμοκρασία 25-θ1 C ενώ και οι δύο περιέχουν ασθενές οξύ ΗΑ με συγκέντρωση 1Μ. Το pH ενός από τα διαλύματα στις προχοίδες είναι 2 ενώ στο δεuτερο το pH είναι 3. την χρονική στιγμή τ=0 ανοίγουμε τις δuο στρόφιγγες ταυτοχρονα και παρατηρούμε ότι ο διάλυμα στο δοχείο ζέσεως έχει συνεχώς  θερμοκρασία 25 C και  το pH που προκυπτει είναι 2,3. Να βρεθουν :

a)O λόγος των παροχών Π1/Π2 

β)Ποια προχοίδα περίεχει ποιο διάλυμα

 γ)Το ποιοτικό διάγραμμα Κα=f(θ).

Δίνεται log2=0,3 και Κw=10^-14

Στερεό σε κλεψύδρα...

Η κλεψύδρα περιέχει στο πάνω της μέρος 16,25g Zn σε λεπτότατους κόκκους ενώ το κάτω μέρος της κλεψύδρας περιέχει 500ml διαλύματος ΗCl συγκέντρωσης 1Μ σε θερμοκρασία 25 C.Tην χρονική στιγμή t=0 o Zn αρχίζει να πέφτει με σταθερό ρυθμό.Να υπολογιστούν:

α)Ο όγκος του αερίου που θα εκλυθεί συνολικά μετρημένος σε STP συνθήκες.

β)Το ποιοτικό διάγραμμα του PΟΗ του διαλύματος σε συνάρτηση του χρόνου.

              γ)Αν το διάλυμα ήταν στο πάνω μέρος και ο Ζn ήταν στο κάτω μέρος της κλεψύδρας η  μέση ταχύτητα της αντίδρασης θα ήταν ποιο μεγάλη ή πιο μικρή σε σε σχέση την ταχύτητα της αντίδρασης στο πρώτο πείραμα;

Κw=10^-14.

Και μία και δύο και τρεις και ..... προχοίδες.

Έξι πανομοιότυπες  προχοίδες έχουν μέγιστο όγκο 40 ml  και έχουν σταθερές παροχές 1ml/s.
Την χρονική στιγμή t=0 ανοίγω διαδοχικά μία μία τις γεμάτες προχοίδες και για να ανοίξω μία πρέπει πρώτα να έχει τελείωσει το περιεχόμενο της προηγούμενης.Η σειρά ανοίγματος είναι η παρακάτω:
1)H πρώτη προχοίδα περιέχει νερό
2) H δεύτερη προχοίδα περιέχει ΗCl  2M
3)H τρίτη προχοίδα περιέχει NaOH 2M
4)H τέταρτη προχοίδα περιέχει Aσθενές οξύ ΗΑ 0,4Μ  με Κα=10^-5
5)H πέμπτη προχοίδα περιέχει ΝαΑ 0,4Μ
6) H έκτη προχοίδα περιέχει νερό

α)Να γίνει το ποιοτικά διάγραμμα του ΡΗ σε συνάρτηση του χρόνου αν όλα τα διαλύματα ήταν σε θερμακροσία 25 C και αρχικά το δοχείο ζέσεως ήταν άδειο την χρονική στιγμή t=0.

β)Ποιο θα ήταν το τελικό PH του διαλύματος αν ανοίγαμε όλες τις προχοίδες μαζί.

Κw=10^-14.

H ανάρτηση αφιερώνεται στο φίλο και συνάδελφο Τάσο Βαφειάδη που ήθελε Χριστουγενιάτικη άσκηση...