Hello, if you have any need, please feel free to consult us, this is my wechat: wx91due

ENVE 4600

Environmental Chemistry

Note, there are 105 pts total, so there are potentially 5 bonus pts. Show enough work to evaluate the answers without the spreadsheets,  but put your spreadsheets (as appropriate) into one workbook and submit this so it can be evaluated if your answers are incorrect.

1.    (20 points total) Consider Oxygen in seawater (S = 35 g/kg):

a.    (5 pts) What is the saturation value of O2  in seawater at 15oC?

b.    (10 pts) If you assume the salting out coefficient is independent of temperature (=

0.144, same as found at 25oC), estimate the O2 saturation value in seawater using the KH constants A and B from Table 3.3 in the notes.  How does this compare to the value found from Weiss?  Note, A and B define KH, not KH’.

c.    (5 pts) How does the value of KH  found from A and B at 25oC compare to the value derived from the WeissEqnat I = 0 and 25oC?

2.    (20 points total) Given aweak diprotic acid in water (pKa1  = 3.0, pKa2  = 6.5):

a.    (5 pts) what is the pH of a 10-3 M solution of H2A?

b.    (5 pts) What is the pH of a 10-3 M solution of Na2A?

c.    (10 pts) How much H2A would be required to bring the pH down to 4.2 in solution?

3.    (15 points total) Undergraduates Only.  For a water sample collected and stored at 10oC there are 2 potential VOCs in the water:  Compound A (KH  = 1.0 atm/M) and Compound B (KH  = 0.3 atm/M).

a.    (5 pts) Which one will control the required size of a water sample to maintain the required fraction to remain in the aqueous phase?

b.    (10 pts) In a 1-Liter sample bottle, if 700 mL of water sample is taken (300 mL of headspace) what fraction of the controlling VOC will remain in the water after equilibration?

4.    (15 points total) Given the following organic compounds:

Hexane

Benzene

n-Hexanol

Phenol

Toluene

n-Butanol

a.    (5pts) Classify each organic according to its hydrogen bonding capability (N, A, B,or AB).

b.    (10 pts) Rank order the solubility of these compounds (highest to lowest) using qualitative rules (cite how you made the decision for each compound).

5.    (15 points) Undergraduates Only. Given a known solution of 94 mg/L phenol and 60 mg/L acetic acid, estimate the COD and TOC of this solution.

6.    (20 Points total)  Consider the organic compound 4-methyl acetophenone in a wastewater:

a.    (5 pts) What is the structure and molecular formula for this compound, what are the environmentally relevant properties for this compound and report them quantitatively. Compare experimental and estimated properties where possible.

b.    (5 pts) If the COD of a wastewater (pH = 6.5) containing this compound is 180 mg/L, estimate the actual concentration of methyl acetophenone (in mg/L)

c.    (10 pts) If its proposed to use potassium permanganate to oxidize this compound to CO2 (ultimate degradation or mineralization), what would be the best pH to use, and, how much KMnO4 would be required per MGD of wastewater (in lb/d)?  Assume the same wastewater concentration as in part a