MJ

Zagadnienia na
egzamin z chemii
ogólnej i analitycznej
2010

Biologia, nauczanie biologii i przyrody UAM

2010-02-03

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

2

Zadanie 1.
Wyjaśnij technikę

14

C datowania obiektów. Jakie obiekty mogą być datowane tą metodą ? Dlaczego

stężenie

14

CO

2

w atmosferze jest stałe a ilość

14

C w ściętym drzewie maleje? Określ wiek starego

kawałka drewna wiedząc, że jego aktywność promieniotwórcza jest czterokrotnie mniejsza niż drewna
ż

ywego, a czas półtrwania (połowicznej przemiany) izotopu

14

C wynosi 5600 lat.

Technika

14

C datowania obiektów polega na określeniu proporcjonalnej zawartości radioaktywnego węgla

14

C w martwej substancji pochodzenia organicznego do porównywalnej tkanki żywej. Pozwala to oszacować

ile lat upłynęło od śmierci danego organizmu. Węgiel

14

C powstaje w górnych warstwach atmosfery, potem

ulega szybkiemu utlenieniu do CO

2

. W ten sposób przedostaje się do obiegu węgla w przyrodzie. Ilość

radioaktywnego węgla w żyjących organizmach jest taka sama (przez cały czas uzupełniają ilość izotopu –
rośliny poprzez asymilację węgla w fotosyntezie, a zwierzęta z pokarmem). Po śmierci organizmu ustaje
wchłanianie węgla, więc poziom

14

C spada. Znając połowiczny czas rozpadu można oszacować czas śmierci

organizmu.

x – aktywność

14

C w żywej tkance



– ilość

14

C w badanej próbce

T





= 5600 lat

n = n



∙ 





















= 












= x ∙ 










2 =








= 










t = 11200 lat

Zadanie 2.
Podaj przykłady zastosowania izotopów w diagnostyce medycznej i badaniach mechanizmów reakcji.

W diagnostyce izotopy używa się to do syntezy związków zwanych tracerami, czyli takich w których skład
wchodzą izotopy promieniotwórcze jak np.

C





lub H.





Taka cząsteczka obserwowana jest w organizmie w

trakcje przemieszczania się. Obecność molekuł może być obserwowana przy użyciu liczników Geigera-
Millera.
W medycynie najczęściej stosowanym izotopem jest

Te

$

$%

(technet), który charakteryzuje się dużą

reaktywnością i dogodnym (krótkim) czasem połowicznego rozpadu. Na podstawie względnej aktywności
znacznika w badanych obszarach ciała można określić nadczynność lub niedoczynność organu.
W terapii nowotworów używa się promieniowania pochodzącego z radioaktywnego izotopu do niszczenia
komórek nowotworowych (radioterapia)

Izotopy mogą służyć także do badania mechanizmów reakcji. W związku umieszcza sie radioaktywny izotop
i śledzi się jego drogę w reakcjach chemicznych np. badanie reakcji estryfikacji.

Zadanie 3.
Wyjaśnij pojęcie elektroujemności pierwiastka chemicznego.

Elektroujemność pierwiastka to jego zdolność do oddawania lub przyłączania elektronów, czyli jego
powinowactwo elektronowe. Pierwiastki silnie elektroujemne chętniej przyjmują elektrony.

Zadanie 4.
Zdefiniuj pojęcia: mol, pierwiastek chemiczny (definicja współczesna), izotop, liczba atomowa, liczba
masowa, elektrony walencyjne.

mol – jednostka liczności materii, która zawiera tyle atomów (cząsteczek lub jonów) ile jest atomów węgla
znajduje się w 12 g

12

C (6,02 · 10

23

cząsteczek lub jonów)

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

3

pierwiastek chemiczny – zbiór wszystkich atomów posiadających jednakową liczbę protonów w jądrze (o tej
samej liczbie atomowej)

izotopy – atomy tego samego pierwiastka różniące się między sobą liczbą neutronów w jądrze

liczba masowa (A) to liczba nukleonów (protony i neutrony) w jądrze atomu

liczba atomowa (Z) to liczba porządkowa, czyli liczba protonów w atomie pierwiastka równa liczbie jego
elektronów

elektrony walencyjne to elektrony znajdujące się na ostatniej powłoce (powłoce walencyjnej). Biorą udział w
tworzeniu wiązań chemicznych.

Zadanie 5.
Podaj zakres obowiązywania reguły oktetu. Podaj przykłady związków nieoktetowych. Jaka reguła
obowiązuje w przypadku kompleksów metali przejściowych (bloku d)? Podaj konkretny przykład.

Atomy grup głównych układu okresowego tworząc wiązania chemiczne łączą się ze sobą w taki sposób by
uzyskać konfigurację walencyjną znajdującego się najbliżej helowca (dążą do uzyskania 8 elektronów na
ostatniej powłoce). Jedynym wyjątkiem jest wodór, który dąży do uzyskania dwóch elektronów.

Przykłady związków nieoktetowych: BF

3

(6 elektronów walencyjnych), PCl

5

i SF

6

(posiadające atomy z

więcej niż oktetem).

W związkach metali przejściowych stosowana jest reguła 18 elektronów, w której uwzględnia się
zapełnianie orbitali d (10 elektronów) np. [Cu(NH

3

)

4

]SO

4

.

Zadanie 6.
W jaki sposób na podstawie wzoru strukturalnego można przewidzieć kąty między wiązaniami
wychodzącymi z atomu centralnego? Podaj przykłady.

Kształt cząsteczki można określić analizując sposób odpychania się par elektronowych. Przyjmuje się, że w
cząsteczce wszystkie pary elektronowe atomu centralnego znajdują się w tym samym stanie energetycznym
bez względu czy są elektronami s czy p. Pary elektronowe tworzące wiązania układają się w przestrzeni tak
aby być jak najdalej od siebie np.

kąty między wiązaniami: 120

0

Cząsteczki mające dodatkowe wolne pary elektronów (e niewiążące) można analizować tak samo. Wolne
pary elektronowe zajmują nieco większą przestrzeń i odpychają od siebie siniej niż pary elektronowe
tworzące wiązania. To powoduje niewielką zmianę kątów między wiązaniami.

kąty między wiązaniami: ~104

0

Zadanie 7.
Narysuj wzory strukturalne z uwzględnieniem elektronów niewiążących powłoki walencyjnej
następujących związków: woda, amoniak, kwas azotowy(V), kwas azotowy(III), kwas fosforowy(V),
ozon, tlenek węgla, dwutlenek węgla, benzen, eten, acetylen, trójtlenek siarki, dwutlenek siarki,
dwutlenek węgla, kwas siarkowy (VI), kwas węglowy, kwas siarkowy (IV), kation nitroniowy, anion
azydkowy (N

3

–

). Określ przybliżone kąty między wiązaniami i hybrydyzację atomu centralnego.

Uwaga: podane przykłady nie wyczerpują możliwych pytań.

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

4

a)

woda,

hybrydyzacja: sp

3

kąty między wiązaniami: ~104

0

b)

amoniak,

hybrydyzacja: sp

3

kąty między wiązaniami: <107

0

c)

kwas azotowy(V),

hybrydyzacja: sp

2

kąty między wiązaniami: ~120

0

d)

kwas azotowy(III),

hybrydyzacja: sp
kąty między wiązaniami: 180

0

e)

kwas fosforowy(V),

hybrydyzacja: sp

3

kąty między wiązaniami: 109,28

0

f)

ozon,

hybrydyzacja: sp

2

kąty między wiązaniami: 120

0

g)

tlenek węgla,

hybrydyzacja: sp
kąty między wiązaniami: 180

0

h)

dwutlenek węgla,

hybrydyzacja: sp
kąty między wiązaniami: 180

0

i)

benzen,

hybrydyzacja: sp

2

kąty między wiązaniami: 120

0

j)

eten,

hybrydyzacja: sp

2

kąty między wiązaniami: 120

0

k)

acetylen,

hybrydyzacja: sp
kąty między wiązaniami: 180

0

l)

trójtlenek siarki,

hybrydyzacja: sp

2

kąty między wiązaniami: 120

0

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

5

m)

dwutlenek siarki,

hybrydyzacja: sp2
kąty między wiązaniami:120

0

n)

kwas siarkowy (VI),

hybrydyzacja: sp

3

kąty między wiązaniami: 109,28

0

o)

kwas węglowy,

hybrydyzacja: sp

2

kąty między wiązaniami: 120

0

p)

kwas siarkowy (IV),

hybrydyzacja: sp

2

kąty między wiązaniami: 120

0

q)

kation nitroniowy,

hybrydyzacja: sp

2

kąty między wiązaniami:120

0

r)

anion azydkowy (N

3

–

).

hybrydyzacja: sp
kąty między wiązaniami:180

o

Zadanie 8.
Wyjaśnij pojęcie energii wiązania chemicznego na przykładzie cząsteczki H

2

. Jakie wiązania należą do

mocnych?

Energia wiązania chemicznego to energia uwalniania przy tworzeniu cząsteczki AB z pojedynczych
izolowanych atomów A i B. To energia przekazywana do otoczenia przy postawaniu wiązania niezbędna do
jego rozerwania. Cząsteczka H

2

tworzy wiązanie kowalencyjne. Gdy dwa atomy wodoru tworzą cząsteczkę

ich elektrony rozmieszczają się symetrycznie wokół obydwu jąder, tworząc parę elektronową każdy atom
wodoru wykorzystuje wspólnie dwa elektrony i z tego powodu cząsteczka wodoru jest uboższa
energetycznie niż dwa oddzielne atomy a konfiguracja elektronowa staje sie podobna do konfiguracji helu.

Zadanie 9.
Na czym polega metoda rezonansu (mezomerii) i kiedy ją stosujemy? Podaj konkretne przykłady
(narysuj struktury rezonansowe). Czy mezomery są izomerami?

Mezomeria jest to zjawisko istnienia danego związku (cząsteczki) w wielu nietrwałych, zmieniających się,
przechodzących jedna w drugą strukturach elektronowych. Efekt mezomeryczny jest pojęciem sztucznym, a
nie realnym oddziaływaniem międzyatomowym. Służy on tylko do wyjaśnienia tych właściwości związków,
których nie możemy wywnioskować z klasycznego zapisu wzoru strukturalnego. Mezomery nie są
izomerami.

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

6

Zadanie 10.
Wymień i scharakteryzuj rodzaje wiązań chemicznych.

Wiązania atomowe
Wiązanie atomowe powstaje pomiędzy atomami tego samego pierwiastka lub pomiędzy atomami
pierwiastków, które różnią się wartością elektroujemności (zdolności do przyciągania elektronów) nie więcej
niż 0,4. Każdy z atomów oddaje po jednym elektronie, które tworzą łączącą parę wiążącą. Para ta znajduje
się dokładnie pomiędzy jądrami obydwu atomów wodoru i jest obejmowana zasięgiem ich przyciągania.

Wiązanie atomowe spolaryzowane
Jeżeli różnica elektroujemności łączących się pierwiastków zawiera się pomiędzy 0,4 i 1,7 to pierwiastki
te tworzą wiązanie spolaryzowane. Oznacza to, że wiążąca para elektronów jest przesunięta w stronę atomu
bardziej elektroujemnego (silniej przyciągającego elektrony). Atom ten zyskuje częściowy ładunek ujemny,
natomiast atom o niższej wartości elektroujemności zyskuje częściowy ładunek dodatni.

Wiązania jonowe
Wiązanie jonowe powstaje wówczas, gdy reagują ze sobą atomy pierwiastka elektrododatniego o małej
energii jonizacji z atomami pierwiastka elektroujemnego o dużym powinowactwie elektronowym. Reagujące
atomy osiągają konfigurację oktetową przez przesunięcie elektronów od elektrododatniego do
elektroujemnego atomu.

Wiązanie metaliczne
Powstawanie wiązania metalicznego polega na przekształceniu się atomów tego samego metalu lub atomów
różnych metali w zbiór kationów obsadzających węzły sieci krystalicznej i swobodnie poruszających się
między nimi elektronów. W związku z tym metale można traktować jako kryształy zawierające w węzłach
sieci krystalicznej pewną liczbę dodatnich zrębów atomowych, a w przestrzeni międzywęzłowej
równoważną im liczbę tzw. elektronów zdelokalizowanych, tj. nie należących do określonego jonu. Z tego
względu mówi się o chmurze elektronowej lub gazie elektronowym, w którym zanurzone są zręby atomowe
metalu, tworząc wiązanie metaliczne. Uporządkowany ruch gazu elektronowego związany jest z przepływem
prądu elektrycznego.

Wiązania koordynacyjne
Do utworzenia wiązania atomowego nie zawsze potrzebne są elektrony pochodzące od dwóch
atomów. Wiążąca para elektronowa może pochodzić od jednego atomu - donora, natomiast drugi atom
zwany akceptorem uzupełnia tą parą swoją powłokę elektronową do konfiguracji najbliższego gazu
szlachetnego. W rezultacie powstaje wiązanie typu kowalencyjnego określane jako donorowo-akceptorowe
albo koordynacyjne. Dobrym przykładem może tu być reakcja pomiędzy amoniakiem, kiedy to dodatni jon
wodorowy, posiadający wolne orbitale, akceptuje jako wspólną parę elektronową pochodzącą od atomu
azotu w cząsteczce amoniaku. Aby zaznaczyć, że dane wiązanie jest donorowo-akceptorowe, stosuje się
często we wzorach strukturalnych strzałkę zamiast kreski skierowaną od donora do akceptora.

Zadanie 11.
Wpływ wiązań wodorowych na własności fizyczne związków chemicznych, ze szczególnym
uwzględnieniem wody.

Wiązanie wodorowe utrzymuje cząsteczki wody w pewnej odległości od siebie, gdy woda krzepnie, tworząc
lód; w rezultacie, lód ma mniejszą gęstość niż ciekła woda i pływa po powierzchni. Woda zawdzięcza
również wiązaniu wodorowemu dużą pojemność cieplną (wolno pobiera ciepło, ale i wolno je oddaje). Aby
doprowadzić wodę do wrzenia należy dostarczyć o wiele więcej energii, aby rozerwać wiązania wodorowe.

Zadanie 13.
Dlaczego woda, pomimo mniejszej masy cząsteczkowej, ma znacznie większą temperaturę wrzenia i
krzepnięcia niż butan?

Ponieważ w wodzie występują wiązania wodorowe łączące cząsteczki wody. Butan natomiast ich nie
posiada. Aby doprowadzić wodę do wrzenia należy dodatkowo dostarczyć energii do rozerwania wiązań
wodorowych. Podczas krzepnięcia te wiązania szybciej stabilizują cząsteczki wody.

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

Zadanie 13.
Porównaj energię wiązań wodorowych, kowalencyjnych i jonowych.

Wysoką energie chemiczną mają wią

największą energię mają wiązania jonowe (ok. 500

(20-30

&'

()*

).Wiązania kowalencyjne s

Zadanie 14.
Rola wiązań wodorowych w układach biologicznych . Narysowa

Przykładem znaczenia wiązań wodorowych jest ich wpływ na budow
dwóch łańcuchów nukleotydowych, które s
Oba łańcuchy są utrzymywane razem przez wi
azotowych.
Inny przykład to białka. Główny łańcuch polipeptydowy białek składa si
przyłączone są różne podstawniki, charakterystyczne dla 20 ró
aminokwasów biogennych. Grupy aminowa i karbonylowa tworz
wodorowe N-H

...

O=C, które determinuje konformacj

za tworzenie helikalnej, bądź płaskiej struktury.

schemat DNA schemat białka

Zadanie 15.
Do buforu o pH = 8,1 dodano niewielk
fosforowy istniał w tym roztworze? (H
wybierz dwie formy o największym st
pK

a

dla kwasu fosforowego: pK

1

= 2,1; pK

H

3

PO

4

↔

H

+

+ H

2

PO

4

–

pK

1

= 2,1

H

2

PO

4

–

↔ H

+

+ HPO

4

2–

pK

2

= 7,1

HPO

4

2–

↔ H

+

+ PO

4

3–

pK

3

= 12,4

H

3

PO

4

↔

H

2

PO

4

–

↔

HPO

4

2–

↔

PO

4

3–

pK

1

= 2,1 pK

2

= 7,1 pK

3

= 12,4

Formy o największym stężeniu: HPO

pH  pK

-

. log

C

1

2

C

31

4 log

C

1

C

31

log

C

356

7

2

C

3



56

7

2

 8,1 : 7,1  1 <

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

wodorowych, kowalencyjnych i jonowych.

ą

wiązania o dużych różnicach elektroujemności między atomami. Zatem

zania jonowe (ok. 500

&'

()*

), a najmniejszą wiązania wodorowe

zania kowalencyjne są energetycznie pomiędzy jonowymi i wodorowymi.

wych w układach biologicznych . Narysować konkretne przykłady takich wi

wodorowych jest ich wpływ na budowę cząsteczki DNA. Składa si

cuchów nukleotydowych, które są skręcone jeden dookoła drugiego, tworzą

utrzymywane razem przez wiązania wodorowe pomiędzy komplementarnymi parami zasad

Inny przykład to białka. Główny łańcuch polipeptydowy białek składa się z jednostek, do których

charakterystyczne dla 20 różnych istniejących w przyrodzie

aminokwasów biogennych. Grupy aminowa i karbonylowa tworzą wewnątrzcząsteczkowe wi

O=C, które determinuje konformację głównego łańcucha peptydowego odpowiedzialnego

płaskiej struktury.

schemat DNA schemat białka

Do buforu o pH = 8,1 dodano niewielką ilość kwasu fosforowego. W jakiej postaci b

oztworze? (H

3

PO

4

, H

2

PO

4

–

, HPO

4

2–

, PO

4

3–

). Spośród czterech wymienionych

kszym stężeniu przy tej wartości pH i podaj stosunek ich st

= 2,1; pK

2

= 7,1, pK

3

= 12,4.

= 12,4

–

HPO

4

2–

, H

2

PO

4

–

1

2

31

 pH : pK

-

<

C

356

7

2

C

3



56

7

2

 10

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

7

ci między atomami. Zatem

zania wodorowe

dzy jonowymi i wodorowymi.

konkretne przykłady takich wiązań.

steczki DNA. Składa się ona z

cone jeden dookoła drugiego, tworząc podwójną helisę.

dzy komplementarnymi parami zasad

z jednostek, do których

cych w przyrodzie

steczkowe wiązanie

cucha peptydowego odpowiedzialnego

kwasu fosforowego. W jakiej postaci będzie dodany kwas

ród czterech wymienionych

ci pH i podaj stosunek ich stężeń. Wartości

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

8

Zadanie 16.
W jakiej formie istnieje glicyna w roztworze o pH = 1,4; 2,4; 3,4; 7; 8,6; 9,6; 10,6? Podaj stosunek
stężeń dwu dominujących form. Wartości pKa dla glicyny: H

3

+

N-CH

2

-COOH pKa = 2,4; H

3

+

N-CH

2

-

COO

–

pKa = 9,6 . Przykład odpowiedzi dla pH = 11,6 : [H

2

N-CH

2

-COO

–

]/[ H

3

+

N-CH

2

-COO

–

] = 100.

H

3

+

N-CH

2

-COOH ↔ H

3

+

N-CH

2

-COO

–

↔ H

2

N-CH

2

-COO

–

(a) pK

1

= 2,4 (b) pK

2

= 9,6 (c)

pH = pK

-

+ log

C

1

2

C

31

→ log

C

1

2

C

31

= pH − pK

-

a)

pH= 1,4

log

C

=

C

-

= 1,4 − 2,4 = −1

?H

$

N

A

CH



COO

C

D

?H

$

N

A

CH



COOHD =

1

10

b)

pH= 2,4

log

C

=

C

-

= 2,4 − 2,4 = 0

?H

$

N

A

CH



COO

C

D

?H

$

N

A

CH



COOHD = 1

c)

pH= 3,4

log

C

=

C

-

= 3,4 − 2,4 = 1

?H

$

N

A

CH



COO

C

D

?H

$

N

A

CH



COOHD = 10

d)

pH= 7

log

C

F

C

=

= 7 − 9,6 = −2,6

?H



N CH



COO

C

D

?H

$

N

A

CH



COOHD = 0,0025

e)

pH= 8,6

log

C

F

C

=

= 8,6 − 9,6 = −1

?H



N CH



COO

C

D

?H

$

N

A

CH



COOHD =

1

10

f)

pH= 9,6

log

C

F

C

=

= 9,6 − 9,6 = 0

?H

$

N

A

CH



COO

C

D

?H

$

N

A

CH



COOHD = 1

g)

pH= 10,6

log

C

F

C

=

= 10,6 − 9,6 = 1

?H

$

N

A

CH



COO

C

D

?H

$

N

A

CH



COOHD = 10

Zadanie 17.
Podaj wzór dowolnego biogenicznego aminokwasu. Jaka forma tego aminokwasu przeważa przy pH
=1, przy pH około 6-7 i przy pH=11? Narysuj odpowiednie wzory. Które z tych form mogą się
poruszać w polu elektrycznym, np. podczas elektroforezy?

np. alanina
CH

3

– CH – COOH CH

3

– CH – COO

-

CH

3

– CH – COO

-

| ↔ | ↔ |
NH

3

+ NH

3

+ NH

2

(A)

(B) (C)

Dla pH=1 przeważa forma A aminokwasu
Dla pH=6-7 przeważa forma B aminokwasu
Dla pH=11 przeważa forma C aminokwasu
W polu elektrycznym np. podczas elektroforezy mogą poruszać się tylko jony (kationy do katody(-), aniony
do anody (+)) formy obojnacze nie poruszają się.

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

9

Zadanie 18.
Oblicz pH roztworu powstałego przez zmieszanie 0,5 dm

3

0,2 M NaOH i 0,5 dm

3

0,4 M HCl.

NaOH + HCl → NaCl + H

2

O

V

NaOH

=0,5 V

HCl

=0,5

C

NaOH

=0,2 C

HCl

=0,4

n 

C

(

∙ V

n

I-63

= 0,2

()*

J(

K

∙ 0,5 dm

$

= 0,1 mola

n

3N*

= 0,4

mol

dm

$

∙ 0,5 dm

$

= 0,2 mola

Powstaje nadmiar HCl o 0,1 mola (reagenty reagują w stosunku 1:1 więc 0,1 mola NaOH na 0,1 mola HCl)

C

(3N*

=

n

 3N*

V

I-63

+ V

3N*

C

(

=

0,1 mola

0,5 dm

$

+ 0,5 dm

$

= 0,1

mol

dm

$

pH = −log?H

A

D pH = −log?0,1D = 1

Zadanie 19.
Oblicz pH roztworu powstałego przez zmieszanie 0,5 dm

3

0,4 M NaOH i 0,5 dm

3

0,2 M HCl.

NaOH + HCl → NaCl + H

2

O

V

NaOH

=0,5 V

HCl

=0,5

C

NaOH

=0,4 C

HCl

=0,2

n = C

(

∙ V

n

I-63

= 0,4

()*

J(

K

∙ 0,5 dm

$

= 0,2 mola

n

3N*

= 0,2

mol

dm

$

∙ 0,5 dm

$

= 0,1 mola

Powstaje nadmiar NaOH o 0,1 mola (reagenty reagują w stosunku 1:1 więc 0,1 mola na 0,1 mola)

C

(3N*

=

n

 I-63

V

I-63

+ V

3N*

C

(

=

0,1 mola

0,5 dm

$

+ 0,5 dm

$

= 0,1

mol

dm

$

pOH = −log?OH

C

D pOH = −log?0,1D = 1

pH = 14 − pOH

pH = 14 − 1 = 13

Zadanie 20.
Do 1 litra roztworu NaOH o stężeniu 0,011 mol/dm

3

dodano:

a) 0,001 mola stężonego HCl;
b) 0,01 mola stężonego HCl.
Podać, jakie jony i cząsteczki(nie licząc wody) będą istniały w roztworach opisanych w punktach a) i
b) i jakie będzie ich przybliżone stężenie (zaniedbać zmianę objętości roztworu spowodowaną
dodaniem małej objętości stężonego HCl).Oblicz pH otrzymanych roztworów.

a)
NaOH + HCl → NaCl + H

2

O

V

NaOH

=1 n

HCl

=0,001

C

NaOH

=0,011

n = C

(

∙ V

n

I-63

= 0,011

()*

J(

K

∙ 1 dm

$

= 0,011 mola

Powstaje nadmiar NaOH o 0,01 mola (reagenty reagują w stosunku 1:1 więc 0,001 mola na 0,001 mola)
cząsteczki /jony: Na

+

, Cl

-

(NaCl), OH

-

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

10

Cm

O)PóR

=

0,01 mola

1 dm

$

= 0,01

mol

dm

$

pOH = −log?OH

C

D

pOH = −log?0,01D = 2

pH = 14 − pOH

pH = 14 − 2 = 12

b)
NaOH + HCl → NaCl + H

2

O

V

NaOH

=1 n

HCl

=0,01

C

NaOH

=0,011

n = C

(

∙ V

n

I-63

= 0,011

()*

J(

K

∙ 1 dm

$

= 0,011 mola

Powstaje nadmiar NaOH o 0,001 mola (reagenty reagują w stosunku 1:1 więc 0,01 mola na 0,01 mola)
cząsteczki /jony: Na

+

, Cl

-

(NaCl), OH

-

Cm

O)PóR

=

0,001 mola

1 dm

$

= 0,001

mol

dm

$

pOH = −log?OH

C

D

pOH = −log?0,001D = 3

pH = 14 − pOH

pH = 14 − 3 = 11

Zadanie 21.
Oblicz (np. na podstawie wzoru Hendersona) pH buforów octanowych, w których
a) [CH

3

COOH] = [CH

3

COONa];

b) [CH

3

COOH] = 10 [CH

3

COOK];

c) 10 [CH

3

COOH] = [CH

3

COOK];

wiedząc; że pKa kwasu octowego wynosi 4,7

pH = pK

-

+ log

C

1

2

C

31

pH = pK

-

+ log

?CH

$

COONaD

?CH

$

COOHD

a)

[CH

3

COOH] = [CH

3

COONa]

pH = 4,7 + log

?CH

$

COONaD

?CH

$

COONaD = 4,7 + log1 = 4,7 + 0 = 4,7

b)

[CH

3

COOH] = 10 [CH

3

COOK]

pH = 4,7 + log

?CH

$

COOKD

10 ?CH

$

COOKD = 4,7 + log

1

10 = 4,7 − 1 = 3,7

c)

10 [CH

3

COOH] = [CH

3

COOK];

pH = 4,7 + log

10?CH

$

COOHD

?CH

$

COOHD = 4,7 + log10 = 4,7 + 1 = 5,7

Zadanie 22.
Oblicz (np. na podstawie wzoru Hendersona) pH buforów amoniakalnych, w których
a) [NH

4

Cl] = [NH

3

];

b) [NH

4

Cl] = 10 [NH

3

];

c) 10 [NH

4

Cl] = [NH

3

];

wiedząc, że pK

a

jonu amonowego wynosi 9,3.

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

pH  pK

-

. log

C

1

2

C

31

pH 

a)

[NH

4

Cl] = [NH

3

];

pH  9,3 . log

?NH

$

D

?NH

$

D

 9,3

b)

[NH

4

Cl] = 10 [NH

3

];

pH  4,7 . log

?NH

$

D

10 ?NH

$

D



c)

10 [NH

4

Cl] = [NH

3

]

pH  4,7 . log

10?NH



ClD

?NH



ClD

Zadanie 23.
Na czym polega metoda określania pH roztworu za pomoc
zmieniają barwę? – wyjaśnij na wybranym przykładzie).

Indykatory (wskaźniki) są to związki organiczne o charakterze słabego kwasu lub zasady, których jony
posiadają inne zabarwienie niż cząsteczki niezdysocjowane i dlatego mo
roztworu jak np. fenoloftaleina w formie niezdysocjow
wprowadzeniu wskaźnika do wodnego roztworu nast
równowagi między jonami a cząsteczkami niezdysocjowanymi.

forma bezbarwna forma barwna

Zadanie 24.
Jak działa pH-metr? Jaką wielkość
elektrody szklanej – takiej jaka była na pracowni.

Zanurzenie elektrody pomiarowej do roztworu wodnego powoduje powstanie siły elektromotorycznej (SEM)
między elektrodą i roztworem, a warto

1-

membrana elektrody szklanej
jony hydroniowe odpowiadaj

2-

roztwór wewn

3-

mostek elektrolityczny elektrody porównawczej

4-

elektrody chlorosrebrowe (
wzorcowym roztworze chlorku srebra

5-

roztwór wewn

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

 pK

-

. log

?NH

$

D

?NH



ClD

3 . log1  9,3 . 0  9,3

D

D

 9,3 . log

1

10

 9,3 : 1  8,3

D

D

 9,3 . log10  9,3 . 1  10,3

określania pH roztworu za pomocą wskaźników (dlaczego wska

nij na wybranym przykładzie).

ą

zki organiczne o charakterze słabego kwasu lub zasady, których jony

ą

steczki niezdysocjowane i dlatego mogą służyć do okre

roztworu jak np. fenoloftaleina w formie niezdysocjowanej jest bezbarwna, a jony maj

nika do wodnego roztworu następuje jego częściowa dysocjacja i ustala si

ą

steczkami niezdysocjowanymi.

forma bezbarwna forma barwna

wielkość fizyczną bezpośrednio mierzy? Opisz budowę

takiej jaka była na pracowni.

Zanurzenie elektrody pomiarowej do roztworu wodnego powoduje powstanie siły elektromotorycznej (SEM)

i roztworem, a wartość SEM jest bezpośrednią miarą koncentacji jonów wodoru.

membrana elektrody szklanej (przez który mogą swobodnie przenika
jony hydroniowe odpowiadające za pH analizowanego roztworu
roztwór wewnętrzny (zwykle 0,1 M HCl)
mostek elektrolityczny elektrody porównawczej
elektrody chlorosrebrowe (wykonana ze srebra i zanurzona we
wzorcowym roztworze chlorku srebra)
roztwór wewnętrzny elektrody porównawczej

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

11

ników (dlaczego wskaźniki

zki organiczne o charakterze słabego kwasu lub zasady, których jony

do określania odczynu

ny mają barwę malinową. Po

ciowa dysocjacja i ustala się stan

rednio mierzy? Opisz budowę kombinowanej

Zanurzenie elektrody pomiarowej do roztworu wodnego powoduje powstanie siły elektromotorycznej (SEM)

koncentacji jonów wodoru.

ą

swobodnie przenikać

ce za pH analizowanego roztworu)

wykonana ze srebra i zanurzona we

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

12

Zadanie 25.
Jaki roztwór buforowy ma decydujący wpływ na pH krwi? Z jakiego kwasu i jakiej zasady Bronsteda
składa się ten bufor? W jakim stosunku stężeń pozostają te składniki jeżeli pKa kwasu wynosi 6,4 a
pH krwi 7,4 ? W jaki sposób organizm może zareagować (intensywnością oddychania) na utratę
kwasu np. wskutek wymiotów?

Zasadniczym buforem wpływającym na pH krwi jest bufor węglanowy (układ kwasu węglowego i jego
kwaśnego węglanu – najczęściej pod postacią wodorowęglanu sodu NaHCO

3

).

kwas Bronsteda – H

2

CO

3

zasada Bronsteda – HCO

3

-

pH = pK

-

+ log

C

1

2

C

31

→ log

C

1

2

C

31

= pH − pK

-

log

?HCO

$

C

D

?H



CO

$

D = 7,4 − 6,4 = 1

?HCO

$

C

D

?H



CO

$

D = 10

Na wskutek wymiotów organizm odruchowo zatrzymuje oddychanie aby zwiększyć stężenie CO

2

w

organizmie.

Zadanie 26.
Jaki parametr środowiska określa formę w jakiej będzie w nim istniał słaby kwas?

Parametrem środowiska jest rodzaj rozpuszczalnika.

Zadanie 27.
Zdefiniuj kwas i zasadę wg Arrheniusa i wg Broensteda. Wymień przykłady kwasów i zasad
Broensteda, które są : kationami, cząsteczkami obojętnymi i anionami.

Arrchenius:
kwasy – substancje, które w roztworach wodnych dysocjując dając jony H+

HA → H

+

+ A

-

zasady – substancje, które w roztworach wodnych dysocjując dając jony OH-

MOH → M

+

+ OH

-

Broensted:
kwasy – związki chemiczne lub jony zdolne do oddawania protonów (donor protonów)

przykłady: H

3

O

+

, NH

4

+

, HCl, HNO

3

, CH

3

COOH, H

3

PO

4

, HS

-

, H

2

PO

4

-

, HSO

3

-

,HPO

4

2-

.

zasady – związki chemiczne lub jony zdolne do przyłączania protonów (akceptor protonów)

przykłady: NH

3

, H

2

O, OH

-

, H

2

PO

4

-

, HS

-

, HPO

4

2-

, HSO

3

-

.

Zadanie 28.
Omów wpływ ładunku na pK

a

kwasu w danej serii, np. OH

–

, H

2

O, H

3

O

+

, albo serii H

3

PO

4

+ jego

aniony. Napisz równania dysocjacji dla każdego z tych przypadków.

seria OH

–

, H

2

O, H

3

O

+

seria H

3

PO

4

+ jego aniony

Wraz z wzrostem ładunku rośnie kwasowość (maleje pK

a

). Z danej serii najbardziej kwasowy jest H

3

O

+

(ma

najmniejsze pK

a

) natomiast najbardziej ujemny (OH

-

) ma największe pK

a

.

OH

–

↔

H

+

+ O

2-

H

2

O↔ H

+

+OH

-

H

3

O

+

↔

H

2

O + H

+

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

13

seria H

3

PO

4

+ jego aniony

Wraz z wzrostem ładunku rośnie kwasowość (maleje pK

a

). Z danej serii najbardziej kwasowy jest H

3

PO

4

(ma najmniejsze pK

a

) natomiast najbardziej ujemny (HPO

4

2–

) ma największe pK

a

.

H

3

PO

4

↔

H

+

+ H

2

PO

4

–

H

2

PO

4

–

↔ H

+

+ HPO

4

2–

HPO

4

2–

↔ H

+

+ PO

4

3–

Zadanie 29.
Omów wpływ atomu X (X - pierwiastki z tego samego okresu) w związkach typu XH

n

na moc tych

kwasów.

Moc kwasów beztlenowych rośnie w obrębie okresu ze wzrostem elektroujemności atomu X.

Zadanie 30.
Jak można przewidzieć moc kwasu tlenowego na podstawie samego wzoru strukturalnego?

Jedną z reguł mocy kwasu jest zawartość w jego cząsteczce atomów tlenu nie związanych z wodorem
(a związanych bezpośrednio z atomem centralnym) . Im więcej takich atomów tym kwas jest mocniejszy.

Zadanie 31.
a) Co rozumiemy przez moc kwasu?
b) Uszereguj następujące kwasy w kierunku wzrastającej mocy (niektóre mogą być porównywalnej
mocy): HClO

4

, H

3

BO

3

, H

2

SO

4

, H

3

PO

4

, H

2

SO

3

, HNO

3

Który z wyżej wymienionych kwasów ma

największą, a który najmniejszą wartość pK

a

?

a)

moc kwasu – jakościową miarą mocy kwasu jest stopień oddawania protonów (H

+

). Miarą tej mocy

jest zazwyczaj ujemny logarytm ze stałej dysocjacji (pK

a

).

b)

H

3

BO

3

, H

3

PO

4

, H

2

SO

3

, H

2

SO

4

, HNO

3

, HClO

4

najmniejsza wartość pK

a

- HClO

4

(najmocniejszy kwas)

największa wartość pK

a

- H

3

BO

3

(najsłabszy kwas)

Zadanie 32.
Jak stopień dysocjacji słabego elektrolitu, np. słabego kwasu zależy od stężenia roztworu? Jakie prawo
określa tę zależność? Napisz odpowiedni wzór.

Zależność stopnia dysocjacji elektrolitu od stężenia roztworu określa prawo rozcieńczeń Ostwalda.

K =

cα



1 − α

Dla słabych elektrolitów stopień dysocjacji jest wartością bardzo małą dlatego mozna przyjąć

1 − α ≈ 1,

wtedy otrzymujemy

K = α



∙ c α = V

K

C

Z powyższego równania wynika, że im mniejsze stężenie tym większy stopień dysocjacji.

Zadanie 33.
Napisz jakie reakcje zachodzą, gdy do buforu octanowego dodamy:
a) mocnego kwasu;
b) mocnej zasady.

a)

CH

3

COO

-

+ HA → CH

3

COOH + A

-

b)

CH

3

COOH + MOH → CH

3

COOM + H

2

O

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

14

Zadanie 34.
W laboratorium są dostępne 0,1 molowe roztwory NaOH, HCl, amoniaku i kwasu octowego.
Jakie roztwory i w jakim stosunku objętościowym należy zmieszać aby otrzymać bufor o pH
zbliżonym do 4,7? (pK

a

kwasu octowego wynosi 4,7; pK

a

jonu amonowego wynosi 9,3)

Napisz reakcje, jakie zachodzą, gdy do tego buforu dodamy:
a) mocnego kwasu;
b) mocnej zasady.

Do otrzymania bufory o pH zbliżonym do 4,7 najlepiej utworzyć bufor octanowy (pK

a

kwasu octowego jest

najbliższe oczekiwanej wartości pH). Do jego wykonania potrzebujemy kwas octowy i sprzężona z nim
zasadę (np. CH

3

COONa). Z obliczeń dowiadujemy się w jakim stosunku musza znajdować sie roztwory w

buforze.

pH = pK

-

+ log

?CH

$

COONaD

?CH

$

COOHD log

?CH

$

COONaD

?CH

$

COOHD = pH − pK

-

log

?CH

$

COONaD

?CH

$

COOHD = 4,7 − 4,7 = 0

?CH

$

COONaD

?CH

$

COOHD = 1

Z dostępnych substancji wybieramy CH

3

COOH i NaOH. Mieszamy je w stosunku 1:2

?NaOHD

?CH

$

COOHD =

1

2

NaOH przereaguje z połową CH

3

COOH dając CH

3

COONa, a reszta kwasu octowego stworzy roztwór

buforowy z octanem sodu.

Zadanie 35.
Posługując się wzorem Hendersona (lub wzorem na stałą dysocjacji) uzasadnij dlaczego rozcieńczanie
buforu nie powinno zmieniać jego pH.

Jeżeli rozcieńczamy bufor, wszystkie stężenia substancji zawartych substancji maleją o taką samą wartość.
Rozcieńczanie roztworów buforowych zasadniczo nie wpływa na wartość ich pH. Jeśli rozcieńczamy
roztwór np. x-krotnie, to w tym samym stopniu zmniejsza się zarówno stężenie soli, jak i kwasu (lub
zasady).

pH = pK

-

+ log

C

1

2

C

31

x - rozcieńczenie

pH

W)XF

= pK

-

+ log

C

1

2

x

C

31

x

= pK

-

+ log Y

C

1

2

x ∙

x

C

31

Z = pK

-

+ log

C

1

2

C

31

Zgodnie z obliczeniami pH roztworu rozcieńczonego jest identyczne z pH roztworu przed rozcieńczeniem.

Zadanie 36.
Omów problem równowagi między dwutlenkiem węgla rozpuszczonym w wodzie a kwasem
węglowym. Napisz równanie reakcji i wyrażenie na odpowiednią stałą równowagi.

Dwutlenek węgla jest bezwodnikiem kwasu węglowego obecnego w małym stężeniu w roztworach wodnych
i nadający im słabo kwaśny odczyn:
H

2

O + CO

2

↔ H

2

CO

3

H

2

CO

3

↔ H

+

+ HCO

3

-

H2CO3 jest kwasem dwuprotonowym. Jego pierwsza stała dysocjacji obliczona jest jest z uwzględnieniem
całkowitego stężenia CO2 w roztworze

K

-

=

?H

A

D ∙ ?HCO

$

C

D

?CO



D ∙ ?H



CO

$

D

Rzeczywista stała dysocjacji

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

15

K

-

=

?H

A

D ∙ ?HCO

$

C

D

?H



CO

$

D

Zadanie 37.
Podaj przykłady roztworów buforowych w układach biologicznych.

- bufor węglanowy w krwi
- bufor fosforanowy w nerce (w moczu)

Zadanie 38.
Zdefiniuj stopień dysocjacji elektrolitu? Jakie parametry (wymień 2 główne) wpływają na stopień
dysocjacji słabego kwasu? Jakie elektrolity nazywamy mocnymi?

Stopień dysocjacji jest to wielkość która informuje nas jaka część elektrolitu po wprowadzeniu do wody
uległa dysocjacji. jest to stosunek cząsteczek zdysocjowanych do ilości cząsteczek wprowadzonych do
roztworu.

α =

c

c



∙ 100%

α

– stopień dysocjacji

c – stężenie zdysocjowanej części elektrolitu
c

0

– całkowite stężenie elektrolitu

Wpływ na stopień dysocjacji mają: rodzaj elektrolitu, stężenie, temperatura

Elektrolit mocny to taki który po wprowadzeniu do wody praktycznie całkowicie rozpada się na jony
(α≈100%)

Zadanie 39.
Jaka jest zależność między stężeniem a stopniem dysocjacji słabego elektrolitu? Napisz odpowiednie
równanie. Przy jakich stężeniach różnica stopnia dysocjacji między kwasem mocnym a słabym jest
najistotniejsza?

Stopień dysocjacji α wzrasta kiedy stężenie roztwory maleje, czyli im mniejsze stężenie tym większy stopień
dysocjacji.

α = V

K

C

α

W)XF

= V

K

C

X

= V

XK

C = √x ∙ α

Zadanie 40.
Jaka jest relacja między mocą kwasu a jego pK

a

?

Im kwas mocniejszy tym jego pK

a

jest mniejsze.

Zadanie 41.
Oblicz pH
a) 0,001 M NaOH;
b) 0,1 M HCl.

a)

pOH = −log?OH

C

D

α = 100%

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

16

pOH = −log?0,001D = 3

pH = 14 − pOH

pH = 14 − 3 = 11

b)

pH = −log?H

A

D

α = 100%

pH = −log?0,1D = 1

Zadanie 42.
Na konkretnym przykładzie omów efekt wspólnego jonu.

Efekt wspólnego jonu jest to zmniejszenie rozpuszczalności osadu na skutek obecności jonu wspólnego (z
osadem) w roztworze. Efekt jest tym większy, im osad jest trudniej rozpuszczalny.
W nasyconym roztworze trudno rozpuszczalnego związku iloczyn stężeń jonów jest wielkością stałą równa
iloczynowi rozpuszczalności

I

W

= ?M

A

D ∙ ?X

C

D

Jeżeli zwiększy się stężenie jednego z jonów, to aby Ir zachował wartość stalą, trzeba odpowiednio
zmniejszyć stężenie drugiego jonu. np. dla BaSO

4

I

W

= ?Ba

A

D ∙ ?SO



C

D

Jeżeli do nasyconego roztworu BaSO

4

doda się kwasu siarkowego (VI) (y

()*

J(

K

) to musi ulec zmniejszeniu

stężenie jonów Ba

2+

, czyli rozpuszczalność BaSO

4

ulegnie zmniejszeniu.

I

W

= ?Ba

A

− xD ∙ ?SO



C

+ yD

Zadanie 43.
Jakie może być maksymalne stężenie jonów Mg

2+

w roztworze o pH = 9? Iloczyn rozpuszczalności

Mg(OH)

2

wynosi 1,1·10

-11

.

Mg(OH)

2

→ Mg

2+

+ 2OH

-

Ir

de(63)



=

1,1 ∙ 10

C

pOH = 14 – pH pOH = 14 – 9 = 5

?OH

C

D = 10

C

Ir

de(63)



= ?Mg

A

D ∙ ?OH

C

D



?Mg

A

D =

Ir

de(63)



?OH

C

D



?Ag

A

D =

1,1 ∙ 10

C

(10

C

)



=

1,1 ∙ 10

C

10

C

1,1 ∙ 10

C

mol

dm

$

= 0,11

mol

dm

$

Zadanie 44.
Jakie może być maksymalne stężenie jonów Ag

+

w 0,01 M roztworze NaCl? Iloczyn rozpuszczalności

AgCl wynosi 1,6·10

-10

.

Ir = 1,6 · 10

-10

AgCl ↔ Ag

+

+ Cl

-

[Cl

-

] = [NaCl] = 0,01

()*

J(

K

Ir

1eN*

= ?Ag

A

D ∙ ?Cl

C

D

?Ag

A

D =

Ir

1eN*

?Cl

C

D

?Ag

A

D =

1,6 ∙ 10

C

10

C

= 1,6 ∙ 10

Ci

mol

dm

$

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

17

Zadanie 45.
Wyjaśnij, dlaczego pomimo tego, że jony baru są śmiertelnie trujące, w diagnostyce przewodu
pokarmowego podaje się papkę barytową (BaSO

4

) jako kontrast.

Papka barytowa jest praktycznie nierozpuszczalna. Dlatego jony baru nie mogą przedostać się do
organizmu. Dodatkowo można zmieszać ją z siarczanem (VI) sodu aby dodatkowo zmniejszyć jeszcze
dysocjację barytu.

Zadanie 46.
Wyjaśnij w jaki sposób iloczyn rozpuszczalności wynika ze stałej równowagi procesu rozpuszczania
kryształu jonowego. Podaj wzór na iloczyn rozpuszczalności jodku ołowiu(II).

W roztworze istnieje równowaga między osadem w fazie stałej a jonami, które z niego powstają.

BA ↔ B

A

. A

C

Stała równowagi wyraża się wzorem

K

k1

=

?B

A

D ∙ ?A

C

D

?BAD

Stężenie ciała stałego [BA] jest wielkością stałą. Pomnożenie obustronnie równania przez stałą [BA] sprawi,
ż

e po jednej stronie iloczyn stężeń jonów, a po drugiej iloczyn dwóch stałych, który można zastąpić jedna

wielkością

Ir

k1

(iloczyn rozpuszczalności)

?BAD ∙ K

k1

= ?B

A

D ∙ ?A

C

D

Ir

k1

= ?B

A

D ∙ ?A

C

D

iloczyn rozpuszczalności jodku ołowiu(II)
PbI

2

↔ Pb

2+

+ 2I

-

Ir

5=l



= ?Pb

A

D ∙ ?I

C

D



Zadanie 47.
Rozpuszczalność trudno rozpuszczalnej soli wzrasta, gdy w roztworze obecny jest dobrze
rozpuszczalny elektrolit, który nie ma wspólnych jonów z tą trudno rozpuszczalną solą. Wyjaśnij to
zjawisko i podaj jego nazwę.

Efekt solny – siła jonowa wzrasta wraz z wzrostem stężenia jonów w roztworze, a zatem poprzez obecność
soli obcych (bez jonów wspólnych z osadem) następuje wzrost rozpuszczalności osadu. Dochodzi do
zwiększenia rozpuszczalności substancji o budowie jonowej pod wpływem elektrolitów.

Zadanie 48.
Dlaczego zachowanie określonego poziomu pH ma znaczenie dla układów biologicznych. Jakie
struktury białek są zależne od pH środowiska: I, II czy III-rzędowa?

Zachwianie pH ustroju może spowodować śmierć organizmu. Większość enzymów, niezbędnych do
funkcjonowania organizmu może działać tylko w określonym przedziale pH.

Od pH zależne są białka o strukturze II i III rzędowej.

Zadanie 49.
Jakie zjawisko wpływa na pH wodnych roztworów soli? Podaj pH roztworów następujących soli
(=7, ,7, >7).
a) Na

2

CO

3

;

b) CH

3

COONa;

c) NaCl;
d) NH

4

Cl.

Odpowiedź uzasadnij odpowiednimi reakcjami chemicznymi.

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

a)

pH > 7
2Na

+

+ CO

3

2-

+ H

2

O → 2Na

CO

3

2-

+ H

2

O → OH

-

+ HCO

HCO

3

-

+ H

2

O → OH

-

+ H

2

CO

b)

pH > 7
CH

3

COO

-

+ Na

+

+ H

2

O → CH

CH

3

COO

-

+ H

2

O → CH

3

COOH + OH

c)

pH = 7 hydroliza nie zachodzi

d)

pH < 7
NH

4

+

+ Cl

-

+ H

2

O → NH

3

·

H

NH

4

+

+H

2

O → NH

3

·

H

2

O + H

Zadanie 50.
Zdefiniuj stopień hydrolizy. Jak mo
soli o znanym stężeniu? Wyjaśnij na konkretnym przykładzie. Np. pH 0,1 M roztworu octanu sodu
wynosi 8 ....., lub pH 1M roztworu chlorku amonu wynosi 5...

stopień hydrolizy to stosunek ilości cz

np. CH

3

COONa

pH=8

Cm= 0,1

()*

J(

K

[H

+

]=10

-8

[OH

-

]=10

-6

β 

?OH

C

D

?CH

$

COOHD



10

C

10

C

 10

C

Zadanie 51.
Naszkicuj krzywą miareczkowania 0,01 M NaOH za pomoc
miareczkowania, w punkcie końcowym i przy du

Zadanie 52.
Na zmiareczkowanie próbki NaOH zu

NaOH + HCl → NaCl + H2O
V

HCl

= 25 ml = 0,025 l = 0,025 dm

Cm

HCl

= 0,1

()*

J(

K

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

2Na

+

+ OH

-

+ HCO

3-

+ HCO

3

-

CO

3

→

CH

3

COOH + Na

+

+ OH

-

COOH + OH

-

pH = 7 hydroliza nie zachodzi

H

2

O + H

+

+ Cl

-

O + H

+

hydrolizy. Jak można oszacować stopień hydrolizy w oparciu o pomiar pH roztworu

ś

nij na konkretnym przykładzie. Np. pH 0,1 M roztworu octanu sodu

wynosi 8 ....., lub pH 1M roztworu chlorku amonu wynosi 5...

ś

ci cząsteczek zhydrolizowanych do ogólnej ilości czą

np. NH

4

Cl

pH=5

Cm= 1

()*

J(

K

[H

+

]=10

-5

[OH

-

]=10

-9

β 

?H

A

D

?NH



ClD



10

C

10

C

 10

miareczkowania 0,01 M NaOH za pomocą 0,01 M HCl. Podaj pH na pocz

ń

cowym i przy dużym nadmiarze titranta.

Na zmiareczkowanie próbki NaOH zużyto 25 ml 0,1 M HCl. Ile moli NaOH było zawarte w próbce?

= 25 ml = 0,025 l = 0,025 dm

3

n  Cm · V

pH na początku miareczkowania: ~ 12
pH punkcie końcowym: ~ 7
pH przy dużym nadmiarze

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

18

hydrolizy w oparciu o pomiar pH roztworu

nij na konkretnym przykładzie. Np. pH 0,1 M roztworu octanu sodu

ś

ci cząsteczek w roztworze

10

C

0,01 M HCl. Podaj pH na początku

yto 25 ml 0,1 M HCl. Ile moli NaOH było zawarte w próbce?

tku miareczkowania: ~ 12

cowym: ~ 7

ym nadmiarze titranta: ~ 2

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

19

n

3N*



0,025 dm

$

∙ 0,1

mol

dm

$

= 0,0025 mola

n

3N*

= n

I-63

= 0,0025 mola

Zadanie 53.
Na zmiareczkowanie próbki kwasu szczawiowego (COOH)

2

zużyto 25 ml 0,1 M NaOH. Ile moli kwasu

szczawiowego było zawarte w próbce?

(COOH)

2

+ 2NaOH → (COONa)

2

+ 2H

2

O

V

NaOH

= 25 ml = 0,025 l = 0,025 dm

3

Cm

NaOH

= 0,1

()*

J(

K

n = Cm ∙ V

n

I-63

= 0,025 dm

$

∙ 0,1

mol

dm

$

= 0,0025 mola

1 mol (COOH)

2

– 2 mole NaOH

x moli (COOH)

2

– 0,0025 mola NaOH

x = n

(N663)



=

0,0025

2

= 0,00125 mola

Zadanie 54.
Jaki sprzęt używa się do miareczkowania. Co to jest titrant i gdzie się znajduje w czasie
miareczkowania?

Sprzęt: biureta umocowana w statywie, kolba stożkowa lub zlewka, pipeta

titrant – odczynnik dodawany w postaci roztworu mianowanego tzn. roztworu o dokładnie znanym stężeniu.
Znajduje się w biurecie i jest to roztwór którym miareczkujemy.

Zadanie 55.
W jaki sposób określamy punkt końcowy miareczkowania alkacymetrycznego – podaj minimum dwie
metody.

Za pomocą wskaźników chemicznych (metoda wizualna).
Elektrometrycznie (potencjometrycznie).

Zadanie 56.
Zdefiniuj związek kompleksowy. Jaka reguła analogiczna do reguły oktetu jest w przybliżeniu
spełniana przez związki kompleksowe metali przejściowych (bloku d). Co to jest liczba
koordynacyjna?

związek kompleksowy (koordynacyjny) to związek, w którego skład wchodzą jony kompleksowe, czyi jony
zbudowane z atomów centralnych i ligandów.

obowiązuje reguła 18ē

liczba koordynacyjna to liczba określająca liczbę atomów (ligandów) bezpośrednio związanych z atomem
centralnym poprzez wiązanie koordynacyjne.

Zadanie 57.
Podaj nazwy wymienionych związków kompleksowych: ........(wzory) i wzory następujących związków
kompleksowych .....(nazwy)

K[Al(OH)

4

] – tetrahydroksoglinian III) potasu

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

Ag(NH

3

)

2

]OH – wodorotlenek diaminasrebra(I)

Na

3

[Ag(S

2

O

3

)

2

] – ditiosiarczanosrebrzan(I) sodu

[Co(NH

3

)

6

]

2

(SO

4

)

3

– siarczan(VI) heksaaminakobaltu(III)

K3[Co(CN)

6

] – heksacyjanokobaltan(III) potasu,

Na

3

[Cu(CN)

4

] – tetracyjanomiedzian(I)sodu,

[Cu(H

2

O)

6

]SO

3

– siarczan(IV) heksaakwamiedzi(II),

Zadanie 58.
Napisz wzory i nazwy kilku eterów koronowych i kryptandów. Z jakimi kationami te ligandy ch
tworzą kompleksy i jak proces ten zale

12-korona-4 15-korona-5 21

Ligandy te reagują chętnie z Na

+

, K

+

reagują. Wraz z wzrostem średnicy atomu kationu ro

Zadanie 59.
Napisz wzory: 15-korona-5, 18-korona
ligandy chętnie tworzą kompleksy? Jak rozmiar kationu wpływa na ten proces?

18-korona-6 15

Ligandy te reagują chętnie z Na

+

, K

+

reagują. Wraz z wzrostem średnicy atomu kationu ro

Zadanie 60.
Podaj przykłady związków kompleksowych wa
centralny w każdym z nich. Naszkicuj porfin

Związkami kompleksowymi ważnymi w układach biologicznych s
(atom centralny – Fe) oraz chlorofil (atom centralny

Porfina

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

diaminasrebra(I)

ditiosiarczanosrebrzan(I) sodu

siarczan(VI) heksaaminakobaltu(III)

heksacyjanokobaltan(III) potasu,

tetracyjanomiedzian(I)sodu,

heksaakwamiedzi(II),

Napisz wzory i nazwy kilku eterów koronowych i kryptandów. Z jakimi kationami te ligandy ch

kompleksy i jak proces ten zależy od rozmiaru kationu?

21-korona-7 kryptand(1,1,1) kryptand(1,1,2)

+

. Związki te są „dopasowane rozmiarowo” do kationów z którymi

rednicy atomu kationu rośnie także wielkość eterów koronowych i kryptandów.

korona-6, kryptandu(2,2,2) i kryptandu(2,2,1). Z jakimi kationami te

kompleksy? Jak rozmiar kationu wpływa na ten proces?

15-korona-5 (2,2,2)kryptand

+

. Związki te są „dopasowane rozmiarowo” do kationów z którymi

rednicy atomu kationu rośnie także wielkość eterów koronowych i kryptandów.

zków kompleksowych ważnych w układach biologicznych. Podaj atom

dym z nich. Naszkicuj porfinę. Co to jest koryna? Wymień nazwy

ż

nymi w układach biologicznych są: kompleks hemoglobiny i mioglobiny

chlorofil (atom centralny – Mg).

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

20

Napisz wzory i nazwy kilku eterów koronowych i kryptandów. Z jakimi kationami te ligandy chętnie

7 kryptand(1,1,1) kryptand(1,1,2) kryptand(2,2,1)

„dopasowane rozmiarowo” do kationów z którymi

koronowych i kryptandów.

6, kryptandu(2,2,2) i kryptandu(2,2,1). Z jakimi kationami te

kompleksy? Jak rozmiar kationu wpływa na ten proces?

(2,2,1)kryptand

„dopasowane rozmiarowo” do kationów z którymi

eterów koronowych i kryptandów.

nych w układach biologicznych. Podaj atom (jon)

nazwy dwu kofaktorów B

12

.

: kompleks hemoglobiny i mioglobiny

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

Koryna - ligand ekwatorialny, część
atomem kobaltu.

Kofaktory B

12

: cyjanokobalamina, metylokobalamina

Zadanie 61.
Zdefiniuj liczbę koordynacyjną kompleksu. Napisz wzory i nazwy ligandów jedno
wielokleszczowych. Podaj wzór EDTA.

Liczba koordynacyjna to liczba okreś
poprzez wiązanie koordynacyjne.

ligandy jednokleszczowe – koordynuj
(chloro-), CN

-

(cyjano-)

ligandy wielokleszczowe – koordynuj

CH

2

– NH

2

|
CH

2

– NH

2

EDTA (kwas etylenodiaminotetraoctowy

Zadanie 62.
Naszkicuj typową strukturę kompleksu o liczbie koordynacyjnej 6 i 4. Podaj
nawiązujące do nazw odpowiednich brył geometrycznych.

tetraedr

Zadanie 63.
Nazwij związki kompleksowe (będą

Na[Al(OH)

4

] – czterohydroksyglinian sodu

Mg[Al(OH)

4

]

2

– bis(czterohydroksyglinian) magnezu

[CoCl

2

(NH

3

)

4

]Cl – chlorek dwuchloroczteroaminakobaltu(III)

K

3

[Fe(CN)

6

] – sześciocyjanożelazian(III) potasu

K[Co(CN)(CO)

2

NO] – cyjanodwukarbonylonitrozylokobaltan(II) potasu

[Pt(NH

3

)

6

]Cl

4

– chlorek sześcioaminaplatyny(IV)

K3[CoCl

4

] – czterochlorokobaltan(II) potasu

Na

2

[CoF

6

] – sześciofluorokobaltan(IV) sodu

K[AuBr

4

] – czterobromozłocian(III) potasu

K[BiI

4

] – czterojodobizmutan(II) potasu

Li

2

[Sn(OH)

6

] – sześciohydroksycynian(IV) litu

[Co(H

2

O)

6

]Cl

2

- chlorek sześcioakwakobaltu(II)

[Ni(NH

3

)

6

]

2

[Fe(CN)

6

] – sześciocyjano

(NH

4

)

2

[(Ni(C

2

O

4

)

2

] – dwuszczawianoniklan(II) amonu

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

ęść

budująca witaminę B

12

. Układ koryny związany jest kompleksowo z

: cyjanokobalamina, metylokobalamina

koordynacyjną kompleksu. Napisz wzory i nazwy ligandów jedno

wielokleszczowych. Podaj wzór EDTA.

koordynacyjna to liczba określająca liczbę atomów bezpośrednio połączonych z atomem centralnym

koordynujące jedną parą elektronową np. H

2

O (akwa), CO

koordynujące dwiema, trzema itd. parami elektronowymi

kwas etylenodiaminotetraoctowy)

kompleksu o liczbie koordynacyjnej 6 i 4. Podaj nazwy takich struktur,

ce do nazw odpowiednich brył geometrycznych.

oktaedr

ę

dą podane wzory prostych związków kompleksowych)

czterohydroksyglinian sodu

bis(czterohydroksyglinian) magnezu

chlorek dwuchloroczteroaminakobaltu(III)

elazian(III) potasu

cyjanodwukarbonylonitrozylokobaltan(II) potasu

cioaminaplatyny(IV)

czterochlorokobaltan(II) potasu

ciofluorokobaltan(IV) sodu

czterobromozłocian(III) potasu

terojodobizmutan(II) potasu

ciohydroksycynian(IV) litu

cioakwakobaltu(II)

ciocyjanożelazian(II) sześcioaminaniklu(II)

dwuszczawianoniklan(II) amonu

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

21

zany jest kompleksowo z

kompleksu. Napisz wzory i nazwy ligandów jedno-, dwu- i

czonych z atomem centralnym

, CO (karbonyl), Cl

-

dwiema, trzema itd. parami elektronowymi np. etylrnodiamina

nazwy takich struktur,

zków kompleksowych)

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

Hg[Fe(CO)

4

] – czterokarbonylożelazian(II) rt

[CrCl(NH

3

)

5

]Cl

2

- chlorek chloropię

Zadanie 64.
Wymień aminokwasy, których reszty najcz
metaloproteinach. Naszkicuj przykład jednego z takich kompleksów.

metaloproteiny [gr.], białka połączone z jonami metali (gł.
wchodzą w skład układów enzymatycznych lub magazynuj
aminokwasy, których reszty najczęściej wyst
glutamina, metionina

Zadanie 65.
Podaj nazwy metaloprotein wykorzystywanych przez organizmy
Scharakteryzuj centra aktywne tych metaloprotein. Jakie ligandy wi
układach?

hemoglobina (w centrum aktywnym
hemocyjanina (w centrum aktywnym
hemerytryna (w centrum aktywnym

najczęstszymi ligandami są gruby karboksylowe kwasu glutaminowego i asparaginowego, grupa fenolowa
tyrozyna

Zadanie 66.
Jak na podstawie standardowych potencjałów redukcyjnych mo
redoks?

Jeżeli z dwóch półogniw zestawi się
proces redukcji, a w półogniwie o potenc
przebiegu reakcji sumarycznej w ogniwie.

Zadanie 67.
Zdefiniuj stopień utlenienia, utleniacz i reduktor.

stopień utlenienia to liczba ładunków elementarnych, jakie byłyby zwi
wszystkie wiązania w cząsteczce, w skład której wchodzi, były wi

utleniacz to substancja ulegająca redukcji, przejmuj

reduktor to substancja ulegająca utlenieniu, od

Zadanie 68.
W jaki prosty sposób można uszeregowa
utlenionego. Utwórz taki szereg i oblicz stopnie utlenienia atomu w

Im więcej dany związek posiada atomów

-IV

CH

4

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

ż

elazian(II) rtęci(II)

chlorek chloropięcioaminachromu(III)

aminokwasy, których reszty najczęściej występują w charakterze ligandów w

metaloproteinach. Naszkicuj przykład jednego z takich kompleksów.

ą

czone z jonami metali (gł. żelaza, magnezu, miedzi, cynku i manganu);

w skład układów enzymatycznych lub magazynują metale w organizmie, np. ferrytyna.

ęś

ciej występują w charakterze ligandów w metaloproteinach

glutamina

Podaj nazwy metaloprotein wykorzystywanych przez organizmy żywe do transportu tlenu.
Scharakteryzuj centra aktywne tych metaloprotein. Jakie ligandy wiążą atomy (jony)

(w centrum aktywnym - Fe )

hemocyjanina (w centrum aktywnym - Cu )

(w centrum aktywnym - Fe )

gruby karboksylowe kwasu glutaminowego i asparaginowego, grupa fenolowa

Jak na podstawie standardowych potencjałów redukcyjnych można przewidzie

eli z dwóch półogniw zestawi się jedno ogniwo, to w półogniwie o wyższym potencjale b

proces redukcji, a w półogniwie o potencjale niższym – proces utleniania, co jednoznacznie okre
przebiegu reakcji sumarycznej w ogniwie.

utlenienia, utleniacz i reduktor.

to liczba ładunków elementarnych, jakie byłyby związana z

steczce, w skład której wchodzi, były wiązaniami jonowymi.

ca redukcji, przejmująca elektrony i obniżająca swój stopie

ca utlenieniu, oddająca elektrony i podwyższająca swój stopie

na uszeregować związki organiczne pod od najmniej do najbardziej

utlenionego. Utwórz taki szereg i oblicz stopnie utlenienia atomu węgla.

atomów tlenu, a mniej wodoru tym jest bardziej utleniony

IV -II 0 +II

CH

3

OH HCHO HCOOH

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

22

w charakterze ligandów w

elaza, magnezu, miedzi, cynku i manganu);

metale w organizmie, np. ferrytyna.

ligandów w metaloproteinach: cysteina,

ywe do transportu tlenu.

atomy (jony) metalu w tych

gruby karboksylowe kwasu glutaminowego i asparaginowego, grupa fenolowa

rzewidzieć kierunek reakcji

szym potencjale będzie zachodzić

proces utleniania, co jednoznacznie określa kierunek

zana z danym atomem, gdyby

zaniami jonowymi.

ca swój stopień utlenienia.

ca swój stopień utlenienia.

zki organiczne pod od najmniej do najbardziej

tym jest bardziej utleniony.

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

23

Zadanie 69.
Napisz równania procesów utleniania-redukcji z bilansem elektronowym.
a) KMnO

4

+ HCl → Cl

2

+ ... ....;

b) KMnO

4

+ FeSO

4

+ H

2

SO

4

→ MnSO

4

+ ......

c) Cu(OH)

2

+ CH

3

CHO + NaOH → CH

3

COONa + ... ......;

d) KMnO

4

+ H

2

O

2

+ H

2

SO

4

→

O

2

+ ........;

e) K

2

Cr

2

O

7

+ CH

3

CH

2

OH + H

2

SO

4

→ CH

3

CHO + Cr

2

(SO

4

)

3

+ ....

VII

-I

0

II

a)

2KMnO

4

+ 16HCl → 5Cl

2

+ 2MnCl

2

+ 2KCl + 8H

2

O

Mn

VII

+ 5e → Mn

II

/·2 redukcja

2Cl

-I

- 2e → 2Cl

0

/·5 utlenianie

VII

II

II

III

b)

2KMnO

4

+ 10FeSO

4

+ 8H

2

SO

4

→ 2MnSO

4

+ K

2

SO

4

+ 5Fe

2

(SO

2

)

3

+ 8H

2

O

Mn

VII

+ 5e → Mn

II

/·2 redukcja

2Fe

II

- 2e → 2Fe

0

/·5 utlenianie

II

I

III

I

c)

2Cu(OH)

2

+ CH

3

CHO + NaOH → CH

3

COONa + Cu

2

O + 3H

2

O

C

I

- 2e → C

III

utlenianie

2Cu

-I

+ 2e → 2Cu

III

redukcja

VII

-I

0

II

d)

2KMnO

4

+ 5H

2

O

2

+ 3H

2

SO

4

→

5O

2

+ K

2

SO

4

+ 2MnSO

4

+ 8H

2

O

Mn

VII

+ 5e → Mn

II

/·2 redukcja

2O

-I

- 2e → 2O

0

/·5 utlenianie

VI

-I

I

III

e)

K

2

Cr

2

O

7

+ 3CH

3

CH

2

OH + 4H

2

SO

4

→ 3CH

3

CHO + Cr

2

(SO

4

)

3

+ K

2

SO

4

+ 7H

2

O

2Cr

VI

+ 6e → 2Cr

III

/·1 redukcja

C

-I

- 2e → C

I

/·3 utlenianie

Zadanie 70.
Wyjaśnij jakie procesy chemiczne zachodzą w czasie oczyszczania zaśniedziałych przedmiotów
srebrnych ułożonych na płytce aluminiowej w naczyniu wypełnionym solanką. Jaka jest rola NaCl?
Ag

+

+ e

-

= Ag

o

; E

o

(Ag

+

/Ag

o

) = 0,80 V ; Al

3+

+ 3e

-

= Al

o

; E

o

(Al

3+

/Al

o

) = -1,67 V

Ciemny nalot na przedmiotach srebrnych to głównie siarczek srebra Ag

2

S (obok tlenków i chlorków).

Wskutek kontaktu srebra z glinem podczas oczyszczania uwalniane są elektrony:

Al - 3e → Al

3+

które umożliwiają redukcję siarczku srebra do srebra przy jednoczesnym wydzielaniu gazu – siarkowodoru:

Ag

2

S + 2H

2

O + 2e → 2Ag + H

2

S + 2OH

‐

Reakcje te są możliwe, ponieważ glin jest metalem bardziej aktywnym od srebra i ulega procesowi
utleniania, umożliwiając redukcję srebra związanego w siarczku srebra.
Roztwór chlorku sodu jest elektrolitem w zbudowanym ogniwie. Ułatwia transport elektronów i jonów w
układzie.

Zadanie 71.
Jakie wnioski co do natury procesu korozji żelaza wynikają z obserwacji że (I) gwóźdź rdzewieje
szybciej gdy jest wilgotny; (II) rdzewieje jeszcze szybciej, gdy jest zanurzony w solance. Napisz reakcje
jakie zachodzą w czasie korozji żelaza.

Warunkiem koniecznym do powstania rdzy jest obecność wody i tlenu. Pozostające w kontakcie z wodą i
tlenem atmosferycznym żelazo przechodzi powoli w trudno rozpuszczalny wodorotlenek żelaza (II).
Powstaje ogniwo (zachodzą reakcje utleniania-redukcji).
W mikroogniwie zachodzą reakcje:

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

24

Fe – 2e → Fe

2+

2H

2

O + O

2

+ 4e → 4OH

-

Fe

2+

+ 2OH

-

→ Fe(OH)

2

Fe(OH)

2

→

Fe(OH)

3

→ węglany i tlenki Fe(II) i Fe(III)

Rolę elektrolitu odgrywa woda, obecność dodatkowych jonów tylko przyspiesz korozję żelaza.

Zadanie 72.
Napisz reakcje jakie zachodzą na elektrodach akumulatora ołowiowego w czasie jego pracy. Która z
elektrod jest anodą, która katodą i jakie są ich znaki (+,-) ?

reakcja katodowa: (+) redukcja
PbO

2

+ 2e + H

2

SO

4

+2H

+

→ PbSO

4

+ 2H

2

O

(Pb

IV

+ 2e → Pb

II

)

reakcja anodowa: (-) utlenianie
Pb + H

2

SO

4

→ PbSO

4

+ 2e + 2H

+

(Pb

0

- 2e → Pb

II

)

Zadanie 73.
Co się stanie
a) gdy płytkę cynkową zanurzymy w roztworze CuSO

4

;

b) gdy płytkę miedzianą zanurzymy w roztworze ZnSO

4

?

a)

miedź zredukuje się do metalicznej miedzi a cynk przejdzie do roztworu
Cu

2+

+ Zn → Cu + Zn

2+

b)

reakcja nie zajdzie

Zadanie 74.
Napisz równania reakcji (jeśli reakcja zachodzi):
a) Na + H

2

O;

b) Ag + HCl;
c) Cu + H

2

SO

4

;

d) Mg + HCl;
e) Ag + HNO

3

;

f) Cu + HCl.
Czy te reakcje są procesami red-oks?
Jeśli tak, wskaż utleniacz i reduktor. Dlaczego niektóre z tych reakcji nie zachodzą i jak można to
przewidzieć?

a) 2Na + 2H

2

O → 2NaOH + H

2

↑

b) Ag + HCl → reakcja nie zachodzi
c) Cu + 2H

2

SO

4

→ CuSO

4

+ SO

2

+ 2H

2

O

d) Mg + 2HCl → MgCl

2

+ H

2

↑

e) Ag + 4HNO

3

→ 3Ag(NO

3

)

2

+ NO + 3H

2

O

f) Cu + HCl → reakcja nie zachodzi

reakcje redoks:

0 VI II IV

Cu + 2H

2

SO

4

→ CuSO

4

+ SO

2

+ 2H

2

O

reduktor – Cu
utleniacz – S

0 V II II

Ag + 4HNO

3

→ 3Ag(NO

3

)

2

+ NO + 3H

2

O

reduktor – Ag
utleniacz – N

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

Czy reakcja zajdzie można przewidzie
związku musi posiadać mniejszy potencjał standardowy ni

Zadanie 75.
W jaki sposób wyznacza się potencjały redukcyjne półogniw?.

Nie można obliczyć ani wyznaczyć bezwzgl
stosunku do pewnego potencjału wzorcowego. Oznacza to
tego samego półogniwa wzorcowego. Za taki
Półogniwo wodorowe jest to płytka platynowa

Zadanie 76.
Omów budowę i działanie ogniwa Daniella (miedziowo

Ogniwo Daniella to ogniwo galwaniczne, w którym pierwsze półogniwo stanowi elektroda cynkowa
zanurzona w roztworze siarczanu cynku ZnSO
siarczanu miedzi CuSO

4

. W ogniwie tym oba półogniwa nie stykaj

połączone kluczem elektrolitycznym, najcz
agarze. Klucz elektrolityczny uniemo
gromadzeniu się nadmiaru ładunku ujemnego b
katodę.
Procesy elektrodowe:
anoda cynkowa: Zn – 2e → Zn

2+

katoda miedziowa: Cu

2+

+ 2e → Cu

schemat ogniwa: Zn|Zn

2+

||Cu

2+

|Cu

Zadanie 77.
Podaj wzór NAD

+

i NADH (wystarczy wzór redoksowo aktywnej cz

można rozpoznać na podstawie samego wzoru, która forma jest utleniona a która zredukowana.
Napisz reakcję, w której NAD

+

jest utleniaczem, np. reakcj

Zredukowana – posiada dodatkowy wodór, a w utlenionej go brak.

NAD

+

+ CH

3

CH

2

OH

JqrsJW-X-

-*&)r)*)R-

tuuuuuuuv CH

Zadanie 78.
Na czym polega ekstrakcja. Wymie
ciecz-ciecz. Jaki warunek muszą spełnia

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

na przewidzieć na podstawie szeregu aktywności. Reagent wypieraj

mniejszy potencjał standardowy niż drugi atom.

potencjały redukcyjne półogniw?.

bezwzględnej wielkości potencjałów ogniw, dlatego mi

stosunku do pewnego potencjału wzorcowego. Oznacza to że każdy z układów musi

półogniwa wzorcowego. Za taki przyjęto półogniwo wodorowe. Przypisano mu

Półogniwo wodorowe jest to płytka platynowa opłukiwana wodorem.

i działanie ogniwa Daniella (miedziowo-cynkowego).

ogniwo galwaniczne, w którym pierwsze półogniwo stanowi elektroda cynkowa

zanurzona w roztworze siarczanu cynku ZnSO

4

, a drugie elektroda miedziana zanurzona w roztworze

. W ogniwie tym oba półogniwa nie stykają się ze sobą bezpoś

czone kluczem elektrolitycznym, najczęściej wykonanym z roztworu chlorku potasu (KCl) w agar

uniemożliwia mieszanie się roztworów elektrolitów oraz zapobiega

nadmiaru ładunku ujemnego bądź dodatniego w zależności czy rozpatrujemy anod

i NADH (wystarczy wzór redoksowo aktywnej części cząsteczki). Wyja

na podstawie samego wzoru, która forma jest utleniona a która zredukowana.

jest utleniaczem, np. reakcję enzymatycznej dehydrogenacji alkoholu.

posiada dodatkowy wodór, a w utlenionej go brak.

CH

3

CHO + H

+

+ NADH

Na czym polega ekstrakcja. Wymień prosty sprzęt laboratoryjny stosowany do ekstrakcji w układzie

ą

spełniać ciecze w przypadku ekstrakcji w układzie ciecz

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

25

Reagent wypierający atom z

atego mierzy się je w

z układów musi być mierzony według

półogniwo wodorowe. Przypisano mu wartość 0.

ogniwo galwaniczne, w którym pierwsze półogniwo stanowi elektroda cynkowa

miedziana zanurzona w roztworze

bezpośrednio lecz są

ciej wykonanym z roztworu chlorku potasu (KCl) w agar-

roztworów elektrolitów oraz zapobiega

ci czy rozpatrujemy anodę czy

ci cząsteczki). Wyjaśnij jak

na podstawie samego wzoru, która forma jest utleniona a która zredukowana.

enzymatycznej dehydrogenacji alkoholu.

laboratoryjny stosowany do ekstrakcji w układzie

ciecze w przypadku ekstrakcji w układzie ciecz-ciecz?

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

26

Ekstrakcja jest operacją służącą do rozdzielania mieszanin ciął stałych lub cieczy. Rozdział następuje przez
rozpuszczenie niektórych składników mieszaniny w cieczach zwanych rozpuszczalnikami. Proces ekstrakcji
może zachodzić w układach dwufazowych- ciało stałe-ciecz lub ciecz-ciecz. Wynikiem procesu ekstrakcji
ciecz-ciecz jest układ dwóch niemieszających się cieczy, które rozdziela się najczęściej w procesie filtracji
lub odwirowania.
Ekstrakcję w układzie ciecz-ciecz przeprowadza się w rozdzielaczach.
W przypadku ekstrakcji dwóch cieczy dobiera się taki rozpuszczalnik, który nie miesza się z tą cieczą, a
dobrze rozpuszcza się interesujący nas zawarty w niej składnik.

Zadanie 79.
Podaj przykład ekstrakcji w układzie ciało stałe-ciecz i ekstrakcji w układzie ciecz-ciecz. Jakie
substancje są w tym konkretnym przypadku ekstrahowane.

przykład ekstrakcji w układzie ciało stałe-ciecz: proces parzenia herbaty lub kawy
przykład ekstrakcji w układzie ciecz-ciecz: wydzielanie olejków aromatycznych z wodnych zawiesin
rozdrobnionych roślin.

Zadanie 80.
Wyjaśnij znaczenie terminu destylacja frakcyjna. Opisz aparaturę stosowaną do destylacji. Jak można
przedestylować związek trudno lotny, łatwo rozpadający się w wysokich temperaturach?

destylacja frakcyjna – proces stosowany do rozdzielania mieszanin cieczy (np. ropy naftowej) polegający na
wielokrotnym podgrzewaniu, odparowywaniu i skraplaniu. Dobry rozdział uzyskuje się stosując podłączone
do naczyń destylacyjnych długie kolumny rektyfikacyjne, wypełnione złożami. Można prowadzić destylacje
pod niskim ciśnieniem.

Zadanie 81.
Opisz chromatografię cienkowarstwową. Jaki parametr charakteryzuje dany związek chemiczny w
chromatografii cienkowarstwowej.

chromatografia cienkowarstwowa (TLC) w której fazę nieruchomą nanosi sie w postaci cienkiej
równomiernej warstewki na płytkę aluminiową lub z tworzywa sztucznego. Jest ona odmianą chromatografii
podziałowej. Fazę nieruchomą stanowi warstwa sorbentu typu krzemionki lub tlenku glinu, naniesiona na
płytkę szklaną. Faza ruchoma to rozpuszczalnik wędrujący na zasadzie sil kapilarnych.

parametrem jest współczynnik Rf Rf=a/b
stosunek drogi przebytej przez środek pasma stężeniowego substancji a do drogi czoła fazy ruchomej b

Zadanie 82.
Opisz chromatografię kolumnową. Jaki parametr charakteryzuje dany związek chemiczny w
chromatografii kolumnowej? Co to jest chromatografia gazowa?

Chromatografia kolumnowa – metoda chromatograficzna polegająca na rozdzielaniu mieszanin poprzez
wprowadzanie jej na stałą fazę stacjonarna umieszczona w cylindrycznej kolumnie i rozdzieleniu jej na
składniki przy użyciu ciekłej fazy ruchomej wprowadzonej z odpowiedniego zbiornika lub dolewanej
bezpośrednio na kolumnę. przepływ fazy ruchomej może być wymuszony lub grawitacyjny. czas retencji

Chromatografia gazowa - analityczna technika chromatograficzna w której faza nośną jest gaz (hel, argon,
wodór) technika ta umożliwia procentowe ustalenie składu mieszanki związków chemicznych, w których
występuje ich nawet kilkaset.

Zadanie 83.
Wyjaśnij procesy jakie zachodzą w czasie przepuszczania solanki (roztwór NaCl)
a) przez złoże kationitu;
b) przez złoże anionitu.

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

27

Co wycieka z kolumny wypełnionej
a) anionitem;
b) kationitem;
c) mieszaniną kationitu i anionitu?

Podczas przepływu roztworu NaCl przez kationit jony Na+ łączą się z grupami kwasowymi na powierzchni
wypełnienia kationitu (np. -SO

3

H, -PO

3

H, -COOH, SH) wypierając wodór

NaCl ↔ Na

+

+ Cl

-

wymieniacz-H + Na

+

→ wymieniacz- Na + H

+

Z kationitu wycieka zatem roztwór HCl

Podczas przepływu roztworu NaCl przez anionit jony Cl

-

łączą się z grupami o własnościach zasadowych na

powierzchni wypełnienia anionitu (np. -NH3, =NH2, ≡NH) dając grupy OH

-

NaCl ↔ Na

+

+ Cl

-

wymieniacz-OH + Cl

-

→ wymieniacz-Cl + OH

-

Z anionitu wycieka zatem roztwór NaOH

Z mieszaniny kationitu i anionitu wycieka tylko woda.

Zadanie 84.
Białka mogą być rozdzielane między innymi przez elektroforezę i chromatografię jonowymienną.
Wyjaśnij na czym polegają te metody. Dlaczego pH wpływa na rozdział białek tymi metodami?

Elektroforeza - technika analityczna, stosowana w chemii i biologii molekularnej, zwłaszcza w genetyce. Jej
istotą jest rozdzielenie mieszaniny związków chemicznych na możliwie jednorodne frakcje przez
wymuszanie wędrówki ich cząsteczek w polu elektrycznym.
Cząsteczki różnych substancji różnią się zwykle ruchliwością elektroforetyczną. Parametr ten jest w
przybliżeniu wprost proporcjonalny do ładunku elektrycznego cząsteczki i odwrotnie proporcjonalny do jej
wielkości. Zależy także od kształtu cząsteczki.
Istnieje wiele wariantów tej techniki. W zależności od ośrodka, w którym następuje rozdział wyróżnić
można elektroforezę bibułową (dziś już przestarzałą i praktycznie nie używaną), żelową i kapilarną.

Chromatografia jonowymienna to rodzaj cieczowej chromatografii kolumnowej. Jest to metoda
preparatywna używana do wydzielenia z mieszaniny żądanej substancji.
W tej metodzie chromatografii faza stacjonarna, złoże, jest obdarzona ładunkiem. Stanowi je zazwyczaj
ż

ywica jonowymienna, zawierająca obdarzone ładunkiem grupy funkcyjne, oddziałujące z przeciwnie

naładowanymi grupami związków, które mają zostać zatrzymane przez nośnik:
pozytywnie naładowany jonowymieniacz (anionit) wiąże aniony
negatywie naładowany jonowymieniacz (kationit) wiąże kationy.
Związki związane z jonowymieniaczem mogą być wymyte z kolumny przez stopniową elucję, a także
poprzez zmianę stężenia soli lub pH.

Tego rodzaju chromatografii używa się do oddzielania takich związków jak aminokwasy, peptydy i białka.
Chromatografia jonowymienna jest powszechnie stosowana do oczyszczania białek w systemie FPLC.

Zadanie 85.
Jakie warunki musi spełniać ośrodek, w którym zachodzi elektroforeza? Podaj przykład takiego
ośrodka. Od czego zależy szybkość poruszania się składników próbki w czasie elektroforezy? Jakie
substancje nie mogą być rozdzielane tą metodą?

Ośrodek musi utrudniać dyfuzję i konwekcję. Musi także istnieć pole elektryczne. Przykładem może być żel
lub kapilara.

Czynniki wpływające na elektroforezę:
zewnętrzne – różnica potencjałów, natężenie prądu, pH, siła jonowa roztworu, temperatura. lepkość roztworu
wewnętrzne – ładunek, masa, zdolność do dysocjacji

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

28

Tą metodą nie można rozdzielać substancji niejonowych, zbudowanych z cząstek obojętnych.

Zadanie 86.
Wyjaśnij znaczenie terminu chromatografia żelowa (sączenie molekularne). Jeśli tą metodą
rozdzielamy mieszaninę 3 polimerow (np. białek) o różnych masach cząsteczkowych 10, 50 i 250 kDa,
w jakiej kolejności składniki tej mieszaniny opuszczą kolumnę chromatograficzną? Który z nich
będzie miał najdłuższy czas retencji?

Chromatografia żelowa metoda będąca odmianą chromatografii cieczowej. Polega na wprowadzeniu
badanego roztworu na kolumnę wypełnioną usieciowanym, obojętnym chemicznie złożem i eluowaniu
kolumny tym samym rozpuszczalnikiem. Rozdział związków dotyczy prawie wyłącznie związków
wielkocząsteczkowych i polega na frakcjonowaniu cząsteczek pod kątem różnicy ich masy i kształtu.
Większe cząsteczki migrują przez kolumnę szybciej, a mniejsze wolniej. Wymywanie następuje w
kolejności malejących rozmiarów cząsteczek. Próbka jest wymywana przed rozpuszczalnikiem. Skutkiem
tego, czasy retencji są stosukowo krótkie.

Kolejność opuszczania kolumny chromatograficznej: 250 kDa, 50 kDa, 10 kDa. Najdłuższy czas retencji
będzie miał polimer o masie 10 kDa.

Zadanie 87.
Opisz technikę wysokosprawnej (wysokociśnieniowej) chromatografii cieczowej (HPLC). Czym góruje
ona nad zwykłą chromatografią cieczową? Jaki parametr charakteryzuje daną substancję w HPLC.

Chromatografię przeprowadza sie w kolumnach ze stali nierdzewnej. Kolumny wypełnia się fazami
stacjonarnymi specjalnie przygotowanymi do poszczególnych procesów chromatograficznych. Zdolność
rozdzielania układu zależy od jednorodności drobnioziarnistego tlenku glinu stosowanego jako wypełnienie
kolumny. Potrzebne jest nadciśnienie ułatwiające przepływ cieczy przez kolumny. Nadciśninie uzyskuje się
za pomocą odpowiedniej pompy i ustala wymaganą wartość w grancach 6,8-41,2 MPa, Przed naniesieniem
substancji. Zainstalowane detektory mierzą róznice w absorpcji przy wybranych wybranych długościach fal
lub róznicę w wartości refrakcji pomiędzy sygnałem odniesienia przechodzącym od zastosowanego
rozpuszczalnika i sygnałem opuszczającego kolumnę wycieku.

Umozliwia szybki, zautomatyzowany i precyzyjy rozdział związków, łatwe stosowanie gradientów,
powtarzalność czasów retencji, ilościowe oznaczanie związków (pole powierzchnii nad pikiem),
zastosowanie chiralnego złoża umozliwia rozdział enancjomerów.

Daną substancję w HPLC charakteryzuje czas retencji.

Zadanie 88.
W jakich metodach analitycznych dana substancja charakteryzuje się czasem retencji, a w jakich
współczynnikiem R

f

?:

a) chromatografia kolumnowa,
b) chromatografia cienkowarstwowa,
c) chromatografia gazowa,
d) analiza elementarna,
e) elektroforeza kapilarna,
f) chromatografia bibułowa.
Wyjaśnij pojęcia czasu retencji i R

f

.

Uwaga! Nie wszystkie wymienione metody charakteryzują się czasem retencji lub R

f

.

a)

chromatografia kolumnowa – czas retencji

b)

chromatografia cienkowarstwowa – Rf

c)

chromatografia gazowa – czas retencji

d)

analiza elementarna – brak

e)

elektroforeza kapilarna - Rf

f)

chromatografia bibułowa – czas retencji

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

29

Czas retencji jest to czas zatrzymania składników próbki przez kolumnę
Rf jest to współczynnik będący stosunkiem drogi przebytej przez próbkę do drogi przebytej przez
rozpuszczalnik.

Zadanie 89.

Wymień rodzaje promieniowania elektromagnetycznego (widmo promieniowania elektromagnetycznego)
i jego oddziaływanie na materię.

Rodzaje promienia elektromagnetycznego w zalezności od energii fotonów ( zaczynając od najwyższej
energii fotonów)
promieniowanie gamma
promieniowanie X
ultrafioletowe UV
ś

wiatło widzialne

mikrofale
promieniowanie radiowe

Fotony moga oddziaływać z atomami warstwy, przez która przechodzą na drodze procesów: zjawisko
fotoelektryczne, zjawisko Thomasa i Comptonam, kreacja i anihilacja par.

Zadanie 90.
Na czym polega zjawisko fluorescencji?

Fluorescencja jest to zjawisko wydzielania przez oznaczona substancję promieniowania widzialnego pod
wpływem naświetlania światelm nadfioletowym. Promieniowanie nadfioletowe lub widzialne pochłonięte
przez cząsteczki substancji oznaczonej moż spowodować przejście ich w stan o wyzszej energii. Podczas
powrotu do stanu pierwotnego oddają one nadmiar energii w postaci promieniowania o większej długości
fali niż promieniowanie wzbudzajace.

Zadanie 91.
Wymień elementy spektrofotometru absorpcyjnego w kolejności wynikającej z drogi światła przez
instrument. Wyjaśnij zasadę działania monochromatora. Jakie dwie części musi posiadać
monochromator?

ź

ródło promieniowania

monochromator
komora próbki z kuwetami pomiarowymi zawierającymi próbki ciekłe i gazowe
detektor promieniowania
układ pomiarowy

Zadaniem monochromatora jest rozszczepienie promieniowania polichromatycznego, emitowanego przez
ź

ródło promieniowania i wyodrębnienie z otrzymanego widma fragmentu zawierającego promieniowanie o

żą

danej długości fali. Monochromator musi zawierać dwie szczeliny (wejściową i wyjściową).

Zadanie 92.
Jak jest zbudowany spektrofotometr diodowy?

1 – źródło promieniowania, 2 – próbka, 3 – polichromator, 4 – detektor z matrycy diodowej

Zbudowany jest z zespołów detektorów. Każdy z nich ułożony co kilka nm. Każda długość fali ma swój
detektor. Zaletą jest szybkość jego działania.

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

30

Zadanie 93.
Jakich specyficznych informacji dostarcza widmo mas?

Możemy na jego podstawie wnioskować jaka była masa cząsteczkowa analizowanego związku chemicznego
lub jego fragmentu. Na podstawie masy kationów i anionów wybijanych na skutek jonizacji próbki.

Zadanie 94.
Co rozumiemy przez zakres daktyloskopowy w widmie absorpcyjnym w podczerwieni? Jakich innych
informacji dostarczają widma absorpcyjne w podczerwieni.

Zakres daktyloskopowy w podczerwieni występuje na skutek różnych właściwości widm oraz rodzajów
aparatury.
Wyróżniamy trzy zakresy podczerwieni: zakres bliskiej podczerwieni- użyteczny w chemii, Drugi zakres
odpowiadający liczbom falowym w którym występują podstawowe oscylacje odpowiadające poszczególnym
grupom atomów i cząsteczek oraz trzeci zakres tzw. daleka podczerwień, mało wykorzystywana w analizie
chemicznej.
Widma umożliwiają nie tylko identyfikację i oznaczanie substancji głównie organicznych, ale również
oznaczanie ich struktury.

Zadanie 95.
Jakich informacji dostarcza rozszczepienie sygnałów w widmie

1

H NMR (magnetyczny rezonans

jądrowy)?

Spektroskopia ta polega na wzbudzaniu spinów jądrowych znajdujących się w zewnętrznym polu
magnetycznym poprzez szybkie zmiany pola magnetycznego, a następnie rejestrację promieniowania
elektromagnetycznego powstającego na skutek zjawisk relaksacji, gdzie przez relaksację rozumiemy powrót
układu spinów jądrowych do stanu równowagi termodynamicznej. NMR jest zatem jedną ze spektroskopii
emisyjnych.
Widmo NMR jest obiektem dość skomplikowanym i aby je właściwie zinterpretować należy „rozłożyć” na
mniejsze elementy składowe, które można analizować praktycznie niezależnie. Podstawowymi elementami
widma protonowego (

1

H NMR), charakteryzującymi występujące w nim sygnały, są: a) ilość b) położenie

c) intensywność i d) rozszczepienie sygnałów.

Ilość sygnałów w widmie informuje o ilości nierównocennych grup protonów. Pod względem

magnetycznym protony w cząsteczkach związków chemicznych tworzą grupy. Protony w grupie mają te
same otoczenie czyli są identyczne (równocenne), natomiast, jeśli rozpatrujemy protony pomiędzy grupami,
to mają one inne otoczenie czyli są różne (nierównocenne). Wszystkie równocenne protony (w grupie) dają
jeden sygnał, natomiast protony nierównocenne dają oddzielne sygnały. Stąd też ilość sygnałów w widmie
jest równa ilości nierównocennych grup protonów.

Zadanie 96.
Co to jest widmo absorpcyjne?

widmo powstające przy przenikaniu promieniowania przez materię dla niego przezroczystą. W przypadku fal
elektromagnetycznych atomy ośrodka pochłaniają rezonansowo promieniowanie o energii odpowiadającej
swojej strukturze energetycznej i natychmiast potem spontanicznie emitują światło, przy czym emisja owa
zachodzi izotropowo.

Zadanie 97.
Co się dzieje w czasie oddziaływania promieniowania elektromagnetycznego z materią? (W
szczególności z promieniowaniem w zakresie UV-vis (ultrafioletowym-widzialnym) i w zakresie
promieniowania podczerwonego.)

Foton promieniowania elektromagnetycznego może być zaabsorbowany przez molekułę, gdy jego wielkość
jest równa różnicy energii poziomów molekuły.

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

31

absorpcja fotonów przez molekuły która powoduje przejścia molekuł z poziomu niższego na poziom
wyższy. Liczba przejść absorpcyjnych jest proporcjonalna do liczby molekuł na niższym poziomie oraz do
gęstości promieniowania.
temperatura lokalna poziomów staje się wyższa niż temperatura otoczenia i układ dąży do wyrównania
temperatur emitując pochłonięte fotony
część promieniowania zaabsorbowanego przez molekułę zostaje zmieniona na energię translacyjną reszta
promieniowania zostaje wyemitowana w postaci fotonów
jeśli promieniowanie nie spełnia reguły hv=∆E to następuje tylko rozproszenie promieniowania we
wszystkich kierunkach w przestrzeni.

Zadanie 98.
Wyjaśnij metodę krzywej wzorcowej i jej związek z prawem Lamberta-Beera. Napisz to prawo i
objaśnij symbole.

Przy użyciu roztworów wzorcowych ustala się zależność absorbancji od stężenia oznaczanej substancji i
przedstawia się ją na wykresie w układzie współrzędnych absorbancji do stężenia. Jeżeli układ stosuje prawo
Lamberta-Beera zależność jest linią prostą. Następnie mierzy się absorbancję badanego roztworu i na
podstawie odczytanej wartości absorbancji znajduje się na krzywej wzorcowej stężenie substancji
oznaczanej.

Prawo Lamberta-Beera:
Jeżeli molowy współczynnik absorbancji rozpuszczalnika jest równy zero, to absorbancja wiązki
monochromatycznej po przejściu przez roztwór jest wprost proporcjonalna do stężenia tego roztworu i
grubości jego warstwy.

A = ɛ·l·c
ɛ

- molowy współczynnik absorpcji

l – grubość warstwy absorbującej
c – stężenie roztworu

Zadanie 99.
Zdefiniuj absorbancję przez natężenie światła padającego I

o

i przechodzącego przez próbkę I

t

.

Absorbancja, logarytm dziesiętny ilorazu natężenia monochromatycznej wiązki wchodzącej do ośrodka
absorbującego (I

0

) i natężenia wiązki przepuszczonej przez ten ośrodek (I

t

)

A  log

I



I



Zadanie 100.
Uzupełnij tabelkę.

I

t

Absorbancja

Transmitancja (%)

0,5 I

o

0,301

50

0

+∞

0

0,1 I

o

1

10

0,005 I

o

2,301

0,5

0,05 I

o

1,301

5

A  log

l



l



T 

l



l



∙

100%

A = log

l





T =



l



∙ 100% = 0

A = log

l



, l



= log10 = 1

T =

, l



l



∙ 100% = 10%

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

32

A  log

l



,

l



= log200 = 2,301

T =

, l



l



∙ 100% = 0,5%

A = log

l



, l



= log20 = 1,301

T =

, l



l



∙ 100% = 5%

Zadanie 101.
Podczas spektrofotometrycznej analizy żelaza do próbki dodano roztwór tiocyjanianu (rodanku) co
spowodowało czerwone zabarwienie.
a) Napisz reakcję tworzenia czerwonego związku i podaj jego nazwę.
b) Jakie światło absorbuje czerwony roztwór ?
c) Podaj prawo stosowane w ilościowej analizie spektrofotometrycznej;
d) Zdefiniuj absorbancję.

a)

FeCl

3

+ 6KSCN → K

3

[Fe(SCN)

6

] + 3KCl heksacyjanożelazian(III) potasu

jonowo: Fe

3+

+ 6SCN

-

→ [Fe(SCN)

6

]

3-

b)

niebieskie, zielone

c)

prawo Lamberta-Beera
Jeżeli molowy współczynnik absorbancji rozpuszczalnika jest równy zero, to absorbancja wiązki
monochromatycznej po przejściu przez roztwór jest wprost proporcjonalna do stężenia tego roztworu
i grubości jego warstwy.

d)

Absorbancja – wielkość określająca ilość promieniowania pochłoniętego (zaabsorbowanego) przez
próbkę. Jest równa logarytmowi dziesiętnemu ilorazu natężenia promieniowania przechodzącego
przez ośrodek odniesienia i natężenia tego promieniowania przechodzącego przez dany ośrodek
materialny

Zadanie 102.
Podczas spektrofotometrycznej analizy miedzi do próbki dodano roztwór amoniaku co spowodowało
pogłębienie niebieskiego zabarwienia.
a) Napisz reakcję amoniaku z jonami miedzi(II) i podaj jego nazwę produktu;
b) Jakie światło absorbuje niebieski roztwór?
c) Podaj prawo stosowane w ilościowej analizie spektrofotometrycznej .
d) Zdefiniuj absorbancję

a)

CuSO

4

+ NH

4

OH → [Cu(NH

3

)

4

]SO

4

+ H

2

O siarczan tetraaminamiedzi(II)

jonowo: Cu

2+

+ NH

3

→ [Cu(NH

3

)

4

]

2-

b)

czerwone

c)

prawo Lamberta-Beera
Jeżeli molowy współczynnik absorbancji rozpuszczalnika jest równy zero, to absorbancja wiązki
monochromatycznej po przejściu przez roztwór jest wprost proporcjonalna do stężenia tego roztworu
i grubości jego warstwy.

d)

Absorbancja – wielkość określająca ilość promieniowania pochłoniętego (zaabsorbowanego) przez
próbkę. Jest równa logarytmowi dziesiętnemu ilorazu natężenia promieniowania przechodzącego
przez ośrodek odniesienia i natężenia tego promieniowania przechodzącego przez dany ośrodek
materialny

Zadanie 103.
Zdefiniuj i scharakteryzuj ogólnie metody chromatograficzne.

Chromatografia jest to metoda rozdziału składników mieszaniny oparta na różnicach w oddziaływaniu tych
składników z dwoma fazami przemieszczającymi się względem siebie. W zależności od mechanizmu
procesu rozdziału rozróżnia się następujące rodzaje chromatografii:

−

adsorpcyjna (składniki mieszaniny zawarte w fazie ruchomej (eluent) różnią się adsorpcją od fazy
nieruchomej)

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

33

−

podziałowa (fazą nieruchomą jest ciecz, a rozdział jest wynikiem różnic współczynników podziału
składników pomiędzy fazę ruchomą i nieruchomą)

−

jonowymienna (fazę stacjonarną jest wymieniacz jonowy (jonit), a ciekła faza ruchoma zawiera
jony w różnym stopniu wiązane przez wymieniacz)

−

ż

elowa (rozdział opiera się na różnicach w dyfuzji składników mieszaniny do cząstek żelu

stanowiącego fazę nieruchomą. Pozwala to rozdzielać mieszaninę na podstawie wielkości
cząsteczek, co znalazło zastosowanie głównie w analizie polimerów)

W zależności od zastosowanej techniki rozdziału można podzielić chromatografię na: bibułową – faza
nieruchoma to specjalnie przygotowana bibuła; cienkowarstwową – faza nieruchoma jest naniesiona w
postaci cienkiej warstwy na płytce szklanej lub aluminiowej; kolumnową – faza nieruchoma umieszczona w
rurze zwanej kolumną.

Zadanie 104.
Opisz chromatografię jonowymienną i żelową (sitową, zwaną też sączeniem molekularnym). Jakie
znaczenie mają te metody dla rozdziału białek?

We współczesnej chromatografii jonowej (HPIC) wypełnienia kolumn stanowią żywice z naniesionymi na
nie grupami funkcyjnymi o stałym ładunku (tzw. jony związane), w których bezpośrednim otoczeniu
znajdują się odpowiednie przeciwjony zapewniające elektryczną obojętność układu. Zasada rozdzielania
opiera się na oddziaływaniach pomiędzy przeciwjonami a powierzchnią wymiany jonowej. Gdy przeciwjon
na powierzchni wymiany zostanie zastąpiony przez jon substancji zdysocjowanej w roztworze, ten ostatni
jest czasowo zatrzymywany przez jony związane. Rozdzielane jony różnią się między sobą czasem
przebywania wewnątrz kolumny, wynikającym z różnego stopnia powinowactwa jonu do fazy stacjonarnej,
co jest bezpośrednią przyczyną rozdzielania.

Chromatografia sitowa (żelowa, sączenie molekularne) - podstawę podziału stanowią różnice w rozmiarach
cząsteczek – rozdział zachodzi na skutek różnicy mas cząsteczkowych rozdzielanych związków.
Chromatografia żelowa stosowana jest do rozdziału białek różniących się masą cząsteczkową lub do
oddzielania białek od składników niskocząsteczkowych np. sole (odsalanie) lub związki używane do
znakowania białek.
Kolumnę chromatograficzną wypełnia się złożem w postaci ziarenek o średnicy około 0,1 mm o
zdefiniowanej wielkości porów zbudowanych z nierozpuszczalnego polimeru.

Zadanie 105.
Jak sporządzić 200 g 25 % roztworu cukru w wodzie? (zwykły procent wagowy)

C

%

=

m

w

m

W

∙ 100%

25% =

m

s

200 ∙ 100% → m

w

= 50 g

Należy odmierzyć zważyć 50 g cukru i rozpuścić go w 150 g wody destylowanej (tj. do uzyskania 200 g
roztworu)

Zadanie 106.
Jak dysponując 0,02 molowym roztworem glicyny w wodzie, kolbką miarową na 200 ml, pipetami i
wodą destylowaną sporządzić roztwór 0,002 molowy?

C

m1

= 0,02

()*

J(

K

C

m2

= 0,002

()*

J(

K

V

2

= 200 ml = 0,2 l = 0,2 dm3

n

1

= n

2

C

m1

· V

1

= C

m2

· V

2

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

34

V





C

(

∙ V



C

(

V



=

0,002 mol

dm

$

∙ 0,2 dm

$

0,02 mol

dm

$

= 0,02 dm

$

= 20 ml

Należy pipetą odmierzyć 20 ml roztworu 0,02 molowego, wlać do kolby miarowej i uzupełnić wodą
destylowaną do 200 ml roztworu (tj. do kreski)

Zadanie 107.
W trzech probówkach są dane roztwory: Na

2

CO

3

, Na

2

SO

4

i Na

2

HPO

4

.W jaki sposób, dysponując

roztworem BaCl

2

i rozcieńczonym HNO

3

, można rozróżnić te probówki?

Na

2

CO

3

+ BaCl

2

→ BaCO

3

↓

+ 2NaCl

wytrąca się biały osad, który rozpuszcza się w HNO

3

z wydzieleniem CO

2

Na

2

SO

4

+ BaCl

2

→ BaSO

4

↓

+ 2NaCl

wytrąca się biały osad, który nie rozpuszcza się w HNO

3

Na

2

HPO

4

+ BaCl

2

→ BaHPO

4

↓

+ 2NaCl

wytrąca się biały osad, który rozpuszcza się w HNO

3

Zadanie 108.
Uzupełnij tekst:
pH wody destylowanej wynosi ....... Jeśli pozostawimy tę wodę na powietrzu jej pH będzie.
a) stałe,
b) będzie powoli malało
c) będzie powoli rosło.
Uzasadnij odpowiedź.

pH wody destylowanej wynosi 7. Jeśli pozostawimy tę wodę na powietrzu jej pH będzie powoli malało.
Ponieważ zawarty w powietrzu CO

2

będzie reagował z wodą dając kwas węglowy ( CO

2

+ H

2

O → H

2

CO

3

),

który dysocjując będzie bardzo powoli zakwaszał roztwór.

Zadanie 109.
Wymień wszystkie etapy prawidłowo przeprowadzonej krystalizacji.

I.

rozpuszczanie na gorąco określonej ilości substancji (dobór odpowiedniego rozpuszczalnika),

II.

sączenie (na gorąco) – oddzielanie, zanieczyszczeń nierozpuszczalnych,

III.

chłodzenie (krystalizacja),

IV.

sączenie kryształów wytrąconych na zimno ( można pod próżnią – na lejku Büchnera),

V.

przemywanie osadu,

VI.

suszenie, ważenie kryształów, obliczanie wydajności, wyznaczanie temperatury topnienia,

VII.

rekrystalizacja (opcja).

Zadanie 110.
Wyjaśnij, dlaczego rozpuszczenie surowych kryształów, a następnie ich odtworzenie, prowadzi do
oczyszczenia substancji. Jakie znaczenie ma proces przemywania wytrąconych kryształów?

Podczas krystalizacji cząsteczki kryształów łącza się ze sobą pozostawiając zanieczyszczenia na zewnętrz (w
roztworze). Przemywanie usuwa zanieczyszczania osiadłe na zewnątrz kryształu.

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

35

Zadanie 111.
Wyjaśnij na czym polega analiza elementarna i jakich informacji dostarcza?

Analiza elementarna – technika analityczna stosowana w chemii do ustalania składu pierwiastkowego
związków chemicznych i ich mieszanin. W ramach analizy elementarnej ustala się jakie i ile procent
masowo pierwiastków chemicznych wchodzi w skład badanej substancji. Gdy znana jest ogólna masa
cząsteczkowa badanego związku, wyniki z analizy elementarnej umożliwiają ustalenie jego dokładnego
wzoru sumarycznego. Analiza elementarna nie daje natomiast możliwości ustalenia struktury - czyli sposobu
w jaki atomy są wzajemnie połączone wiązaniami chemicznymi.

Zadanie 112.
Napisać reakcje zachodzące w czasie próby obrączkowej. W reakcjach red-oks wskaż reduktor i
utleniacz. Nazwij ostateczny produkt reakcji.

V II II III

2HNO

3

+ FeSO

4

+ 3H

2

SO

4

→ 2NO + 3Fe

2

(SO

4

)

3

+ 4H

2

O

3Fe

2

(SO

4

)

3

+ 2NO → [Fe(NO)]SO

4

brązowy pierścień – siarczan nitrozylżelaza

Fe

II

– 1e → Fe

III

/·3 utlenianie

N

V

+ 3e → N

II

/·1 redukcja

Zadanie 113.
Podczas analizy jakościowej anionów do roztworu zawierającego chlorki dodano roztworu AgNO

3

.

Wydzielił się biały, ciemniejący na świetle osad. Po dodaniu nadmiaru amoniaku osad ten rozpuścił
się. Następnie do otrzymanego, klarownego roztworu dodano kwas azotowy (w nadmiarze) i znów
pojawił się biały osad. Napisz trzy reakcje odpowiadające opisanej wyżej analizie. Podaj nazwę
produktu rozpuszczenia białego osadu w amoniaku. Do jakiej klasy związków ten produkt należy?

NaCl + AgNO

3

→ AgCl↓ + NaNO

3

AgCl + 2NH

4

OH → [Ag(NH

3

)

2

]Cl + 2H

2

O

związek kompleksowy – chlorek diaminasrebra (I)

[Ag(NH

3

)

2

]Cl + 2 HNO

3

→ AgCl + 2NH

4

NO

3

Zadanie 114.
Napisz równania reakcji (przykładowe reakcje):
a) KMnO

4

→ O

2

+ K

2

MnO

4

+ ...

b) BaCO

3

+ H

3

PO

4

→...

c) NaHCO

3

+ CH

3

COOH →...

d) KMnO

4

+ H

2

O

2

+ H

2

SO

4

→...

e) Mg + H

2

O →...

f) FeSO

4

+ H

3

PO

4

→...

g) CuSO

4

+ NH

3

→

...

h) NaCl + MnO

2

+ H

2

SO

4

→ Cl

2

+...

i) FeCl

3

+ CH

3

COONa →...

j) Pb(NO

3

)

2

+ KI →...

k) HgNO

3

+ HCl →...

l) Pb(NO

3

)

2

+ KHS →...

a) 2KMnO

4

→ O

2

+ K

2

MnO

4

+ MnO

2

b) 3BaCO

3

+ 2H

3

PO

4

→ Ba

3

(PO

4

)

2

+ 3H

2

O + 3CO

2

c) NaHCO

3

+ CH

3

COOH → CH

3

COONa + H

2

O + CO

2

d) 2KMnO

4

+5H

2

O

2

+ 3H

2

SO

4

→ 5O

2

+ K

2

SO

4

+ 2MnSO

4

+ 8H

2

O

e) Mg + 2H

2

O → Mg(OH)

2

+ H

2

↑

f) 3FeSO

4

+ 2H

3

PO

4

→ Fe

3

(PO

4

)

2

+ 3H

2

SO

4

g) CuSO

4

+ 4NH

3

→

[Cu(NH

3

)

4

]SO

4

h) 2NaCl + MnO

2

+ H

2

SO

4

→ Cl

2

+ 2H

2

O + MnSO

4

+ Na

2

SO

4

i) FeCl

3

+ 3CH

3

COONa → (CH

3

COO)

3

Fe + 3NaCl

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

36

j) Pb(NO

3

)

2

+ 2KI → 2 KNO

3

+ PbI

2

k) HgNO

3

+ 2HCl → Hg

2

Cl

2

↓

+ 2HNO

3

l) Pb(NO

3

)

2

+ 2KHS → Pb(HS)

2

+ 2KNO3

Zadanie 115.
Jak powstają kwaśne deszcze (reakcje)? Jaki jest ich wpływ na środowisko (podaj konkretne
przykłady). Jakie jest pH zwykłego deszczu (w czystym środowisku), a jakie deszczy kwaśnych - podaj
orientacyjne wartości.

Normalna woda deszczowa ma pH około 5,6. Deszcze o niższym potencjale uznaje się za kwaśne.

Reakcje postawania:
tlenki powstałe w wyniku spalania paliw itp.
N + O

2

→ NO

2

S + O

2

→ SO

2

C + O

2

→ CO

2

W chmurach tlenki łącza się z woda tworząc kwasy, które spadają potem na ziemie w formie kwaśnych
deszczy.
CO

2

+ H

2

O → HNO

3

SO

2

+ H

2

O → H2SO

3

NO

2

+ H

2

O →H

2

CO

3

Kwaśne zanieczyszczenia wpływają na roślinność w sposób bezpośredni i pośredni. Bezpośrednio są
uszkadzane igły, liście i system wewnętrznego transportu w komórkach roślin. Pośrednie uszkodzenia są
następstwem zakwaszania gleby: zmniejsza się dostępność substancji odżywczych, a jednocześnie zwiększa
zawartość szkodliwych związków rozpuszczonych w glebie co uszkadza korzenie i zmniejsza odporność
roślin na choroby i szkodniki. Zakwaszona woda jest niezdatna do wykorzystania zarówno przez ludzi jak i
zwierzęta. Kwaśne deszcze stanowią również duże zagrożenie dla budowli. Przyśpieszają wietrzenie budowli
wapiennych lub z piaskowca. Stanowią zagrożenie dla obiektów zabytkowych.

Zadanie 116.
Wyjaśnij w jaki sposób pH gleby może wpływać na kolor kwiatów.

Ciekawą cechą hortensji jest możliwość zmiany barwy kwiatów w zależności od pH gleby na jakiej rośnie.
Regulując kwasowość podłoża wpłynąć możemy na kolor kwiatów. Na glebach bardziej nawożonych
siarczanem amonu lub siarczanem potasu pojawia sie niebieskie kwiaty. Na glebach bardziej zasadowych
kwiaty będą różowe lub czerwone. Za tę cechę są odpowiedzialne antocyjany zawarte w płatkach kwiatów.
Antocyjany są naturalnie występującymi wskaźnikami pH. W roztworze, przy pH = 1,występują w formie
jonu oksoniowego o barwie czerwonej (kation flawyliowy), natomiast przy wartości pH powyżej 3 dominuje
hemiacetalowa forma bezbarwna. Z kolei w roztworze o wyższym pH pojawia się forma chinoidowa, która
charakteryzuje się barwą niebieską

Zadanie 117.
Omów podstawy równowagi kwasowo-zasadowej organizmów żywych. (przewód pokarmowy, krew)

Ź

ródłem kwasu solnego w żołądku jest chlorek sodu. W naszym organizmie substratem kwasowym jest

kwas węglowy.
NaCl + H

2

CO

3

→ HCl + NaHCO

3

Jony Na

+

i HCO

3

-

są transportowane do układu krwionośnego wbrew gradientowi stężeń. W ten sposób tylko

jony chlorkowe i wodorowe pozostają wewnątrz śluzówki żołądka.
W komórkach trzustki następuje wydzielanie Na

+

i HCO

3

-

do światła przewodu pokarmowego, gdzie razem z

H

+

i Cl

-

są wchłaniane przez komórki jelita cienkiego do krwioobiegu. W ten sposób w krwi sa znów obecne

substraty konieczne do syntezy kwasu solnego w żołądku.

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

37

Zadanie 118.
Dlaczego we Francji, gdzie większość energii elektrycznej dostarczają elektrownie jądrowe, pH wody
deszczowej jest wyraźnie większe niż w Polsce?

Szczególnie silnym źródłem emisji dwutlenku siarki (który jest najważniejszą przyczyną kwaśnych
dreszczów) jest spalanie węgla brunatnego, jako najbardziej zasiarczanego. We Francji największy udział w
produkcji energii elektrycznej mają elektrownie jądrowe, które nie emitują zanieczyszczeń zakwaszających
ś

rodowisko (w Polsce energetyka jest oparta na paliwach kopalnych)

Zadanie 119.
W jaki sposób mierzy się entalpię reakcji chemicznej (

∆∆∆∆

H)? Jakie są wartości

∆∆∆∆

H reakcji

endotermicznej, egzotermicznej? (>0; <0; =0)

entalpie procesu mona zmierzyć w kalorymetrze

proces endotermiczny ∆H>0 (w trakcie reakcji pobierane jest ciepło z otoczenia)
proces egzotermiczny ∆H<0 (w trakcie reakcji oddawane jest ciepło do otoczenia)

Zadanie 120.
Co to jest entalpia tworzenia związku chemicznego. Jak znając entalpie tworzenia wszystkich
substratów i produktów (które są dla bardzo wielu związków stabelaryzowane) można obliczyć
entalpię reakcji (∆H)?

Entalpią tworzenia danego związku chemicznego nazywamy przyrost entalpii w reakcji tworzenia 1 mola
tego związku z pierwiastków. Opierając sie na prawie Hessa (ciepło reakcji chemicznej przebiegającej w
stałej objętości lub pod stałym ciśnieniem nie zależy od tego jaką droga przebiega reakcja a jedynie od stanu
początkowego i końcowego) można obliczyć efekty cieplne reakcji chemicznej, której nie potrafimy lub nie
możemy zmierzyć bezpośrednio. Z tabel możemy odczytać entalpie reakcji pośrednich i z ich pomocą
obliczyć szukaną wartość entalpii.

Zadanie 121.
Co głosi prawo Hessa i jakie jest jego zastosowanie? Podaj przykład.

Ciepło reakcji chemicznej przebiegającej w stałej objętości lub pod stałym ciśnieniem nie zależy od tego
jaką droga przebiega reakcja a jedynie od stanu początkowego i końcowego. Opierając sie na prawie Hessa
można obliczyć efekty cieplne reakcji chemicznej, której nie potrafimy lub nie możemy zmierzyć
bezpośrednio.

równania termochemiczne można dodawać (odejmować) stronami
entalpia przemiany wielostopniowej ∆Hcałk = Σ ∆H etapów
C

3

H

8(g)

+ 5O

2(g)

→

3CO

2(g)

+ 4H

2

O

(c)

∆H

o

= -2200 kJ

C

(s)

+ O

2(g)

→

CO

2(g)

∆

H

o

= -394 kJ

H

2(g)

+ 1/2O

2(g)

→

H

2

O

(c)

∆

H

o

= -286 kJ

z tych danych można obliczyć ∆H

o

reakcji tworzenia propanu:

3C

(s)

+ 4H

2(g)

→

C

3

H

8(g)

∆H

o

= -106 kJ

Zadanie 122.
Które twierdzenie jest prawdziwe?
a) reakcje egzotermiczne mają zawsze stałą równowagi > 1;
b) reakcje egzotermiczne mają na ogół stałą równowagi > 1;
c) reakcje egzotermiczne mają stałą równowagi < 1;
d) reakcje egzotermiczne mają na ogół stałą równowagi < 1.

C - reakcje egzotermiczne mają stałą równowagi < 1

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

Zadanie 123.
Znak entalpii swobodnej (

∆∆∆∆

G) danego procesu okre

Które reakcje zachodzą samorzutnie? Napisz równanie pokazuj

Reakcja jest reakcja spontaniczną (mo
Większość reakcji zachodzących samorzutnie w przyrodzie nale
endotermiczne zachodzą łatwo dopiero w wy

∆

G – entalpia swobodna

∆

H – entalpia reakcji

∆

S – entropia (miara nieuporządkowania

∆

G =

∆

H – T

∆

S

Zadanie 124.
Jaka jest zależność między

∆∆∆∆

G

o

a stał

wartości K, gdy

∆∆∆∆

G

o

=0,

∆∆∆∆

G

o

> 0;

∆∆∆∆

∆

G

o

= -RTlnK

gdy

∆

G

o

= 0, to K = 0

gdy

∆

G

o

> 0, to K < 1

gdy

∆

G

o

< 0, to K > 1

Zadanie 125.
Jak zmienia się stała równowagi reakcji egzotermicznej, gdy temperatura ro

Jeżeli temperatura rośnie, stała równowagi reakcji egzotermicznej maleje.

Zadanie 126.
Cząsteczki ATP służące organizmom
kwasu trifosforowego. Jaka jest warto

∆∆∆∆

G

o

> 0. Napisz wzór kwasu trifosforowego i równanie hydrolizy tego zwi

∆

G

o

< 0

Zadanie 127.
Napisz reakcję dysocjacji kryształów
dodamy amoniaku, niebieska barwa roztworu pogł
przemianie, nazwij produkt. Niebieskie kryształy CuSO
Bezbarwny produkt prażenia pozostawiony na powietrzu stopniowo niebieszczeje. Napisz równania
opisujące te dwie reakcje.

CuSO

4

·5H

2

O → Cu

2+

+ SO

4

2-

+ 5 H

2

CuSO

4

·5H

2

O + 4NH

3

→ [Cu(NH

3

)

4

CuSO

4

·5H

2

O

x

4 CuSO

4

+ 5H

2

O

CuSO4 + 5H

2

O → CuSO

4

·5H

2

O

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

G) danego procesu określa, czy proces ten może zachodzi

samorzutnie? Napisz równanie pokazujące związek między

ą

(może przebiegać samorzutnie) jeżeli wartość ∆G<0

cych samorzutnie w przyrodzie należy do egzotermicznych, reakcje

łatwo dopiero w wyższych temperaturach.

dkowania układu)

a stałą równowagi reakcji? Napisz odpowiednie równanie. Jakie s

∆∆∆∆

G

o

< 0.

stała równowagi reakcji egzotermicznej, gdy temperatura rośnie?

nie, stała równowagi reakcji egzotermicznej maleje.

ce organizmom żywym do magazynowania energii (swobodnej) s

kwasu trifosforowego. Jaka jest wartość

∆∆∆∆

G

o

reakcji hydrolizy tych związków:

> 0. Napisz wzór kwasu trifosforowego i równanie hydrolizy tego związku.

dysocjacji kryształów CuSO

4

·5H

2

O. Jeśli do otrzymanego niebieskiego roztworu

dodamy amoniaku, niebieska barwa roztworu pogłębi się. Napisz reakcję
przemianie, nazwij produkt. Niebieskie kryształy CuSO

4

·5H

2

O w czasie praż

enia pozostawiony na powietrzu stopniowo niebieszczeje. Napisz równania

2

O

4

]SO

4

+ 5H

2

O siarczan tetraaminamiedzi (II)

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

38

ż

e zachodzić samorzutnie.

zek między

∆∆∆∆

G a

∆∆∆∆

H i

∆∆∆∆

S.

∆

G<0

y do egzotermicznych, reakcje

równowagi reakcji? Napisz odpowiednie równanie. Jakie są

ś

nie?

bodnej) są pochodnymi

ą

zków:

∆∆∆∆

G

o

< 0;

∆∆∆∆

G

o

=0;

li do otrzymanego niebieskiego roztworu

. Napisz reakcję odpowiadającą tej

O w czasie prażenia odbarwiają się.

enia pozostawiony na powietrzu stopniowo niebieszczeje. Napisz równania

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

39

Zadanie 128.
Napisz wzór i utwórz nazwę systematyczną tzw. cis-platyny. Jaką strukturę ma ten związek, jaka jest
w nim liczba koordynacyjna jonu centralnego.

Zadanie 129.
Wymień dwie główne przyczyny dla których woda jest doskonałym rozpuszczalnikiem soli metali.

Woda posiada budowę polarną, co oznacza, że wszystkie inne substancje o budowie polarnej będą się w niej
rozpuszczać.
Woda jest dobrym rozpuszczalnikiem dla soli także m. in. dlatego, że jest dobrym ligandem.

Zadanie 130.
Palce zanurzone w roztworze Na

2

CO

3

lub Na3PO

4

stają się bardzo śliskie, czego nie obserwujemy w

przypadku roztworu Na

2

SO

4

. Wyjaśnij dlaczego tak się dzieje i uzasadnij odpowiednimi reakcjami.

Jak nazywa się proces, o którym mowa.

Ten proces to hydroliza. W roztworach Na

2

CO

3

, Na

3

PO

4

zachodzi hydroliza anionowa czyniąc te roztwory

zasadowymi. Natomiast w przypadku roztworu Na

2

SO

4

hydroliza nie zachodzi (jest to sól mocnej zasady i

mocnego kwasu)

Na

2

CO

3

+ H

2

O → NaOH + H

2

CO

3

CO

3

2-

+H

2

O → H

2

CO

3

+ OH

-

Na

3

PO

4

+ H

2

O → NaOH + H

3

PO

4

PO

4

3-

+H

2

O → H

3

PO

4

+ OH

-

Na

2

SO

4

→ hydroliza nie zachodzi

Zadanie 131.
Wymień trzy izotopy wodoru. Dla każdego z nich określ liczbę atomową i liczbę masową. Porównaj
trwałość tych trzech izotopów.

A – liczba masowa: Z – liczba atomowa

H





(prot) A=1, Z=1

H





(deuter – D) A=2, Z=1

H



$

(tryt – T) A=3, Z=1

Najbardziej trwały jest prot. Deuter jest podobnie jak wodór

H





izotopem trwałym, natomiast tryt ma czas

połowicznego rozpadu równy 12,3 roku.

Zadanie 132.
Jakie warunki muszą być spełnione, aby bufor pH charakteryzował się tzw. dużą pojemnością
buforową?

•

największą pojemność mają bufory o zrównoważonym składzie ilości kwasu i zasady (bufory o tym
samym stężeniu mają największą pojemność wówczas, gdy stosunek ich składników sprzężonej
pary kwas – zasada jest równy jedności)

•

jednego składnika nie może być dziesięć razy więcej niż drugiego

cis-diaminadichloroplatyna(II) ,
struktura tetraedryczna
Liczba koordynacyjna: 4

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

40

NOTATKI

Materiał wymagany na egzaminie

•

wykłady

•

ć

wiczenia

•

szkoła średnia

www.staff.amu.edu.pl/~wlodgal

Podręczniki

•

Cotton, Wilkinson, Gaus Chemia Nieorganiczna

•

Bielański Chemia Ogólna i Nieorganiczna

•

Linus, Peter Pauling Chemia

•

Lipiec, Szmal Chemia Analityczna

•

L.Jones, P. Atkins Chemia Ogólna

•

Szczepaniak Metody instrumentalne w analizie chemicznej

•

Filipowicz Chemia i Życie