http://www.chemia.sos.pl
28.
Promieniowanie Ä… czyli jÄ…dra helu 42He obdarzone sÄ… Å‚adunkiem +2 i majÄ…
masę 4u. Ze względu na swój duży ładunek charakteryzują się małą
przenikalnością. Zatrzymuje je nawet kartka papieru.
Promieniwanie ² - czyli elektrony majÄ… Å‚adunek (-1). Mniejszy Å‚adunek
powoduje, że są nieco bardziej przenikliwe. Zatrzymuje je dopiero folia
aluminiowa.
Promieniowanie Å‚ - promieniowanie elektromagnetyczne jest bardziej
przenikliwe od promieniowania Ä… i ², ale mniej przenikliwe od
promieniowania neutronowego.
29.
Okres półtrwania izotopu (czas poÅ‚owicznego rozpadu), Ä, to czas po którym poÅ‚owa promieniotwórczego izotopu ulegnie
rozpadowi. Jeżeli dla 14C czas poÅ‚owicznego rozpadu Ä=5730 lat, to po tym czasie zawartość izotopu 14C zmalaÅ‚a dwukrotnie.
Po kolejnych 5730 latach (w sumie po 11460 latach) zawartość promieniotwórczego izotopu węgla zmalała ponownie
dwukrotnie, czyli w sumie 4 krotnie.
Całość możemy zapisać w postaci szeregu:
t=0 masa m0
1Ä masa 1/2m0
2Ä masa 1/2(1/2m0)=2-2m0
3Ä masa 1/2(1/2(1/2m0))=2-3m0
nÄ masa 2-nm0
t=11460lat, Ä=5730lat. n=t/Ä=2, m=2-2m0=1/4m0
30.
a) Sole, sacharoza i etanol dobrze rozpuszczają się w wodzie tworząc roztwory właściwe. Natomiast białko jaja kurzego nie
rozpuszcza się w wodzie. Białko zbudowane jest z tysięcy aminokwasów połączonych ze sobą wiązaniem peptydowym,
dlatego nie rozpuszcza się w wodzie lecz tworzy roztwór koloidalny. W roztworach koloidalnych cząsteczki w rozpuszczalniku
mają rozmiar od 1 do 200nm, natomiast w roztworach właściwych poniżej 1nm.
b) Aby wydzielić substancję z roztworu właściwego należy odparować rozpuszczalnik.
31.
W przypadku metali istnieje zasada, że tlenki metali na najwyższym stopniu utlenienia mają charakter kwasowy, na najniższym
stopniu utlenienia charakter zasadowy, natomiast na pośrednim charakter amfoteryczny. Podobna zasada obowiązuje w
przypadku wodorotlenków. Wodorotlenki metali na najniższym stopniu utlenienia mają charakter zasadowy, natomiast na
pośrednim stopniu utlenienia charakter amfoteryczny. Z dwóch wodorotlenków Cr(OH)2 i Cr(OH)3 wodorotlenek chromu(III) ma
charakter amfoteryczny, czyli reaguje zarówno z mocnymi kwasami jak i z mocnymi zasadami:
Cr(OH)3 + 3H+ Cr3+ + 3H2O
Cr(OH)3 + OH- [Cr(OH)4]-
Sprawdzenie równania jonowego polega na policzeniu ładunku lewej i prawej strony. Suma ładunków lewej i prawej strony
równania reakcji musi być równa.
32.
Sole słabych kwasów i mocnych zasad, słabych zasad i mocnych kwasów, oraz słabych kwasów i słabych kwasów ulegają w
wodzie reakcji hydrolizy. Odczyn roztworu pochodzi od składnika  mocnego .
I ZnCl2  sól słabej zasady i mocnego kwasu. Odczyn wodnego roztworu jest kwaśny:
Zn2+ + 2H2O Zn(OH)2 + 2H+
II Na2S  sól słabego kwasu i mocnej zasady  odczyn alkaliczny
S2- + 2H2O H2S + 2OH-
Reakcje hydrolizy sÄ… reakcjami odwracalnymi.
- 1 -
http://www.chemia.sos.pl
33.
Kwas siarkowy(VI) jest mocnym kwasem, natomiast
siarczan(IV) sodu jest solą słabego kwasu, a więc mocny
kwas wypiera słaby kwas z jego soli:
Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + [H2SO3]
Powstający kwas siarkowy(IV) jest nietrwały i rozkłada się
na tlenek siarki(IV) i wodÄ™:
H2SO3 H2O + SO2
Reakcje te można zapisać w jednym schemacie:
Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + H2O + SO2
34.
Wydzielony tlenek siarki(IV) pochłaniany jest w roztworze NaOH. W zlewce zachodzi reakcja:
SO2 + 2NaOH Na2SO3
Zgodnie z równaniem reakcji
1mol SO2 reaguje z 2 molami NaOH, to
x moli SO2 przereaguje z 3 molami NaOH, czyli x=1,5mol. Wykorzystując równanie stanu gazu doskonałego (równanie
Clapeyrona) PV=nRT otrzymamy: V=nRT/P. PodstawiajÄ…c dane do wzoru otrzymamy:
hPa Å" dm3
1,5mol Å" 83,1 Å" 298K
mol Å"K
V == 36,67dm3
1013hPa
35.
pH definiowanie jest jako pH=-log[H+]. PodstawiajÄ…c dane do wzoru otrzymamy: pH=-log(0,00001)=5.
Z tabeli można odczytać, że przy tym pH opady deszczowe zaliczane są do opadów o lekko obniżonym pH.
36.
Zainstalowanie urządzeń do odsiarczania gazów kominowych spowoduje, że spalinach znajdzie się mniej tlenku siarki(IV),
związku odpowiedzialnego za kwaśne deszcze. Stężenie jonów wodorowych w opadach deszczowych zmniejszy się, a
wykładnik stężenia jonów wodorowych (pH) zwiększy się i opady będą klasyfikowane pod względem odczynu jako normalne.
37.
Jeżeli jest to kwas jednoprotonowy to jego dysocjację możemy opisać równaniem reakcji:
HR H+ + R- (przez R oznaczono resztÄ™ kwasowÄ…)
[H+][R-]
Stała dysocjacji tego kwasu opisana jest wzorem: Ka = . Z równania reakcji dysocjacji widzimy, że [H+]=[R-]. Stężenie
[HR]
jonów wodorowych możemy obliczyć z wartości pH. pH=-log[H+], czyli [H+]=10-pH=10-4mol/dm3. Stężenie kwasu będącego w
równowadze równe jest stężeniu początkowemu pomniejszonemu o stężenie kwasu, który uległ dysocjacji. Ponieważ stężenie
kwasu, który uległ dysocjacji równe jest stężeniu powstałych jonów, to [HR]=C0-[H+]. Podstawiając dane do wzoru na stałą
[H+]2 (1Å"10-4)2 (1Å"10-4)2
dysocjacji otrzymamy: Ka == H" = 1Å"10-7
C0 - [H+] 0,1-1Å"10-4 0,1
38.
Stałe dysocjacji dla kwasu ortofosforowego(V):
H3PO4 H2PO4- + H+ Ka1=7,1.10-3 oznacza, że tylko niewielka część kwasu ortofosforowego(V) dysocjuje z
utworzeniem jonów wodorowych i jonów diwodoroortofosforanowych(V).
W kolejnym stopniu dysocjacji:
H2PO4- HPO42- + H+ Ka2=6,3.10-8 wytwarzane sÄ… ponownie jony wodorowe i jony wodoroortofosforanowe(V).
W trzecim stopniu dysocjacji:
HPO42- PO43- + H+ Ka3=4,4.10-13 wytwarzane są bardzo niewielkie ilości jonów wodorowych i jonów
ortofosforanowych(V)
a) jony wodorowe H+ powstają w każdym stopniu dysocjacji i ich stężenie będzie największe.
b) jony fosforanowe(V), PO43-, powstają tylko w trzecim stopniu dysocjacji i ich stężenie będzie najmniejsze.
39.
- 2 -
http://www.chemia.sos.pl
Jon diwodoroortofosforanowy, H2PO4- w 2 równaniu reakcji odłącza jon wodorowy, jest donorem jonu wodorowego. Wg teorii
Brłnsteda jest więc kwasem.
40.
Ortofosforan(V) wapnia przekształcany jest w diwodoroortofosforan(V) wapnia:
Ca3(PO4)2 Ca(H2PO4)2
Ze schematu reakcji widzimy, że w diwodoroortofosforanie(V) wapnia znajduje się większa ilość reszt kwasowych, niż w
ortofosforanie(V) wapnia, dodatkowo znajdują się w nim atomy wodoru. Musimy więc dodać do ortofosforanu(V) wapnia reszty
kwasowe i atomy wodoru. Najprościej to zrobić dodając kwas ortofosforowy(V):
Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 3Ca(H2PO4)2
41.
I N2(g) + O2(g) 2NO(g) "H=182,5kJ
II 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) "H=-114,1kJ
a) reakcja I jest reakcją endotermiczną, czyli przebiega z pochłonięciem energii na sposób ciepła (wskazuje na to dodatnia
wartość entalpii reakcji). Zgodnie z regułą Le Chatliera Brauna (regułą przekory), wzrost temperatury układu spowoduje takie
przesunięcie stanu równowagi by przeciwdziałać wzrostowi temperatury. Oznacza to, że stan równowagi układu zostanie
przesunięty w prawo, w kierunku tworzenia produktów. Takie przesunięcie stanu równowagi spowoduje, że układ  zrobi nam
na złość i reakcja będzie przebiegała w takim kierunku by temperatura układu zmalała. Ilość produktu wzrośnie.
b) Reakcja II przebiega ze zmniejszeniem objętości (współczynniki reakcji 3 2), czyli reakcja przebiega ze zmniejszeniem
ciśnienia. Wzrost ciśnienia spowoduje zgodnie z reguła przekory taki przebieg reakcji by przeciwdziałać bodz
cowi reakcji
(wzrostowi ciśnienia), czyli reakcja przebiegnie w kierunku tworzenia tlenku azotu(IV) - w prawo, czyli ilość produktu
wzrośnie.
42.
MajÄ…c reakcje termochemiczne:
I N2(g) + O2(g) 2NO(g) "H=182,5kJ
II 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) "H=-114,1kJ
i reakcję dla której mamy obliczyć entalpię:
III N2(g) + 2O2(g) 2NO2(g) "H=?
Równania reakcji traktujemy jak równania matematyczne, czyli reakcje I i II tak przekształcamy (doajemy do siebie, mnożymy
stronami przez dowolną liczbę), by otrzymać reakcję III.
Zauważmy, że w reakcji III tlen i azot znajdują się po lewej stronie, tak jak w reakcji I, oraz tlenek azotu(IV) w reakcji III znajduje
się po prawej stronie, tak jak w reakcji II. Wystarczy więc stronami dodać do siebie reakcję I i II:
N2(g) + O2(g) + 2NO(g) + O2(g) 2NO(g) + 2NO2(g) "H=182,5kJ+(-114,1kJ)
po zredukowaniu wyrazów podobnych otrzymamy:
N2(g) + 2O2(g) 2NO2(g) "H=68,4kJ
43.
Zgodnie z opisem, reakcja przebiega zgodnie z równaniem reakcji:
KMnO4 + HCl MnCl2 + Cl2 + KCl + H2O
Widzimy, że mangan w manganianie(VII) potasu, KMnO4, jest na +VII stopniu utlenienia, a w chlorku manganu(II) na +II
stopniu utlenienia. Zmniejszył on swój stopień utlenienia, jest więc utleniaczem.
Chlor w chlorowodorze jest na  I stopniu utlenienia, a w chlorze na 0 stopniu utlenienia. Chlorowodór HCl, utlenił się, czyli
zredukował mangan w manganianie(VII) potasu. Jest więc reduktorem.
Reakcję zbilansujemy za pomocą bilansu elektronowego równań połówkowych:
2 MnO4- + 8H+ + 5e
Mn2+ + 4H2O
2Cl-
5
Cl2 + 2e
2MnO4- + 16H+ + 10Cl-
2Mn2+ + 8H2O + 5Cl2
16 jonów wodorowych musi pochodzić od kwasu solnego. Możemy więc zapisać:
2KMnO4 + 16HCl 2MnCl2 + 5Cl2 + 2KCl + 8H2O
44.
W solach kwasów tlenowych, reszta kwasowa ma bardzo duży potencjał utlenienia. Zamiast reszty kwasowej utlenieniu ulega
woda (tlen zawarty w wodzie utlenia siÄ™ do tlenu czÄ…steczkowego). Redukcja kationu do metalu zachodzi tylko wtedy, gdy
kation pochodzi od metalu znajdującego się w szeregu aktywności metali za cynkiem (na elektrodzie grafitowej). Dlatego jon
sodowy nie będzie w tych warunkach redukowany. Redukcji ulegnie wodór zawarty w wodzie:
Reakcja na anodzie: 2H2O 4H+ + O2 + 4e
Reakcja na katodzie: 4H2O + 4e 2H2 +4OH-
- 3 -
http://www.chemia.sos.pl
Zauważmy, że na anodzie zawsze zachodzi reakcja utleniania (podczas elektrolizy jak i w ogniwie). A
adunek lewej i prawej
strony każdej reakcji elektrodowej musi być sobie równy. Reakcje dobrze jest zapisywać w taki sposób, by ilości pobranych i
oddanych elektronów były sobie równe. Wtedy od razu widać stosunek molowy wydzielanych produktów.
45.
Zawartość procentową pierwiastka w związku wylicza się ze wzoru na stężenie procentowe, w którym masę substancji traktuje
nMp
się jako masę pierwiastka, a masę roztworu jako masę cząsteczkową związku: c% = 100% . W przypadku alkanu wzór
Mcz
ogólny CnH2n+2, zawartość procentowa węgla: cC%=100%.12n/(14n+2). Dla n=2 otrzymamy 80%. Odpowiada to krzywej C.
W przypadku alkenu CnH2n zawartość procentowa węgla cC%=100%.12n/14n. Dla n=2 otrzymamy 85,7%. Odpowiada to
krzywej B na wykresie. Więc krzywa A opisuje zawartość węgla w alkinach.
46.
Zawartość procentowa węgla w alkenach nie zależy od ilości atomów węgla w cząsteczce, ponieważ
cC%=100%.12n/14n=100%.12/14=85,7%.
12n 12
Dla alkanów gdy n" , zawartość procentową węgla obliczymy ze wzoru: cC% = lim 100% = 100% = 85,7% , a dla
14n + 2 14
n"
12n 12
alkinów: cC% = lim 100% = 100% = 85,7%
14n - 2 14
n"
47.
Alkin, końcówka  in (-yn) wskazuje, że mamy do czynienia z węglowodorem, w którym znajduje się wiązanie potrójne C-C.
Węglowodór zawiera 5 atomów węgla:
CH3
HC C CH CH3
HC C CH2 CH2 CH3 H3C C C CH2 CH3
pent-1-yn
3-metylobut-1-yn
pent-2-yn
48.
Każde wiÄ…zanie pojedyncze jest wiÄ…zaniem typu Ã, natomiast wiÄ…zanie podwójne skÅ‚ada siÄ™ z wiÄ…zania typu à i typu Ä„:
CH2 C CH CH2
Widzimy, że w czÄ…steczce znajdujÄ… siÄ™ 4 wiÄ…zania typu Ã, oraz 2 wiÄ…zania typu Ä„.
CH3
- 4 -
http://www.chemia.sos.pl
49.
Izomery, są to związki mające identyczny wzór cząsteczkowy. Dla propanonu możemy zapisać następujące izomery:
CH3-CH2-CHO oraz CH2=CH-CH2OH
Natomiast dla kwasu propanowego:
OH
OH OH
O
H2C CH2 CHO
H3C C CH2
H3C CH CHO H3C C
O CH3
O
50.
Zadanie to najlepiej rozwiązywać od końca. Końcowym produktem jest ester, otrzymany w reakcji kwasu octowego i alkoholu.
Należy odnalez
ć część pochodzącą od kwasu octowego i część pochodzącą od alkoholu:
CH3
O
H+ CH3 CH O C
H3C C
B +
OH
CH3 O
Widzimy, że ester ten powstał z alkoholu izopropylowego (propan-2-olu). Alkohol ten powstał z chlorowcopochodnej, w reakcji
substytucji (podstawienia) atomu chloru grupą hydroksylową. Atom chloru musiał zatem znajdować się przy 2 atomie węgla:
Cl
CH3 CH CH3
2-chloropropan
51.
Enancjomery to wzajemne lustrzane odbicia nienakładalne na siebie. Wzór kwasu mlekowego CH3CH(OH)COOH oznacza, że
składa się z 3 atomów węgla, przy drugim znajduje się grupa hydroksylowa:
Jeżeli brak Ci wyobraz
ni przestrzennej, w celu znalezienia
COOH
COOH
enancjomeru można pomóc sobie lusterkiem. Rysujemy
jeden zwiÄ…zek, a jego enancjomer zobaczymy w lusterku.
HO C H
H C OH
Należy tylko dokładnie przerysować, to co widzimy.
CH3
CH3
52.
Aby związek mógł występować w formie enancjomerów, jego odbicie lustrzane musi być nienakładalne na związek. Tak się
dzieje gdy cząsteczka związku nie posiada płaszczyzny symetrii (w uproszczeniu gdy posiada asymetryczny atom (atom
połączony z 4 różnymi podstawnikami)). W cząsteczce etanolu nie ma asymetrycznego atomu węgla, dlatego etanol nie może
występować w formach enancjomerycznych, nie ma enancjomeru.
53.
Reakcją charakterystyczną na skrobie, jest jej reakcja z jodem (I2). Preparaty w których znajduje się skrobia zabarwiają się na
intensywny, granatowy kolor. Dysponujemy jedynie jodkiem potasu i bromem. Należy otrzymać jod. Brom jest bardziej
reaktywny od jodu i wypiera go z jego soli (w myśl zasady bardziej reaktywny, lub mocniejszy wypiera mniej reaktywny lub
słabszy):
2KI + Br2 2KBr + I2
Powstały roztwór nanosi się na przekrojoną bulwę ziemniaka.
Opis słowny doświadczenia: Do roztworu jodku potasu dodajemy kilka kropli bromu i wstrząsamy. Kilka kropli powstałego
roztworu nanosimy na przekrojonÄ… bulwÄ™ ziemniaka.
Obserwacje: w miejscu naniesienia roztworu pojawia siÄ™ granatowe zabarwienie.
54.
Jeżeli głównym składnikiem preparatów jest wodorotlenek sodu, to w kontakcie z aluminiowym przedmiotem (glinoym) zajdzie
reakcja:
2Al + 2OH- + 6H2O 2[Al(OH)4]- + 3H2
Dobór współczynników tej reakcji będzie łatwy gdy zbilansujemy sobie elektrony. Wodór pobiera 2e, glin oddaje 3e, NWW=6, a
więc muszą być dwa atomy glinu i 3 cząsteczki wodoru. 2 atomy glinu tworzą 2 cząsteczki tetrahydroksyglinianu. Każda ma
ładunek ujemny, czyli ładunek prawej strony wynosi (-2). Lewej również musi wynosić (-2), więc muszą być dwie grupy
wodorotlenowe. Teraz łatwo uzupełnić ilość cząsteczek wody, by było zachowane prawo zachowania masy.
- 5 -
http://www.chemia.sos.pl
55.
Tłuszcze to estry kwasów tłuszczowych i gliceryny (kwasy tłuszczowe, to kwasy karobksylowe o co najmniej 4 atomach węgla).
Jako estry hydrolizują w środowisku alkalicznym. Reakcja hydrolizy w środowosku alkalicznym nosi nazwę reakcji zmydlania:
H2C O CO-C17H35
H2C OH
HC O CO-C17H35 + 3NaOH
HC OH + 3C17H35COONa
H2C O CO-C17H35
H2C OH
W celu zapisania wzoru estru pomocne mogą być informacje, że kwasy występujące w przyrodzie mają zawsze parzystą liczbę
atomów węgla. Kwas stearynowy  zaczyna się na literę s, ma więc siedemnaście atomów węgla + grupa karboksylowa. Kwas
palmitynowy ma piętnaście atomów węgla + grupę karboksylową.
56.
W reakcji zmydlania tłuszczu tworzą się sole sodowe kwasów tluszczowych (sole te nazywane są mydłami). Tak jak większość
soli sÄ… rozpuszczalne w wodzie.
- 6 -