http://www.chemia.sos.pl
31.
4
W czasie przemian promieniotwórczych z jądra atomowego wydzielane jest promieniowanie ą, czyli jądra helu He ,
2
0
promienowanie ²- - czyli elektrony e . W czasie przemiany liczba masowa i liczba atomowa lewej strony i prawej strony
-1
równania reakcji muszą się zgadzać:
210 A 4
Po X + He , czyli:
84 Z 2
210=A+4, A=206
84=Z+2, Z=82,
W układzie okresowym pierwiastków odnajdujemy, że pierwiastkiem o liczbie atomowej 82 jest ołów, Pb, co daje:
210 206 4
Po Pb + He
84 82 2
32.
Czas poÅ‚owicznego rozpadu Ä jest to czas po którym poÅ‚owa promieniotwórczego izotopu ulegnie rozpadowi. Ogólnie można
zapisać:
po czasie Ä (po 138 dniach) poÅ‚owa masy pierwotnej izotopu ulegnie rozpadowi, czyli z masy m0 pozostanie 1/2m0
po czasie 2Ä (276 dniach) ponownie poÅ‚owa z masy 1/2m0 ulegnie rozpadowi, czyli pozostanie 1/2(1/2m0)=1/4m0
po czasie 3Ä (414 dniach) ponownie poÅ‚owa pozostaÅ‚ej masy ulegnie rozpadowi, czyli pozostanie 1/2(1/2(1/2m0))=1/8m0
1/8m0=1/8.1g=1/8g=0,125g.
1
Zauważmy, że po okresie nÄ pozostanie tylko m0 , gdzie n=t/Ä.
2n
33.
Jeżeli ilości reagentów się nie zmienią, a objętość naczynia zmniejszy się trzykrotnie, to stężenia reagentów zwiększą się
V' k(3[SO2])2(3[O2]) 27 Å"k[SO2]2[O2]
trzykrotnie: [SO2] =3[SO2], oraz [O2] =3[O2]. Stosunek V /V wynosi: == = 27 . Szybkość
V
k[SO2]2[O2] k[SO2]2[O2]
reakcji wzrośnie 27 krotnie.
34.
Propan jest węglowodorem CH3CH2CH3, natomiast etanol alkoholem CH3CH2OH. W alkoholach mogą się tworzyć wiązania
wodorowe:
R Wiązania wodorowe tworzą się pomiędzy atomem wodoru związanym z silnie elektroujemnym
O H
pierwiastkiem (F, O, N, Cl) a silnie elektroujemnym pierwiastkiem (F, O, N, Cl). WiÄ…zanie wodorowe
bardzo podwyższa temperaturę wrzenia (aby przeprowadzić związek w stan pary musimy najpierw
O R
H
rozerwać wiązania wodorowe), dlatego woda (mogą się tworzyć wiązania wodorowe jest cieczą, a
siarkowodór nie może tworzyć wiązań wodorowych i jest gazem.
35.
Stan gazowy opisuje równanie Clapeyrona: PV=nRT lub PV=mRT/M. Po przekształceniu wzoru względem M i po podstawieniu
hPa Å" dm3
34gÅ" 83,14 Å" 275K
mRT
K Å"mol
danych otrzymamy: M = = = 17,04g / mol
PV
1520hPa Å" 30dm3
36.
Kwasy wg teorii Brłnsteda są to cząsteczki, jony będące donorami protonu, natomiast zasady są to cząsteczki, jony mogące
przyłączyć proton. Jon węglanowy jest zatem zasadą, a jon amonowy może oddawać proton zasadzie, jest zatem kwasem wg
teorii Brłnsteda:
CO32- + H3O+ HCO3- + H2O
NH4+ + H2O NH3 + H3O+
W teorii kwasów i zasad Brłnsteda, zasada po sprotonowaniu przechodzi w sprzężony kwas, natomiast kwas oddając proton
zasadzie przechodzi w sprzężoną zasadę.
- 1 -
http://www.chemia.sos.pl
37.
Równania reakcji termochemiczne traktuje się jak równania matematyczne. Można je mnożyć stronami przez dowolną liczbę,
oraz dodawać stronami, tak by w wyniku tych przekształceń uzyskać równanie dla którego poszukujemy entalpię reakcji:
C(grafit) + 1/2O2(g) CO(g) "H=?
C(grafit) + O2(g) CO2(g) "H=-393,5 kJ/mol (1)
CO(g) + 1/2O2(g) CO2(g) "H=-283,0 kJ/mol (2)
Zauważmy, że w równaniu reakcji (1) węgiel znajduje się po stronie substratów, tak jak w poszukiwanym równaniu, natomiast
tlenek węgla(II) w poszukiwanym równaniu znajduje się po stronie produktów, a w równaniu (2) po stronie substratów.
Równanie (2) musimy odwrócić (pomnożyć stronami przez (-1)):
CO2(g) CO(g) + 1/2O2(g) "H=283,0 kJ/mol (3)
Dodając stronami równanie (3) do równania (1) otrzymamy poszukiwane równanie reakcji:
C(grafit) + O2(g) + CO2(g) CO2(g) + CO(g) + 1/2O2(g) "H=-393,5kJ/mol+283,0kJ/mol , czyli
C(grafit) + 1/2O2(g) CO(g) "H=-110,5kJ/mol
38.
Dla reakcji:
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) "H=-92,4kJ/mol
ujemna wartość entalpii oznacza, że reakcja jest egzotermiczna. Współczynnikie stechiometryczne 1+3 2 wskazują, że
reakcja przebiega ze zmniejszeniem objętości (zmniejszeniem ciśnienia). W celu ocenienia jak wpłynie na wydajność reakcji
zmiana warunków reakcji zastosujemy regułę przkory (reguła le Chateliera Brauna):
a) obniżenie ciśnienia  reakcja przebiega ze zmniejszeniem ciśnienia, więc gdy obniżymy ciśnienie, stan równowagi przesunie
się w takim kierunku by wzrosło ciśnienie mieszaniny reakcyjnej, czyli w lewą stronę (zmniejszy się ilość amoniaku)
b) podwyższenie temperatury  reakcja przebiega z wydzieleniem ciepła. Jeżeli podwyższymy temperaturę, to stan równowagi
przesunie się w tę stronę by temp. mieszaniny zmniejszyła się, czyli w lewą stronę (zmniejszy się ilość amoniaku)
c) wprowadzenie dodatkowej ilości azotu  stan równowagi przesunięty zostanie w tę stronę, by stężenie azotu zmniejszyło się
(by azot przereagował), czyli w prawą stronę (ilość amoniaku zwiększy się).
39.
Metal bardziej aktywny wypiera z roztworu soli metal mniej aktywny. Należ więc do probówek nalać roztworu siarczanu(VI)
cynku, a do drugiej roztworu siarczanu(VI) miedzi(II) i włożyć do każdej próbówki odpowiednio blaszkę miedzianą i blaszkę
cynkowÄ….
Obserwacje: blaszka cynkowa w roztworze CuSO4 pokryła się czerwonym
nalotem, natomiast blaszka miedziana w roztworze ZnSO4 nie zmieniła się.
Cu2+ + Zn Cu + Zn2+
Wnioski. Cynk jest bardziej reaktywny od miedzi, ponieważ wypiera ją z
roztworu jej soli.
40.
W celu wykonania tego eksperymentu potrzebne sÄ… odczynniki wymienione w
równaniu reakcji: z
ródłem jonów chromianowych(VI) i dichromianowych(VI) może być
dowolna sól rozpuszczalna w wodzie Na2CrO4,lubK2CrO4, oraz Na2Cr2O7 lub
K2Cr2O7. Środowisko kwaśne otrzymamy dodając kwasu siarkowego, a zasadowe
dodajÄ…c roztworu wodorotlenku sodu lub wodorotlenku potasu. Kwas solny nie
nadaje się, ponieważ w środowisku kwaśnym jony dichromianowe(VI) mogą utleniać
jony chlorkowe do chloru.
Do probówek nalewamy I chromianu(VI) sodu a do probówki II dichromianu(VI) sodu.
Do pierwszej dodajemy kilka kropel roztworu kwasu, a do drugiej kilka kropel
roztworu NaOH.
Spostrzeżenia: Zawartość probówki I zmieniła barwę z żółtej na pomarańczową, z zawartość probówki II zmieniła barwę z
pomarańczowej na żółtą.
Wnioski: Chromiany są nietrwałe w środowisku kwaśnym i przechodzą w dichromiany(VI), natomiast dichromiany w środowisku
alkalicznym przechodzą w trwalsze w tym środowisku chromiany(VI).
- 2 -
http://www.chemia.sos.pl
41.
Denaturację białka powodują kwasy, zasady, temperatura, sole metali ciężkich oraz alkohole, formalina. Dlatego denaturację
białka zaobserwujemy w probówkach I, III, i IV
Wysalanie białka jest reakcją odwracalną, powodują je sole metali lekkich, czyli wysalanie białka obserwujemy w probówce II
i V.
Struktura białka to nie tylko kolejność i rodzaj połączonych ze sobą aminokwasów, ale również ich ułożenie w przestrzeni.
Ułożenie to zależy od wiązań wodorowych i siarczkowych w białku. W przypadku dodania silnego elektrolity w postaci soli
metali lekkich niszczona jest częściowo struktura III-rzędowa białek (część wiązań wodorowych zostaje rozerwana). Strukturę
tę można przywrócić rozcieńczając roztwór białka wodą. Natomiast w przypadku dodania silnych kwasów, zasad czy soli metali
ciężkich zniszczone zostają wiązania siarczkowe. Proces ten jest nieodwracalny, mówimy że białko uległo denaturyzacji.
42.
Stopień utlenienia pierwiastka w związku oblicza się wychodząc z następujących reguł:
- przyjmując, że atom tlenu w związkach jest na  II stopniu utlenienia. Wyjątkiem są połączenia nadtlenkowe i połączenia
atomu tlenu z fluorem. W zwiÄ…zkach tych atom tlenu jest odpowiednio na  I i +II stopniu utlenienia
- atom wodoru jest na +I stopniu utlenienia z wyjątkiem połączeń z metalami
- suma stopni utlenienia pierwiastków wchodzących w skład związku jest równa 0 lub ładunkowi jonu
- połączenia między takimi samymi atomami nie wnoszą żadnego wkładu w stopień utlenienia.
Wzór grupowy związku CH4 CH3OH HCHO CH3CHO
Stopień utlenienia węgla 4.(+1)+x=0, x=-IV 4.(+1)+(-2)+x=0, x=-II 2.(-1)+(-2)+x=0, x=0 (+1)+(-2)+x=0, x=+I
43.
Siarczan wapnia dysocjuje wg równania reakcji: CaSO4 Ca2+ + SO42-
Iloczyn rozpuszczalności IR=[Ca2+][SO42-]. Jeżeli iloczyn stężeń [Ca2+][SO42-]>IR to osad się wytrąci, w przeciwnym przypadku
osad nie wytrÄ…ci siÄ™.
Jeżeli zmieszano równe objętości 0,05M roztworu CaCl2 z 0,05M roztworem Na2SO4 to w otrzymanym roztworze stężenie
jonów [Ca2+] wyniesie 0,05M/2=0,025M, oraz stężenie jonów [SO42-]=0,05M/2=0,025M. Iloczyn stężeń tych jonów
[Ca2+][SO42-]=2,5.10-2.2,5.10-2=6,25.10-4>IR. Osad siarczanu wapnia wytrÄ…ci siÄ™ z tego roztworu.
44.
Chlorek żelaza(II) jest solą słabej zasady i mocnego kwasu. Po dodaniu do roztworu tej soli mocnej zasady, mocna zasada
wyprze z roztworu słabą zasadę  wodorotlenek żelaza(II). Wodorotlenek ten wytrąca się w postaci białego lub zielonkawego
osadu, który bardzo łatwo na powietrzu utlenia się przechodząc w wodorotlenek żelaza(III) o barwie brunatnej.
Obserwacje: Po dodaniu wodorotlenku sodu do roztworu FeCl3 wytrąca się osad barwy białej (zielonkawej), brunatniejący na
powietrzu.
Równania reakcji: FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3
45.
Octan sodu jest solą słabego kwasu i mocnej zasady. W roztworze wodnym ulega hydrolizie:
CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-
PojawiajÄ…ce siÄ™ w roztworze jony wodorotlenowe powodujÄ… odczyn alkaliczny roztworu.
Chlorek amonu jest solą słabej zasady i mocnego kwasu. W roztworze wodnym ulega hydrolizie:
NH4+ + H2O NH3 + H3O+
Pojawiające się w wyniku hydrolizy jony hydronowe powodują kwaśny odczyn roztworu.
Odczyn roztworu można wydedukować posługując się teorią kwasów i zasad Brłnsteda. Jon octanowy pochodzi od słabego
kwasu, jest więc słabą sprzężoną zasadą. Odczyn roztworu octanu sodu będzie zasadowy. Jon amonowy pochodzi od słabej
zasady, jest więc słabym sprzężonym kwasem. Odczyn roztworu chlorku amonu będzie kwaśny.
W roztworze octanu sodu znajdują się następujące cząsteczki i jony: jony octanowe i sodowe (CH3COO- i Na+) powstałe w
wyniku dysocjacji soli, jony wodorotlenowe i kwas octowy (OH- i CH3COOH) powstałe w wyniku hydrolizy octanu sodu, oraz
oczywiście woda, H2O.
W roztworze chlorku amonu znajdują się jony amonowe i chlorkowe (NH4+ i Cl-) powstałe w wyniku dysocjacji soli, jony
wodorowe (hydronowe) i amoniak (H+ (H3O+) i NH3.H2O) powstałe w wyniku hydrolizy chloru amonu, oraz woda H2O.
- 3 -
http://www.chemia.sos.pl
46.
Podczas elektrolizy (pracy ogniwa) na anodzie zawsze zachodzi reakcja utleniania, a na katodzie redukcji. Jeżeli w
sumarycznym procesie widzimy, że wydziela się tlen i wodór, to na katodzie musi zachodzić redukcja z wydzieleniem wodoru.
Wodór może wydzielać się w wyniku redukcji jonów wodorowych:
K(-) 2H+ + 2e H2
Według takiego równania realcji ulegają elektrolizie związki dostarczające do roztworu jonów wodorowych czyli kwasy tlenowe:
H2SO4  siarkowy(VI) lub HNO3  azotowy(V). Na katodzie mogła zachodzić również redukcja wody:
lub K(-) 2H2O + 2e H2 + 2OH-.
Redukcja wody zachodzi gdy elektrolizie poddajemy sole kwasów tlenowych i metali 1 lub 2 grupy, np. Na2SO4, KNO3. Wodór
wydziela się również podczas elektrolizy wodorotlenków, ale te związki musimy odrzucić ponieważ na anodzie zachodziło by
utlenianie jonu wodorotlenowego. Z treści zadania widzimy, że na anodzie zachodzi utlenianie wody.
47.
Schemat ogniwa zapisujemy wg następującej konwencji:
elektroda | składniki elektrolitu || składniki elektrolitu | katoda
gdzie | oznacza granice faz pomiędzy elektrodą a roztworem anodowym, || oznacza klucz elektrolityczny. Pamiętając, że na
anodzie zachodzi zawsze utlenianie, a na katodzie redukcja, oraz że elektrodami w ogniwach redox są najczęściej Pt lub C
(grafit) możemy zapisać schemat tego ogniwa i reakcje w nim zachodzące:
Pt | Sn2+, Sn4+ || Fe3+, Fe2+ | Pt
(A) Sn2+ Sn4+ + 2e
(K) 2Fe3+ + 2e Fe2+
48.
W wyniku hydrolizy peptydu pękają zawsze wiązania peptydowe, czyli wiązania -NH-CO-. W wyniku rozerwania tych wiązań
tworzy się cząsteczki aminokwasów (z grupy  NH tworzy się  NH2, a z grupy  CO- grupa HOOC-):
H
H
H2N C CH2CH2 CO N C CO N CH2 COOH
H H
CH2 SH
COOH
Z powyższego tripeptydu powstają następujące aminokwasy:
H
H
H2N C CH2CH2 COOH H2N C COOH H2N CH2 COOH
CH2 SH
COOH
49.
Etanol ma właściwości kwasowe i z aktywnymi metalami reaguje z wydzieleniem wodoru: 2C2H5OH + 2Na 2C2H5ONa + H2.
Jeżeli w drugiej probówce obserwujemy rozpuszczanie się osadu i utworzenie roztworu barwy szafirowej, wskazuje to, że w
probówce tej tworzy się kompleks miedzi(II) (związki miedzi mają barwę niebieską, przechodzącą w szafirową gdy
miedz
(II)tworzy kompleks). Jeżeli jednym reagentem jest gliceryna (glicerol), to drugim musi być wodorotlenek miedzi(II),
Cu(OH)2. Jest to reakcja charakterystyczna dla alkoholi polihydroksylowych.
Fenole, w przeciwieństwie do alkoholi mają na tyle podwyższoną kwasowość, że reagują już z wodnym roztworem NaOH.
Barwią również papierek uniwersalny na kolor bladoróżowy (zbyt słabe kwasy by papierek zabarwił się na czerwono).
Probówka Obserwacje
I Roztwarzanie siÄ™ sodu i wydzielanie bezbarwnego gazu.
II Osad rozpuszcza się i powstaje roztwór o barwie szafirowej
III Papierek barwi się na kolor bladoróżowy
50.
Zgodnie z treścią zadania propen (n=3), C3H6 ulega reakcji dysproporcjonowania do alkenów 3-1=2 (etenu), oraz 3+1=4
(butenu):
Kat.
+
CH2CH CH3 CH3CH CH CH3 CH2CH2
- 4 -
http://www.chemia.sos.pl
51.
Polietylen PET służy do wyrobu naczyń, opakowań, toreb, butelek, pojemników na chemikalia, przewody kanalizacyjne
Z polichlorku winylu PCV wytwarza się wykładziny, płytki podłogowe, izolatory do przewodów elektrycznych, węże, uszczelki,
52.
Aby rozłożyć termicznie polietylen, próbkę tego tworzywa musimy ogrzewać w
probówce (lub kolbie). Wydzielone pary wprowadzać do naczynia z roztworem
bromu w CCl4 lub w wodzie, lub do roztworu KMnO4. Wszystkie te odczynniki
szybko reagujÄ… z alkenami i odbarwiajÄ… siÄ™:
(C2H4)n nC2H4
C2H4 + Br2 BrCH2CH2Br lub
Obserwacje:
Próbka polietylenu pod wpływem ogrzewania topi się i rozkłada. Pary
wprowadzone do roztworu bromu w czterochlorku węgla (wody bromowej)
odbarwiają roztwór.
W przypadku użycia KMnO4 obserwujemy odbarwienie się roztworu i wytrącanie
brunatnego osadu.
- 5 -