1. Metody otrzymywania etanolu.

• Fermentacja.

• Uwodnienie alkenów.

• Reakcja halogenoalkanów z zasadami w środowisku wodnym.

1. Jak otrzymuje się papier?

Papier wytwarza się na maszynie papierniczej z odpowiednio przygotowanej zawiesiny włókien głownie roślinny, w wodzie. Właściwą strukturę i wytrzymałość uzyskuje papier z właściwie spliśnionych włókien. Jeśli papier jest wytwarzany z kilku półproduktów włóknistych to dozuje się je przed lub po ich zmieleniu. Do tak skomponowanej masy dodaje się także różne dodatki organiczne i mineralne, tzw. dodatki masowe.
Oczyszczona i przesortowana masa jest podawana ciągłym strumieniem na sito maszyny papierniczej, gdzie ulega częściowemu odwodnieniu. Po zejściu z sita wstęga papieru, za pomocą filców zostaje wprowadzona do sekcji prasowej, gdzie następuje dalsze odwadnianie wstęgi. Usunięcie reszty wody odbywa się w części suszącej maszyny. Następnie papier poddaje się gładzeniu na gładziarce oraz zaklejaniu powierzchniowemu dyspersją skrobiową w prasie klejarskiej. W końcowym etapie wstęga zostaje chłodzona i nawijana.

1. Scharakteryzować nawozy sztuczne.

Nawozy sztuczne - substancje wydobywane z ziemi i przetworzone lub produkowane chemicznie, wzbogacające glebę w składniki mineralne niezbędne dla rozwoju roślin, poprawiające strukturę gleby lub zmieniające jej kwasowość.

Do najważniejszych składników nawozów należą: azot (N), fosfor (P), potas (K).

1. Krótko opisać znane polimery.

Polietylen (PE) – polimer etenu, folie, jest odporny chemicznie, biały lub przezroczysty, tłusty w dotyku.

Polipropylen (PP) - bardziej wytrzymały i odporny chemicznie, o wyższej temperaturze topnienia niż polietylen, ale trudniejszy w obróbce; łatwo się go barwi na żywe kolory; przykładowe zastosowania: wykładziny, rury, pojemniki, zabawki.

Polistyren (PS) - tworzywo konstrukcyjne, kruche ale wytrzymałe na zgniatanie.

Polichlorek winylu (PCW) - wykazuje dużą odporność na działanie stężonych kwasów i zasad, produkuje się z niego panele podłogowe, rurki i węże, często występuje jako składnik klejów i lakierów.

Teflon Politetrafluoroetylen (PTFE) - charakteryzuje się dużym napięciem powierzchniowym oraz jest wyjątkowo odporny chemicznie, ma też dość wysoką odporność termiczną, ale jest bardzo kosztowny i trudny w obróbce.

1. Podać znane stopy metali i zastosowanie.

Duraluminium - w lotnictwie do części konstrukcyjnych,skateboardingu w konstrukcji trucków; niegdyś także do ram naziemnych pojazdów sportowych, itp.

Brąz -  stosowane są na części do przemysłu chemicznego, elementy pracujące w wodzie morskiej, monety, styki ślizgowe, części łożysk, wały, śruby, sita.

Mosiądz - produkcja instrumentów muzycznych, wyrób sztucznej biżuterii, produkcja polskich monet (1, 2 i 5 groszy).

Stal - karoseria samochodów, pokrycia dachu i elewacji, puszki do konserw, konstrukcje budowlane, kadłuby statków, platformy morskie.

1. Czym jest indeks terapeutyczny?

Indeks terapeutyczny -  stosunek dawki leku wywołującej objawy toksyczne do dawki wywołującej efekt terapeutyczny.

1. Podać nazwy programów do rysowania wzorów chemicznych.

• IsisDraw

• ChemSketch

• ChemOffice

1. Specjalistyczne portale i bazy danych.

• www.pubmed.gov

• www.biotechnologia.pl

• www.farmacja.pl

1. Podać nazwy jednostek stosowanych w elektrochemii oraz napisać zależność pomiędzy nimi.

Amper: [A]natężenie prądu -> A = C/s = V/Ω

Volt: [V] napięcie -> V = J/C = W/A

Om: [Ω]opór -> Ω = V/A

Wat: [W] moc -> W = V∙A

Farad: [F] pojemność elektryczna -> F =C/V

Dżul: [J] praca -> J = N∙m = W∙s

Kulomb: [C] ładunek elektryczny -> C = A∙s = F∙V

1. Zbuduj najprostsze ogniwo.
   Najprostsze ogniwo – ogniwo Volty:
   K: Zn -> Zn²⁺ + 2e
   A: Cu²⁺ + 2e -> Cu
   Zn + Cu²⁺ -> Zn²⁺ + Cu
   (-) Zn|H₂SO₄ |Cu (+)

2. Czy elektrolitem w baterii może być kwas i/lub zasada? Odpowiedź uzasadnić.
   W bateriach alkalicznych elektrolitem jest KOH, zaś w akumulator ołowiowych – PbO₂ oraz H₂SO₄.
   PbO₂ + SO₄^2- + 4H⁺ +2e -> PbSO₄ + 2H₂O
   Pb + SO₄^2- -> PbSO₄ + 2e
   Kwasy I zasady są mocnymi elektrolitami, dysocjują na jony, którą są zdolne do przenoszenia ładunków pomiędzy elektrodami. Występuje przewodnictwo jonowe (kationowe lub anionowe), czyli w roztworze znajdują się jony, które przewodzą prąd elektryczny.
   Elektrolity dzielimy na:

• Elektrolity I – wodne roztwory soli, kwasów i zasad

• Elektrolity II – płynne i stałe.

1. Kto wprowadził prąd zmienny do szwedzkiego zastosowania komercyjnego? Napisać dlaczego prąd zmienny łatwiej przesłać na dużą odległość.
   Prąd zmienny do szwedzkiego zastosowania komercyjnego wprowadził
   Na duże odległości przesyła się prąd zmienny o niskim natężeniu i wysokim napięciu. W prądzie zmiennym o wiele łatwiejsze jest wytworzenie takich paramentów. Ponadto prąd zmienny nie generuje dużego oporu na ceramicznych kondensatorach przez co są małe straty w przesyłce prądu.

2. Podaj prawo Ohma oraz jakie jednostki tam występują.
   Prawo Ohma: Natężenie prądu jest proporcjonalne do napięcia występującego pomiędzy końcami przewodnika.
   U = R∙I
   Jednostki:

• I – natężenie -> A – amper

• U – napięcie -> V – wolt

• R – opór - > Ω - om

1. Opisać kilka zastosowań elektrolizy. Czy podane zastosowania można zrealizować innymi, nie elektrochemicznymi metodami?

• Produkcja metali: aluminium, lit, sód, potas.

• Produkcja rozmaitych związków chemicznych: KOH, NaOH, NaCl, KCl.

• Produkcja gazów: H₂, Cl₂, O₂.

• Galwanizacja: pokrywanie cienką warstwą metalu innego metalu.
  Podane zastosowanie (część z nich) można zrealizować innymi, nie elektrochemicznymi metodami, np. produkcję rozmaitych związków chemicznych.

1. Przedstawić wiadomości dotyczące stali nierdzewne. (Różne składy stopów oraz wynikające z tego korzyści).

Stal nierdzewna:

• Stal austeniczna – stop żelaza (Fe γ) i węgla (18-8 chromowo-niklową). Najpopularniejsza, odporna na korozję, posiada dużą wytrzymałość mechaniczną.

• Stal ferrytyczna – stop żelaza (Fe α i Fe σ) i węgla, zawiera domieszki chromu, molibdenu i tytanu. Charakteryzuje się niższą odpornością na korozję i wytrzymałością mechaniczną niż stal austeniczna.

• Stal martenzytyczna – stop żelaza (Fe α) i węgla, zawiera chrom. Charakteryzuje się dużą twardością, wytrzymałością oraz małą odpornością na korozję. Jest plastyczna i posiada własności magnetyczne.

1. Zaproponuj układ do elektrolitycznego pokrywania warstwą metali: niklu, cynku, miedzi, srebra, złota i chromu. Podać reakcje elektrodowe. (Jaki elektrolit, do jakiej elektrody podłączyć pokrywany przedmiot, z czego powinna być wykonana druga elektroda)

Układ generalnie jest uniwersalny. Anoda powinna być wykonana z metalu, którym chcemy pokryć dany przedmiot (katodę) – aby uzupełnić ubytek jonów w roztworze. Roztwór powinien zawierać jony metalu, którym pokrywamy przedmiot.
Przykład: Posrebrzanie.
Metal, który chcemy posrebrzyć podłączamy do ujemnego bieguna. Do dodatniego bieguna podłączamy srebrną blaszkę. Całość zanurzamy w roztworze AgNO₃.

1. Napisać reakcje elektrodowe podczas elektrolizy: siarczanu (VI) sodu, azotanu miedzi, chlorku cynku, zasady sodowej, kwasu siarkowego oraz wodorotlenku litu.

Na₂SO₄

K (-): 2 H₂O + 2e -> H₂ + 2 OH^-

A (+): H₂O -> ½ O₂ + 2 H⁺ + 2e

CuNO₃

K (-): Cu²⁺ + 2e -> Cu

A (+): H₂O -> ½ O₂ + 2 H⁺ + 2e

ZnCl₂

K (-): Zn²⁺ + 2e -> Zn

A (+): 2 Cl^- -> Cl₂ + 2e

NaOH, LiOH

K (-): 2 H₂O + 2e -> H₂ + 2 OH^-

A (+): 2 OH^- -> ½ O₂ + H₂O + 2e

H₂SO₄

K (-): 2 H⁺ + 2e -> H₂

A (+): H₂O -> ½ O₂ + 2 H⁺ + 2e

1. W jaki sposób otrzymać czysty tlen za pomocą elektrolizy.

Przez elektrolizę wody.

K (-): 2 H₂O + 2e -> H₂ + 2 OH^-

A (+): H₂O -> ½ O₂ + 2 H⁺ + 2e

1. Krótko uzasadnić dlaczego glin mimo konfiguracji elektronowej powłoki walencyjnej 3s²p¹ tworzy związki, w których jest trójwartościowy?

Glin pomimo takiej konfiguracji elektronowej powłoki walencyjnej tworzy związki, w których jest trójwartościowy, ponieważ przechodzi w stan wzbudzenia, tzn. atom dąży do uzyskania na powłoce walencyjnej jak największej liczby elektronów niesparowanych oraz ulega jonizacji. W stanie wzbudzonym powłoka walencyjna glinu ma konfigurację: 3s¹3p² (ma trzy elektrony niesparowane).

1. Co to jest aluminotermia? Napisać równanie reakcji, w której ta metoda jest wykorzystywana do otrzymywania chromu.

Aluminotermia – proces metalurgiczny, w którym można wyprodukować różne metale, poprzez redukcję ich tlenków sproszkowanym lub zgranulowanym glinem. Tworzy się mieszanina termitowa, która reaguje z wydzieleniem dużych ilości ciepła.

Cr₂O₃ + 2 Al -> 2 Cr + Al₂O₃ + energia

1. Napisać reakcję otrzymywania najbardziej prostego borowodoru.

3 NaBH₄ + 4 BF₃ -> 2 B₂H₆ + 3 NaBF₄

Na skalę przemysłową: 2 BF₃ + 6 NaH -> B₂H₆ + 6 NaF

1. Diament i grafit są odmianami alotropowymi węgla. Podać jakiej hybrydyzacji uległy atomy tego pierwiastka, tworząc te odmiany i uzasadnić, dlaczego grafit przewodzi prąd elektryczny, a diament nie.

Diament - hybrydyzacja sp³.

Grafit – hybrydyzacja sp².

Grafit przewodzi prąd elektryczny, ponieważ w jego strukturze znajdują się zdelokalizowane elektrony, które umożliwiają przewodzenie prądu.

1. Sposób produkcji szkła typu „float”.

Proces produkcji szkła płaskiego (szyb), które nie posiada zniekształceń i wad optycznych.

Proces produkcji:
Zestaw szklarski: piasek szklarski, węglan sodu, wapień, dolomit, tlenek glinu oraz inne substancje (barwniki lub zmieniające właściwości fizyczne i chemiczne szkła).
Otrzymaną mieszaninę surowców podgrzewa się do 1500⁰C (topienie szkła), a następnie obniża do 1200⁰Cm aby uzyskać jednakową gęstość mieszaniny.

Stopione szkło wraz z roztopionym metalem (np. cyna) wkłada się do wanny flotacyjnej. Etap ten przebiega w atmosferze ochronnej (azotu i wodoru), która chroni przed utlenieniem metalu (cyny).
Następnym etapem jest polerowanie ogniowe, które usuwa wszelkie zniekształcenia.
Temperatura szkła jest stopniowo zmniejszana, aż do 600⁰C. Następuje wyciąganie wstęgi szkła z wanny i jej stopniowe ochładzanie. Taka wstęga może być pokryta różnymi substancjami. Na końcu wstęga jest cięta na kawałki.