II TERMIN POPR. CH. OG. I ANALIT. 27.02.2008
Zmieszano 10g NaOH + 10g CH3COOH Łączna objętość roztworu wynosi 4 litry. Czy którejś substancji użyto w nadmiarze?.............. (.......... -%) Mcz. NaOH=40 Mcz. CH3COOH=60 Mcz. CH3COONa= 82 Ile gramów CH3COONa powstanie? Obliczyć pH
NaOH użyto w ilości 150% (inaczej: o 50% za dużo). Octanu sodu powstanie 13,7 g; pH = ok. 12,3
Punkt równoważnikowy podczas (dowolnego) miareczkowania, jest to moment, w którym .............................
Proporcja liczby moli substratów równa jest […]
Ile mg Na2C2O4 o Mcz.=134,0 odważyć, aby zużyć 15,00 ml 0,02001 M (0,10005 N) roztworu KMnO4 ? (wynik podać z dokł. 0,1%)
Brak równań lub błędne współczynniki (a przecież tę reakcję wykonywano praktycznie podczas ćwiczeń...); niedozwolone zaokrąglania. Wynik podany przez kalkulator: 100,55025 mg należy zapisać jako 100,6 mg
Sporządzić 300 ml 1 M NH3 mając do dyspozycji 25-procentowy roztwór NH3 o gęstości 0,93 g/ml. Ile ml tego roztworu należy pobrać?
Ok. 22 ml
Odczyn wodnego roztworu kwaśnego węglanu amonu (wodorowęglanu amonu) NH4HCO3 jest .............. . Napisać równania reakcji i nazwać je: elektroliza, hydroliza, dysocjacja, hydratacja (?)
Nagminne mylenie nazw procesów (!); zarówno kation jak i anion tej soli hydrolizują, bo oba pochodzą od słabych elektrolitów - łącznym wynikiem jest odczyn (w przybliżeniu) neutralny
Napisać równanie reakcji dwumetyloaminy CH3-NH-CH3 (słaba zasada, pochodna amoniaku), z kwasem solnym.
Nagminne zapisywanie wodoru H2 (!) jako produktu. Brak zaznaczenia ładunku powstającego kationu
Co to jest i w jaki sposób powstaje cząsteczkowy orbital antywiążący ?
Nikt nie wspomniał o odejmowaniu amplitud i zmniejszeniu gęstości elektronowej w wyniku tej kombinacji liniowej orbitali atomowych.
Rozpuszczono 15 g NaOH w 45 g wody. Obliczyć stężenie procentowe otrzymanego roztworu.
25%
Pierwiastek X ma liczbę atomową 6. Podać rozkład elektronów w atomie, zaznaczyć elektrony walencyjne. Ile wiązań atomowych tworzy atom tego pierwiastka w typowych związkach (z wodorem). Jaki kształt ma taka cząsteczka ? Czy taka substancja ma właściwości kwasowe, czy zasadowe, czy zdolna jest do tworzenia związków kompleksowych? (uzasadnić)
rozkł. elektronów: …………………………. Skład XH.... kształt tej cząsteczki (wartości kątów): ………… kwas czy zasada? Tworzy kompleksy?
Cztery elektrony walencyjne; w związku z wodorem (XH4, tetraedryczny; kąty nie 90 stopni, ale ok. 109 stopni) brak zarówno (walencyjnych) par elektronowych, jak i luk elektronowych. Związek nie jest więc ani kwasem, ani zasadą Lewisa; nie tworzy kompleksów
Opisać, jak sprawdzić praktycznie, czy negatywny wynik testu w analizie jakościowej spowodowany jest nieobecnością wykrywanego składnika, czy też błędem w pracy laboratoryjnej?
Przeprowadzić np. równolegle test z dodatkiem badanej substancji - i porównać wyniki
Określić konfigurację przestrzenną (przytoczyć obliczenia) wokół zaznaczonych atomów w cząsteczce etanolu; nazwać kształt ułożenia wiązań CH3 - CH2 - O - H
Brak rachunków lub błędne rachunki; operowanie pojęciami chemii kwantowej (hybrydyzacja). Nagminne niewłaściwe nazwy kształtu. We wszystkich trzech przypadkach podstawą kalkulacji jest tetraedr (a nie piramida). Rozłożenie wiązań (kształt tego fragmentu cząsteczki) jest zbliżone do tetraedru w pierwszym i drugim przypadku, a w trzecim kształt jest kątowy (zgięty) - a nie tetraedryczny (bo są to tutaj DWA wiązania; a ich ułożenie w przestrzeni może być tylko liniowe lub zgięte (kątowe). Piramida - to TRZY podstawniki i wiązania, a tetraedr - to CZTERY podstawniki i wiązania).
Napisać równanie połówkowe z udziałem etanolu, w środowisku alkalicznym:
C2H5OH → CO3 2 Czy etanol jest reduktorem, czy utleniaczem w tym procesie (uzasadnić)
Błędy identyczne (!) jak w poprzednich testach: równanie zapisywane zarówno z jonami wodorowymi jak i wodorotlenkowymi; brak wyliczenia liczby elektronów, błędy w określeniu roli etanolu.
EGZAMIN POPR. Z CHEMII ………………Gdańsk 20 lutego 2008
Na zmiareczkowanie 140,0 mg jonów Fe2+ zużyto 5,02 ml roztworu KMnO4. Jakie jest stężenie molowe lub normalne KMnO4 ? M.at Fe = 55,85 (wynik podać z dokładnością do 0,1%)
Niekiedy zadanie jest rozwiązywane bez napisania równania reakcji!
Ciągle niejednoznaczny jest wymóg zaokrąglenia z dokładnością do 0,1%. Wynik wyświetlony przez kalkulator: 0,0998691 M należy podać z dokładnością (tutaj) do trzech cyfr znaczących
Do 150 ml roztworu zawierającego 0.80 g NaOH dodano 50,0 ml 0,2000 M H2SO4. Obliczyć pH po zajściu reakcji. Ilu procentom miareczkowania odpowiada opisana sytuacja? Mcz. NaOH 40,00
Ilości są stechiometryczne (PR), powstaje sól o odczynie neutralnym
Zbiornik wody o wymiarach: średnica 20 m, głębokość 3 m, został skażony przez rozpuszczenie 200 g preparatu rtęci o zawartości 12 % Hg. Obliczyć skażenie wody rtęcią w jednostkach ppb.
Częste problemy z obliczeniem pojemności zbiornika, przeliczeniem na kilogramy (lub gramy)
Uzupełnić równanie połówkowe w środowisku zasadowym: (krok po kroku, bez stosowania stopni utlenienia)
S2O32 → SO42
Brak obliczenia liczby elektronów, zapis zarówno z anionami wodorotlenkowymi, jak i kationami wodorowymi
Wskaźniki pH są to substancje o charakterze 1. ........ 2. ......... 3........ Do żółtego roztworu oranżu metylowego dodano kwas solny. Zmiana barwy na różową, jest wynikiem następujących procesów: ........
Brak zdefiniowania wskaźnika, brak powołania się na zastosowanie prawa równowagi chemicznej w stosunku do procesu dysocjacji wskaźnika
Przy użyciu met. VSEPR określić przestrzenne ułożenie wiązań wokół atomu siarki i węgla w cząsteczce HSCN. Przytoczyć rachunki, nazwać konfiguracje
Błędna przytoczenie liczby wiązań poszczególnym atomom. Nagminne błędy w nazwaniu konfiguracji. Określenie „płaska” nie ma sensu w odniesieniu do struktury trójpunktowej: trzy punkty ZAWSZE leżą na płaszczyźnie.
Co to są bufory (wg. klasyfikacji Brönsteda). Jaki proces zachodzi po dodaniu niezbyt wielkiej ilości HCl do buforu octanowego. Jak bardzo w wyniku tego zmieni się pH?
Brak sformułowania, że bufory są mieszaniną SŁABYCH elektrolitów.
Co to jest wiązanie wodorowe? Podać przykład występowania.: narysować przykład cząsteczki i zaznaczyć wiązanie wodorowe. Jak zaistnienie w.w. wpływa na właściwości fizyczne substancji (przykład)?
Nieścisłe sformułowanie - pomiędzy jakimi atomami tworzy się w.w. Nagminnie mylone jest to z klasyfikacją Kwa/zasad Lewisa (posiadanie pary elektronowej)
Prawo iloczynu jonowego wody. Czy ma zastosowanie do bardzo czystej wody? ..............., a do roztworu NaOH? .................
Mylenie pojęć: iloczyn, suma, stężenie jonów wodorowych oraz pH; brak sformułowania o stałości iloczynu
I TERMIN EGZAMINU Z CHEMII ..................... Gdańsk 4 lutego 2008
Na zmiareczkowanie 112,3 mg CaCO3 (M.cz. = 100,0) zużyto wobec oranżu metylowego 10,15 ml HCl. Jakie jest stężenie molowe HCl? (wynik podać z dokładnością do 0,1%)
kalkulator podaje 0,2212807882 M Dokładność 0,1% oznacza (tutaj) cztery cyfry znaczące. Wynik w postaci: 0,221 lub wręcz 0,2 - jest niepoprawny. Problem wzbudził wiele emocji - więc przypominam, że zwracałem na niego uwagę - i odsyłałem do opracowania, które powinno być wystarczająco przekonujące: http://www.chem.univ.gda.pl/~tomek/rachunkowe.htm
** 0,1% nie oznacza 0,001, a więc trzeciego miejsca po przecinku - ale jedną tysięczną część podawanej wartości - i trzeba ją obliczyć (lub oszacować według podanego prostego schematu). Inne rozumienie jest nielogicznością!
Dodałem właśnie na stronie krótki komentarz... **
Do 350 ml roztworu zawierającego 1,20 g CH3COOH dodano 150 ml 0,2 M NaOH. Obliczyć pH po zajściu reakcji. Ilu procentom miareczkowania odpowiada opisana sytuacja? M.cz. CH3COOH 60,0; NaOH 40,0; H2O 18,0 Ka CH3COOH = 10-5 lg2 = 0,3 lg5 = 0,7
mieszanina bardzo słabej zasady (octan sodu) i mocnej zasady (NaOH) o stężeniu 0,02M. pH= ok. 12,3 150%
Jakościowa, przybliżona reguła doboru wskaźnika w miareczkowaniu alkacymetrycznym substancji "A" za pomocą roztworu "B" (logiczny tok rozumowania):
np. wybór wskaźnika podczas miareczkowania amoniaku (słaba zasada)
Równanie reakcji metyloaminy CH3NH2 (słaba zasada, pochodna amoniaku) z kwasem ……………..
brak wzmianki o PR; brak wyraźnego uzasadnienia (równania hydrolizy), dlaczego tutaj roztwór ma odczyn kwasowy; błędy w równaniu reakcji z metyloaminą
Co to jest wiązanie wodorowe? Podać przykład występowania.: narysować przykład cząsteczki i zaznaczyć wiązanie wodorowe. Jak zaistnienie w.w. wpływa na właściwości fizyczne substancji (przykład)?
błędne wskazanie na oddziaływanie pomiędzy dwoma atomami wodoru, mylenie elektroujemności z obecnością par elektronowych
Definicja utleniacza: …….
Aby wykryć właściwości utleniające nieznanej substancji, należy dodać do niego substancji o właściwościach …, np. ….
W obecności utleniacza następuje zmiana barwy z: …… na: ….… , w wyniku procesu ….. dodanego odczynnika.
często proponuje się nadmanganian jako odczynnik w tym teście. Błędny opis zmian barwy, brak wzmianki o skrobi
Co to jest kationit sulfonowy (wzór) ? Jaki proces zachodzi podczas reakcji roztworu NaCl z kationitem sulfonowym (w formie kwasowej) ?
błędne wzory kationitu
Opis techniki chromatograficznej:
mylenie z kolorymetrią; częste używanie terminu "rozdział barwy" - w znaczeniu "rozdział barwników"
Pierwiastek ma liczbę atomową 5.
Rozkład elektronów w atomie w stanie wzbudzonym: .......................................................................
Ile wiązań atomowych tworzy ten atom w cząsteczce typowego związku z wodorem: ..... wzór tego związku: XH..
Jaka jest ich konfiguracja przestrzenna (kształt cząsteczki) ? ................................
Czy związek z wodorem ma charakter kwasowy, czy zasadowy ? ................... (dlaczego ?)
Czy zdolny jest do tworzenia związków kompleksowych ? .................. (dlaczego ?)
brak poprawnego opisu obsadzenia orbitali; brak rozróżnienia elektronów walencyjnych, błędna definicja Lewisa, nagminne niewłaściwe nazywanie struktury płaskiej - tetraedryczną
Uzupełnić równanie połówkowe w środowisku zasadowym: (krok po kroku, bez stosowania stopni utlenienia)
NO3 → NH3
zapis z kationami wodorowymi, brak wyliczonej liczby elektronów
1. równanie reakcji - wskaźnik - zasady rachunku na liczbach przybliżonych
2. stechiometria (liczba moli/stężenie molowe) - jaki skład po zajściu reakcji - co wpływa decydująco na wartość pH
3. sprecyzować etap miareczkowania, dobór wskaźnika ma być wynikiem końcowym logicznego rozumowania, a nie przesłanką początkową. Równanie reakcji z aminą
4. zdefiniować ten rodzaj oddziaływania, narysować przykład (wzory z zaznaczonym wiązaniem w.) opisać skutki makroskopowe, podać przykłady
5. jaki charakter (cechy ogólne) ma odczynnik, zaproponować konkretny przykład takiego odczynnika, opisać wynik reakcji
6. wzór kationitu, równanie reakcji
7. opisać stałe elementy wszystkich technik chromatograficznych; co jest przyczyną rozdziału mieszaniny substancji; podać: jaka wielkość liczbowa jest charakterystyczna dla poszczególnych składników w chromatografii cienkowarstwowej
8. podać rozwiązanie nie w oparciu o odręczny układ okresowy, ale o przytoczony tok opisu obsadzenia orbitali. Dalsze wnioski także wyjaśnić poprzedzającym opisem
9. w kolejnych linijkach kolejne etapy procedury równania połówkowego, bez stopni utlenienia, w końcowym równaniu mają być aniony wodorotlenkowe, a nie kationy wodorowe
W wyniku spalenia próbki związku zawierającego jedynie wodór, węgiel oraz azot - otrzymano 0,45 g H2O, 2,2 g CO2 oraz 0,56 l azotu N2 (warunki “normalne”). Podać wzór empiryczny związku. M.at. : węgiel-12; azot-14; tlen-16
HCN; często zapominano, że 22,4 l azotu N2 - to 2 mole atomów N
Porcję roztworu słabej zasady B: podzielono na dwie równe części: pierwszą zmiareczkowano za pomocą HCl (wobec oranżu metylowego), i otrzymany roztwór dodano do pozostawionej niezmienionej pierwszej części zasady.
pH mieszaniny wynosiło 4,0. Obliczyć pKb słabej zasady
sytuacja identyczna, jak podczas miareczkowania słabej zasady, w 50%. A więc jak dla buforu o identycznych stężeniach składników; w konsekwencji pH=pKa. Najczęściej podawano rozwiązanie bez jakichkolwiek przesłanek (obliczeń), pomimo prośby o umieszczanie w pracy wszystkich niezbędnych etapów rozumowania
Na zmiareczkowanie 0,1111 g Na2CO3 wobec oranżu metylowego zużyto 10,05 ml kwasu siarkowego H2SO4.
Obliczyć jego stężenie molowe lub normalne (z dokł. do 0,1 %)
częste jest lekceważenie zasad rachunku na liczbach przybliżonych (i regułach zaokrąglania). Prawidłowy wynik: 0,1043 M (0,2086 N); odpowiedź: 0,1 jest nie do przyjęcia! http://www.chem.univ.gda.pl/~tomek/rachunkowe.htm
Na czym opierają się techniki chromatograficzne?
jedynie 2 osoby opisują (bardzo niekompletnie) podstawy metody. Mylenie najczęściej z kolorymetrią (myląca zbieżność nazw?) Chromatografia była prezentowana na wykładzie: http://www.chem.univ.gda.pl/~tomek/chromatografia.htm
Co to jest cząsteczkowy orbital antywiążący * ? (z czego powstaje, właściwości geometryczne)
brak wyraźnego opisania co to jest orbital antywiążący; brak opisu z jakich orbitali atomowych powstaje orbital , brak opisu kształtu fragmentu cząsteczki, w którym występuje orbital .
Napisać równanie połówkowe utleniania rodanków w środowisku zasadowym (krok po kroku, bez stopni utlenienia):
SCN + … = SO4 + CO3 + NO3 + …
6 osób w ogóle nie próbowało rozwiązać tego zadania... Często nie obliczano liczby wolnych elektronów lub podawano zapis zarówno z protonami, jak i anionami wodorotlenkowymi http://www.chem.univ.gda.pl/~tomek/rownaniafragmenty.htm
Przy użyciu met. VSEPR określić przestrzenne ułożenie wiązań wokół atomu węgla, azotu i kolejnego węgla w cząsteczce amidu kwasu octowego: CH3 CO NH2 (przytoczyć niezbędne obliczenia, prawidłowo nazwać konfiguracją)
częsty brak obliczeń; błędne posługiwanie się pojęciami z chemii kwantowej (hybrydyzacja, orbitale s i p, ), błędy w słownym nazwaniu konfiguracji geometrycznej
Definicje (wraz z przykładem):
dysocjacja elektrolityczna.........
elektroliza.......
hydroliza.......
częsty błąd w zdefiniowaniu elektrolizy http://www.chem.univ.gda.pl/~tomek/textbook-errors.htm
POWTÓRNY EGZAMIN POPRAWKOWY …………………………………………….. 10 lutego 2009
Ogólny opis jodometrycznego oznaczania utleniaczy:
I ETAP: Do próbki pewnego utleniacza dodaje się ………….………………………….. (czego, ile, w jakiej postaci) Zachodzi reakcja (połówkowa): ……………….
w wyniku której powstaje…... w ilości (sprecyzować)…………………………………………………………………………………………………
II ETAP: Odmiareczkowuje się go następnie mianowanym roztworem ……. . Zachodzi reakcja (podać procedurę ustalenia równ. sumarycznego): ……………………..……………
Wskaźnik: ……. Punkt końcowy: ……………………………………………………..
Prawie nikt nie wyjaśnia co oznacza: w ilości stechiometrycznej do ....
Zmieszano 80 g NaOH + 100 g CH3COOH. Jakiej substancji użyto w nadmiarze …….. ile procent ilości teoretycznej?........... Ile octanu sodu powstanie?
2 mole NaOH + 1,67 mola CH3COOH, to nadmiar NaOH. Teoretyczna ilość NaOH to 1,67 mola. A więc 2 mole jest to ok 120% ilości teoretycznej.
Co to jest wiązanie wodorowe? Podać przykład występowania: narysować przykład cząsteczki i zaznaczyć w.w. Jak zaistnienie w.w. wpływa na właściwości fizyczne substancji (przykłady)?
Istnieje wiele (poza właściwościami wody) fizycznych skutków zaistnienia w.w.
Wskaźniki pH są to…………………….
Zmiana barwy wskaźnika po dodaniu kwasu lub zasady polega na …………………………………..
Nagminnie wskaźniki ich zmiany barwy łączone są z miareczkowaniem i punktem równoważnikowym, a w pytaniu nie ma ani słowa o miareczkowaniu. Niemal nikt nie powołuje się na Prawo Równowagi Chemicznej
Dysocjacja elektrolityczna: ………………………
przykład: …………………………………………,
Hydroliza: ………………………………………….
przykład: …………………………………………,
Elektroliza: ………………………………………..
Dwa przykłady sprzężonej pary kwas-zasada Bronsteda. 1 ……………….… oraz ………….……. 2 ………………….... oraz …………….……
Jaki jest związek pomiędzy wielkościami liczbowymi które określają ich właściwości kwasowe i zasadowe?
Ciągle nieliczne tylko osoby potrafią zdefiniować zależność liczbową
Słabe kwasy Bronsteda są to ……….
Niewiele osób definiuje słabe elektrolity
Roztwór I ma pH=2, roztwór II ma pH=8 W którym rozworze jest większe stężenie jonów wodorowych? …….. Ile razy? …………….
Stan równowagi chemicznej jest to sytuacja, w której szybkość reakcji w obu kierunkach jest jednakowa
Prawo Równowagi Chemicznej: dotyczy …………………………….…….
Treść: ……………………………………………………….
Nagminne jest powoływanie się na jakąś niesprecyzowaną równowagę, lub na równość stężeń substratów i produktów (!)
Na zmiareczkowanie 140,0 mg jonów Fe2+ zużyto 5,02 ml roztworu KMnO4. Jakie jest stężenie molowe lub normalne KMnO4 ? M.at Fe = 55,85 (wynik podać z dokładnością do 0,1%)
Częste przypadki rozwiązywania bez (!) napisania równania reakcji, nagminne błędy w zaokrąglaniu wyniku.
Równanie reakcji aniliny z kwasem solnym ………………………….
Równania połówkowe redoks oraz równanie sumaryczne anionów nadmanganianowych (powstaje MnO 2) z anionami szczawianowymi (powstaje anion węglanowy), w środowisku zasadowym 1. 2. Sumarycznie:
Część osób nie zna wzoru anionu szczawianowego (!)
Częsty jest zapis w środowisku kwasowym, a nie zasadowym
Określić metodą VSEPR konfigurację wokół zaznaczonych atomów formamidu
Częste włączanie pojęć chemii kwantowej, częste nieprawidłowe określenie słowne konfiguracji
POPRAWKOWY I BIOLOGIA ……………………………………………………………… 26 lutego 2009
Opis jodometrycznego oznaczania utleniaczy: Do próbki utleniacza ………… dodaje się ………….………. Zachodzi reakcja: ……………….
w wyniku której powstaje... w ilości ……………………………………………
Odmiareczkowuje się go następnie mianowanym roztworem ……. . Zachodzi reakcja: ……………….…
Wskaźnik: …….
Na jodometryczne miareczkowanie 103,5 mg K2Cr2O7 (Mcz. 294,2 , jest to utleniacz; powstaje Cr3+) zużyto 20,90 ml roztworu …..…
Jakie jest stężenie molowe lub normalne titranta (dokładność 0,1%)
To zadanie było -omawiane na wykładzie; -opisane na stronie WWW; -omawiane podczas repetytorium; -przytoczone wraz z typowymi błędami na tej stronie WWW nieco niżej. Powtórzone wreszcie w niezmienionej postaci na kolejnym egzaminie! Prawidłowo rozwiązało je 6 osób (11%) a 9 osób otrzymało „zero” punktów (no comment!!!) W dalszym ciągu ok. połowa osób nie potrafi zapisać chemizmu tych procesów!
Do 300 ml 0,3 M HCl w zlewce dodano 200 ml 0,2 M NaOH z biurety. Ilu procentom miareczkowania odpowiada taka sytuacja? ………
Obliczyć pH mieszaniny po reakcji
Do 0,09 mola HCl dodano 0,04 mola NaOH. Owe 0,04 mola jest to ok. 44% ilości teoretycznie niezbędnej (czyli osiągnięciu PR), a nie 125% ani 250%. Część osób myli liczbę moli ze stężeniem molowym.
Prawo Rozcieńczeń Ostwalda:
(dotyczy ………………………….)
Obliczyć procent dysocjacji 1 M roztworu amoniaku Kb= 10-5 .
14 osób otrzymało „0” Częsty błąd: 0,003 = 0,003%
Określić metodą VSEPR konfigurację wokół zaznaczonych atomów aniliny
czy anilina reaguje z kwasem np. solnym?
Błędne liczby atomowe, błędne liczby wiązań pojedynczych. Błędne sformułowanie konfiguracji; winno być: płaska; płaska; piramida. Niewiele osób potrafi zapisać równanie reakcji aminy z kwasem
Zdefiniować, podać przykłady Mocny kwas Bronsteda np. 1………….… 2……….……
Chodzi o dwie definicja: co to jest kwas Br.? Oraz: co jest "mocny" (elektrolit) - a tego niemal nikt nie definiuje.
Słaba zasada Bronsteda np. 1 ……….. 2 …………
Jak wyżej.
Przykład sprzężonej pary kwas-zasada Bronsteda. Jaki jest związek pomiędzy wielkościami liczbowymi które określają ich właściwości kwasowe i zasadowe?
90% osób nie potrafi odpowiedzieć na drugą część pytania (!) ; 23 osoby otrzymało „0” Podobnie z pozostałymi pytaniami… A są to terminy i definicje zupełnie podstawowe, których większość powinna być przyswojona w liceum.
Elektroliza
Nagminny popełniany znany i sygnalizowany błąd
Hydroliza
Związek kompleksowy np.
Reduktor (dwie definicje).
Kwas Lewisa
Orbital atomowy …….
Orbital cząsteczkowy …………
Wiążący orbital cząsteczkowy pi: ……..
Niemal nikt nie formułuje informacji o geometrii tego orbitala, brak wyraźnej wzmianki, że chodzi o sumowanie amplitud (niżej: o odejmowanie)
Antywiążący orbital cząsteczkowy sigma: ……….
Punkt równoważnikowy
I TERMIN EGZAMINU I BIOLOGIA …. 4 lutego 2009
Opis jodometrycznego oznaczania utleniaczy: Do próbki utleniacza ………… dodaje się ………….………. Zachodzi reakcja: ……………….
w wyniku której powstaje... w ilości ……………………………………………
Odmiareczkowuje się go następnie mianowanym roztworem ……. . Zachodzi reakcja: …………
Wskaźnik: …….
Na jodometryczne miareczkowanie 103,5 mg K2Cr2O7 (Mcz. 294,2 , jest to utleniacz; powstaje Cr3+) zużyto 20,90 ml roztworu …..…
Jakie jest stężenie molowe lub normalne titranta (dokładność 0,1%)
Brak opisu ile i w jakiej postaci dodaje się KI. Niemal wszyscy zapisują równanie reakcji z kationami Cu (odtworzone z pamięci!). Brak opisu ile jodu powstaje (stechiometryczna - w stosunku do którego substratu? Co to znaczy: stechiometryczna). Nagminny błąd: jako roztwór titranta podaje się: KI! Jak to: najpierw dodaje się KI, a potem jeszcze miareczkuje również za pomocą KI? Lub: miareczkowanie za pomocą KMnO4 lub Fe2+! Nagminne błędy w zapisie formuły tiosiarczanu (błędny skład lub błędne ładunki jonu). Brak ustalenia relacji pomiędzy reagentami. W dalszym ciągu część osób nie stosuje zasad rachunku na liczbach przybliżonych oraz zasad zaokrąglania. Oznaczenie jodometryczne było ostatnim zadaniem laboratoryjnym - wykonywane tuż przed zakończeniem zajęć! Bez komentarza pozostawiam fakt, że zadanie było na poprzednim terminie - zerowym, było też omawiane na wykładzie, jest opisane na stronie www oraz było omawiane na repetytorium!
Co to są, jak powstają i czym się różnią orbitale wiążące i antywiążące?
Powszechne utożsamianie orbitala wiążącego z orbitalem sigma, a antywiążącego - z orbitalem pi! Problem był już sygnalizowany na poprzednim terminie - z zerowym skutkiem! Dodatkowo mylony jest problem różnej reaktywności (a więc również: trwałości) substancji z wiązaniami sigma (mniej reaktywne) i z wiązaniami pi (często bardziej reaktywne, przekształcając się w wiązania sigma)
Do cylindrycznego zbiornika wody średnicy 30 m i głębokości 2 m wrzucono 200g preparatu talu o zawartości 7,5% Tl. Obliczyć skażenie wody talem w jednostkach ppb
16 osób nie zna wzoru obliczenia objętości walca!! Powszechnie oblicza się stężenie procentowe, podając je jako ppb, ale w postaci wielu tysięcy (!) jednostek. Zadanie było sygnalizowane na repetytorium. Nonszalancja!
Na czym polega błąd sformułowania ”odczyn niektórych soli sodowych jest zasadowy, ponieważ pochodzą one od mocnej zasady”
Jaki jest odczyn wodnego roztworu NaHCO3, i skąd pochodzi (nazwać ten związek)
Prawie nikt nie napisał, że odczyn zasadowy powodowany jest przez ew właściwości anionu soli sodowej (bo kation sodowy nie hydrolizuje jako że nie może powstawać żaden słaby elektrolit). Połowa osób nie potrafiła nazwać tej substancji. Ok 10 osób podało odczyn kwasowy. Przypominam, że ten przykład był (sarkastycznie) sygnalizowany już na pierwszym wykładzie, omawiano go również przy okazji klasyfikacji Bronsteda, sprawdzano praktycznie te właściwości na ćwiczeniach z pH-metrii!
Jakościowy, przybliżony tok rozumowania przy doborze wskaźnika w miareczkowaniu alkacymetrycznym substancji „A” za pomocą substancji „B”. Np. miareczkowanie dwumetyloaminy (CH3)2NH (słaba zasada, pochodna amoniaku)
Szkic zmian pH podczas tego miareczkowania
Brak wzmianki w słownym opisie - o Punkcie Równoważnikowym. Ponad połowa osób nie potrafi zapisać równania reakcji typowej zasady azotowej z kwasem! Powiela wielokrotnie sygnalizowany błąd polegający na rozpadzie cząsteczki aminy! Błędy w rysunku krzywej miareczkowania oraz zaznaczeniu PR oraz wartości pH jaka odpowiada temu miareczkowaniu
Prawo Równowagi Chemicznej
Brak jakiejkolwiek wzmianki o jakimkolwiek równaniu, oraz o stałości ułamka. Zamiast prawa równowagi mętne wzmianki, że w stanie równowagi ilości reagentów są sobie równe!!! Jedno z najbardziej podstawowych i użytecznych praw chemicznych, wielokrotnie omawiane, również przy opisie funkcjonowania wskaźników pH... 55 osób otrzymało 0 pkt za to pytanie (ok. połowa w ogóle nie usiłowała odpowiedzieć!)
Ile ml 20-procentowego roztworu amoniaku d=0,91 g/ml (Mcz 17) należy odmierzyć, aby sporządzić 2 l 2M roztworu NH3?
Ciągle pojawiają się problemy z mnożeniem gęstości przez np masę cząsteczkową!
Dla odwracalnej egzotermicznej reakcji substrat produkt + ciepło
Jak zmieni się - po dodaniu katalizatora:
- wartość liczbowa stałej równowagi ”K”
-wydajność procentowa produktu w stanie równowagi
-czas ustalania się stanu równowagi
-czas połówkowy
-Ilość wydzielonej energii
-energia aktywacji
Na diagramie błędnie zaznaczane energie substratów i produktów, brak wyraźnego wskazania na rysunku - co to jest energia aktywacji i co to jest entalpia. Wiele osób rysuje tu krzywe miareczkowania!
Określić metodą VSEPR konfigurację cząsteczki amidu kwasu mrówkowego, o budowie
19 osób w ogóle nie usiłowało odpowiadać na to pytanie!
Pierwiastek X ma liczbę atomową 14. Podać rozkład elektronów w atomie w stanie wzbudzonym, zaznaczyć el. walencyjne
1s2 2s2 2p2p2p2 3s13p1p1p1 lub zhybrydyzowane 3(sp3)4 (łącznie wszystkich elektronów 14, walencyjnych 4, a więc 4 grupa Układu Okresowego - i wszystko to, co z tego faktu wynika...)
Ile wiązań atomowych tworzy atom tego pierwiastka w typowym związku z wodorem? cztery
Wzór cząsteczki wodorku: XH4
Czy taka cząsteczka jest kwasem czy zasadą Lewisa nie jest ani kwasem, ani zasadą (brak zarówno wolnych par elektronów walencyjnych, jak i luk elektronowych) Czy jest zdolna do tworzenia związków kompleksowych? nie (ani w charakterze ligandu ani jako atom koordynujący; jak wyżej...)
Jaki kształt ma taka cząsteczka (met VSEPR) tetraedr Przytoczyć obliczenia N=4+4+0=8 P=8/4=4 (do dalszych rozważań - struktura tetraedryczna)
Prawo iloczynu jonowego wody: na końcu opisu formuły matematycznej powinno być: jest stały (niezmienny)
Stosuje się do: (tylko bardzo czystej wody; rozc. roztworów mocnych kwasów i zasad) do wody, jak i wszystkich roztworów wodnych (tak rozcieńczonych, aby różnice pomiędzy aktywnością a stężeniem były niezbyt istotne).
Opis jodometrycznego oznaczania utleniaczy: Do próbki utleniacza ………. dodaje się … ………. ………. . Zachodzi reakcja: ………………. w wyniku której powstaje... w ilości stechiometrycznej w stosunku do utleniacza (stechiometryczna czyli taka, że proporcja liczb moli tych reagentów jest taka sama jak proporcja odpowiednich współczynników w poprawnie zapisanym równaniu redoks Odmiareczkowuje się go następnie mianowanym roztworem ……. . Zachodzi reakcja: ………… Wskaźnik: …….
Na jodometryczne miareczkowanie 103,5 mg K2Cr2O7 (Mcz. 294,2 , jest to utleniacz; powstaje Cr3+) zużyto 20,90 ml roztworu ……
Jakie jest stężenie molowe lub normalne titranta (dokładność 0,1%)
wygodniejsze jest obliczenie stężenia normalnego. Z równania połówkowego wynika: 1 mol K2Cr2O7 = 6 val K2Cr2O7
Wynik podany przez kalkulator: CN = 0,100995 N należy zaokrąglić i zapisać w postaci 4 cyfr znaczących: ....... 0,1009 czy 0,1001 czy 0,101 czy 0,1010 ?
Obliczenia z użyciem relacji molowej są bardziej żmudne. Z równań wynika:
Cr2O7 → 3 I2
3 I2 + 6 S2O3 Stąd relacja: 6 moli S2O3 → 1 mol Cr2O7
Uzupełnić równania połówkowe oraz sumaryczne przemiany w środowisku zasadowym: (krok po kroku, bez stopni utlenienia; jaką rolę pełnią oba substraty?)
SCN → SO42 + CO32 + NO3 MnO4 → MnO2
Najpierw zapisuje się (kompletne!) równanie połówkowe z kationami wodorowymi, dodaje obustronnie odpowiednią liczbę anionów wodorotlenkowych, i redukuje cząsteczki powstałej wody
SCN + 20 OH → SO42 + CO32 + NO3 + 10 H2O + 16e (oddaje elektrony, a więc jest to reduktor)
MnO4 + 2 H2O + 3e → MnO2 + 4 OH (a więc utleniacz)
przed zsumowaniem oba równania trzeba odpowiednio pomnożyć przez liczby wynikające z Najmniejszej Wspólnej Wielokrotności...
Co to jest kationit sulfonowy? Jaki proces zachodzi podczas reakcji roztworu NaCl z kationitom sulfonowym w formie kwasowej ?
No, nie: nie ma on takiej budowy H+ SO3
Do 150 ml roztworu zawierającego 1,2 g CH3COOH dodano 50 ml 0,2 M NaOH. Obliczyć pH po zajściu reakcji. Ilu procentom miareczkowania odpowiada opisana sytuacja? Mcz CH3COOH 60 NaOH 40 H2O 18 Ka CH3COOH = 10-5
Zmieszano kwas octowy z niedomiarem NaOH; powstanie octan sodu (i kwas octowy); mieszanina słabej zasady i słabego kwasu - a więc bufor. Akurat tutaj oba składniki w identycznych stężeniach, a więc pH = pKa =5 Typowy błąd to nie uwzględnienie że obie substancje reagują ze sobą. Od początkowego stężenia molowego (!) kwasu octowego odejmowano liczbę moli (!) NaOH
Co to są cząsteczkowe orbitale σ i π ? Z czego i jak powstają? Jakie właściwości mają związki mające takie wiązania?
Brak wyjaśnienia co to jest orbital cząsteczkowy. Mylenie orbitala sigma z orbitalem wiążącym (orbitala pi z antywiążącym). Brak wzmianek o różnym rodzaju geometrii obu wiązań oraz o różnej łatwości pochłaniania światła
Jakościowy test wykrywania pewnego składnika dał wynik negatywny. Jak doświadczalnie rozstrzygnąć, czy przyczyną była nieobecność składnika czy błąd doświadczalny?
Ile mg CaCO3 o Mcz=100,0 zawierała próbka wapienia, jeśli w obecności oranżu metylowego zużyto 15,23 ml 0,2210 M roztworu HClO4 ?
Wynik wyświetlony na kalkulatorze: 168,2915... należy zaokrąglić do czterech cyfr znaczących (a więc nie: 168 lub 168,2...)
Jakie pH ma bufor amoniakalny o składzie: 1,2 M NH3 ; 1,2 M NH4Cl. Kb NH3 = 2 x 10-5
Pisanie gotowych wzorów z pamięci; przypadek mieszaniny słabej zasady i jej hydrolizującej soli (a więc nie jako pierwiastek drugiego stopnia)
Co to jest kationit sulfonowy? Jaki proces zachodzi podczas reakcji roztworu NaCl z kationitem sulfonowym (w formie kwasowej)?
Błędne niekompletne wzory, brak zasadniczej informacji: nierozpuszczalny w wodzie mocny kwas; brak zaznaczenia odwracalności reakcji z NaCl
Zasada oznaczeń kolorymetrycznych, prawo Lamberta-Beera, definicja ekstynkcji.
Brak jasnego sformułowania zasady metody; brak zdefiniowania ekstynkcji
Przy użyciu metody VSEPR określić przestrzenne ułożenie wiązań wokół atomu węgla oraz azotu w cząsteczce metyloaminy: CH3NH2
N = ..........
P = ..........
Czy metyloamina reaguje z kwasem solnym?
Brak systematycznego obliczenia liczby elektronów walencyjnych, wprowadzanie terminów i wielkości z chemii kwantowej: orbitale, hybrydyzacja; niejasne określenie kształtu (konfiguracji); błędy w określeniu zasadowości metyloaminy i równaniu reakcji z kwasem
Co to jest cząsteczkowy orbital antywiążący * ?
Jak powstaje orbital cząsteczkowy ? Cechy chemiczne i geometryczne wiązania
Brak zdefiniowania: “antywiążący”, brak zdefiniowania płaskości układu atomów
Jakościowa, przybliżona reguła doboru wskaźnika podczas miareczkowania alkacymetrycznego substancji “A” (w zlewce), za pomocą “B” (w biurecie). Punkt równoważnikowy podczas (dowolnego) miareczkowania, jest to moment, w którym ......................................................
Nieścisłe zdefiniowanie punktu równoważnikowego
Uzupełnić równanie połówkowe redukcji azotanów w środowisku zasadowym
NO3 + OH = NH3 + H2O
Nikt (!) nie napisał poprawnie tego równania.
Pierwiastek X ma liczbę atomową 14. Podać rozkład elektronów w atomie, zaznaczyć elektrony walencyjne………………………….. Ile wiązań atomowych tworzy atom tego pierwiastka w typowych związkach (z wodorem)… Wzór cząsteczki z wodorem: XH..
Jaki kształt ma taka cząsteczka (przytoczyć obliczenia VSEPR) …………. ?
Czy taka substancja ma właściwości kwasowo-zasadowe ……. Czy zdolna jest do tworzenia związków kompleksowych? .......
4 elektrony walencyjne 2s2 2p2, w stanie wzbudzenia: 2s 2p 2p 2p utworzą 4 wiązania związku XH4, o kształcie tetraedru. W cząsteczce tego związku nie ma ani wolnych par elektronowych ani niezajętych orbitali - więc nie jest to ani kwas ani zasada Lewisa, i nie tworzy związków kompleksowych, jako ligand (czasem tylko mogą powstawać kompleksy z wykorzystaniem wolnych orbitali 3d).
Szybkość reakcji chem. jest to ......................
Szybkość r.ch. zależy od: ...........................
Reguła van,t Hoffa: ....................................
Co to jest równanie kinetyczne? Jaki jest jego związek z sumarycznym równaniem reakcji?
Rząd r.ch jest to .......................................
Szybkość reakcji to nie jest zmiana stężenia reagentów w czasie, ale stosunek (iloraz) zmiany stężenia do zmiany czasu trwania pomiaru (poprawniej: pochodna stężenia w czasie).
Równanie kinetyczne nagminnie mylone jest z wyrażeniem na stałą równowagi. Wykładniki potęgowe (rząd reakcji) często nie mają żadnego związku ze współczynnikami w równaniu sumarycznym reakcji.
Diagram zmian energii podczas zachodzenia samorzutnej
reakcji egzotermicznej: substrat t produkt + ciepło
Na diagramie oznaczyć współrzędne, zaznaczyć, co to jest energia aktywacji ?
Na diagramie zaznaczyć sumaryczny efekt energetyczny reakcji (entalpię).
Jaki będzie przebieg zmian w obecności katalizatora ?
Błędnie oznaczony na osi “parametr” (współrzędna) reakcji. Źle zaznaczona energia aktywacji, podobnie entalpia reakcji.
Prawo rozcieńczeń Ostwalda……….
Jaka wielkość liczbowa jest podstawą do klasyfikacji słabych elektrolitów? ............................ Obliczyć stopień (procent) dysocjacji kwasu octowego w 0,1 M roztworze. Ka = 10-5
Podać przykład sprzężonej pary: kwas-zasada Brönsteda.
Jaki jest związek pomiędzy wielkościami liczbowymi, które określają ich właściwości kwasowe i zasadowe ?
Zamiast zwięzłej konkluzji (stopień dysocjacji słabego elektrolitu rośnie w miarę rozcieńczania roztworu), podawane są abstrakcyjne niezrozumiałe formuły matematyczne (“wprost proporcjonalne do pierwiastka kwadratowego z odwrotności...”). Miarą mocy nie jest więc stopień dysocjacji. Zamiast podać przykład sprzężonej pary, podawano równanie reakcji nie zaznaczając co jest ową parą. Nie podawano liczbowej prostej zależności matematycznej pomiędzy wartościami liczbowymi stałych (ich iloczyn równy jest iloczynowi jonowemu wody).
Opis jodometrycznego oznaczania utleniaczy: do próbki utleniacza, np. …………… dodaje się ………, w ilości … ……. Zachodzi reakcja (połówkowa): …………
w wyniku której powstaje …… w ilości ………………….
Odmiareczkowuje się go następnie za pomocą mianowanego roztworu ………… Zachodzi reakcja …………………… (przytoczyć procedurę dobierania współczynników)
Wskaźnik: ……………; punkt końcowy: zmiana barwy …………………
Brak precyzyjnego opisu stechiometrii (liczba gramów, moli czy gramorównoważników; stechiometryczna w stosunku do którego reagenta), brak sposobu dobierania współczynników. Zamiast “nadmiar” - “nadmierna ilość” (sic!)
Na zmiareczkowanie 140,0 mg jonów Fe2+ (M.at Fe = 55,85) zużyto 24,70 ml roztworu KMnO4.
Jakie jest stężenie molowe lub normalne KMnO4 ? (wynik podać z dokł. 0,1%)
Punkt równoważnikowy podczas (dowolnego) miareczkowania, jest to moment, w którym .....................................................
Nieprecyzyjna definicja punktu równoważnikowego: brak sprecyzowania czy porównuje się liczby gramów czy moli czy gramorównoważników; brak określenia “proporcja”. Wynik 0,02029728 M po zaokrągleniu do 0,1% (cztery cyfry znaczące) - to 0,02030, a nie 0,0203 lub 0,02
Do 200 ml 0,3 M NaOH w zlewce dodano 300 ml 0,3 M HCl z biurety. Ilu procentom zmiareczkowania odpowiada taka sytuacja?
Obliczyć pH mieszaniny po reakcji.
Mylenie liczby moli nadmiaru kwasu ze stężeniem molowym kwasu
Co to jest wiązanie wodorowe? Podać przykład występowania, zaznaczyć na rysunku wiązanie wodorowe. Jak zaistnienie w.w. wpływa na właściwości fizyczne substancji (przykłady)?
Wiązanie wodorowe to nie jest wiązanie pomiędzy dwoma atomami wodoru, ani wiązanie atomowe O-H. Mylone często z oddziaływaniem kwas-zasada Lewisa (istotna jest elektroujemność atomu, a nie posiadanie par elektronowych)
Mamy 25 procentowy NH3, o d= 0,91 g/ml, i Mcz= 17 g. Oblicz Cm.
d= 910 g/l
100g - 25 g NH3
910 g - x g NH3
x= 227,5 g NH3
1 mol - 17g
x moli - 227,5 g
x= 13,4 M (mol/l)
Po ile g 1% roztworu NaCl i 5% roztworu NaCl, aby otrzymać 200 ml 4% NaCl?
100 g - 1 g NaCl
m1 - x g
x = m1 * 1%
100 g - 5 g NaCl
m2 - x g
x = m2 * 5%
m1 + m2 = 200 ml
m1 * 1% + m2 * 5% = 200 * 4%
m1= 200 - m2
(200 - m2) * 1 + m2 * 5 = 200 *4
4 * m2 = 800 - 200 /4
m2 = 150 ml
m1 = 200 - 150 = 50 ml
Odp. Potrzeba 150 ml 5% NaCl i 50 ml 1% Nacl
Ile g NaOH jest w 500 ml 0,1 M roztworu?
1000 ml - 0,1 mol
500 ml - x moli
x = 0,05 mola
1 mol - 40 g
0,05 mola - x g
x = 2 g.
No więc na początek tak dla rozjaśnienia ;)
Wg tego co jest na jego stronce:
MIARECZKOWANIE KMnO4
Na zmiareczkowanie 0,14090 g Na2C2O4 zużyto 20,45 ml KMnO4. Oblicz jego Cm (M cz= 134 g).
5 C2O42- + 2 MnO4- + 16 H+ 10 CO2 + Mn2+ + 8 H2O
Równania połówkowe:
C2O42- CO2 + 2e-
MnO4- + 8H+ + 3 e- Mn2+ + 4 H2O
Więc: (w zadaniu mamy podane że miareczkujemy 0,14090 g - musimy policzyć ile to moli)
1 mol Na2C2O4 ma 134 g
x moli ma 0,14090 g
x= 0,0010515 mola Na2C2O4
wg równania: 5 C2O42- + 2 MnO4 - ...
5 moli + 2 mole
aby obliczyć ilość Mno4 wykorzystujemy tą zależność i ...
2/5 * 0,0010515 (ilość moli Na2C2O4) = 0,004206 mola MnO4
i z proporcji wyliczamy Cm
0,004206 mola w 20,45 ml
x mola w 1000 ml
x= 0,02057 M KmnO4
JODOMETRIA
I tu się zaczynają schody
Wg zadania ze stronki plutka:
Ile K2Cr2O7 odważyć, alby zużyć 20 ml 0,1 M roztworu Na2S2O3 ?(Mcz K2Cr2O7= 294,2)
Na początek zawsze musimy dodać olbrzymi nadmiar stałego KI (w obecności skrobi, która z jodem daje granatowy kompleks, natomiast z anionami jodkowymi nie)
Cr2O72- + 6 I- 3 I2
Ale to zadanie lepiej zacząć od końca ;P
Druga reakcja tiosiarczanu z jodem daje czterosiarczan i anion jodkowy:
2 S2O32- + I2 S4O62- + 2 I-
2 mole + 1 mol 1 mol + 2 mole
z zadania mamy 20 ml 0,1M Na2S2O3, a więc:
w 1000 mł 0,1 mola Na2S2O3
w 20 ml x mola
x= 0,002 mola
2 S2O32- + I2 S4O62- + 2 I-
2 mole + 1 mol 1 mol + 2 mole
(wg danych z zadania) 0,002 mola + 0,001 ...
wiedząc o tej zależności możemy przejść do pierwszego etapu:
Cr2O72- + 6 I- 3 I2
1 mol + 6 moli 3 mole (a my chcemy wiedzieć ile Cr2O7 potrzeba do uzyskania 1 mola I2)
1/3 mola + 2 mole - 1 mol
Cr2O72- + 6 I- 3 I2
1/3 mola + 2 mole - 1 mol
1 mol I2 1/3 mola Cr2O7
0,001 mola I2 1/3 * 10-3 mola Cr2O7
1 mol Cr2O7 294,2 g
1/3 mola *10-3 Cr2O7 x g
x= 98,1 * 10-3 g = 98,1 mg
A męczył mnie o to, że:
Mamy utleniacz i chcemy wiedzieć ile powstanie jodu:
powstanie tyle samo gramorównoważników jodu ile gramorównoważników było utleniacza
proporcja moli jodu do utleniacza będzie równa proporcji wykładników stechiometrycznych jodu do utleniacz