Konfigurację elektronową dwudodatniego kationu pierwiastka X przedstawia zapis: [Ar]3d10.
1.1. (0–1)
Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz symbol chemiczny pierwiastka X, numer grupy oraz
symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należy ten pierwiastek.
Symbol pierwiastka
Numer grupy
Symbol bloku
1.2. (0–1)
Uzupełnij poniższy schemat. Przedstaw pełną konfigurację elektronową atomu (w stanie
podstawowym) pierwiastka X. Zastosuj schemat klatkowy. W zapisie uwzględnij numery
powłok i symbole podpowłok.
Na poniższych rysunkach przedstawiono schemat oddziaływania orbitali zhybrydyzowanych
atomów węgla i orbitali 1s atomów wodoru, w którego wyniku powstają wiązania chemiczne
w cząsteczkach pewnych węglowodorów.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2011, s. 157.
a)
Wypełnij tabelę, wpisując literę P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, lub literę F – jeżeli jest fałszywe.
Zadanie
P/F
1.
Rysunek I przedstawia przestrzenne rozmieszczenie wiązań chemicznych w cząsteczce, w której każdy atom węgla ma hybrydyzację sp3.
2.
Rysunek II przedstawia przestrzenne rozmieszczenie wiązań chemicznych w cząsteczce, w której każdy atom węgla ma hybrydyzację sp.
3.
Odległość między jądrami atomu węgla w cząsteczce, której kształt przedstawiono na rysunku I, jest mniejsza niż odległość między jądrami atomu węgla w cząsteczce, której kształt przedstawiono na rysunku II.
b)
Wypełnij tabelę, wpisując liczbę wiązań σ i liczbę wiązań π w cząsteczkach, których kształt przedstawiono na rysunkach I i II.
Pierwiastek X leży w siódmej grupie i czwartym okresie układu okresowego. Pierwiastek ten
tworzy jon prosty X2+. Wszystkie atomy pierwiastka X występujące w przyrodzie mają liczbę
masową równą 55.
a)
Napisz skróconą konfigurację elektronową jonu X2+ w stanie podstawowym.
b)
Określ i wpisz do tabeli liczbę protonów i neutronów znajdujących się w jądrze atomu pierwiastka X oraz liczbę elektronów tworzących rdzeń atomu tego pierwiastka.
Pierwiastek X
Liczba cząstek elementarnych znajdujących się w jądrze atomu X
Liczba elektronów znajdujących się w rdzeniu atomu X
Liczba atomowa pewnego pierwiastka wynosi 26. W poniższej tabeli przedstawiono masy
atomowe i zawartość procentową trwałych izotopów tego pierwiastka występujących
w przyrodzie.
Masa atomowa izotopu, u
Zawartość procentowa izotopu, % atomów
53,94
5,85
55,93
91,75
56,94
2,12
57,93
0,28
Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2004, s. 202
Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz symbol opisanego pierwiastka, symbol bloku konfiguracyjnego (energetycznego), do którego należy
ten pierwiastek oraz stosując zapis pełny (podpowłokowy), konfigurację elektronową
atomu (w stanie podstawowym) tego pierwiastka.
Określ, ile elektronów i z jakiej podpowłoki albo podpowłok oddaje atom miedzi, tworząc kation Cu2+. Dokończ poniższe zdanie, wpisując liczbę elektronów i symbol odpowiedniej podpowłoki lub podpowłok.
Tworzenie kationu Cu2+ oznacza oddanie przez atom miedzi
b)
Uzupełnij poniższą tabelę, wpisując schemat klatkowy konfiguracji elektronów walencyjnych jonu Cu2+ w stanie podstawowym oraz wartości głównej liczby kwantowej n i pobocznej liczby kwantowej l dla niesparowanego elektronu w tym jonie.
Dimetyloglioksym jest związkiem organicznym o następującym wzorze:
Związek ten jest wykorzystywany w analizie chemicznej między innymi do wykrywania
i określania ilości jonów niklu(II), z którymi tworzy trudno rozpuszczalny w wodzie osad
dimetyloglioksymianu niklu(II) o różowym zabarwieniu. Reakcja ta przebiega zgodnie
z równaniem:
Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna 2. Chemiczne metody analizy ilościowej,
Warszawa 1998, s. 179–181.
Aby wyznaczyć masę niklu w postaci jonów
Ni2+ w próbce pewnego roztworu o objętości 100,00 cm3, z próbki tej pobrano trzy równe
porcje oznaczone numerami I–III o objętości 10,00 cm3 każda. Pobranie do analizy trzech,
a nie jednej porcji badanego roztworu miało na celu zmniejszenie wpływu na wynik analizy
błędów przypadkowych. Każdą porcję poddano niezależnie takim samym czynnościom
laboratoryjnym, uzyskując wyniki, z których obliczono średnią arytmetyczną.
Pobrane porcje wprowadzono do oddzielnych zlewek, zakwaszono, uzupełniono wodą
destylowaną do objętości 50 cm3 i ogrzano do temperatury ok. 60°C. Następnie do każdej
zlewki wprowadzono niewielki nadmiar alkoholowego roztworu dimetyloglioksymu
i mieszając, dodano wodę amoniakalną w celu osiągnięcia odpowiedniego pH roztworu.
We wszystkich naczyniach zaobserwowano wytrącenie różowego osadu. Osad otrzymany
w każdej zlewce odsączono pod zmniejszonym ciśnieniem w uprzednio zważonych tyglach
szklanych z porowatym dnem, które pełnią podwójną funkcję: sączka i tygla. Odsączone
osady przemyto i wysuszono do stałej masy.
W poniższej tabeli zestawiono wyniki pomiarów masy pustych tygli oraz tygli z osadem
dla trzech porcji, które pobrano z badanego roztworu. Pomiary masy wykonano na wadze
analitycznej z dokładnością do 0,1 mg.
Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna 2. Chemiczne metody analizy ilościowej,
Warszawa 1998, s. 179–181;
T. Lipiec, Z.S. Szmal, Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej, Warszawa 1976, s. 330.
a)
Uzupełnij tabelę, wpisując masę osadów dla trzech porcji badanego roztworu oraz średnią masę osadu.
Numer porcji roztworu
Masa pustego tygla, g
Masa tygla z osadem, g
Masa osadu, g
Porcja I
28,5914
28,6849
Porcja II
29,0523
29,1535
Porcja III
28,9936
29,0942
Średnia masa osadu m, g:
b)
Oblicz, ile gramów niklu w postaci jonów Ni2+ zawierała próbka 100,00 cm3 badanego roztworu, wykorzystując średnią masę osadu dimetyloglioksymianu niklu(II). Masa molowa dimetyloglioksymianu niklu(II) jest równa 288,91 g ⋅ mol-1.
Błąd bezwzględny, jakim jest obarczony wynik analizy dla danej porcji, jest różnicą między
tym wynikiem a wartością rzeczywistą, której nie znamy. Przyjmujemy, że odpowiada jej
obliczona średnia arytmetyczna: Δmbezwzgl. = mi - m, gdzie i oznacza numer porcji.
Błąd względny jest stosunkiem błędu bezwzględnego do wartości rzeczywistej wyrażonym
w procentach. W tym przypadku nieznaną wartość rzeczywistą również zastępujemy średnią
arytmetyczną: Δmwzgl. = Δmbezwgl.m ⋅ 100% = mi - mm ⋅ 100%
c)
Wskaż porcję (I, II albo III), dla której wynik analizy najbardziej odbiega od średniej masy niklu i oblicz błąd względny wyznaczenia masy niklu w postaci jonów Ni2+ w badanym roztworze opisaną metodą dla tej porcji.
Dimetyloglioksym jest związkiem organicznym o następującym wzorze:
Związek ten jest wykorzystywany w analizie chemicznej między innymi do wykrywania
i określania ilości jonów niklu(II), z którymi tworzy trudno rozpuszczalny w wodzie osad
dimetyloglioksymianu niklu(II) o różowym zabarwieniu. Reakcja ta przebiega zgodnie
z równaniem:
Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna 2. Chemiczne metody analizy ilościowej,
Warszawa 1998, s. 179–181.
Napisz konfigurację elektronową atomu niklu w stanie podstawowym, uwzględniając rozmieszczenie elektronów na podpowłokach,
i przedstaw schemat klatkowy rozmieszczenia elektronów walencyjnych atomu tego
pierwiastka chemicznego.
Dimetyloglioksym jest związkiem organicznym o następującym wzorze:
Związek ten jest wykorzystywany w analizie chemicznej między innymi do wykrywania
i określania ilości jonów niklu(II), z którymi tworzy trudno rozpuszczalny w wodzie osad
dimetyloglioksymianu niklu(II) o różowym zabarwieniu. Reakcja ta przebiega zgodnie
z równaniem:
Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna 2. Chemiczne metody analizy ilościowej,
Warszawa 1998, s. 179–181.
Uzupełnij tabelę. Określ liczbę wiązań typu σ i typu π w cząsteczce dimetyloglioksymu oraz liczbę wolnych par elektronowych
przy atomach tworzących tę cząsteczkę.
Wzory szkieletowe związków organicznych odzwierciedlają kształt łańcucha węglowego,
dlatego lepiej oddają rzeczywistą strukturę cząsteczki. Są to wzory, w których nie zapisuje się
symboli atomów węgla i połączonych z nimi atomów wodoru, ale rysuje się w postaci łamanej
szkielet węglowy oraz zaznacza występujące w cząsteczce wiązania wielokrotne i zapisuje
wzory grup funkcyjnych oraz symbole podstawników innych niż wodór, np. wzór szkieletowy
2-metylobutanu ma postać:
Poniżej przedstawiono wzór szkieletowy pyretryny, która jest naturalną substancją
owadobójczą wyodrębnianą z pewnej odmiany chryzantem. Ten związek jest estrem.
W poniższym wzorze szkieletowym pyretryny zakreśl fragment stanowiący wiązanie
estrowe oraz podpisz część pochodzącą od kwasu i część pochodzącą od alkoholu.
W probówce I umieszczono kilka kryształków fenolu C6H5OH i dolano wody destylowanej.
Następnie zawartość probówki ogrzano aż do powstania klarownego roztworu. Otrzymany
roztwór ochłodzono do temperatury pokojowej i zaobserwowano, że zawartość probówki
zmętniała. Do probówki II wprowadzono kilka kropli bezbarwnego alkoholu benzylowego
C6H5CH2OH i dolano wody destylowanej. Zawartość probówki energicznie wymieszano
i otrzymano mętną emulsję. Doświadczenie przeprowadzono pod wyciągiem.
27.1. (0–1)
Do przygotowanych w sposób opisany powyżej zawartości probówki I i zawartości probówki
II dodano pewien odczynnik. Zaobserwowano, że w probówce I powstał klarowny roztwór,
a w probówce II nie stwierdzono zmiany wyglądu znajdującej się w niej emulsji.
Uzupełnij schemat doświadczenia – podkreśl wzór odczynnika, który dodano do
mieszaniny fenolu z wodą i do mieszaniny alkoholu benzylowego z wodą.
27.2. (0–1)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, której przebieg był przyczyną
obserwowanych zmian po dodaniu wybranego odczynnika. Zastosuj wzory
półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone reagentów organicznych.
Dieny to węglowodory, w których cząsteczkach występują dwa podwójne wiązania
węgiel – węgiel. W zależności od rozmieszczenia tych wiązań w cząsteczce dzielą się na trzy
grupy:
ze sprzężonym układem wiązań podwójnych, w których cząsteczkach wiązania podwójne węgiel – węgiel występują na przemian z wiązaniami pojedynczymi
z izolowanym układem wiązań podwójnych, w których cząsteczkach wiązania podwójne węgiel – węgiel są oddzielone od siebie więcej niż jednym wiązaniem pojedynczym
ze skumulowanym układem wiązań podwójnych, w których cząsteczkach wiązania podwójne węgiel – węgiel nie są oddzielone wiązaniem pojedynczym.
Na podstawie: J.T. Morrison, R.N. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 2008.
Poniżej przedstawiono wzory pięciu dienów oznaczone numerami I–V.
Powyższe związki podziel na dieny ze sprzężonym, izolowanym i skumulowanym układem
wiązań podwójnych. Wpisz do tabeli numery, którymi oznaczono ich wzory.
Przeprowadzono doświadczenie, w którym do czterech ponumerowanych zlewek I–IV
zawierających po 100 cm3 wodnego roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,1mol⋅dm−3
dodano wodne roztwory różnych substancji i wodę destylowaną zgodnie z poniższym
rysunkiem.
Uzupełnij poniższą tabelę – podaj wartość pH wodnego roztworu wodorotlenku sodu
o stężeniu 0,1 mol · dm–3 oraz wpisz numery zlewek, w których pH otrzymanego roztworu
było niższe albo było wyższe od pH roztworu wyjściowego, albo nie uległo zmianie
w czasie doświadczenia.
pH NaOH (aq), c = 0,1 mol · dm–3
Numery zlewek, w których w czasie doświadczenia pH roztworu
W 1 dm3 wody rozpuszczono sole miedzi(II), niklu(II) oraz srebra(I), zawierające identyczny
anion. W otrzymanym roztworze stężenie molowe kationów wszystkich metali było
jednakowe. Przez ten roztwór przepuszczono ładunek elektryczny w warunkach
umożliwiających wydzielenie na katodzie kolejno trzech metali.
22.1. (0–1)
Uzupełnij poniższą tabelę – wpisz nazwy lub symbole metali w kolejności ich wydzielania
na katodzie.
Kolejność wydzielania na katodzie
I
II
III
Metal
22.2. (0–2)
Wybierz i podkreśl nazwy wszystkich anionów, które mogłyby wchodzić w skład soli
użytych w doświadczeniu, jeżeli proces prowadzono na elektrodach grafitowych,
a na anodzie wydzielił się tylko bezbarwny i bezwonny gaz. Napisz równanie reakcji
zachodzącej na anodzie.
W ogniwie galwanicznym zachodzi reakcja opisana równaniem:
Mg + Pb2+ → Mg2+ + Pb
20.1. (0–1)
Uzupełnij poniższy schemat ogniwa, w którym zachodzi opisana reakcja. Wpisz symbole
metali i wzory jonów oraz zaznacz w tym ogniwie ładunki elektrod (+ albo –).
W trzech probówkach I–III znajdują się rozmieszczone w przypadkowej kolejności wodne
roztwory trzech soli: azotanu(V) glinu, azotanu(V) potasu i azotanu(V) magnezu. Te roztwory
mają taką samą objętość V = 5 cm3 i jednakowe stężenie molowe cm = 0,2 mol · dm−3 . W celu
zidentyfikowania zawartości probówek przeprowadzono dwuetapowe doświadczenie.
W etapie pierwszym do probówek dodano wodny roztwór wodorotlenku potasu.
Po dodaniu niewielkiej ilości roztworu wodorotlenku potasu powstały w probówkach I i II białe
osady, a w probówce III nie zaobserwowano objawów reakcji.
W etapie drugim doświadczenia do probówek z wytrąconymi osadami dodano kolejne porcje
roztworu wodorotlenku potasu. Objawy reakcji zaobserwowano tylko w probówce II.
Zidentyfikuj kationy obecne w roztworach 1., 2. i 3. Wpisz ich wzory lub nazwy do tabeli.
Mszyce są owadami, które wysysają sok z łyka roślin. Te soki zawierają dużo wody i cukrów,
a mało innych substancji odżywczych. Dlatego mszyce wydalają nadmiar wody z cukrami
(tzw. spadź), które są chętnie spijane przez mrówki. Mrówki te zapewniają mszycom ochronę
przed ich naturalnymi wrogami – biedronkami.
Ze względu na możliwość wykorzystania biedronki do walki z mszycami sprowadzono do Europy
biedronkę azjatycką, która zjada więcej mszyc niż nasza rodzima biedronka siedmiokropka.
Biedronka azjatycka żywi się nie tylko mszycami, lecz także larwami innych biedronek.
Na podstawie przedstawionych informacji określ i wpisz w tabelę nazwy trzech różnych
antagonistycznych zależności międzygatunkowych oraz podaj przykłady tych zależności.
Uzupełnij poniższy schemat tak, aby prawidłowo ilustrował krążenie krwi w dużym i małym obiegu krwi człowieka. Wpisz w wyznaczone miejsca nazwy obiegów krwi oraz właściwe nazwy naczyń krwionośnych – wybierz je spośród wymienionych poniżej.
