W temperaturze 20°C i pod ciśnieniem 1005 hPa wykonano eksperyment, którego przebieg
przedstawiono na rysunku. W kolbie zaszła reakcja opisana równaniem:
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
Wykonaj obliczenia i oceń, czy wodór wydzielony w reakcji 2 gramów magnezu
z nadmiarem kwasu solnego w temperaturze 20°C i pod ciśnieniem 1005 hPa zmieści się w użytym w doświadczeniu cylindrze miarowym o pojemności 1000 cm3. Uniwersalna
stała gazowa R = 83,1 dm3 · hPa · mol–1·K–1.
W temperaturze 20°C i pod ciśnieniem 1005 hPa wykonano eksperyment, którego przebieg
przedstawiono na rysunku. W kolbie zaszła reakcja opisana równaniem:
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
Oblicz, ile cm3 kwasu solnego o stężeniu 2 mol · dm–3 potrzeba do całkowitego
roztworzenia 2 gramów magnezu. Wynik zaokrąglij do jedności.
Na trwałość jądra atomowego ma wpływ stosunek liczby neutronów do liczby protonów.
Kiedy jądro ma nadmiar protonów, w jego wnętrzu może zajść przemiana β+, w której
z protonu powstają neutron, pozyton i neutrino.
11p ⟶ 10n + 0+1e+ + 00ν
Pozyton, e+ , jest cząstką różniącą się od elektronu tylko znakiem ładunku elektrycznego.
Bezwzględna wartość ładunku oraz masa obydwu cząstek są jednakowe. Neutrino, ν, jest
nienaładowaną elektrycznie cząstką o masie spoczynkowej bliskiej zeru.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010
oraz A. Czerwiński, Energia jądrowa i promieniotwórczość, Warszawa 1998.
Jądro o liczbie atomowej Z1 i liczbie masowej A1 uległo przemianie β+, w której wyniku
powstało jądro o liczbie atomowej Z2 i liczbie masowej A2.
Spośród podanych zależności wybierz i podkreśl te, które są prawdziwe dla Z1 i Z2 oraz
dla A1 i A2.
Na trwałość jądra atomowego ma wpływ stosunek liczby neutronów do liczby protonów.
Kiedy jądro ma nadmiar protonów, w jego wnętrzu może zajść przemiana β+, w której
z protonu powstają neutron, pozyton i neutrino.
11p ⟶ 10n + 0+1e+ + 00ν
Pozyton, e+ , jest cząstką różniącą się od elektronu tylko znakiem ładunku elektrycznego.
Bezwzględna wartość ładunku oraz masa obydwu cząstek są jednakowe. Neutrino, ν, jest
nienaładowaną elektrycznie cząstką o masie spoczynkowej bliskiej zeru.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010
oraz A. Czerwiński, Energia jądrowa i promieniotwórczość, Warszawa 1998.
Pozytonowa tomografia emisyjna jest metodą diagnostyki medycznej, w której wykorzystuje
się strumień pozytonów. Ich źródłem może być sztuczny radioizotop fluoru 18F . Izotop ten
otrzymuje się przez napromieniowanie protonami izotopu tlenu 18O .
Napisz równania opisanych reakcji − uzupełnij poniższe schematy.
Tlenek siarki(IV) na skalę techniczną można otrzymać w wyniku redukcji siarczanu(VI)
wapnia (anhydrytu) węglem w temperaturze 900°C. Proces ten opisano poniższym
równaniem.
2CaSO4 + C T 2CaO + CO2 + 2SO2 ∆H = 1090 kJ
Na podstawie: H. Koneczny, Podstawy technologii chemicznej, Warszawa 1973.
Oblicz, jaka była wydajność opisanego procesu, jeżeli z 1 kg czystego anhydrytu
otrzymano 150 dm3 tlenku siarki(IV) w przeliczeniu na warunki normalne.
Do szczelnego zbiornika wprowadzono wodór oraz tlen i zainicjowano reakcję. Po jej
zakończeniu naczynie zawierało wyłącznie 0,9 g wody.
Napisz, w jakim stosunku objętościowym i masowym zmieszano wodór z tlenem
w zbiorniku, a także podaj, ile gramów wodoru i ile gramów tlenu znajdowało się
w naczyniu przed zainicjowaniem reakcji.
Stosunek objętościowy Vwodoru : Vtlenu =
Stosunek masowy mwodoru : mtlenu =
Masa wodoru przed zainicjowaniem reakcji mwodoru =
Masa tlenu przed zainicjowaniem reakcji mtlenu =
Brom występuje w przyrodzie w postaci mieszaniny dwóch izotopów o masach atomowych
równych 78,92 u i 80,92 u. Średnia masa atomowa bromu jest równa 79,90 u. Pierwiastek ten
w reakcjach utleniania i redukcji może pełnić funkcję zarówno utleniacza, jak i reduktora.
Tworzy związki chemiczne, w których występują różne rodzaje wiązań.
Oblicz, jaki procent atomów bromu występujących w przyrodzie stanowią atomy
o masie atomowej 78,92 u, a jaki procent – atomy o masie atomowej 80,92 u.
Brom występuje w przyrodzie w postaci mieszaniny dwóch izotopów o masach atomowych
równych 78,92 u i 80,92 u. Średnia masa atomowa bromu jest równa 79,90 u. Pierwiastek ten
w reakcjach utleniania i redukcji może pełnić funkcję zarówno utleniacza, jak i reduktora.
Tworzy związki chemiczne, w których występują różne rodzaje wiązań.
Mol jest jednostką liczności (ilości) materii. Liczbę drobin odpowiadającą jednemu molowi
nazywamy liczbą Avogadra.
Oblicz bezwzględną masę (wyrażoną w gramach) pojedynczej cząsteczki bromu
zbudowanej z atomów dwóch różnych izotopów.
W wyniku fermentacji alkoholowej glukozy, zawartej w wodnym roztworze, wydzieliło się 3,36 m3 tlenku węgla(IV), odmierzonego w temperaturze 25°C i pod ciśnieniem 995 hPa.
Proces, który opisano poniższym równaniem, przebiegł z wydajnością równą 90%.
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Oblicz masę glukozy w roztworze przed fermentacją. Stała gazowa R = 83,1 dm3 · hPa · mol−1 · K−1.
W wyniku całkowitego spalania 9,25 g związku o masie molowej M = 74 g · mol−1,
zawierającego węgiel, wodór oraz tlen, otrzymano 11,20 dm3 tlenku węgla(IV) odmierzonego
w warunkach normalnych oraz 11,25 g wody.
Ustal, za pomocą odpowiednich obliczeń, wzór rzeczywisty tego związku.
Uzupełnij tabelę – wpisz masy promieniotwórczego izotopu, które pozostały z próbki
o masie 0,24 miligrama po czasie równym jednemu, dwóm i trzem okresom półtrwania
(τ1/2), oraz procent masy promieniotwórczego izotopu, który uległ rozpadowi
(w stosunku do początkowej masy próbki) w czasie równym kolejnym trzem okresom
półtrwania.
Liczba okresów półtrwania (τ1/2)
0
1
2
3
Masa promieniotwórczego izotopu, mg
0,24
Procent początkowej masy promieniotwórczego izotopu, który uległ rozpadowi, %
Promieniotwórczy izotop 214Bi może emitować z jądra cząstki β− lub cząstki α, w wyniku
czego tworzy jądra dwóch różnych promieniotwórczych izotopów.
Porównaj stosunek liczby neutronów do liczby protonów w jądrach powstałych
izotopów ze stosunkiem liczby neutronów do liczby protonów w jądrze radioizotopu
214Bi. Dokończ poniższe zdania – wpisz właściwe określenie spośród:
zmaleje się nie zmieni wzrośnie
Stosunek liczby neutronów do liczby protonów po emisji cząstek β−
Stosunek liczby neutronów do liczby protonów po emisji cząstek α
Przeprowadzono reakcję amoniaku z tlenem zachodzącą według równania:
4NH3 (g) + 5O2 (g) Pt 4NO (g) + 6H2O (g)
Uzupełnij następujące zdania – wpisz liczbę moli, stosunek masowy oraz stosunek
objętościowy reagentów reakcji przebiegającej zgodnie z powyższym równaniem.
Do utlenienia 8 moli NH3 potrzeba ............... moli O2. W wyniku reakcji powstanie ............... moli H2O.
Stosunek masy NO powstającego w wyniku reakcji do masy użytego O2 jest równy: mNO : mO2 = :
Stosunek objętości (w warunkach normalnych) substratów reakcji jest równy: VNH3 : VO2 = :
