W dwóch probówkach znajdował się rozcieńczony wodny roztwór kwasu siarkowego(VI),
a w dwóch innych probówkach – stężony roztwór kwasu azotowego(V). Przeprowadzono
doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na poniższym schemacie.
Objawy reakcji zaobserwowano w probówkach I, II i IV.
17.1. (0-1)
Napisz wzór lub nazwę kwasu, którego roztwór znajdował się w probówkach I i II
(kwas A), i wzór lub nazwę kwasu, którego roztwór znajdował się w probówkach
III i IV (kwas B).
Kwas A
Kwas B
17.2. (0-1)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej w probówce IV.
Wskaźniki kwasowo-zasadowe to związki chemiczne, które przyjmują różne zabarwienia
w roztworach o różnych odczynach. Barwa roztworu zależy od formy, w jakiej wskaźnik
występuje w roztworze. Dla każdego wskaźnika można określić charakterystyczny zakres pH,
w którym następuje zmiana zabarwienia wskaźnika. Poniżej scharakteryzowano trzy
wskaźniki kwasowo-zasadowe.
Wskaźnik
Zabarwienie wskaźnika w roztworze o pH
Zakres pH zmiany barwy
oranż metylowy
poniżej 3,1 czerwone
powyżej 4,4 żółte
3,1 – 4,4
czerwień bromofenolowa
poniżej 5,2 żółte
powyżej 6,8 czerwone
5,2 – 6,8
fenoloftaleina
poniżej 8,3 brak zabarwienia
powyżej 10,0 malinowe
8,3 – 10,0
Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko: Chemia analityczna. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa,
Warszawa 2001.
W trzech nieoznakowanych probówkach umieszczono następujące roztwory:
kwas solny o pH = 1
wodny roztwór KCl o pH = 7
wodny roztwór KOH o pH = 13
W celu identyfikacji roztworów wykonano doświadczenie. W etapie I obserwowano
zabarwienie czerwieni bromofenolowej w każdym z nich.
15.1. (0-1)
Określ zabarwienie czerwieni bromofenolowej w każdym z badanych roztworów.
kwas solny
wodny roztwór KCl
wodny roztwór KOH
Zabarwienie czerwieni bromofenolowej
15.2. (0-1)
Spośród scharakteryzowanych wskaźników wybierz ten, którego należy użyć
w II etapie doświadczenia, aby (uwzględniając wynik I etapu) zidentyfikować każdy
badany roztwór.
W cząsteczce kwasu askorbinowego (witaminy C) występują dwa enolowe atomy węgla,
czyli atomy węgla o hybrydyzacji sp2 z przyłączonymi grupami hydroksylowymi. Cząsteczka
tego związku zawiera ponadto dwa asymetryczne atomy węgla – o hybrydyzacji sp3
z przyłączonymi czterema różnymi podstawnikami. Poniżej przedstawiono wzór witaminy C,
w którym małymi literami oznaczono poszczególne atomy węgla.
W celu zbadania właściwości kwasu askorbinowego przeprowadzono doświadczenie, którego
przebieg zilustrowano na poniższym rysunku.
Przed dodaniem wodnego roztworu kwasu askorbinowego zawartość każdej probówki była
barwna.
Napisz numery probówek, w których po dodaniu roztworu kwasu askorbinowego
zaobserwowano odbarwianie się ich zawartości.
Analiza składu pewnego wielkocząsteczkowego związku organicznego naturalnego
pochodzenia wykazała, że zawiera on węgiel, wodór, azot, tlen i siarkę. Stwierdzono,
że próbka tego związku pod wpływem stężonego wodnego roztworu kwasu azotowego(V)
barwi się na żółto. Kolejną próbkę tego związku wprowadzono do probówki z wodą,
a następnie wlano tam wodny roztwór wodorotlenku sodu i wodny roztwór siarczanu(VI)
miedzi(II). Po wymieszaniu zawartości probówki zaobserwowano powstanie roztworu
o barwie fioletowej.
Spośród grup związków organicznych, których nazwy wymieniono poniżej, wybierz grupę, do której należy opisany związek, i podkreśl jej nazwę.
W czterech probówkach umieszczono próbki substancji organicznych lub ich wodnych
roztworów – zgodnie z poniższym rysunkiem.
Obecność niektórych substancji organicznych można potwierdzić przez wykonanie próby,
czyli poddanie ich działaniu wybranych odczynników, którymi mogą być m.in.:
a)
woda bromowa
b)
roztwór jodu w wodnym roztworze jodku potasu
c)
zawiesina świeżo wytrąconego wodorotlenku miedzi(II) na zimno.
Przeprowadzono doświadczenie, w którym do każdej probówki I–IV wprowadzono wybrany
odczynnik a) – c). Wyniki wykonanych prób potwierdziły obecność substancji organicznej
znajdującej się w każdej probówce.
Do zawartości każdej probówki I–IV dobierz jedną z wymienionych prób umożliwiającą potwierdzenie obecności substancji organicznej znajdującej się w probówce. Wpisz do tabeli literę, którą oznaczono tę próbę, oraz napisz, jaki możliwy do zaobserwowania efekt tej próby będzie potwierdzeniem obecności danej substancji. Uwzględnij fakt, że każda próba została przeprowadzona co najmniej raz.
Numer probówki
Próba
Efekt próby potwierdzający obecność poszczególnych substancji
W czterech nieopisanych naczyniach znajdują się oddzielnie: tyrozyna (Tyr), glicyna (Gly),
biuret (H2N-CO-NH-CO-NH2) i alanina (Ala). Przeprowadzono doświadczenie, podczas
którego wykonano dwie próby. Podczas pierwszej próby na czterech szkiełkach zegarkowych
umieszczono niewielkie ilości wymienionych substancji i na każdą naniesiono kilka kropli
stężonego wodnego roztworu kwasu azotowego(V). Wynik próby pozwolił na identyfikację
jednej substancji. Podczas drugiej próby sporządzono wodne roztwory trzech pozostałych
substancji i do każdego roztworu dodano świeżo wytrącony wodorotlenek miedzi(II). Wynik
próby pozwolił na identyfikację drugiej substancji.
Uzupełnij poniższą tabelę. Podaj nazwę substancji, która została zidentyfikowana po przeprowadzeniu pierwszej próby, oraz nazwę substancji, która została zidentyfikowana po przeprowadzeniu drugiej próby. W każdym przypadku uzasadnij wybór substancji.
W trzech probówkach (I, II i III) znajdowały się wodne roztwory:
mocznika (CO(NH2)2),
chlorku amonu (NH4Cl)
i acetamidu (CH3CONH2)
W celu ich identyfikacji przeprowadzono dwie serie doświadczeń.
W pierwszej serii doświadczeń do każdej probówki zanurzono żółty uniwersalny papierek
wskaźnikowy. Zmianę barwy wskaźnika zaobserwowano tylko w probówce III.
W drugiej serii doświadczeń do probówek I i II dodano wodny roztwór wodorotlenku sodu
i ogrzano zawartości obu naczyń. U wylotu obu probówek wyczuwalny był ten sam
charakterystyczny zapach. Następnie do probówek I i II dodano wodny roztwór azotanu(V)
baru. Pojawienie się białego osadu zaobserwowano tylko w probówce I.
36.1. (0–1)
Podaj nazwy związków, które zidentyfikowano podczas przeprowadzonych doświadczeń.
Probówka I:
Probówka II:
Probówka III:
36.2. (0–1)
Określ odczyn roztworu znajdującego się w probówce III i napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, które potwierdzi wskazany odczyn.
Odczyn roztworu:
Równanie reakcji:
36.3. (0–1)
Napisz wzór substancji, której charakterystyczny zapach był wyczuwalny u wylotu probówek I i II, oraz napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, w wyniku której w probówce I powstał biały osad.
W probówkach 1–3 znajdują się (w nieznanej kolejności) bezbarwne wodne roztwory
następujących substancji: chlorku sodu, siarczanu(VI) magnezu i węglanu sodu. Ponieważ
probówki z roztworami nie były opisane, aby zidentyfikować ich zawartość, wybrano dwa
odczynniki: wodny roztwór HCl i wodny roztwór BaCl2. Roztwór z każdej probówki
podzielono na dwie części i do każdej części dodano inny odczynnik. Wyniki eksperymentu
zestawiono w tabeli:
Numer probówki
Odczynnik
HCl (aq)
BaCl2 (aq)
1
brak objawów reakcji
brak objawów reakcji
2
zaobserwowano objawy reakcji
zaobserwowano objawy reakcji
3
brak objawów reakcji
zaobserwowano objawy reakcji
17.1. (1 pkt)
Napisz wzory lub nazwy substancji znajdujących się w probówkach 1–3.
Probówki:
1:
2:
3:
17.2. (2 pkt)
Napisz w formie jonowej skróconej równania obu reakcji, które umożliwiły identyfikację substancji znajdującej się w probówce 2.
W czterech naczyniach (I–IV) znajdowały się cztery różne wodne roztwory: fruktozy, glukozy,
skrobi i albuminy (białka występującego m.in. w jajach kurzych). W celu ich identyfikacji
przeprowadzono trzy serie doświadczeń.
W pierwszej serii doświadczeń, po dodaniu wodno-alkoholowego roztworu jodu do próbek
pobranych z czterech naczyń, próbka z naczynia I przyjęła granatowe zabarwienie.
W drugiej serii doświadczeń, po dodaniu etanolu do próbek pobranych z trzech naczyń (II, III i IV), w próbce z naczynia II pojawił się biały, kłaczkowaty osad.
W trzeciej serii doświadczeń, po dodaniu wodnego roztworu bromu z dodatkiem
wodorowęglanu sodu do próbek pobranych z dwóch naczyń (III i IV), próbka z naczynia III przyjęła trwałe pomarańczowe zabarwienie. Próbka z naczynia IV po pewnym czasie stała się bezbarwna.
38.1. (0–1)
Podaj nazwy związków, które zidentyfikowano podczas przeprowadzonych trzech serii doświadczeń.
Naczynie I:
Naczynie II:
Naczynie III:
Naczynie IV:
38.2. (0–1)
Podaj nazwę procesu, który w drugiej serii doświadczeń, po dodaniu etanolu do próbek pobranych z trzech naczyń (II, III i IV), był przyczyną pojawienia się białego, kłaczkowatego osadu w próbce z naczynia II.
