kwasu octowego (etanowego) o stężeniu 0,5 mol ∙ dm−3
wodorotlenku baru o pH = 11
wodorotlenku potasu o pH = 11.
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych
w każdym nawiasie.
Wartość pH roztworu kwasu azotowego(V) jest (większa niż / mniejsza niż / taka sama jak)
wartość pH roztworu kwasu octowego.
Spośród roztworów o odczynie zasadowym mniejsze stężenie molowe ma roztwór numer
(3 / 4).
Wymieszano po dwa wodne roztwory różnych soli o stężeniu ok. 0,5 mol ∙ dm−3. W ten
sposób otrzymano roztwory A i B, których skład podany jest w poniższej tabeli.
W temperaturze 25 °C rozpuszczalność amoniaku w wodzie jest równa 46 g w 100 g wody.
Na podstawie: K. H. Lautenschläger i in., Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007.
Oblicz pH wodnego roztworu amoniaku nasyconego w tej temperaturze, jeżeli jego
gęstość jest równa 0,91 g ∙ cm–3. Wynik końcowy zaokrąglij do pierwszego miejsca
po przecinku.
Do probówek oznaczonych numerami 1.–4. wprowadzono wodne roztwory czterech
substancji chemicznych: wodorotlenku baru, manganianu(VII) potasu, fenolanu sodu
i chlorku żelaza(III). Stężenie molowe każdego roztworu wynosiło 0,10 mol ∙ dm–3.
Uporządkuj roztwory znajdujące się w probówkach według wzrastającego pH. Uzupełnij poniższy
schemat. Wpisz w wolne pola wzory substancji znajdujących się w roztworach.
Do probówek oznaczonych numerami 1.–4. wprowadzono wodne roztwory czterech
substancji chemicznych: wodorotlenku baru, manganianu(VII) potasu, fenolanu sodu
i chlorku żelaza(III). Stężenie molowe każdego roztworu wynosiło 0,10 mol ∙ dm–3.
Uporządkuj wymienione roztwory według wzrastającego pH. Uzupełnij poniższy
schemat. Wpisz w wolne pola wzory substancji znajdujących się w roztworach.
W wodnych roztworach słabych kwasów jednoprotonowych zachodzi dysocjacja. Dla danej
wartości stężenia molowego roztworu i w danej temperaturze ustala się stan równowagi
między cząsteczkami i jonami obecnymi w roztworze.
Na poniższym wykresie przedstawiono zależność stopnia dysocjacji (α) dwóch kwasów
jednoprotonowych HX i HQ od stężenia molowego roztworu w temperaturze 20 °C.
Wartości stopnia dysocjacji kwasu HX dla wybranych stężeń molowych (𝑐0) zebrano w tabeli
(𝑡 = 20 °C).
𝑐0, mol ∙ dm−3
0,002
0,008
0,018
0,028
0,042
0,100
α, %
43,6
25,2
17,6
14,4
11,9
7,9
W tabeli poniżej umieszczono wartości pH czterech roztworów kwasu HX o wybranych
stężeniach molowych, a na wykresie przedstawiono logarytmiczną zależność pH roztworu
tego kwasu od jego stężenia molowego w zakresie stężeń od 0,002 mol ∙ dm−3
do 0,028 mol ∙ dm−3 (𝑡 = 20 °C).
Uzupełnij tabelę brakującymi wartościami pH (z dokładnością do jednego miejsca
po przecinku) oraz dokończ wykres zależności pH roztworu kwasu HX od jego
stężenia molowego. Następnie oblicz stężenie molowe jonów X− i stężenie molowe
niezdysocjowanych cząsteczek HX w roztworze o pH = 2,2. Odczyt z wykresu wykonaj
z dokładnością do 0,002 mol · dm−3, a wartości stężenia molowego jonów X−
i cząsteczek HX podaj z dokładnością do 0,001 mol · dm−3.
𝑐0, mol ∙ dm−3
0,002
0,008
0,018
0,028
0,042
0,100
pH
3,1
2,7
2,5
2,4
W roztworze o pH = 2,2 stężenie molowe jonów X– jest równe ,
a stężenie molowe niezdysocjowanych cząsteczek kwasu HX jest równe .
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 celu przeprowadzenia doświadczenia przygotowano wodne roztwory substancji o wzorach:
HCI, H2SO4 i NaOH. Stężenia molowe roztworów były jednakowe:
0,1 mol∙dm–3. W doświadczeniu użyto 10 cm3 roztworów NaOH i HCI oraz pewnej objętości x
roztworu H2SO4, jak pokazano na poniższym schemacie:
7.1. (0–1)
Po wymieszaniu odczynników do probówki I dodano kilka kropel roztworu czerwieni Kongo.
Podaj barwę zawartości probówki I po dodaniu roztworu wskaźnika.
7.2. (0–1)
Po wymieszaniu odczynników do probówki II dodano kilka kropel alkoholowego roztworu
fenoloftaleiny. Fotografia przedstawia wygląd zawartości tej probówki po dodaniu
wskaźnika.
Rozstrzygnij, czy roztwór kwasu siarkowego(VI) dodany do probówki II może
mieć objętość 10 cm3. Odpowiedź uzasadnij.
Do zlewki wprowadzono 80 cm3 roztworu mocnego (całkowicie zdysocjowanego), jednoprotonowego kwasu HA o stężeniu 0,10 mol · dm–3. Następnie do zlewki wprowadzono 45 cm3 roztworu wodorotlenku potasu o stężeniu 0,15 mol · dm–3. Do takiej mieszaniny dodawano kroplami roztwór wodorotlenku sodu o stężeniu 0,2 mol · dm–3 do momentu uzyskania roztworu o pH równym 2,1.
Oblicz objętość dodanego roztworu wodorotlenku sodu. Przyjmij, że objętość mieszaniny była sumą objętości zmieszanych roztworów.
Jon CH3COO– jest – zgodnie z teorią Brønsteda – zasadą, więc w roztworze wodnym ulega dysocjacji zasadowej zgodnie z równaniem:
CH3COO– + H2O ⇄ CH3COOH + OH–
Równowagę tej reakcji opisuje stała dysocjacji zasadowej Kb wyrażona następującym równaniem:
Kb = [CH3COOH] ⋅ [OH−][CH3COO−]
Iloczyn stałej dysocjacji kwasowej Ka kwasu CH3COOH i stałej dysocjacji zasadowej 𝐾b sprzężonej z nim zasady CH3COO– jest równy iloczynowi jonowemu wody: 𝐾a∙𝐾b = 𝐾w. W temperaturze 25ºC iloczyn jonowy wody jest równy 𝐾w=1,0 ⋅ 10−14.
Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, Warszawa 2001 oraz pr. zb. pod red. Z. Galusa, Ćwiczenia rachunkowe z chemii analitycznej, Warszawa 2006.
Zmieszano wodne roztwory KOH i CH3COOH o jednakowych stężeniach równych 0,10 mol · dm–3 w stosunku objętościowym 1 : 1.
Oblicz wartość pH otrzymanego roztworu. Sprawdź, czy możesz zastosować uproszczony wzór wiążący stałą dysocjacji ze stężeniem jonów OH–.
Wodny roztwór kwasu siarkowego(VI) o stężeniu 0,01 mol ∙ dm–3 zmieszano z wodnym
roztworem wodorotlenku potasu o takim samym stężeniu. Stosunek objętościowy roztworu
kwasu i roztworu wodorotlenku 𝑉H2SO4(aq) : 𝑉KOH (aq) = 2 : 1.
Zaznacz właściwą, jedną wartość pH otrzymanego roztworu spośród podanych
w nawiasie. Przyjmij, że w roztworze o stężeniu poniżej 0,01 mol ∙ dm–3 kwas
siarkowy(VI) jest całkowicie zdysocjowany.
Do 1,00 dm3 wody destylowanej wprowadzono 90,0 cm3 wodnego roztworu kwasu
azotowego(V) o stężeniu 5,00% masowych i gęstości równej 1,03 g ∙ cm–3.
Na podstawie: W. Sawicka, A. Janich-Kilian, W. Cejner-Mania, G. Urbańczyk, Tablice chemiczne, Gdańsk 2015.
Oblicz pH otrzymanego roztworu kwasu azotowego(V). W obliczeniach przyjmij, że
objętość powstałego roztworu jest sumą objętości użytych roztworu i wody. Wynik
zaokrąglij do drugiego miejsca po przecinku.
Rozpuszczalnikami amfiprotycznymi nazywa się rozpuszczalniki, których cząsteczki mogą
zarówno odszczepiać, jak i przyłączać proton. Do rozpuszczalników amfiprotycznych należą
m.in. woda, ciekłe alkohole oraz kwasy karboksylowe, ciekły amoniak i aminy.
W rozpuszczalnikach amfiprotycznych ustala się stan równowagi reakcji autoprotolizy, która
dla wody zachodzi zgodnie z równaniem:
2H2O ⇄ H3O+ + OH−
Reakcję autoprotolizy rozpuszczalnika opisuje stała równowagi nazywana iloczynem jonowym
rozpuszczalnika, np. iloczyn jonowy wody wyraża się równaniem:
Kw = [H3O+] ∙ [OH−]
Iloczyn jonowy wody w temperaturze 80ºC ma wartość Kw = 25 ∙ 10−14.
Na podstawie: W. Ufnalski, Równowagi jonowe, Warszawa 2004.
Oblicz pH wody w temperaturze 80ºC. Wynik podaj z dokładnością do jednego miejsca
po przecinku.
Do trzech probówek wprowadzono takie same objętości wodnego roztworu wodorotlenku sodu
(Vz) o trzech różnych stężeniach molowych (𝑐1, 𝑐2, 𝑐3) i dodano do nich po 2 krople roztworu
oranżu metylowego. Do probówek dodano następnie, mieszając, takie same objętości kwasu
solnego (Vk) o znanym stężeniu molowym (𝑐k). Przebieg doświadczenia zilustrowano na
poniższym schemacie.
Po zakończeniu doświadczenia okazało się, że zmiana barwy roztworu nastąpiła tylko
w probówce II.
17.1. (0–1)
Uzupełnij poniższą tabelę. Napisz, jaką barwę miał roztwór w probówce II przed reakcją
i po zakończeniu reakcji.
Barwa roztworu w probówce II
przed reakcją
po reakcji
17.2. (0–2)
Rozstrzygnij, czy na podstawie przeprowadzonego doświadczenia można
jednoznacznie wskazać, w której probówce znajdował się:
roztwór NaOH o najwyższym stężeniu. Odpowiedź uzasadnij.
Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:
roztwór NaOH o najniższym stężeniu. Odpowiedź uzasadnij.
Przeprowadzono reakcję pewnego aktywnego chemicznie metalu z wodą. Metal ten reaguje gwałtownie
z wodą (szybko się porusza po powierzchni wody). W reakcji tej wydzieliło się 0,112 dm3 wodoru
(warunki normalne). Otrzymany roztwór o objętości 150 cm3 zmieszano z 1500 cm3 HCl o stężeniu 0,01 moldm3.
Oblicz pH otrzymanego roztworu.
To zadanie pochodzi ze zbioru matura 2022 wydawnictwa
Roztwory zawierające porównywalne liczby drobin kwasu Brønsteda i sprzężonej
z nim zasady nazywane są roztworami buforowymi. Przykładem buforu może być mieszanina
roztworu octanu sodu i roztworu kwasu octowego. W takim roztworze ustala się równowaga
chemiczna:
HA + H2O ⇄ H3O+ + A–
opisywana przez stałą dysocjacji kwasu HA.
Ponieważ
Ka = [CH3COO–][H3O+][CH3COOH],
to pH buforu octanowego można z pewnym przybliżeniem obliczyć ze wzoru:
pH = –logKa + log[CH3COO–][CH3COOH]
Wartość pH buforu prawie nie zależy od jego stężenia i nieznacznie się zmienia podczas dodawania niewielkich ilości mocnych kwasów lub mocnych zasad.
28.1. (0–1)
Zaznacz wzory dwóch związków chemicznych, których roztwory po zmieszaniu
w odpowiednim stosunku pozwolą uzyskać roztwór buforowy.
HCl
NaOH
NH4Cl
NaCl
28.2. (0–2)
Zmieszano 100 cm3 roztworu octanu sodu o stężeniu 0,875 mol∙dm−3 i 400 cm3 roztworu
kwasu octowego o stężeniu 0,125 mol∙dm−3. Uzyskano 500 cm3 roztworu
w temperaturze 298 K.
W praktyce analitycznej stosuje się roztwory zawierające mieszaninę dwóch kwasów lub
zasad. Jeżeli roztwór zawiera mieszaninę dwóch słabych kwasów jednoprotonowych, można
przyjąć z pewnym przybliżeniem, że stężenie jonów hydroniowych w tym roztworze jest równe:
[H3O+] = KaI ⋅ cI + KaII ⋅ cII
gdzie:
KaI i KaII – stałe dysocjacji kwasów
cI i cII – stężenia kwasów w otrzymanej mieszaninie.
Na podstawie: A. Hulanicki, Reakcje kwasów i zasad w chemii analitycznej, Warszawa 1992.
W temperaturze T zmieszano 50,0 cm3 wodnego roztworu kwasu metanowego (mrówkowego)
o stężeniu 0,10 mol · dm–3 z 50,0 cm3 wodnego roztworu kwasu etanowego (octowego)
o stężeniu 0,10 mol · dm–3. W temperaturze T stała dysocjacji kwasu metanowego jest równa
1,77 · 10–4, a stała dysocjacji kwasu etanowego wynosi 1,75 · 10–5.
Na podstawie: R. Morrison, R. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 1985.
Oblicz pH otrzymanego roztworu. W obliczeniach przyjmij, że objętość powstałego
roztworu jest sumą objętości roztworów wyjściowych. Wynik końcowy zaokrąglij do
pierwszego miejsca po przecinku.
Przygotowano wodne roztwory pięciu substancji chemicznych o podanych niżej wzorach.
Wszystkie roztwory miały takie samo stężenie molowe 0,1 mol·dm–3.
NaCl
CH3COOH
Ba(OH)2
NaNO2
HBr
26.1. (0–1)
Uszereguj związki o podanych wzorach zgodnie ze wzrastającym stężeniem jonów OH−
ich wodnych roztworów. Napisz wzory tych związków w odpowiedniej kolejności.
najniższe stężenie jonów [OH−]
najwyższe stężenie jonów [OH−]
26.2. (0–1)
Napisz wzory tych związków, których wodne roztwory po dodaniu do nich wodnego
roztworu oranżu metylowego zabarwią się na czerwono.
