Atom siarki tworzy z atomami fluoru m.in. cząsteczki o wzorze SF2 i SF6.
6.1. (0–1)
Narysuj wzór elektronowy cząsteczki SF2 – zaznacz kreskami wspólne pary elektronowe
oraz wolne pary elektronowe atomów siarki i fluoru. Określ kształt cząsteczki (liniowa,
kątowa, tetraedryczna).
Wzór elektronowy:
Kształt cząsteczki:
6.2. (0–1)
Poniżej zamieszczono model ilustrujący kształt cząsteczki SF6.
Wykaż na podstawie teorii VSEPR (odpychanie par elektronowych powłoki
walencyjnej), że przedstawiony model jest poprawną ilustracją kształtu cząsteczki SF6.
Zbadano wpływ zmian temperatury (doświadczenie I) i zmian ciśnienia (doświadczenie II)
w układzie na wydajność otrzymywania produktu X w reakcji opisanej schematem:
aA (g) + bB (g) ⇄ xX (g)
Wyniki pomiarów zamieszczono w poniższych tabelach.
Zawartość produktu X w mieszaninie
równowagowej wyrażono w procentach objętościowych.
Doświadczenie I
Ciśnienie, MPa
Temperatura, °C
Zawartość produktu X w mieszaninie równowagowej
20
300
63%
500
18%
700
4%
Doświadczenie II
Temperatura, °C
Ciśnienie, MPa
Zawartość produktu X w mieszaninie równowagowej
400
0,1
0.4%
10
26%
60
66%
Na podstawie: K-H. Lautenschläger i in. Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007
Na podstawie przedstawionych wyników pomiarów wybierz spośród wymienionych
poniżej proces, który zachodził w badanym układzie. Napisz numer wybranego procesu.
Odpowiedź uzasadnij.
Numer procesu
Równanie reakcji
∆H°, kJ
1
N2 (g) + O2 ⇄ 2NO (g)
182,6
2
2F2 (g) + O2 ⇄ 2F2O (g)
49,0
3
N2 (g) + 3H2 (g) ⇄ 2NH3 (g)
-91,8
4
Cl2 (g) + H2 (g) ⇄ 2HCl (g)
-184,6
Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2004
Przeprowadzono doświadczenie, którego celem była obserwacja zmian energii wewnętrznej
badanego układu w wyniku przemiany chemicznej. W procesie przeprowadzonym
w warunkach izotermiczno-izobarycznych wprowadzono do cylindra gazowy tlen oraz
sproszkowane żelazo i zamknięto ten cylinder ruchomym tłokiem. Schemat doświadczenia
przedstawiono na poniższym rysunku.
W warunkach doświadczenia reakcja zachodziła z niewielką szybkością. Ścianki cylindra
umożliwiały wymianę ciepła z otoczeniem.
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych
w każdym nawiasie.
W wyniku przebiegu opisanego procesu tlen się zużywa, a tłok przesuwa się (w dół / w górę),
wykonując pracę nad układem. Przemianie żelaza w tlenek żelaza(III) towarzyszyło
odprowadzenie ciepła do otoczenia, co oznacza,
że ta reakcja jest procesem (endoenergetycznym / egzoenergetycznym).
Do reaktora o stałej pojemności, z którego usunięto powietrze, wprowadzono próbkę
gazowego związku A i zainicjowano reakcję. W zamkniętym reaktorze ustaliła się równowaga
opisana równaniem:
A (g) ⇄ 2B (g)
Mierzono stężenie związku A w czasie trwania reakcji. Tę zależność przedstawiono na
poniższym wykresie:
Z poniższych wykresów wybierz ten, który jest ilustracją zależność stężenia związku B
od czasu trwania reakcji. Zaznacz wykres A, B, C albo D i uzasadnij swój wybór.
Skład mieszaniny można wyrazić za pomocą ułamków molowych. Ułamek molowy
składnika A, xn(A), to iloraz liczby moli tego składnika, nA, i sumy liczb moli wszystkich składników mieszaniny. Np. dla mieszaniny trójskładnikowej A. B. C:
Xn(A) = nAnA + nB + nC
W pewnych warunkach ciśnienia i temperatury sporządzono mieszaninę dwóch gazowych substancji: wodoru i jodu, w zamkniętym reaktorze o objętości V = 20,0 dm3.
uzyskano w stanie równowagi mieszaninę o składzie m(I2) = 381 g, n(HI) - 1,50 mol oraz pewną ilość wodoru. Sumaryczna liczba moli wszystkich składników uzyskanej mieszaniny równowagowej wynosiła 6,00 moli.
Oblicz wartość stężeniowej stałej równowagi reakcji syntezy jodowodoru w warunkach
temperatury i ciśnienia, w których wykonano pomiar, oraz oblicz skład początkowej
mieszaniny substratów reakcji w ułamkach molowych.
Skład mieszaniny można wyrazić za pomocą ułamków molowych. Ułamek molowy
składnika A, xn(A), to iloraz liczby moli tego składnika, nA, i sumy liczb moli wszystkich składników mieszaniny. Np. dla mieszaniny trójskładnikowej A. B. C:
Xn(A) = nAnA + nB + nC
W pewnych warunkach ciśnienia i temperatury sporządzono mieszaninę dwóch gazowych substancji: wodoru i jodu, w zamkniętym reaktorze o objętości V = 20,0 dm3.
uzyskano w stanie równowagi mieszaninę o składzie m(I2) = 381 g, n(HI) - 1,50 mol oraz pewną ilość wodoru. Sumaryczna liczba moli wszystkich składników uzyskanej mieszaniny równowagowej wynosiła 6,00 moli.
Narysuj wykres przedstawiający zmiany liczby moli wszystkich reagentów w czasie
trwania reakcji: od momentu rozpoczęcia eksperymentu – P, przez moment, w którym
układ osiągnął stan równowagi – R, do momentu zakończenia eksperymentu – Z. W tym
celu narysuj trzy krzywe obrazujące zmiany liczb moli reagentów i wprowadź
oznaczenia tych krzywych: n(H2), n(I2) oraz n(HI).
Skład mieszaniny można wyrazić za pomocą ułamków molowych. Ułamek molowy
składnika A, xn(A), to iloraz liczby moli tego składnika, nA, i sumy liczb moli wszystkich składników mieszaniny. Np. dla mieszaniny trójskładnikowej A. B. C:
Xn(A) = nAnA + nB + nC
W pewnych warunkach ciśnienia i temperatury sporządzono mieszaninę dwóch gazowych substancji: wodoru i jodu, w zamkniętym reaktorze o objętości V = 20,0 dm3.
uzyskano w stanie równowagi mieszaninę o składzie m(I2) = 381 g, n(HI) - 1,50 mol oraz pewną ilość wodoru. Sumaryczna liczba moli wszystkich składników uzyskanej mieszaniny równowagowej wynosiła 6,00 moli.
Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F –
jeśli jest fałszywe.
1.
Wraz ze wzrostem temperatury, w warunkach izobarycznych, wartość stałej równowagi reakcji syntezy jodowodoru będzie malała.
P
F
2.
Wraz ze wzrostem temperatury, w warunkach izobarycznych, wartość ułamka molowego jodowodoru w mieszaninie równowagowej będzie wzrastała.
P
F
3.
Szybkość reakcji H2 (g) + I2 (g) → 2HI (g) na początku eksperymentu jest większa od szybkości reakcji 2HI (g) → H2 (g) + I2 (g) mierzonej w tym samym momencie.
Termograwimetria to technika badania związków chemicznych pozwalająca m.in. na
rejestrację zmian masy próbki w trakcie jej rozkładu termicznego. Wynikiem takiego badania
jest krzywa zwana termogramem, ilustrująca zmianę masy próbki w funkcji wzrastającej ze
stałą szybkością temperatury.
Próbkę zawierającą 3∙10–4 mola uwodnionego węglanu kobaltu(II), CoCO3∙xH2O, ogrzewano
w atmosferze argonu. Rejestrowano zmiany masy próbki wraz z rosnącą temperaturą
w przedziale od 0°C do 550°C. Badanie prowadzono do chwili, w której masa próbki nie
ulegała już dalszym zmianom. Stwierdzono, że rozkład termiczny zachodzi w dwóch etapach.
Analiza gazowych produktów rozkładu powstających w trakcie eksperymentu w obu etapach
wykazała, że w każdym z nich wydziela się tylko jeden rodzaj gazu, w każdym z etapów – inny.
Uzyskany termogram przedstawiono na schemacie.
Na podstawie: D. Nicholls, The Chemistry of Iron, Cobalt and Nickel: Comprehensive Inorganic Chemistry,
vol. 24, Pergamon Press, 1973.
Na podstawie obliczeń ustal przebieg rozkładu hydratu węglanu kobaltu(II) – napisz
równania reakcji przebiegających w I i II etapie rozkładu.
Przeprowadzono doświadczenie, w którym na podstawie zachodzącej reakcji chemicznej
można stwierdzić, że wolny chlor jest silniejszym utleniaczem niż wolny brom.
15.1. (0–1)
Uzupełnij schemat przeprowadzonego doświadczenia – zaznacz po jednym wzorze
odczynnika w zestawach I i II.
15.2. (0–1)
Do probówki zawierającej kilka cm3 bezbarwnego rozpuszczalnika CHCl3 wlano podobną
objętość odczynnika, który został wybrany z zestawu I, a następnie zawartość probówki
energicznie wstrząsano. Zaobserwowano rozdzielenie się cieczy na dwie warstwy (etap 1.).
Następnie do probówki dodano odczynnik wybrany z zestawu II, ponownie wstrząsano
zawartość probówki i zaobserwowano rozdzielenie się cieczy na dwie warstwy (etap 2.).
Zaznacz numer zdjęcia, na którym zilustrowany jest wynik po etapie 1., oraz numer
zdjęcia przedstawiającego wynik po etapie 2. doświadczenia.
Po etapie 1.:
zdjęcie 1.
zdjęcie 2.
zdjęcie 3.
Po etapie 2.:
zdjęcie 4.
zdjęcie 5.
zdjęcie 6.
15.3. (0–1)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej podczas przeprowadzonego doświadczenia.
