Poniższe wzory ilustrują budowę dwóch monosacharydów:
Przeprowadzono dwuetapowe doświadczenie. W pierwszym etapie do probówek
zawierających oddzielnie wodne roztwory monosacharydów dodano wodny roztwór
siarczanu(VI) miedzi(II), a następnie – nadmiar wodnego roztworu wodorotlenku sodu.
Zawartości probówek dokładnie wymieszano. W drugim etapie doświadczenia zawartości
obu probówek ogrzano.
Na fotografiach pokazano wygląd zawartości dwóch probówek (A–B).
A
B
Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo
F – jeśli jest fałszywe.
1.
Cząsteczki obu monosacharydów mają w swojej strukturze więcej niż jedną grupę wodorotlenową i w reakcji z Cu(OH)2 tworzą klarowne roztwory przedstawione na fotografii B.
P
F
2.
Opisane monosacharydy w roztworze o odczynie zasadowym odznaczają się właściwościami redukującymi, więc po drugim etapie doświadczenia w obu probówkach powstają mieszaniny, których wygląd przedstawiono na fotografii A.
Elektrony atomu pierwiastka X w stanie podstawowym zajmują siedem orbitali, przy czym sześć z nich jest całkowicie zapełnionych. Ten pierwiastek reaguje zarówno z kwasem solnym, jak i ze stężonym wodnym roztworem wodorotlenku potasu. Jednym z produktów obu przemian jest ten sam gaz.
Uzupełnij poniższą tabelę – wpisz dane dotyczące położenia pierwiastka X w układzie okresowym oraz symbol bloku konfiguracyjnego, do którego ten pierwiastek należy.
Na zdjęciu obok przedstawiono wodny roztwór soli, w skład której
wchodzą pierwiastki X1, X2 i X3. Dwa z nich są w stanie wolnym
metalami i należą do tego samego okresu, a jeden jest niemetalem
i leży w innym okresie. Masy atomowe tych trzech pierwiastków,
zaokrąglone do liczb całkowitych, spełniają zależność: MX1 + MX2 = MX3.
Atom pierwiastka X3 ma na zewnętrznej powłoce dwa razy więcej
elektronów niż atom pierwiastka X2, a atom pierwiastka X1 ma na
zewnętrznej powłoce dwa razy więcej niesparowanych elektronów niż
atom pierwiastka X2.
1.1. (0–1)
Zidentyfikuj pierwiastki X1, X2 oraz X3. Napisz ich symbole chemiczne.
X1:
X2:
X3:
1.2. (0–1)
Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz wartości liczb kwantowych odpowiadających
niesparowanym elektronom w atomach (w stanie podstawowym) pierwiastków X1 i X3.
Elektrony atomu pierwiastka X w stanie podstawowym zajmują siedem orbitali, przy czym sześć z nich jest całkowicie zapełnionych. Ten pierwiastek reaguje zarówno z kwasem solnym, jak i ze stężonym wodnym roztworem wodorotlenku potasu. Jednym z produktów obu przemian jest ten sam gaz.
Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
W stanie podstawowym tylko 6 elektronów atomu pierwiastka X jest opisanych główną liczbą kwantową 𝑛 równą 2.
P
F
2.
Żaden elektron atomu pierwiastka X w stanie podstawowym nie jest opisany poboczną liczbą kwantową 𝑙 równą 2.
W tabeli poniżej zestawiono wybrane właściwości trzech substancji (metal,
sól nieorganiczna i związek organiczny) oznaczone odpowiednio numerami I, II i III. W
normalnych warunkach substancje te są ciałami stałymi.
Właściwość
I
II
III
temperatura topnienia przy ciśnieniu 1013 hPa
55°C
802°C
1085°C
temperatura wrzenia przy ciśnieniu 1013 hPa
163°C
1413°C
2560°C
rozpuszczalność w wodzie przy temperaturze 20°C
16 g w 100 g H2O
36 g w 100 g H2O
nierozpuszczalny
przewodnictwo elektryczne w postaci stałej
nie przewodzi prądu elektrycznego
nie przewodzi prądu elektrycznego
przewodzi prąd elektryczny
przewodnictwo elektryczne w roztworze wodnym
nie przewodzi prądu elektrycznego
przewodzi prąd elektryczny
⸺
Źródło: CRC Handbook of Chemistry and Physics 97th Edition, CRC Press 2017.
2.1. (0–1)
Rozstrzygnij, czy poniższe zdania są prawdziwe (P), czy fałszywe (F). Zaznacz
odpowiednią literę.
1.
Substancje I i II ulegają dysocjacji jonowej w wodzie.
P
F
2.
Jako ciało stałe substancja I tworzy kryształy molekularne, natomiast substancja II tworzy kryształy jonowe.
P
F
2.2. (0–1)
Podaj rodzaj wiązania chemicznego między atomami w substancji Ill.
Elektrony atomu pierwiastka X w stanie podstawowym zajmują siedem orbitali, przy czym sześć z nich jest całkowicie zapełnionych. Ten pierwiastek reaguje zarówno z kwasem solnym, jak i ze stężonym wodnym roztworem wodorotlenku potasu. Jednym z produktów obu przemian jest ten sam gaz.
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji pierwiastka X: – z kwasem solnym (reakcja 1.) oraz – ze stężonym roztworem wodorotlenku potasu (reakcja 2.). W reakcji 2. powstaje jon kompleksowy o liczbie koordynacji równej 4.
Cząstki α emitowane przez jądra wielu promieniotwórczych izotopów ulegają zobojętnieniu
elektronami z otoczenia, co prowadzi do powstania gazowego helu. Jeżeli rozpad
promieniotwórczy zachodzi w układzie zamkniętym, ilość helu otrzymanego w taki sposób
jest proporcjonalna do liczby wyemitowanych cząstek α. Ta zależność stała się podstawą
jednej z pierwszych metod wyznaczania stałej Avogadra.
Zmierzono aktywność radu 226Ra i stwierdzono, że 1,0 g tego izotopu w ciągu sekundy
emituje 3,4 ⸱ 1010 cząstek α, co powoduje jego przemianę w radon 222Rn. Następnie
z izotopu 222Rn, w wyniku ciągu kilku szybkich przemian promieniotwórczych α i β–, powstaje
ołów 210Pb. Dalszy rozpad tego nuklidu nie wpływa na przebieg eksperymentu.
Próbkę zawierającą 200 mg izotopu 226Ra zamknięto na 80 dni (6 912 000 s) w zbiorniku
i po tym czasie stwierdzono, że powstało 7,0 mm3 helu (w przeliczeniu na warunki normalne).
Można przyjąć, że aktywność radu 226Ra była stała w czasie trwania eksperymentu.
3.1. (0–4)
Oblicz stałą Avogadra na podstawie danych z opisanego eksperymentu. Przedstaw tok
rozumowania.
Stała Avogadra:
3.2. (0–1)
Oblicz, ile cząstek β– jest emitowanych w ciągu przemian jądra 22688Ra w jądro 21082Pb.
Na rysunku przedstawiono trzy modele, oznaczone literami A-C, rozkładu
przestrzennego orbitali hybrydowych powstałych w wyniku zmieszania orbitali
walencyjnych s i p atomu centralnego w różnych cząsteczkach.
Uzupełnij poniższą tabelę. Podaj, który model (A, B czy C) odpowiada rozkładowi
przestrzennemu orbitali hybrydowych atomu centralnego w cząsteczkach H2O i BF3
oraz jaki typ hybrydyzacji (sp, sp2, sp3) można przypisać do orbitali walencyjnych atomu
centralnego w tych cząsteczkach.
