W roztworze zawierającym jony Cu2+ oraz jony Cl– ustala się równowaga przedstawiona poniższym równaniem:
Cu2+ (aq) + 4Cl– (aq) ⇄ CuCl2–4 (aq) Δ𝐻>0
Przygotowano roztwór zawierający jony Cl– (aq), Cu2+ (aq) i CuCl2–4 (aq), przy czym stężenia dwóch ostatnich były sobie równe. Temperatura roztworu wynosiła 25°C. Następnie roztwór ogrzano do temperatury 80°C. Na zdjęciach obok przedstawiono wygląd roztworu w temperaturze 25°C i w temperaturze 80°C.
Uzupełnij poniższą Tabelę 1. Następnie w Tabeli 2. wpisz numer zdjęcia przedstawiającego wygląd probówki z roztworem jonów Cu2+ i CuCl2–4o temperaturze 25°C po dodaniu kilku cm3 cieczy wymienionych w tej tabeli.
Tabela 1.
Nazwa jonu biorącego udział w przedstawionej równowadze
Barwa roztworu jonów
Tabela 2.
Ciecz dodana do probówki zawierającej opisany układ równowagowy w 𝑡= 25°C
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
Rozstrzygnij, na podstawie analizy danych zamieszczonych na wykresie, który kwas
(HX czy HQ) jest mocniejszy. Zaznacz jego wzór. Odpowiedź uzasadnij.
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.
Wpisz do schematu wzory odpowiednich drobin, tak aby powstało równanie procesu
decydującego o odczynie roztworu fenolanu sodu. Zastosuj definicję kwasu i zasady
Brønsteda.
W poniższej tabeli podano wzory dwóch związków organicznych: alkoholu benzylowego
i etylobenzenu, a także wartości masy molowej oraz temperatury wrzenia tych związków.
Na podstawie: T. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.
Rozstrzygnij, który związek – alkohol benzylowy czy etylobenzen – jest substancją
bardziej lotną. Wyjaśnij, dlaczego alkohol benzylowy i etylobenzen znacznie różnią się
wartościami temperatury wrzenia. Odnieś się do wpływu różnicy w budowie
cząsteczek obu związków na ich właściwości fizykochemiczne.
Cynk jest metalem, który ulega reakcji zarówno z kwasami słabo utleniającymi, jak i silnie utleniającymi. W reakcjach z roztworami kwasu azotowego(V) cynk się utlenia, w wyniku czego tworzą się sole, w których występuje on na II stopniu utlenienia, natomiast – formalnie – atomy azotu z kwasu azotowego obniżają swój stopień utlenienia zależnie od stężenia użytego kwasu. Zależność stopnia utlenienia atomu azotu w dominującym produkcie gazowym reakcji cynku z kwasem azotowym(V) oraz dodatkowe informacje dotyczące powstającego produktu przedstawiono w poniższej tabeli.
Stężenie kwasu azotowego(V) 𝑐HNO3, %
Stopień utlenienia atomu azotu w produkcie gazowym
Dodatkowe informacje o produkcie gazowym
< 3%
produkt gazowy nie zawiera atomu azotu
bezbarwny, palny
3% – 9%
–
brak produktu gazowego
10% – 19%
0
bezbarwny, niepalny
20% – 29%
+I
bezbarwny
30% – 59%
+II
bezbarwny, brązowieje w kontakcie z powietrzem
> 60%
+IV
brunatny
Na podstawie: S. Hussaini, S. Kursunoglu, S. Top, Z. Ichlas, M. Kaya, Testing of 17-different leaching agents for the recovery of zinc from a carbonate-type Pb-Zn ore flotation tailing, 2021.
Przeprowadzono następujące doświadczenie: do kolby miarowej o pojemności 500,00 cm3 wprowadzono 175,00 cm3 kwasu azotowego(V) o stężeniu 11,90 mol ∙ dm–3, a następnie kolbę dopełniono wodą destylowaną do kreski, w wyniku czego otrzymano roztwór o gęstości 1,05 g ∙ cm–3. Następnie do zlewki wprowadzono 400,00 cm3 otrzymanego roztworu i wrzucono ostrożnie granulki cynku.
Napisz w formie jonowej, z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równania reakcji redukcji i utleniania zachodzących podczas opisanego procesu roztwarzania cynku w przygotowanym roztworze kwasu azotowego(V) oraz sumaryczne równanie tej reakcji (w formie cząsteczkowej) prowadzącej do otrzymania produktu dominującego.
Równanie reakcji utleniania:
Równanie reakcji redukcji:
Sumaryczne równanie reakcji w formie cząsteczkowej:
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 .
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.
Reakcja syntezy pewnego związku XY jest opisana równaniem:
X2(g) + Y2(g) ⇄ 2XY(g)
Stężeniowa stała równowagi tej przemiany w temperaturze T jest równa Kc = 4,0.
Spośród poniższych wykresów wybierz ten, który może przedstawiać zmianę stężenia
substratu X2 i produktu XY w czasie, przy założeniu, że substraty reakcji zmieszano
w stosunku stechiometrycznym. Zaznacz literę A, B, C albo D.
Cer może tworzyć związki chemiczne wyłącznie na +III (bezbarwne sole) albo na +IV stopniu utlenienia (związki czerwono-pomarańczowe). Roztwory soli ceru(IV) można stosować do miareczkowania wszystkich substancji organicznych i nieorganicznych o właściwościach redukujących. Roztwory zawierające kation Ce4+ otrzymuje się poprzez rozpuszczenie w wodzie lub rozcieńczonym kwasie siarkowym(VI) dwuwodnego siarczanu(VI) amonu ceru(IV) (NH4)4Ce(SO4)4 ∙ 2H2O, który dysocjuje całkowicie na jony amonowe, ceru(IV) i siarczanowe(VI). Substancją zalecaną do ustalenia dokładnej wartości stężenia molowego kationów Ce4+ (nastawienia miana roztworu) jest tlenek arsenu(III) As2O3. Reakcja pomiędzy jonami ceru(IV) a tlenkiem arsenu(III) prowadzi do powstania kwasu arsenowego(V) H3AsO4 i odbarwienia roztworu.
W celu ustalenia stężenia molowego pewnej substancji organicznej przygotowano roztwór mianowany jonów ceru Ce4+ poprzez rozpuszczenie 𝑚𝑥 gramów dwuwodnego siarczanu(VI) amonu ceru(IV) w wodzie destylowanej i dopełnienie roztworu wodą do całkowitej objętości równej 1,000 dm3(czyli 1 dm3 podany z dokładnością do 3 miejsc po przecinku, inaczej 1000 cm3 − przypis od BiologHelp). Podczas nastawiania miana roztworu jonów ceru Ce4+, 200,0 cm3 tego roztworu przereagowało dokładnie z 1,790 g tlenku arsenu(III).
Oblicz, ile gramów dwuwodnego siarczanu(VI) amonu ceru(IV) zużyto do przygotowania roztworu mianowanego kationów ceru(IV).
Uwagi od BiologHelp: Przypis do treści zadania dodany ze względu na zgłoszenia związane z błędną interpretacją zapisu 1,000 dm3 jako 1000 dm3.
