W poniższej tabeli podano wartości promieni atomowych r1, r2, r3 i r4 atomów czterech
pierwiastków.
Na podstawie: M.J. Sienko, R.A. Plane, Chemia. Podstawy i zastosowania, Warszawa 1996.
Uzupełnij poniższą tabelę. Na podstawie zmienności promieni atomów w grupach
i okresach przyporządkuj wymienionym pierwiastkom wartości promieni atomowych
ich atomów.
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.
Promień kationu jest (mniejszy / większy) niż promień atomu, z którego ten kation powstał. Promień anionu jest (mniejszy / większy) niż promień atomu, z którego ten anion powstał.
Jeżeli jony mają taką samą konfigurację elektronową, to promienie anionów są (mniejsze / większe) niż promienie kationów. Anion tlenkowy ma (mniejszy / większy) promień niż anion fluorkowy.
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.
Bor tworzy z chlorem związek o wzorze BCl3, występujący w postaci płaskich trójkątnych
cząsteczek. Te cząsteczki mogą łączyć się z innymi drobinami zawierającymi wolne pary
elektronowe. Chlorek boru reaguje z wodą i podczas tej reakcji tworzą się H3BO3 (kwas
ortoborowy) oraz HCl.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004.
3.1. (0–1)
Narysuj wzór elektronowy chlorku boru. Uwzględnij wolne pary elektronowe.
3.2. (0–1)
Spośród wymienionych drobin:
Cl–
NH+4
CH4
NH3
wybierz te, które mogą łączyć się z chlorkiem boru, i napisz ich wzory. Wyjaśnij,
dlaczego cząsteczki chlorku boru mają zdolność do tworzenia wiązań z tymi
drobinami. Odwołaj się do struktury elektronowej cząsteczek chlorku boru.
Z chlorkiem boru mogą łączyć się:
Cząsteczki chlorku boru mają zdolność do tworzenia wiązań z wybranymi drobinami,
ponieważ
3.3. (0–1)
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji chlorku boru z wodą.
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.
