Atomy pierwiastków chemicznych mogą występować w różnych stanach energetycznych. Stan
o najniższej energii nazywamy podstawowym, a stany o energiach wyższych – wzbudzonymi.
Na podstawie: W. Kołos, Elementy chemii kwantowej sposobem niematematycznym wyłożone, Warszawa 1984.
Atom germanu w stanie podstawowym ma dwa sparowane elektrony walencyjne
w podpowłoce 4s i dwa niesparowane elektrony walencyjne w podpowłoce 4p.
Oceń, czy możliwe jest obsadzenie elektronami podpowłok 4s i 4p w atomie germanu
w sposób przedstawiony poniżej. Odpowiedź uzasadnij.
W wysokiej temperaturze węgiel reaguje z tlenkiem węgla(IV) i ustala się równowaga chemiczna:
CO2 (g) + C (s) ⇄ 2CO (g)
Objętościową zawartość procentową CO i CO2 w gazie pozostającym w równowadze
z węglem w zależności od temperatury (pod ciśnieniem atmosferycznym 1013 hPa)
przedstawiono na poniższym wykresie.
Oceń, czy reakcja pomiędzy tlenkiem węgla(IV) i węglem jest procesem endo- czy egzoenergetycznym. Odpowiedź uzasadnij.
W dwóch zlewkach, w których znajdowała się taka sama ilość wody, rozpuszczono: w zlewce
pierwszej – amoniak, a w zlewce drugiej – chlorowodór. Użyto takich samych objętości obu
gazów, odmierzonych w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury.
7.1. (1 pkt)
Oceń, w której zlewce znajdowała się większa liczba jonów. Odpowiedz uzasadnij.
Większa liczba jonów znajdowała się w zlewce, w której rozpuszczono
Uzasadnienie:
7.2. (1 pkt)
Przygotowane wodne roztwory amoniaku i chlorowodoru zmieszano i otrzymano roztwór
o odczynie kwasowym.
Napisz, zgodnie z teorią Brønsteda, w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która
powoduje kwasowy odczyn otrzymanego roztworu.
Do wodnego roztworu kwasu etanowego (octowego) o określonej objętości, ale o nieznanym
stężeniu, dodawano kroplami wodny roztwór wodorotlenku sodu o znanym stężeniu i za
pomocą pehametru mierzono pH mieszaniny reakcyjnej. W ten sposób przeprowadzono tzw.
miareczkowanie pehametryczne, które jest jedną z metod analizy ilościowej. W czasie
doświadczenia zachodziła reakcja opisana równaniem:
CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
Zestaw użyty w tym doświadczeniu przedstawiono na poniższym schemacie, a otrzymane wyniki miareczkowania umieszczono na wykresie.
Po dodaniu takiej objętości roztworu wodorotlenku sodu, w jakiej znajdowała się liczba moli
NaOH równa liczbie moli CH3COOH w roztworze wziętym do analizy, w układzie został
osiągnięty punkt równoważnikowy. Ustalono, że w opisanym doświadczeniu pH w punkcie
równoważnikowym było równe 9.
Uzupełnij poniższe zdanie – wybierz i podkreśl jedno określenie spośród podanych w nawiasie. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do procesu zachodzącego w roztworze.
W opisanym doświadczeniu odczyn roztworu w punkcie równoważnikowym jest (kwasowy / obojętny / zasadowy).
Do probówki ze stałym etanianem (octanem) sodu dodano kwas siarkowy(VI)
i zawartość naczynia ogrzano. U wylotu próbówki wyczuwalny był charakterystyczny ostry
zapach.
Napisz, czy użycie do przeprowadzenia opisanego doświadczenia kwasu
ortofosforowego(V) zamiast kwasu siarkowego(VI) pozwoli na zaobserwowanie
podobnych efektów.
Do probówki ze stałym etanianem (octanem) sodu dodano kwas siarkowy(VI)
i zawartość naczynia ogrzano. U wylotu próbówki wyczuwalny był charakterystyczny ostry
zapach.
W dwóch nieopisanych probówkach znajdują się wodne roztwory dwóch soli (każdy roztwór
w innej probówce). Wiadomo, że jednym roztworem jest wodny roztwór etanianu (octanu)
magnezu, a drugim – wodny roztwór etanianu (octanu) sodu.
Oceń, czy po dodaniu wodnego roztworu kwasu ortofosforowego(V) do obu probówek
i ogrzaniu ich zawartości możliwe będzie wskazanie, w której probówce znajdował się
wodny roztwór etanianu magnezu, a w której – wodny roztwór etanianu sodu. Odpowiedź
uzasadnij.
Do reaktora wprowadzono pod ciśnieniem atmosferycznym gazową substancję X i zapoczątkowano reakcje chemiczną, w wyniku której powstał gaz Y. Po pewnym czasie,
w temperaturze T1, ustaliła się równowaga opisana równaniem:
X (g) ⇄ Y (g) ΔH > 0
Na wykresie przedstawiono wyniki pomiaru stężeń reagentów X i Y w trakcie trwania procesu
oraz po ustaleniu się stanu równowagi dynamicznej w temperaturze T1.
Następnie powtórzono ten eksperyment przy tym samym stężeniu początkowym substancji X
i tym samym ciśnieniu, ale w temperaturze T2 wyższej od temperatury T1.
17.1. (1 pkt)
Zaznacz wykres, który przedstawia zmianę stężenia reagentów w czasie trwania procesu
pod ciśnieniem atmosferycznym w temperaturze T2 (linia przerywana), wyższej niż
temperatura T1 (linia ciągła).
17.2. (1 pkt)
Oceń, czy zmieni się (wzrośnie albo zmaleje), czy też nie ulegnie zmianie wydajność
reakcji otrzymywania substancji Y, jeśli w układzie będącym w stanie równowagi nastąpi
wzrost ciśnienia w warunkach izotermicznych. Odpowiedź uzasadnij.
Przykładem dienu ze sprzężonym układem wiązań podwójnych jest but-1,3-dien o wzorze
CH2=CH−CH=CH2 . Długość wiązania między drugim i trzecim atomem węgla
w cząsteczce tego związku wskazuje, że ma ono częściowo charakter wiązania podwójnego.
Jest to spowodowane delokalizacją elektronów wiązań π: każda para elektronowa tych wiązań
jest przyciągana nie przez dwa, lecz przez cztery jądra atomowe. Można powiedzieć, że
cząsteczka but-1,3-dienu jest hybrydą, czyli wypadkową (połączeniem w jedną całość) kilku
struktur granicznych. Przykładem jednej z nich jest struktura o wzorze
Na podstawie: J.T. Morrison, R.N. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 2008.
Oceń, czy 1,4-dibromobut-2-en występuje w postaci izomerów cis–trans. Odpowiedź
uzasadnij.
Podstawnik już obecny w pierścieniu aromatycznym wywiera wpływ na miejsce wprowadzenia
do niego kolejnego podstawnika w reakcjach elektrofilowych. Grupy alkilowe, –Cl, –Br, –NH2,
–OH kierują kolejny podstawnik w pozycje orto- i para- w stosunku do własnego położenia.
Obecność w pierścieniu aromatycznym grupy –NO2, –COOH czy –CHO powoduje, że kolejny
podstawnik jest wprowadzany głównie w pozycję meta-.
Uczeń I zaproponował, aby najpierw przeprowadzić reakcję benzenu z chlorem (stosunek
molowy reagentów 1 : 1) w obecności FeCl3 jako katalizatora, a następnie na otrzymany
produkt podziałać mieszaniną nitrującą.
Uczeń II stwierdził, że należy najpierw przeprowadzić reakcję benzenu z mieszaniną nitrującą
i otrzymać mononitropochodną, a dopiero później na otrzymany produkt podziałać chlorem
(stosunek molowy reagentów 1 : 1) w obecności FeCl3 jako katalizatora.
Oceń projekty doświadczeń obu uczniów i wskaż ucznia (I albo II), który błędnie zaprojektował doświadczenie. Uzasadnij swoje stanowisko.
