Dimetyloglioksym jest związkiem organicznym o następującym wzorze:
Związek ten jest wykorzystywany w analizie chemicznej między innymi do wykrywania
i określania ilości jonów niklu(II), z którymi tworzy trudno rozpuszczalny w wodzie osad
dimetyloglioksymianu niklu(II) o różowym zabarwieniu. Reakcja ta przebiega zgodnie
z równaniem:
Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna 2. Chemiczne metody analizy ilościowej,
Warszawa 1998, s. 179–181.
Uzupełnij tabelę. Określ liczbę wiązań typu σ i typu π w cząsteczce dimetyloglioksymu oraz liczbę wolnych par elektronowych
przy atomach tworzących tę cząsteczkę.
Uzupełnij poniższe zdania. Podkreśl właściwe określenie spośród wymienionych
w każdym nawiasie.
Po porównaniu stałych dysocjacji kwasu chlorowego(I) i kwasu chlorowego(III) można
stwierdzić, że w cząsteczce kwasu chlorowego(I) wiązanie O–H jest (bardziej / mniej)
spolaryzowane niż w cząsteczce kwasu chlorowego(III). Wodny roztwór kwasu
chlorowego(I) ma więc (niższe / wyższe) pH od roztworu kwasu chlorowego(III) o tym
samym stężeniu molowym. W wodnych roztworach soli sodowych tych kwasów uniwersalny
papierek wskaźnikowy (pozostaje żółty / przyjmuje czerwone zabarwienie / przyjmuje
niebieskie zabarwienie).
W odpowiednich warunkach cyklopropan przekształca się w propen według schematu
cyklopropan (g) → propen (g)
Szybkość przemiany cyklopropanu w propen jest wprost proporcjonalna do stężenia
molowego cyklopropanu i wyraża się równaniem v = k·ccyklopropanu. W temperaturze 500°C
stała szybkości tej reakcji k wynosi około 7 s–1.
Na podstawie: P.W. Atkins, Chemia fizyczna, Warszawa 2001.
W reaktorze o objętości równej 1 dm3 umieszczono 12 moli cyklopropanu i ogrzano do
temperatury 500°C. Stwierdzono, że po 17 minutach od momentu zapoczątkowania reakcji
liczba moli cyklopropanu wyniosła 6, po 34 minutach wyniosła 3, a po 51 minutach była
równa 1,5.
13.1. (0-1)
Oblicz szybkość opisanej reakcji w następujących momentach:
początkową, v0
po 17 minutach od momentu zapoczątkowania reakcji, v1
po 34 minutach od momentu zapoczątkowania reakcji, v2
po 51 minutach od momentu zapoczątkowania reakcji, v3.
Wypełnij poniższą tabelę.
Czas, minuty
0
17
34
51
Szybkość, mol ⋅ dm−3 ⋅ s−1
v0 =
v1 =
v2 =
v3 =
13.2. (0-1)
Zaznacz literę P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, lub literę F, jeżeli jest fałszywe.
Stosunek v1v0 jest równy stosunkowi v2v1 oraz v3v2 i wynosi 12
P
F
Okres półtrwania cyklopropanu w opisanej reakcji jest równy 17 minut.
P
F
Szybkość opisanej reakcji jest wprost proporcjonalna do odwrotności czasu, a można więc ją wyrazić równaniem: v = at, w którym a oznacza wielkość stałą, t zaś oznacza czas.
W celu wyznaczenia równania kinetycznego reakcji opisanej równaniem:
2H2 (g) + 2NO (g) ⇄ N2 (g) + 2H2O (g)
do sześciu reaktorów wprowadzono jednocześnie tlenek azotu(II) i wodór. Początkowe
stężenia obu reagentów oraz początkowe szybkości reakcji w każdym reaktorze
(w temperaturze T) podane są w poniższej tabeli.
Reaktor
Stężenie, mol · dm−3
Początkowa szybkość reakcji, mol · dm−3 · s−1
NO
H2
I
0,005
0,001
v
II
0,005
0,002
2v
III
0,005
0,003
3v
IV
0,001
0,005
0,2v
V
0,002
0,005
0,8v
VI
0,003
0,005
1,8v
Podaj, ile razy zwiększy się początkowa szybkość reakcji, jeżeli w temperaturze T
stężenie wodoru podwoi się przy niezmienionym stężeniu tlenku azotu(II).
stężenie tlenku azotu(II) wzrośnie trzykrotnie przy niezmienionym stężeniu wodoru.
Oblicz, ile gramów jodu należy użyć, aby otrzymać 100,0 cm3 jodyny, której gęstość jest
równa 0,8 g · cm–3. Wynik zaokrąglij do pierwszego miejsca po przecinku.
Dimetyloglioksym jest związkiem organicznym o następującym wzorze:
Związek ten jest wykorzystywany w analizie chemicznej między innymi do wykrywania
i określania ilości jonów niklu(II), z którymi tworzy trudno rozpuszczalny w wodzie osad
dimetyloglioksymianu niklu(II) o różowym zabarwieniu. Reakcja ta przebiega zgodnie
z równaniem:
Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna 2. Chemiczne metody analizy ilościowej,
Warszawa 1998, s. 179–181.
Uzupełnij tabelę, wpisując literę P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, lub literę F – jeżeli jest
fałszywe.
Zadanie
P/F
1.
Dla wszystkich atomów węgla w cząsteczce dimetyloglioksymu należy przyjąć hybrydyzację typu sp2.
2.
We wzorze dimetyloglioksymianu niklu(II) strzałkami zaznaczono wiązania koordynacyjne, a kropkami wiązania wodorowe.
3.
W reakcji wytrącania dimetyloglioksymianu niklu(II) dimetyloglioksym jest kwasem Brønsteda, ponieważ jest dawcą protonów.
W roztworze wodnym znajdują się kationy: Ba2+, Ag+ i Mg2+ oraz towarzyszące im aniony.
Kationy te można wydzielić z roztworu za pomocą reakcji strąceniowych, stosując
odpowiednie odczynniki w takiej kolejności, aby jeden odczynnik wytrącał z roztworu
w postaci nierozpuszczalnej soli tylko jeden kation. Po przesączeniu osadu, używając innego
odczynnika, można wytrącić z przesączu sól zawierającą kolejny kation.
14.1. (0−1)
Wpisz do tabeli wzory odczynników, których użycie pozwoli w trzech etapach (I, II i III)
wytrącić kolejno z roztworu w postaci nierozpuszczalnych soli kationy w nim zawarte.
Odczynniki wybierz spośród wymienionych poniżej.
Kwas szczawiowy (etanodiowy) to najprostszy kwas dikarboksylowy o wzorze sumarycznym
H2C2O4. Szczawian magnezu MgC2O4 jest bezbarwnym krystalicznym ciałem stałym, które
trudno rozpuszcza się w wodzie. Kationy magnezu mają zdolność tworzenia
z anionami szczawianowymi jonów kompleksowych o wzorze [Mg(C2O4)2]2–. Sole
zawierające ten jon są rozpuszczalne w wodzie.
W poniższej tabeli przedstawiono informacje o rozpuszczalności w wodzie szczawianów
wybranych metali w temperaturze pokojowej.
CaC2O4
Na2C2O4
K2C2O4
BaC2O4
praktycznie nierozpuszczalny
rozpuszczalny
rozpuszczalny
praktycznie nierozpuszczalny
Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa,
Warszawa 2001 oraz W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 1997.
14.1. (0-1)
Sformułuj hipotezę na temat zachowania szczawianu magnezu w kontakcie
z roztworem zawierającym jony szczawianowe. Uwzględnij wytrącanie lub
roztwarzanie związków magnezu.
14.2. (0-1)
Zaprojektuj doświadczenie, którego przebieg potwierdzi sformułowaną hipotezę.
Uzupełnij poniższy schemat − wpisz wzory soli wybranych spośród następujących:
CaC2O4
K2C2O4
MgCl2
MgCO3
14.3. (0-1)
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzących w czasie
doświadczenia.
W celu wyznaczenia równania kinetycznego reakcji opisanej równaniem:
2H2 (g) + 2NO (g) ⇄ N2 (g) + 2H2O (g)
do sześciu reaktorów wprowadzono jednocześnie tlenek azotu(II) i wodór. Początkowe
stężenia obu reagentów oraz początkowe szybkości reakcji w każdym reaktorze
(w temperaturze T) podane są w poniższej tabeli.
Reaktor
Stężenie, mol · dm−3
Początkowa szybkość reakcji, mol · dm−3 · s−1
NO
H2
I
0,005
0,001
v
II
0,005
0,002
2v
III
0,005
0,003
3v
IV
0,001
0,005
0,2v
V
0,002
0,005
0,8v
VI
0,003
0,005
1,8v
Przeanalizuj dane umieszczone w powyższej tabeli i napisz równanie kinetyczne
opisanej w informacji reakcji, zastępując wykładniki potęg x i y w poniższym zapisie
Spośród związków chemicznych, których wzory przedstawiono poniżej, wybierz te,
które dysocjują na jony pod wpływem wody. Podkreśl wzory wybranych związków.
