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.
Napisz konfigurację elektronową atomu niklu w stanie podstawowym, uwzględniając rozmieszczenie elektronów na podpowłokach,
i przedstaw schemat klatkowy rozmieszczenia elektronów walencyjnych atomu tego
pierwiastka chemicznego.
Wykonano doświadczenie zilustrowane na poniższym schemacie.
Określ odczyn roztworu powstałego w probówce I i odczyn roztworu powstałego
w probówce II oraz napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzących
podczas tego doświadczenia.
W zamkniętym reaktorze o stałej pojemności umieszczono n moli jodowodoru i utrzymywano
stałą temperaturę. W reaktorze zachodziła reakcja rozkładu jodowodoru opisana równaniem:
2HI (g) ⇄ H2 (g) + I2 (g)
Po ustaleniu się stanu równowagi stwierdzono, że rozkładowi uległo 16,7% początkowej
liczby moli jodowodoru.
Oblicz stężeniową stałą równowagi rozkładu jodowodoru w opisanych warunkach.
Oceń, czy w temperaturze 298 K może istnieć roztwór, w którym stężenie kationów baru
wynosi 10−5 mol ⋅ dm−3 , a stężenie anionów siarczanowych(VI) wynosi 10−6 mol ⋅ dm−3
(iloczyn rozpuszczalności siarczanu(VI) baru w temperaturze 298 K wynosi
KSO = 1,1 ⋅ 10−10 ). Uzasadnij swoje stanowisko.
Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002
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.
Aby wyznaczyć masę niklu w postaci jonów
Ni2+ w próbce pewnego roztworu o objętości 100,00 cm3, z próbki tej pobrano trzy równe
porcje oznaczone numerami I–III o objętości 10,00 cm3 każda. Pobranie do analizy trzech,
a nie jednej porcji badanego roztworu miało na celu zmniejszenie wpływu na wynik analizy
błędów przypadkowych. Każdą porcję poddano niezależnie takim samym czynnościom
laboratoryjnym, uzyskując wyniki, z których obliczono średnią arytmetyczną.
Pobrane porcje wprowadzono do oddzielnych zlewek, zakwaszono, uzupełniono wodą
destylowaną do objętości 50 cm3 i ogrzano do temperatury ok. 60°C. Następnie do każdej
zlewki wprowadzono niewielki nadmiar alkoholowego roztworu dimetyloglioksymu
i mieszając, dodano wodę amoniakalną w celu osiągnięcia odpowiedniego pH roztworu.
We wszystkich naczyniach zaobserwowano wytrącenie różowego osadu. Osad otrzymany
w każdej zlewce odsączono pod zmniejszonym ciśnieniem w uprzednio zważonych tyglach
szklanych z porowatym dnem, które pełnią podwójną funkcję: sączka i tygla. Odsączone
osady przemyto i wysuszono do stałej masy.
W poniższej tabeli zestawiono wyniki pomiarów masy pustych tygli oraz tygli z osadem
dla trzech porcji, które pobrano z badanego roztworu. Pomiary masy wykonano na wadze
analitycznej z dokładnością do 0,1 mg.
Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna 2. Chemiczne metody analizy ilościowej,
Warszawa 1998, s. 179–181;
T. Lipiec, Z.S. Szmal, Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej, Warszawa 1976, s. 330.
a)
Uzupełnij tabelę, wpisując masę osadów dla trzech porcji badanego roztworu oraz średnią masę osadu.
Numer porcji roztworu
Masa pustego tygla, g
Masa tygla z osadem, g
Masa osadu, g
Porcja I
28,5914
28,6849
Porcja II
29,0523
29,1535
Porcja III
28,9936
29,0942
Średnia masa osadu m, g:
b)
Oblicz, ile gramów niklu w postaci jonów Ni2+ zawierała próbka 100,00 cm3 badanego roztworu, wykorzystując średnią masę osadu dimetyloglioksymianu niklu(II). Masa molowa dimetyloglioksymianu niklu(II) jest równa 288,91 g ⋅ mol-1.
Błąd bezwzględny, jakim jest obarczony wynik analizy dla danej porcji, jest różnicą między
tym wynikiem a wartością rzeczywistą, której nie znamy. Przyjmujemy, że odpowiada jej
obliczona średnia arytmetyczna: Δmbezwzgl. = mi - m, gdzie i oznacza numer porcji.
Błąd względny jest stosunkiem błędu bezwzględnego do wartości rzeczywistej wyrażonym
w procentach. W tym przypadku nieznaną wartość rzeczywistą również zastępujemy średnią
arytmetyczną: Δmwzgl. = Δmbezwgl.m ⋅ 100% = mi - mm ⋅ 100%
c)
Wskaż porcję (I, II albo III), dla której wynik analizy najbardziej odbiega od średniej masy niklu i oblicz błąd względny wyznaczenia masy niklu w postaci jonów Ni2+ w badanym roztworze opisaną metodą dla tej porcji.
Wykonano doświadczenie zilustrowane na poniższym schemacie.
Określ, jaką funkcję (kwasu czy zasady) według teorii Brønsteda−Lowry’ego pełnią
w reakcjach zachodzących podczas opisanego doświadczenia jony NH+4 i jony C17H35COO−.
Jony NH+4 pełnią funkcję .
Jony C17H35COO− pełnią funkcję .
Jodyna jest preparatem o działaniu odkażającym. Aby otrzymać 100,0 gramów jodyny,
miesza się 3,0 gramy jodu, 1,0 gram jodku potasu, 90,0 gramów etanolu o stężeniu 96%
masowych (pozostałe 4% masy stanowi woda) oraz 6,0 gramów wody. Powstała mieszanina
jest ciemnobrunatnym roztworem.
Jod rozpuszczony w etanolu ma ograniczoną trwałość. Reaguje z wodą obecną w roztworze,
tworząc jodowodór i kwas jodowy(I) o wzorze HIO, który z kolei utlenia etanol najpierw
do aldehydu, a następnie − do dalszych produktów. Aby zapobiec tym przemianom, do
jodyny dodaje się rozpuszczalny w wodzie jodek potasu. W wyniku reakcji jodu
cząsteczkowego z jonami jodkowymi powstają trwałe jony trijodkowe, dzięki czemu jod nie
reaguje z wodą.
Na podstawie: http://www.doz.pl, A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010
oraz R.T. Morrison, R.N. Boyd, Chemia organiczna, t. 1, Warszawa 2008.
Oblicz stężenie procentowe (w procentach masowych) etanolu w jodynie przy założeniu,
że nie zaszła reakcja utleniania etanolu. Wynik zaokrąglij do pierwszego miejsca po
przecinku.
Oblicz masę wody, w jakiej należy rozpuścić 30 g Cu(NO3)2 · 6H2O, aby otrzymać
roztwór azotanu(V) miedzi(II) o stężeniu 15% masowych. Wynik podaj w gramach
i zaokrąglij go do jedności.
