Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 35. (1 pkt)
Napisz, czy wzór półstrukturalny CH3–CH2–CH=CH2 odpowiada dwóm izomerom geometrycznym cis-trans. Odpowiedź uzasadnij.
Napisz, czy wzór półstrukturalny CH3–CH2–CH=CH2 odpowiada dwóm izomerom geometrycznym cis-trans. Odpowiedź uzasadnij.
Napisz, czy związek o wzorze półstrukturalnym CH3–CH2–CHBr–CH3 występuje w postaci pary enancjomerów. Odpowiedź uzasadnij.
Poli(alkohol winylowy), PVA, jest polimerem łatwo rozpuszczalnym w wodzie. Otrzymuje się go w reakcji transestryfikacji poli(octanu winylu). Reakcja transestryfikacji polega na wyparciu cząsteczki jednego alkoholu z grupy estrowej estru przez cząsteczkę drugiego alkoholu. Reakcja ta zachodzi w środowisku o odczynie kwasowym lub zasadowym zgodnie z następującym równaniem, w którym –R1, –R2 i –R3 oznaczają grupy węglowodorowe:
R1COOR2 + R3OH H+ lub OH− R1COOR3 + R2OH
Etapy syntezy poli(alkoholu winylowego) przedstawiono na poniższym schemacie.
I Otrzymywanie octanu winylu
II Otrzymywanie poli(octanu winylu)
III Transestryfikacja poli(octanu winylu) do poli(alkoholu winylowego)
Narysuj wzór półstrukturalny (grupowy) monomeru poli(alkoholu winylowego). Wyjaśnij, dlaczego PVA nie może być otrzymany bezpośrednio ze swojego monomeru.
Wzór monomeru poli(alkoholu winylowego)
Wyjaśnienie:
Żelazo tworzy jony proste Fe2+ i Fe3+. Jony te ulegają w roztworach wodnych hydratacji, przyłączając 4 lub 6 cząsteczek wody. Najbardziej pospolitymi kompleksami kationowymi żelaza są heksaakwakompleksy występujące między innymi w roztworach soli żelaza(II) i żelaza(III). Jony te wykazują słabe właściwości kwasowe:
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 934.
Określ, które jony – żelaza(II) czy żelaza(III) – wykazują słabsze właściwości kwasowe i uzasadnij swoją odpowiedź.
Reakcja syntezy amoniaku przebiega zgodnie z równaniem:
N2 (g) + 3H2 (g) ⇄ 2NH3 (g) Δ H = –92,4 kJ
Na położenie stanu równowagi tej reakcji wpływ mają temperatura i ciśnienie. W poniższej tabeli przedstawiono równowagowe zawartości amoniaku (w procentach objętościowych) w stechiometrycznej mieszaninie azotu i wodoru pod różnym ciśnieniem i w różnych temperaturach.
Temperatura, °C | Ciśnienie, MPa | ||||
0,1 | 3 | 10 | 20 | 100 | |
200 | 15,2 | 67,6 | 80,6 | 85,8 | 98,3 |
300 | 2,18 | 31,8 | 52,1 | 62,8 | 92,6 |
400 | 0,44 | 10,7 | 25,1 | 36,3 | 79,8 |
500 | 0,129 | 3,62 | 10,4 | 17,6 | 57,5 |
600 | 0,049 | 1,43 | 4,47 | 8,25 | 31,4 |
700 | 0,0223 | 0,66 | 2,14 | 4,11 | 12,9 |
900 | 0,000212 | 0,0044 | 0,13 | 0,44 | 0,87 |
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 649.
a) | Dokonaj analizy danych zawartych w tabeli i uzupełnij poniższe zdanie. Podkreśl właściwe określenie w każdym nawiasie. |
Po ustaleniu się stanu równowagi ilość amoniaku w układzie jest tym większa, im (niższa/wyższa) jest temperatura oraz im (niższe/wyższe) jest ciśnienie.
b) | Uzasadnij na podstawie reguły przekory Le Chateliera zmianę zawartości amoniaku w stechiometrycznej mieszaninie azotu i wodoru w zależności od ciśnienia i temperatury. |
Przeprowadzono dwa doświadczenia A i B zilustrowane poniższymi rysunkami. W każdej probówce znajdowały się kawałki blaszki cynkowej o masie 1 g i jednakowym stopniu rozdrobnienia.
a) | Podaj numer probówki, w której w doświadczeniu A i w doświadczeniu B szybkość reakcji była większa. Uzasadnij swój wybór. |
b) | Reakcja kwasu octowego z cynkiem przebiega zgodnie z równaniem: |
Zn + 2CH3COOH → (CH3COO)2Zn + H2
Wykonując obliczenia, sprawdź, czy 10 cm3 roztworu CH3COOH o stężeniu molowym równym 0,1 mol · dm−3 wystarczy do roztworzenia 1 g cynku.
Stężeniowa stała równowagi reakcji przebiegającej zgodnie z równaniem:
H2 (g) + CO2 (g) ⇄ CO (g) + H2O (g) ΔHor = 41,17 kJ ⋅ mol-1
w temperaturze 800 K wynosi 0,24.
Do zamkniętego reaktora o stałej objętości wprowadzono 2 mole CO2 i 2 mole H2.
W reaktorze, w którym utrzymywano temperaturę 800 K, ustalił się stan równowagi opisanej
reakcji.
Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 1997, s. 144.
Określ, czy zmniejszenie o połowę objętości zamkniętego reaktora, do którego wprowadzono 2 mole CO2 i 2 mole H2, spowoduje w temperaturze 800 K wzrost wydajności tworzenia CO i H2O w wyniku tej reakcji. Odpowiedź uzasadnij.
Stężeniowa stała równowagi reakcji przebiegającej zgodnie z równaniem:
H2 (g) + CO2 (g) ⇄ CO (g) + H2O (g) ΔHor = 41,17 kJ ⋅ mol-1
w temperaturze 800 K wynosi 0,24.
Do zamkniętego reaktora o stałej objętości wprowadzono 2 mole CO2 i 2 mole H2.
W reaktorze, w którym utrzymywano temperaturę 800 K, ustalił się stan równowagi opisanej
reakcji.
Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 1997, s. 144.
Określ, czy w temperaturze 400 K stężeniowa stała równowagi opisanej reakcji jest większa, czy mniejsza od 0,24. Odpowiedź uzasadnij.
Stężeniowa stała równowagi reakcji przebiegającej zgodnie z równaniem:
H2 (g) + CO2 (g) ⇄ CO (g) + H2O (g) ΔHor = 41,17 kJ ⋅ mol-1
w temperaturze 800 K wynosi 0,24.
Do zamkniętego reaktora o stałej objętości wprowadzono 2 mole CO2 i 2 mole H2.
W reaktorze, w którym utrzymywano temperaturę 800 K, ustalił się stan równowagi opisanej
reakcji.
Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 1997, s. 144.
Do reaktora, w którym ustalił się stan równowagi opisanej reakcji w temperaturze 400 K, wprowadzono stały bezwodny chlorek wapnia. Związek ten jest substancją silnie higroskopijną. Temperatura topnienia chlorku wapnia wynosi 1048 K.
Oceń, czy wprowadzenie chlorku wapnia do reaktora wpłynęło na wydajność tworzenia CO i H2O w opisanej reakcji. Odpowiedź uzasadnij.
Arsenowodór AsH3 jest toksycznym bezbarwnym gazem o nieprzyjemnym zapachu. Gazowy arsenowodór reaguje z dietyloditiokarbaminianem srebra zgodnie z równaniem
AsH3 + 6Ag+ + 3[(C2H5)2N − CS2]− → As[(C2H5)2N − CS2]3 + 6Ag + 3H+
Na podstawie: D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, Podstawy chemii analitycznej, t. 1, Warszawa 2006, s. 15.
Oceń, czy opisana reakcja jest reakcją utleniania i redukcji. Odpowiedź uzasadnij.
BiologHelp+ obejmuje: