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.
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.
Określ, ile elektronów i z jakiej podpowłoki albo podpowłok oddaje atom miedzi, tworząc kation Cu2+. Dokończ poniższe zdanie, wpisując liczbę elektronów i symbol odpowiedniej podpowłoki lub podpowłok.
Tworzenie kationu Cu2+ oznacza oddanie przez atom miedzi
b)
Uzupełnij poniższą tabelę, wpisując schemat klatkowy konfiguracji elektronów walencyjnych jonu Cu2+ w stanie podstawowym oraz wartości głównej liczby kwantowej n i pobocznej liczby kwantowej l dla niesparowanego elektronu w tym jonie.
Liczba atomowa pewnego pierwiastka wynosi 26. W poniższej tabeli przedstawiono masy
atomowe i zawartość procentową trwałych izotopów tego pierwiastka występujących
w przyrodzie.
Masa atomowa izotopu, u
Zawartość procentowa izotopu, % atomów
53,94
5,85
55,93
91,75
56,94
2,12
57,93
0,28
Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2004, s. 202
Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz symbol opisanego pierwiastka, symbol bloku konfiguracyjnego (energetycznego), do którego należy
ten pierwiastek oraz stosując zapis pełny (podpowłokowy), konfigurację elektronową
atomu (w stanie podstawowym) tego pierwiastka.
Pierwiastek X leży w siódmej grupie i czwartym okresie układu okresowego. Pierwiastek ten
tworzy jon prosty X2+. Wszystkie atomy pierwiastka X występujące w przyrodzie mają liczbę
masową równą 55.
a)
Napisz skróconą konfigurację elektronową jonu X2+ w stanie podstawowym.
b)
Określ i wpisz do tabeli liczbę protonów i neutronów znajdujących się w jądrze atomu pierwiastka X oraz liczbę elektronów tworzących rdzeń atomu tego pierwiastka.
Pierwiastek X
Liczba cząstek elementarnych znajdujących się w jądrze atomu X
Liczba elektronów znajdujących się w rdzeniu atomu X
Tworzywa polimerowe wymienione w poniższej tabeli można przedstawić w następujący
sposób (fragment –Z oznacza łańcuch boczny, atom wodoru lub atom chlorowca):
Furfural jest pochodną furanu. W cząsteczce furfuralu
występuje grupa funkcyjna, która łatwo redukuje się
w obecności wodoru, co prowadzi do powstania
alkoholu furfurylowego. Na gorąco, pod wpływem
wodorotlenku miedzi(II), grupa ta się utlenia, w wyniku
czego powstaje kwas pirośluzowy.
Wzór furfuralu
Na podstawie: K.-H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii,
Warszawa 2007.
32.1. (0–1)
Narysuj wzór półstrukturalny (grupowy) lub uproszczony alkoholu furfurylowego,
otrzymanego na drodze redukcji furfuralu.
32.2. (0–1)
Uzupełnij poniższy schemat, tak aby otrzymać równanie opisanej reakcji otrzymywania
kwasu pirośluzowego. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone
związków organicznych.
