Na poniższych rysunkach przedstawiono schemat oddziaływania orbitali zhybrydyzowanych
atomów węgla i orbitali 1s atomów wodoru, w którego wyniku powstają wiązania chemiczne
w cząsteczkach pewnych węglowodorów.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2011, s. 157.
a)
Wypełnij tabelę, wpisując literę P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, lub literę F – jeżeli jest fałszywe.
Zadanie
P/F
1.
Rysunek I przedstawia przestrzenne rozmieszczenie wiązań chemicznych w cząsteczce, w której każdy atom węgla ma hybrydyzację sp3.
2.
Rysunek II przedstawia przestrzenne rozmieszczenie wiązań chemicznych w cząsteczce, w której każdy atom węgla ma hybrydyzację sp.
3.
Odległość między jądrami atomu węgla w cząsteczce, której kształt przedstawiono na rysunku I, jest mniejsza niż odległość między jądrami atomu węgla w cząsteczce, której kształt przedstawiono na rysunku II.
b)
Wypełnij tabelę, wpisując liczbę wiązań σ i liczbę wiązań π w cząsteczkach, których kształt przedstawiono na rysunkach I i II.
Wzory monosacharydów można przedstawiać, posługując się projekcją Fischera
(wzory liniowe) lub projekcją Hawortha (wzory taflowe). Poniżej przedstawiono wzór
D-glukozy w projekcji Fischera oraz wzór α-D-glukopiranozy w projekcji Hawortha.
Przeanalizuj wzór D-mannozy w projekcji Fischera i uzupełnij schemat, tak aby przedstawiał on wzór α-D-mannopiranozy w projekcji Hawortha.
Kolorymetria jest metodą stosowaną w analizie chemicznej. Dzięki niej można określić
stężenie barwnego roztworu badanej substancji. Metoda ta wykorzystuje zjawisko
pochłaniania przez barwny roztwór promieniowania elektromagnetycznego o określonej
długości fali z zakresu światła widzialnego. Im większe jest stężenie badanej substancji
w roztworze, w tym większym stopniu roztwór ten pochłania promieniowanie, a więc osłabia
natężenie promieniowania przepuszczanego przez roztwór. Osłabienie to można zmierzyć,
a jego miarą jest wielkość zwana absorbancją. Jeżeli serię pomiarów absorbancji roztworów
badanej substancji w danym rozpuszczalniku przeprowadza się w tych samych warunkach,
umieszczając próbki roztworów w identycznych naczynkach, wartości absorbancji zależą
tylko od stężenia tych roztworów.
Jednym z zastosowań metody kolorymetrycznej jest oznaczanie stężenia jonów żelaza(III),
które z jonami tiocyjanianowymi SCN– tworzą jony kompleksowe [Fe(SCN)]2+. Jony te
obecne w roztworze wodnym nadają mu intensywne krwistoczerwone zabarwienie,
umożliwiające wykrycie nawet śladowych ilości żelaza.
W celu wyznaczenia zawartości żelaza w postaci jonów żelaza(III) w badanym roztworze
przeprowadzono opisane poniżej doświadczenie.
Wykonano pomiar absorbancji A trzech wodnych roztworów o znanym stężeniu jonów
[Fe(SCN)]2+, umieszczając je w identycznych naczynkach. Wyniki pomiarów zestawiono
w tabeli.
Stężenie jonów [Fe(SCN)]2+, mol · dm–3
Absorbancja A
0,25·10–4
0,24
0,65·10–4
0,62
1,05·10–4
1,01
Próbkę 10,00 cm3 badanego roztworu umieszczono w kolbie miarowej o pojemności
50,00 cm3 i do kolby dodano w nadmiarze bezbarwny wodny roztwór tiocyjanianu potasu
KSCN tak, aby powstał kompleks [Fe(SCN)]2+. Zawartość kolby dopełniono do kreski wodą
destylowaną i dokładnie wymieszano. Następnie pobrano z niej próbkę i zmierzono jej
absorbancję w takich samych warunkach, w jakich wykonano wcześniejszy pomiar
absorbancji roztworów o znanym stężeniu. Zmierzona absorbancja A próbki badanego
roztworu wyniosła 0,44.
Na podstawie: D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, Podstawy chemii analitycznej, t. 2,
Warszawa 2007, s. 301–302; A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010, s. 963.
a)
Narysuj wykres zależności absorbancji A roztworów o znanym stężeniu i oszacuj wartość stężenia jonów [Fe(SCN)]2+ w badanym roztworze.
b)
Oblicz, ile mikrogramów (μg) żelaza w postaci jonów żelaza(III) zawierała początkowa próbka badanego roztworu o objętości 10 cm3.
Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane poniższym schematem.
Zbadano odczyn roztworu w każdej probówce przy użyciu uniwersalnego papierka
wskaźnikowego.
Uzupełnij tabelę, wpisując barwę uniwersalnego papierka wskaźnikowego
po zanurzeniu w roztworze otrzymanym w każdej probówce oraz odczyn otrzymanego
roztworu.
Poniżej podano schematy dwóch reakcji utleniania i redukcji.
I MnO−4 + S2− + H+ → Mn2+ S + H2O
II I− + SO2−4 + H+ → I2 + H2S + H2O
a)
Uzupełnij tabelę, wpisując wzory jonów pełniących funkcję utleniacza i wzory jonów pełniących funkcję reduktora w reakcjach zilustrowanych podanymi schematami.
Reakcja I
Reakcja II
utleniacz
reduktor
utleniacz
reduktor
b)
Oblicz stosunek molowy reduktora do utleniacza w reakcji II.
Oczyszczoną blaszkę wykonaną z pewnego metalu zważono, a następnie zanurzono
w wodnym roztworze Cu(NO3)2. Zauważono, że powierzchnia blaszki znajdująca się
w roztworze pokryła się różowym nalotem o metalicznym połysku. Po pewnym czasie
blaszkę wyjęto z roztworu, osuszono i zważono. Stwierdzono, że masa blaszki po wyjęciu
z roztworu była mniejsza od jej masy początkowej. Roztwór w zlewce pozostał klarowny i nie
zaobserwowano w nim żadnego osadu.
Uzupełnij schemat wykonania doświadczenia,
wpisując nazwę lub symbol metalu, z którego była wykonana blaszka. Metal wybierz
spośród podanych poniżej.
Przeprowadzono dwa doświadczenia A i B, których celem było porównanie charakteru
chemicznego tlenków chromu na II i III stopniu utlenienia: CrO i Cr2O3. W probówce
oznaczonej numerem I w doświadczeniu A i doświadczeniu B znajdował się ten sam tlenek
chromu, podobnie w probówce oznaczonej numerem II w obu doświadczeniach umieszczono
drugi (taki sam w doświadczeniu A i B) tlenek chromu. W doświadczeniu A stwierdzono
objawy reakcji tylko w probówce II, w doświadczeniu B – w obu probówkach
zaobserwowano objawy reakcji.
a)
Uzupełnij rysunek, wpisując odpowiednie wzory tlenków chromu znajdujących się w probówce I i w probówce II w obu doświadczeniach.
b)
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl właściwe określenie lub określenia w każdym nawiasie tak, aby zdania były prawdziwe.
Tlenek chromu(II) wykazuje właściwości (kwasowe/zasadowe/amfoteryczne), reaguje z (kwasami/zasadami).
Tlenek chromu (III) wykazuje właściwości (kwasowe/zasadowe/amfoteryczne), reaguje z (kwasami/zasadami).
c)
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzących w probówkach oznaczonych numerem II w doświadczeniu A oraz doświadczeniu B, wiedząc, że produktem jednej z nich jest związek kompleksowy o liczbie koordynacyjnej równej 4.
Przeprowadzono ciąg przemian chemicznych, w wyniku których z karbidu zawierającego
20% zanieczyszczeń otrzymano kwas etanowy (octowy). Przemiany te można przedstawić
poniższym schematem.
CaC2I C2H2II CH3CHO III CH3COOH
Wydajności kolejnych przemian (etapów) były odpowiednio równe:
WI = 85%, WII = 80%, WIII = 95%.
Na 1 mol związku organicznego otrzymanego w wyniku przemiany I podziałano wodorem w obecności katalizatora i otrzymano produkt X,
który należy do szeregu homologicznego o wzorze ogólnym CnH2n. Następnie związek X poddano reakcji całkowitego spalania.
137.1 (0-1)
Napisz równanie reakcji całkowitego spalania związku X.
137.2 (0-1)
W trakcie opisanej przemiany spaleniu uległo 0,2 dm3 związku X. Objętość związku X została odmierzona w takich warunkach, w których wszystkie reagenty opisanego procesu
spalania były gazami.
Ustal, jaką objętość (w opisanych warunkach) zajmował zużyty w procesie spalania
tlen oraz produkty reakcji. Uzupełnij poniższą tabelę wartościami tych objętości oraz
wzorami sumarycznymi produktów przemiany.
Poniżej przedstawiono wzór pewnego związku organicznego.
Na związek organiczny, którego wzór przedstawiono w informacji wstępnej, podziałano wodnym roztworem NaOH. W wyniku reakcji
otrzymano 2 nowe związki organiczne oznaczone umownie literami A i B.
Uzupełnij tabelę, wpisując wzory półstrukturalne otrzymanych związków organicznych
A i B oraz nazwę wiązania, które uległo rozpadowi w czasie opisanej reakcji chemicznej.
