W wyniku pewnej odwracalnej reakcji chemicznej z dwóch substratów powstaje jeden
produkt. Przemiana przebiega w fazie gazowej, co oznacza, że oba substraty i produkt są
gazami. Reakcję tę przeprowadzono w zamkniętym reaktorze przy użyciu
stechiometrycznych ilości substratów w różnych temperaturach i pod różnym ciśnieniem.
Na poniższym diagramie przedstawiono, jaki procent objętości mieszaniny poreakcyjnej
w reaktorze stanowiła objętość produktu tej reakcji w zależności od warunków temperatury
i ciśnienia, w jakich przebiegała.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.
Spośród reakcji, których równania przedstawiono poniżej, wybierz tę, do której mógłby odnosić się przedstawiony diagram. Zaznacz wybraną odpowiedź.
Spośród związków o wzorach przedstawionych poniżej wybierz wszystkie te, które
w wodnych roztworach nie ulegają dysocjacji elektrolitycznej. Podkreśl wzory
wybranych związków.
Zmiana barwy wskaźników pH następuje stopniowo, w pewnym zakresie pH. W tabeli
podano zakres pH, w którym następuje zmiana barwy wybranych wskaźników
kwasowo-zasadowych.
Wskaźnik
Zakres pH zmiany barwy
oranż metylowy
3,1–4,4
czerwień bromofenolowa
5,2–6,8
fenoloftaleina
8,3–10,0
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004.
Spośród wymienionych wskaźników: oranż metylowy, czerwień bromofenolowa i fenoloftaleina, wybierz i zaznacz nazwy wszystkich tych, które mogą być użyte w celu odróżnienia:
1. dwóch wodnych roztworów, z których jeden ma pH = 5, a drugi ma pH = 7
oranż metylowy
czerwień bromofenolowa
fenoloftaleina
2. kwasu solnego o stężeniu 0,01 mol⋅ dm−3 od wodnego roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,01 mol ⋅ dm−3.
W celu identyfikacji zawartości dwóch probówek, z których jedna zawierała wodny roztwór
wodorotlenku sodu, a druga – wodny roztwór kwasu siarkowego(VI), przeprowadzono
doświadczenie. Do obu badanych roztworów dodano wodne roztwory soli: manganianu(VII)
potasu i siarczanu(IV) sodu.
Zaznacz poprawne dokończenie zdania.
Podczas przebiegu opisanego doświadczenia
w obu probówkach utlenianiu ulegają jony MnO−4, a redukcji – jony SO2−3.
w obu probówkach utlenianiu ulegają jony SO2−3, a redukcji – jony MnO−4.
w jednej z probówek utlenianiu ulegają jony SO2−3, a redukcji – jony SO2−4.
w jednej z probówek utlenianiu ulegają jony MnO−4, a redukcji – jony SO2−4.
Przeprowadzono doświadczenie, podczas którego do 10 cm3 wodnego roztworu wodorotlenku
sodu dodawano kroplami wodny roztwór pewnego elektrolitu o stężeniu cm = 0,1 mol · dm–3,
mierząc pH mieszaniny reakcyjnej. Przebieg doświadczenia zilustrowano schematem.
Opisane doświadczenie jest przykładem miareczkowania alkacymetrycznego (kwasowo-zasadowego), które polega na dodawaniu z biurety roztworu, nazywanego
titrantem, do kolby z próbką, nazywaną analitem. W miareczkowaniu wykorzystuje się
stechiometryczną zależność między substancjami obecnymi w analicie i titrancie.
Odczytana z wykresu wartość pH roztworu otrzymanego po zmieszaniu roztworów
zawierających stechiometryczne ilości reagentów jest równa 7.
Aby roztwór przewodził prąd elektryczny, muszą być w tym roztworze obecne jony.
Im większa jest ich ruchliwość, tym przewodnictwo jest większe. Dwa najbardziej ruchliwe
jony to kationy wodorowe (H+) i aniony wodorotlenkowe (OH−). Ruchliwość innych jonów
jest znacznie mniejsza.
Na podstawie: M. Sienko, R. Plane, Chemia, Warszawa 1996
oraz L. Pajdowski, Chemia ogólna, Warszawa 1982.
Gdy analizuje się ruchliwość jonów obecnych w roztworze w danym momencie opisanego
miareczkowania, można przewidzieć, jak zmienia się jego przewodnictwo (inne czynniki
można tu pominąć).
Zaznacz poprawne dokończenie zdania.
W miarę dodawania titranta do wodnego roztworu wodorotlenku sodu
zarówno pH, jak i przewodnictwo roztworu rosną.
pH roztworu rośnie, a przewodnictwo roztworu maleje.
pH roztworu maleje, a przewodnictwo najpierw maleje, a potem rośnie.
pH roztworu maleje, a przewodnictwo najpierw rośnie, a potem maleje.
Energia aktywacji określa wielkość bariery energetycznej, którą muszą pokonać reagujące
drobiny, aby doszło do reakcji chemicznej. Im mniejsza jest energia aktywacji dla danej
reakcji, tym szybciej zachodzi przemiana. Dużą energię aktywacji reakcji można zmniejszyć,
jeżeli wprowadzi się do układu katalizator.
Nadtlenek wodoru ulega reakcji rozkładu według równania:
2H2O2 → 2H2O + O2
W temperaturze pokojowej szybkość rozkładu H2O2 jest mała. W poniższej tabeli podano
wartości energii aktywacji reakcji rozkładu H2O2 bez udziału katalizatora oraz z udziałem
różnych katalizatorów.
Nazwa katalizatora
Energia aktywacji rozkładu H2O2 w temperaturze T, kJ ⋅ mol−1
bez katalizatora
75
peroksydaza (enzym)
23
platyna
49
tlenek manganu(IV)
58
Na podstawie: E. A. Moelwyn-Hughes, Physical Chemistry, London, New York, Paris 2012.
Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane poniższym schematem.
Uzupełnij poniższe zdania. W każdym nawiasie wybierz i podkreśl właściwe określenie.
Podczas doświadczenia zaobserwowano wydzielanie (barwnego / bezbarwnego) gazu, który
(dobrze / słabo) rozpuszcza się w wodzie. Po umieszczeniu w probówce z zebranym gazem
tlącego się łuczywka zapala się ono jasnym płomieniem, co świadczy o tym, że otrzymany
gaz (jest palny / podtrzymuje palenie).
Zbudowano ogniwo według schematu przedstawionego na poniższym rysunku.
20.1. (0-1)
Oblicz siłę elektromotoryczną (SEM) ogniwa, którego schemat przedstawionorysunku, w warunkach standardowych.
SEM =
20.2. (0-1)
Napisz w formie jonowej skróconej sumaryczne równanie reakcji zachodzącej
w czasie pracy tego ogniwa.
SEM ogniwa galwanicznego zależy nie tylko od wartości potencjału standardowego
półogniw, z których jest zbudowane, lecz także od stężenia jonów w roztworach tworzących
półogniwa. Wartość potencjału półogniwa E – wyrażonego w woltach – oblicza się
z równania Nernsta. Dla półogniwa metalicznego równanie to określa wpływ stężenia jonów
metalu [Mez+] na wartość potencjału półogniwa i dla T = 298 K przyjmuje postać:
E = E° + 0,059z ⋅ log[Mez+]
gdzie: E° to potencjał standardowy półogniwa, z – liczba elektronów różniących formę
utlenioną metalu od jego formy zredukowanej w procesie Me ⇄ Mez+ + ze− .
20.3. (0-1)
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz właściwe wzory spośród podanych
w nawiasach.
Podczas pracy opisanego ogniwa ubywa jonów (Cd2+ / Ni2+).
Aby zwiększyć siłę elektromotoryczną tego ogniwa, należy zwiększyć stężenie (CdCl2 (aq) / NiCl2 (aq)).
Poniżej podano wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone czterech węglowodorów.
Uzupełnij poniższe zdania – wybierz i zaznacz właściwe nazwy lub litery spośród
podanych w nawiasach.
Nitrowanie związku oznaczonego literą D jest reakcją (addycji / eliminacji / substytucji) przebiegającą według mechanizmu
(elektrofilowego / nukleofilowego / rodnikowego).
Z bromem reagują łatwo – bez użycia katalizatora, bez ogrzewania, w ciemności – związki oznaczone literami (A / B / C / D), natomiast reakcja związku oznaczonego literą (A / B / C / D) z tym odczynnikiem wymaga użycia katalizatora, np. FeBr3. Monomerem w reakcji polimeryzacji prowadzącej do powstania poli(octanu winylu) jest związek o wzorze CH2=CH‒O‒COCH3, otrzymywany przez katalityczne przyłączenie kwasu etanowego (octowego) do związku oznaczonego literą (A / B / C / D).
