Na zdjęciu obok pokazano dwuetapowe doświadczenie, podczas
którego do probówki wprowadzono kilka cm3 chloroformu (CHCl3)
oraz wodę bromową (etap 1.), a następnie ciecze wymieszano
i pozostawiono na pewien czas (etap 2.).
Przedstaw wniosek z pokazanego doświadczenia dotyczący porównania gęstości
wody bromowej i chloroformu. Nazwij proces, który spowodował zmianę wyglądu
zawartości probówki po wymieszaniu i ponownym rozdzieleniu się cieczy.
Gęstość chloroformu jest niż gęstość wody bromowej.
Nazwa procesu:
W celu wyznaczenia dokładnego stężenia pewnej zasady przeprowadzono następujące
doświadczenie. Do 60,0 cm3 badanego roztworu (KOH albo NH3 o stężeniu około
0,1 mol ∙ dm−3) dodawano powoli wodny roztwór HCl o stężeniu 0,10 mol ∙ dm−3 i mierzono
pH mieszaniny reakcyjnej. Otrzymaną zależność pH roztworu miareczkowanego od objętości
dodanego kwasu przedstawiono na poniższym wykresie.
Po dodaniu takiej objętości roztworu HCl, w jakiej ilość kwasu jest równoważna początkowej
ilości zasady w badanym roztworze, w układzie zostaje osiągnięty punkt równoważnikowy
(PR).
18.1. (0–1)
Rozstrzygnij, czy w opisanym doświadczeniu użyto roztworu KOH czy NH3.
Odpowiedź uzasadnij.
Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:
18.2. (0–1)
Aby wyznaczyć stężenie zasady, zamiast pomiaru pH, podczas miareczkowania można
zastosować odpowiedni wskaźnik. Musi on być tak dobrany, aby zakres zmiany jego barwy
przypadał w pobliżu punktu równoważnikowego.
Fenoloftaleina jest wskaźnikiem, który zmienia barwę w zakresie pH 8,2 – 10,0, a oranż
metylowy – w zakresie pH 3,2 – 4,4.
Na podstawie: T. Mizerski, Tablice chemiczne, Adamantan 1997.
Rozstrzygnij, który wskaźnik – fenoloftaleina czy oranż metylowy – powinien być użyty
w celu możliwie dokładnego wyznaczenia stężenia tego roztworu. Odpowiedź
uzasadnij.
Tiosiarczan(VI) sodu występuje w postaci hydratu o wzorze Na2S2O3 ∙ 𝑥H2O. Podczas ogrzewania rozpuszcza się on w wodzie krystalizacyjnej i tworzy roztwór o stężeniu 63,71% masowych. Pod wpływem kwasu roztwór tiosiarczanu(VI) sodu przyjmuje mleczne zabarwienie wskutek pojawienia się koloidalnej siarki, a ponadto wydziela się tlenek siarki(IV).
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004.
Oblicz, ile moli wody przypada na jeden mol Na2S2O3 w soli o wzorze Na2S2O3 ∙ 𝒙H2O.
Kolorymetria jest metodą analizy chemicznej stosowaną do oznaczania małych stężeń substancji, których roztwory są barwne, na podstawie porównania intensywności barwy roztworu badanego i roztworu wzorcowego o znanym stężeniu. Intensywność zabarwienia roztworu zależy od absorpcji promieniowania elektromagnetycznego o określonej długości fali z zakresu światła widzialnego. Miarą absorpcji jest wielkość zwana absorbancją – oznaczana literą A. Absorbancja, jaką wykazuje dany roztwór, jest wprost proporcjonalna do stężenia barwnego składnika tego roztworu.
Kolorymetryczne oznaczenie bardzo małych ilości miedzi(II) można wykonać, jeżeli zmierzy się absorbancję roztworu kompleksu miedzi(II) z dietyloditiokarbaminianem, w skrócie oznaczanego wzorem Cu(DDTK)2. Ten związek słabo rozpuszcza się w wodzie, ale dobrze – w rozpuszczalnikach organicznych. W drugiej z tych sytuacji powstaje roztwór o barwie żółtobrunatnej.
Aby wyznaczyć masę miedzi w próbce badanego wodnego roztworu zawierającego jony miedzi(II), do tego roztworu dodano roztwór dietyloditiokarbaminianu sodu NaDDTK. Następnie otrzymaną mieszaninę wytrząsano z rozpuszczalnikiem organicznym, co spowodowało, że obecny w wodzie Cu(DDTK)2 przeszedł ilościowo do fazy organicznej. Wszystkie porcje roztworu Cu(DDTK)2 w rozpuszczalniku organicznym połączono i uzupełniono tym rozpuszczalnikiem do objętości 25 cm3. Metodą kolorymetryczną wyznaczono stężenie miedzi(II) w badanym roztworze, które było równe 3,50·10–5 mol·dm–3.
Na podstawie: https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/analiza-kolorymetryczna;3924039.html [dostęp 06.10.2017], B. Jankiewicz, B. Ptaszyński, A. Turek, Polish Journal of Environmental Studies, Vol. 8, Nr 1 (1999).
18.1. (0–1)
Oblicz, ile mikrogramów miedzi w postaci miedzi(II) zawierała próbka badanego wodnego roztworu (1 μg = 10–6 g). Przyjmij masę molową miedzi równą 63,55 g∙mol–1.
18.2. (0–1)
Napisz nazwę metody, za pomocą której wyodrębniono kompleks miedzi(II) z roztworu wodnego.
Jedna z metod wykrywania obecności jonów bromkowych albo jodkowych w roztworze
polega na utlenieniu ich do wolnego bromu albo jodu.
Rozstrzygnij, czy zarówno jony bromkowe, jak i jony jodkowe można utlenić za
pomocą kwasu azotowego(V). Uzasadnij swoją odpowiedź. W uzasadnieniu odnieś się
do wartości odpowiednich potencjałów standardowych.
Oblicz, ile gramów soli uwodnionej Na2SO4 ∙10H2O należy dodać do 100 g roztworu,
w którym stężenie Na2SO4 wynosi 6,0% masowych, aby – po uzupełnieniu wodą do
300 g – otrzymać roztwór tej soli o stężeniu 10%. W obliczeniach przyjmij, że masy
molowe soli są równe: MNa2SO4 = 142 g ∙ mol–1 oraz MNa2SO4 ∙ 10H2O = 322 g ∙ mol–1.
Tiosiarczan(VI) sodu występuje w postaci hydratu o wzorze Na2S2O3 ∙ 𝑥H2O. Podczas ogrzewania rozpuszcza się on w wodzie krystalizacyjnej i tworzy roztwór o stężeniu 63,71% masowych. Pod wpływem kwasu roztwór tiosiarczanu(VI) sodu przyjmuje mleczne zabarwienie wskutek pojawienia się koloidalnej siarki, a ponadto wydziela się tlenek siarki(IV).
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004.
Do czterech probówek I, II, III i IV wlano kolejno 1 cm3, 2 cm3, 4 cm3, 8 cm3 wodnego roztworu tiosiarczanu(VI) sodu o stężeniu 0,008 mol ∙ dm−3 i dodano wody destylowanej do objętości 12 cm3. Do każdej probówki wprowadzono po 5 cm3 kwasu solnego o stężeniu 10% masowych i zawartość każdej probówki wymieszano. Następnie mierzono czas, który upłynął od wymieszania roztworu do pojawienia się zmętnienia. Podczas doświadczenia utrzymywano stałą temperaturę 𝑇.
Dane dotyczące doświadczenia przedstawiono w poniższej tabeli:
Numer probówki
Objętość roztworu Na2S2O3 o stężeniu 0,008 mol ∙ dm−3, cm3
Objętość wody destylowanej, cm3
Objętość końcowa roztworu, cm3
Objętość dodanego HCl (aq), cm3
I
1
11
12
5
II
2
10
III
4
8
IV
8
4
Napisz, w której probówce czas od zmieszania reagentów do pojawienia się zmętnienia był najdłuższy. Uzasadnij swoją odpowiedź.
Wykonano doświadczenie, którego celem było otrzymanie pewnej substancji chemicznej. Postępowano zgodnie z poniższą instrukcją:
Odważyć 5 g CuSO4·5H2O, umieścić w kolbie stożkowej i dodać 15 cm3 wody destylowanej. Roztwór w kolbie mieszać i ogrzać w łaźni wodnej do temperatury około 60°C. W tej temperaturze dodawać powoli porcjami nadmiar pyłu cynkowego (ok. 1,5 g). Po wprowadzeniu całej ilości cynku kolbę dalej ogrzewać do momentu odbarwienia roztworu. Następnie otrzymaną mieszaninę przesączyć i osad przemyć rozcieńczonym kwasem solnym (0,5 mol · dm–3).
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która była przyczyną odbarwienia roztworu, i wyjaśnij, w jakim celu otrzymany osad należy przemyć rozcieńczonym kwasem solnym.
Zbudowano dwa ogniwa składające się z półogniw metalicznych (I rodzaju). W jednym
z ogniw półogniwo cynkowe stanowi anodę, a w drugim – katodę. Wartości SEM tych ogniw
różnią się o 59 mV.
Uzupełnij schematy opisanych ogniw. Elektrodą w dobieranym półogniwie powinien
być jeden z wymienionych metali:
mangan
chrom
żelazo
kobalt
miedź
Schematy ogniw:
A ( ̶ ): Zn │ Zn2+║ │ :(+) K
A ( ̶ ): │ ║ Zn2+ │ Zn :(+) K
W tabeli zestawiono wartości (zaokrąglone do liczb całkowitych) rozpuszczalności
chloranu(V) potasu w zakresie temperatury 0ºC – 100ºC.
Temperatura, ºC
0
20
40
60
80
100
Rozpuszczalność, g na 100 g wody
3
7
14
24
38
56
Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.
20.1. (0–1)
Narysuj krzywą rozpuszczalności chloranu(V) potasu w zakresie temperatury
0ºC – 100ºC. Rozpuszczalność tej soli w wodzie jest funkcją rosnącą w całym
podanym zakresie temperatury.
20.2. (0–1)
Rozstrzygnij, czy w temperaturze 20ºC można otrzymać roztwór chloranu(V) potasu
o stężeniu 7% masowych. Odpowiedź uzasadnij.
Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:
20.3. (0–1)
Wykonaj obliczenia i odczytaj z wykresu wartość temperatury, w której nasycony
roztwór chloranu(V) potasu ma stężenie 30% masowych. Wartość temperatury podaj
w zaokrągleniu do jedności.
