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.
Zaznacz wykres, który ilustruje zmiany liczby moli CO2 w reaktorze od momentu zapoczątkowania reakcji do osiągnięcia przez układ stanu równowagi.
Iloczyn rozpuszczalności KSO trudno rozpuszczalnej soli to iloczyn stężeń (podniesionych
do odpowiednich potęg) jonów tworzących tę sól w stanie równowagi w nasyconym
roztworze tej soli. Dla soli typu AB, której dysocjacja przebiega zgodnie z równaniem:
AB ⇄ A2+ + B2−
iloczyn rozpuszczalności KSO = [A2+] · [B2−]. Jeżeli w roztworze będą obecne jony A2+ oraz
B2− i wartość iloczynu ich stężeń będzie mniejsza od wartości iloczynu rozpuszczalności soli
AB, to osad tej soli nie wytrąci się. Strącenie osadu nastąpi wtedy, gdy zostanie przekroczona
wartość iloczynu rozpuszczalności.
Iloczyn rozpuszczalności KSO siarczanu(VI) baru w temperaturze T wynosi:
KSO = [Ba2+]·[SO2−4] = 1,08 · 10−10
Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2004, s. 221.
Uzupełnij poniższe zdanie. Wybierz i podkreśl jedno określenie spośród podanych
w każdym nawiasie tak, aby zdanie było prawdziwe.
W temperaturze T (może/nie może) istnieć roztwór, w którym iloczyn stężeń kationów baru
i anionów siarczanowych(VI) jest równy 1,08 · 10–7, ponieważ wartość ta jest (mniejsza/
większa) od wartości iloczynu rozpuszczalności siarczanu(VI) baru w temperaturze T.
Przygotowano roztwory wodne o stężeniu molowym równym 0,1 mol · dm−3 następujących
substancji: NaOH, HCl, Ba(OH)2, H2SO4, a następnie przeprowadzono 2 reakcje
zobojętniania zgodnie z równaniami:
I NaOH + HCl → NaCl + H2O
II Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4 + 2H2O
Podczas dodawania porcjami kwasu solnego do roztworu wodorotlenku sodu (reakcja I)
i roztworu kwasu siarkowego(VI) do roztworu wodorotlenku baru (reakcja II) mierzono
przewodnictwo elektryczne roztworu. Moment, w którym przewodnictwo elektryczne
roztworu jest najmniejsze, to punkt zobojętnienia.
Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2008, s. 178.
a)
Napisz w formie jonowej równania przeprowadzonych reakcji.
b)
Dokończ zdanie, zaznaczając wniosek A lub B i jego uzasadnienie 1. lub 2.
Porównując stężenia molowe jonów w momencie zobojętnienia obu reakcji, można stwierdzić,
że w roztworze otrzymanym w reakcji I łączna liczba moli wszystkich obecnych w roztworze
jonów jest
Poniżej przedstawiono równania czterech reakcji utleniania i redukcji.
I CaH2 + 2H2O → Ca(OH)2 + 2H2
II 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
III 3H2 + N2 → 2NH3
IV Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2012, s. 552–553.
a)
Spośród reakcji zilustrowanych powyższymi równaniami wybierz te, w których wyniku formalny stopień utlenienia wodoru zwiększa się. Napisz numery, którymi oznaczono równania tych reakcji.
b)
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl jedno określenie spośród podanych w każdym nawiasie tak, aby zdania były prawdziwe.
Substancją pełniącą funkcję reduktora w reakcji I jest (CaH2 / H2O), a substancją pełniącą funkcję utleniacza w reakcji II jest (Na / H2O).
Jeden mol azotu N2 w reakcji III (pobiera/oddaje) liczbę moli elektronów równą (trzy/sześć).
W reakcji IV jeden mol cynku oddaje (1 mol / 2 mole / 4 mole) elektronów, ulega więc procesowi (redukcji/utlenienia).
W reakcji IV atom cynku oddaje elektrony walencyjne należące do podpowłoki (4s / 3d).
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 poniższe zdania.
Wybierz i podkreśl jedno określenie spośród podanych w każdym nawiasie tak, aby
zdania były prawdziwe.
W reakcji, która zachodziła podczas opisanego doświadczenia, wybrany metal ulegał
(redukcji/utlenieniu), pełnił więc funkcję (reduktora/utleniacza). Oznacza to, że był
(dawcą/biorcą) elektronów.
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.
Na 10 g stopu Monela zawierającego 67% niklu, 32% miedzi i 1% manganu (w procentach
masowych) podziałano kwasem solnym o stężeniu 0,5 mol · dm−3.
Podczas tego procesu przebiegały reakcje opisane równaniami:
Ni + 2HCl → NiCl2 + H2
Mn + 2HCl → MnCl2 + H2
Na podstawie: K.H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii,
Warszawa 2007, s. 570.
a)
Oblicz objętość kwasu solnego potrzebną do całkowitego roztworzenia niklu i manganu w 10 g stopu Monela, jeżeli reakcja przebiega z wydajnością równą 100%.
b)
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl właściwe określenie w każdym nawiasie tak, aby zdania były prawdziwe.
Miedź w szeregu elektrochemicznym metali znajduje się (przed/za) wodorem i (wypiera wodór/nie wypiera wodoru) z rozcieńczonego kwas siarkowego(VI).
Miedź nie reaguje z kwasem solnym, ponieważ kwas ten (należy/nie należy) do kwasów utleniających.
Żółty roztwór chromianu(VI) potasu po zakwaszeniu zmienia barwę na pomarańczową
wskutek tworzenia się jonów dichromianowych(VI) Cr2O2−7. Po wprowadzeniu jonów H3O+
powstają w pierwszej chwili jony HCrO−4, ulegające następnie kondensacji z utworzeniem
jonów dichromianowych(VI).
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 893.
Przeprowadzono dwa doświadczenia.
Doświadczenie 1.
Do probówki z wodnym roztworem chromianu(VI) potasu dodawano wodny roztwór kwasu
siarkowego(VI) aż do zmiany zabarwienia roztworu na pomarańczową (etap I, w wyniku
którego otrzymano substancję X). Następnie do tej samej probówki dodawano wodny roztwór
wodorotlenku potasu, aż do uzyskania pierwotnej barwy roztworu (etap II).
Doświadczenie 2.
Do probówki z wodnym roztworem dichromianu(VI) potasu dodawano wodny roztwór
wodorotlenku potasu aż do zmiany zabarwienia roztworu na żółtą (etap I, w wyniku którego
otrzymano substancję Z). Następnie do tej samej probówki dodawano wodny roztwór kwasu
siarkowego(VI), aż do uzyskania pierwotnej barwy roztworu (etap II).
Doświadczenia zilustrowano schematami.
Zaznacz odpowiedź, w której podano poprawne wzory substancji X i Z.
W tabeli zestawiono właściwości fizyczne borowców.
Nazwa pierwiastka
Ogólna konfiguracja elektronów walencyjnych w stanie podstawowym
Rozpowszechnienie w skorupie ziemskiej, %
Gęstość, g · cm–3
Temperatura topnienia, K
bor
ns2np1
1,0 ⋅ 10−4
2,34
2570,00
glin
8,23
2,70
933,47
gal
1,9 ⋅ 10−4
5,91
302,91
ind
4,5 ⋅ 10−5
7,31
429,75
tal
8,5 ⋅ 10−5
11,85
577,00
Większość pierwiastków 13. grupy układu okresowego stanowi mieszaninę 2 trwałych
izotopów, np. tal występuje w przyrodzie w postaci 2 izotopów o masach równych 202,97 u
i 204,97 u. Bor jest pierwiastkiem niemetalicznym, podczas gdy pozostałe pierwiastki tej
grupy są metalami. Glin i tal mają typowe sieci metaliczne o najgęstszym ułożeniu atomów,
gal i ind tworzą sieci rzadko spotykane u metali. Te różnice w strukturze powodują różnice
w twardości i temperaturach topnienia. Glin jest kowalny i ciągliwy; gal jest twardy i kruchy,
natomiast ind należy do najbardziej miękkich pierwiastków – daje się kroić nożem, podobnie
jak tal. Elementarny bor wykazuje bardzo wysoką temperaturę topnienia, co jest
spowodowane występowaniem w jego sieci przestrzennej silnych wiązań kowalencyjnych.
Bor można otrzymać w reakcji redukcji tlenku boru metalicznym magnezem użytym
w nadmiarze. Otrzymany tą metodą preparat zawiera 98% boru, natomiast 2% stanowią
zanieczyszczenia takie, jak tlenek magnezu i nadmiar użytego do reakcji magnezu. Czysty
krystaliczny bor można otrzymać między innymi przez rozkład termiczny jodku boru.
Krystaliczny bor ma barwę czarnoszarą, wykazuje dużą twardość i jest złym przewodnikiem
elektryczności; charakteryzuje się małą aktywnością chemiczną – nie działa na niego wrzący
kwas solny ani kwas fluorowodorowy.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 760–793;
J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002, s. 202.
Uzupełnij poniższe zdania. Wpisz fragment konfiguracji elektronowej atomu talu w stanie podstawowym, który odnosi się do elektronów
walencyjnych, a także wybierz i podkreśl symbol typu podpowłoki oraz wartość głównej i pobocznej liczby kwantowej spośród podanych w nawiasach.
Fragment konfiguracji elektronowej atomu talu w stanie podstawowym, który odnosi się do
elektronów walencyjnych można zapisać w postaci .
Jedyny niesparowany elektron atomu talu w stanie podstawowym należy do podpowłoki typu
(s/p/d). Główna liczba kwantowa n opisująca stan tego elektronu wynosi (4/5/6), a poboczna
liczba kwantowa l jest równa (0/1/2/3).
