W dwóch probówkach znajdowało się po 8 cm3 wodnego azotanu(V) srebra o stężeniu
0,1 mol · dm−3. Do probówki I dodano taką objętość wodnego roztworu chlorku sodu, która
zawierała 29,25 mg NaCl, a do probówki II dodano 3 cm3 wodnego roztworu chlorku glinu
o stężeniu 0,2 mol · dm−3. Przebieg doświadczenia zilustrowano poniższym schematem.
W obu probówkach zaszła reakcja chemiczna, którą można przedstawić za pomocą równania:
Ag+ + Cl− → AgCl↓
Napisz w formie cząsteczkowej równania reakcji zachodzących w probówkach I i II.
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
Uniwersalny papierek wskaźnikowy zabarwił się na niebiesko po zanurzeniu w roztworach znajdujących się w probówkach .
Uniwersalny papierek wskaźnikowy nie zmienił zabarwienia po zanurzeniu w roztworach znajdujących się w probówkach: .
Reakcja hydrolizy zaszła w roztworach znajdujących się w probówkach: .
Papierek uniwersalny zanurzony w roztworze znajdującym się w probówce III zabarwił się na
różowo.
b)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, której efektem była zmiana zabarwienia papierka uniwersalnego po zanurzeniu w roztworze znajdującym się w probówce III.
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.
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji powstawania jonów [Fe(SCN)]2+
w wyniku dodania roztworu tiocyjanianu potasu do roztworu badanego.
Fluorek wapnia CaF2 występuje w przyrodzie jako minerał fluoryt. Czysty fluorek wapnia jest
substancją trudno rozpuszczalną w wodzie i można go łatwo wytrącić w postaci
drobnokrystalicznego osadu. Proces rozpuszczania trudno rozpuszczalnej substancji jonowej
możemy przedstawić równaniem:
AxBy(stały) ⇄ xAy+(roztwór) + yBx–(roztwór)
Stała równowagi opisująca ten proces wyraża się równaniem:
Kc = CxAy+(roztw.) ⋅ CyBx–(roztw.)
jest nazywana iloczynem rozpuszczalności substancji AxBy i oznaczana symbolem
KSO(AxBy). Jeżeli w roztworze iloczyn stężeń jonów, na które dysocjuje dana substancja,
w potęgach odpowiadających współczynnikom stechiometrycznym z równania dysocjacji
jonowej tej substancji przekracza wartość iloczynu rozpuszczalności, to w roztworze takim
obserwujemy wytrącanie się osadu trudno rozpuszczalnej soli. Iloczyn rozpuszczalności
fluorku wapnia w wodzie wynosi KSO(CaF2) = 3,16 ⋅ 10–11.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, t. 2, Warszawa 2002, str. 354–355, 560–561.
W zlewce o pojemności 500,00 cm3 zmieszano 130,00 cm3 roztworu chlorku wapnia
o stężeniu 0,00500 mol · dm–3 i 70 cm3 roztworu fluorku sodu o stężeniu 0,00400 mol · dm–3. Objętość powstałego roztworu była sumą objętości roztworów wyjściowych.
Napisz w postaci jonowej skróconej równanie reakcji, która przebiegła po zmieszaniu
roztworu chlorku wapnia i roztworu fluorku sodu.
Do probówki z wodnym roztworem dichromianu(VI) potasu dodano wodny roztwór kwasu
siarkowego(VI) i wodny roztwór siarczanu(IV) potasu. Doświadczenie zilustrowano rysunkiem:
Reakcja przebiegła zgodnie ze schematem:
Cr2O2−7 + SO2−3 + H+ → Cr3+ + SO2−4 + H2O
a)
Napisz w formie jonowej, z uwzględnieniem oddanych lub pobranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równania procesów utleniania i redukcji oraz uzupełnij współczynniki stechiometryczne w schemacie równania reakcji w formie jonowej.
b)
Napisz równanie opisanej reakcji w formie cząsteczkowej.
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)
Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddanych lub pobranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równania procesu redukcji i procesu utleniania zachodzących podczas przemiany przedstawionej schematem I.
b)
Dobierz i uzupełnij współczynniki stechiometryczne w poniższym schemacie.
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.
Blaszka wykonana była z jednego z wymienionych metali: glin, nikiel, ołów, srebro.
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zachodziła w czasie
doświadczenia.
Związki arsenu wchodzą w skład preparatów stosowanych do zwalczania chwastów. Jednak
związki te są niebezpieczne dla zwierząt, dlatego ważna jest kontrola ich występowania
w środowisku naturalnym. Aby sprawdzić, jaką ilość związków arsenu zawiera badany
materiał organiczny, pobrane próbki spala się, co umożliwia przemianę obecnych w próbce
związków arsenu w tlenek arsenu(V). Tak otrzymaną suchą pozostałość poddaje się działaniu
rozcieńczonego kwasu solnego, dzięki czemu tlenek arsenu(V) w reakcji z wodą przekształca
się w rozpuszczalny w wodzie kwas ortoarsenowy(V) H3AsO4. Następnie należy zredukować
otrzymany kwas ortoarsenowy(V) do kwasu ortoarsenowego(III) za pomocą chlorku cyny(II)
w obecności katalizatora. Po dodaniu metalicznego cynku do roztworu zawierającego kwas
ortofosforowy(III) arsen oddziela się od reszty składników w postaci AsH3, który jest gazem.
Na podstawie: D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, Podstawy chemii analitycznej, t. 1,
Warszawa 2006, s. 12–14.
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji tlenku arsenu(V) z wodą.
