DWMED

Plik PDF dostępny jest pod tym linkiem:

Trwa wprowadzanie zadań na platformę oraz nagrania filmów z rozwiązaniami. Autorskie rozwiązanie arkusza dostępne jest bezpłatnie pod linkiem:

O dwóch pierwiastkach oznaczonych literami A i Q wiadomo, że:
• pierwiastek A jest metalem o liczbie atomowej mniejszej od 36
• pierwiastek Q jest niemetalem, który występuje w postaci dwuatomowych cząsteczek i jest głównym składnikiem powietrza. W atomie pierwiastka A w stanie podstawowym wszystkie elektrony biorące udział w tworzeniu wiązań są niesparowane, a ich liczba jest o jeden większa od liczby elektronów walencyjnych w atomie pierwiastka Q.

Uzupełnij tabelę. Wpisz dla każdego z pierwiastków A i Q:
• symbol chemiczny
• symbol bloku konfiguracyjnego
• maksymalny stopień utlenienia.

O dwóch pierwiastkach oznaczonych literami A i Q wiadomo, że:
• pierwiastek A jest metalem o liczbie atomowej mniejszej od 36
• pierwiastek Q jest niemetalem, który występuje w postaci dwuatomowych cząsteczek i jest głównym składnikiem powietrza. W atomie pierwiastka A w stanie podstawowym wszystkie elektrony biorące udział w tworzeniu wiązań są niesparowane, a ich liczba jest o jeden większa od liczby elektronów walencyjnych w atomie pierwiastka Q.

Napisz konfigurację tych elektronów atomu A w stanie podstawowym, które mogą uczestniczyć w tworzeniu wiązań. Zastosuj schemat klatkowy (graficzny) konfiguracji elektronowej. Uwzględnij numery powłok i symbole podpowłok.

O dwóch pierwiastkach oznaczonych literami A i Q wiadomo, że:
• pierwiastek A jest metalem o liczbie atomowej mniejszej od 36
• pierwiastek Q jest niemetalem, który występuje w postaci dwuatomowych cząsteczek i jest głównym składnikiem powietrza. W atomie pierwiastka A w stanie podstawowym wszystkie elektrony biorące udział w tworzeniu wiązań są niesparowane, a ich liczba jest o jeden większa od liczby elektronów walencyjnych w atomie pierwiastka Q.

Na zdjęciu jest pokazana probówka z wodnym roztworem zawierającym jony AO₄^2– pochodzące z soli pierwiastka A o wzorze K₂AO₄.

Przeprowadzono doświadczenie. Do dwóch probówek z roztworem soli wprowadzono: do pierwszej wodny roztwór kwasu siarkowego(VI), a do drugiej – wodny roztwór wodorotlenku potasu, zgodnie z poniższym schematem.

Zmiany świadczące o przebiegu reakcji zaobserwowano tylko w jednej probówce.

Rozstrzygnij, w której probówce – I czy II – zaszła reakcja. Napisz, co zaobserwowano podczas tego doświadczenia. Sformułuj wniosek dotyczący trwałości jonów AO₄^2– w roztworze o odczynie kwasowym i w roztworze o odczynie zasadowym.

O dwóch pierwiastkach oznaczonych literami A i Q wiadomo, że:
• pierwiastek A jest metalem o liczbie atomowej mniejszej od 36
• pierwiastek Q jest niemetalem, który występuje w postaci dwuatomowych cząsteczek i jest głównym składnikiem powietrza. W atomie pierwiastka A w stanie podstawowym wszystkie elektrony biorące udział w tworzeniu wiązań są niesparowane, a ich liczba jest o jeden większa od liczby elektronów walencyjnych w atomie pierwiastka Q.

Uzupełnij tabelę. Dla cząsteczki Q2 określ i napisz liczbę:
• wiązań 𝝈
• wiązań 𝝅
• wolnych par elektronowych.

Pewien jonowy związek X składa się z wapnia, z węgla i z azotu. Masa wapnia stanowi 50 % masy całego związku, a masa węgla – 15 % jego masy. Wzór empiryczny związku X jest też wzorem rzeczywistym. Anion związku X ma taką samą strukturę elektronową jak tlenek węgla(IV).

Na podstawie obliczeń ustal i napisz wzór sumaryczny związku X. Narysuj wzór elektronowy anionu tego związku. Zaznacz kreskami wiązania chemiczne i wolne pary elektronowe.

Przebieg reakcji jądrowych można przedstawić w postaci zapisu skróconego. Na pierwszym miejscu podaje się symbol jądra bombardowanego, następnie w nawiasie – kolejno – symbole cząstki bombardującej i lekkiej cząstki emitowanej, a na końcu – symbole jąder produktów.

Jądro izotopu plutonu ²³⁹Pu po pochłonięciu neutronu rozszczepia się na mniejsze fragmenty, czemu towarzyszy emisja neutronów. Jeden z możliwych przebiegów rozszczepienia tego izotopu przedstawiono na schemacie:

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2018; L. Jones, P. Atkins, Chemia ogólna. Cząsteczki, materia, reakcje, Warszawa 2016.

Uzupełnij schemat tak, aby otrzymać równanie opisanej reakcji. Napisz, ile neutronów jest w jednym molu izotopu ^A_ZX. Uwzględnij wartość stałej Avogadro.

Dwie krystaliczne substancje – A i B – tworzą różnego typu kryształy. W tabeli podano wybrane właściwości tych substancji.

Napisz, jakiego typu kryształy – kowalencyjne, molekularne, metaliczne albo jonowe – są tworzone przez każdą z substancji.

Hydroliza substancji A w środowisku kwasowym przebiega zgodnie ze schematem:

Wykonano doświadczenie, podczas którego badano szybkość tej reakcji. Przygotowano wodny roztwór substancji A o stężeniu 0,10 mol∙dm^–3, który zakwaszono kwasem solnym, i utrzymywano temperaturę roztworu równą 25 ^oC. Co 30 minut mierzono stężenie substancji A w tym roztworze. Wyniki pomiarów przedstawiono na poniższym wykresie.

Na podstawie: P.W. Atkins, Chemia fizyczna, Warszawa 2007.

Oblicz łączne stężenie molowe substancji B i substancji C w chwili 𝒕=𝟐𝟓𝟓 𝐦𝐢𝐧 opisanego doświadczenia.

Zdjęcie A ilustruje wygląd probówki z wodnym roztworem pewnej soli potasu zawierającej mangan. Do tej probówki dodano wodny roztwór siarczanu(IV) potasu, a następnie jej zawartość wymieszano. Wygląd probówki po reakcji przedstawiono na zdjęciu B.

Napisz w formie jonowej skróconej, z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równania reakcji redukcji i utleniania zachodzących podczas opisanej przemiany. Uwzględnij, że reakcja zachodzi w środowisku obojętnym. Uzupełnij wzory reagentów i współczynniki stechiometryczne w poniższym schemacie.

Potencjały półogniw zależą od stężeń reagentów biorących udział w procesach elektrochemicznych. Jeżeli metal Me jest zanurzony w roztworze zawierającym jony tego metalu o ładunku 𝑛+ i o stężeniu C_Me^𝑛+, to potencjał takiego półogniwa można obliczyć za pomocą równania Nernsta. Dla układu Me^𝑛+/ Me w temperaturze 298 K to równanie ma postać:

gdzie 𝐸° jest potencjałem standardowym redukcji tego półogniwa.

Na podstawie: M.J. Sienko, R.A. Plane, Chemia. Podstawy i zastosowania, Warszawa 2002.

Zbudowano ogniwo galwaniczne, którego siła elektromotoryczna (SEM ) w temperaturze 298 K była równa 1,084 V. Ogniwo składało się z półogniw zawierających metale zanurzone w roztworach swoich soli. Każdy roztwór miał objętość 500 cm³. Anodą było półogniwo złożone z blaszki cynkowej, zanurzonej w roztworze chlorku cynku o stężeniu 1,0 mol × dm^–3, a katodą – półogniwo, w którym blaszka z metalu Me była zanurzona w roztworze zawierającym jony Me²⁺. Roztwór katodowy otrzymano w wyniku rozpuszczenia w wodzie równomolowej mieszaniny dwóch uwodnionych soli o łącznej masie 22,05 g. Jedną z nich był siarczan(VI) o wzorze MeSO₄ ∙ 5H₂O, a drugą – chlorek, którego wzór zapisano jako MeCl₂ ∙ xH₂O, gdyż nie była znana liczba moli wody w jednym molu hydratu. Zgodnie z równaniem Nernsta potencjał takiego półogniwa jest liniową funkcją logarytmu stężenia jonów w roztworze i dla opisanego układu Me²⁺/ Me ta zależność ma przebieg pokazany na poniższym wykresie.

Wykonaj obliczenia i napisz wzór hydratu chlorku metalu użytego do sporządzenia roztworu katodowego w opisanym ogniwie. Do obliczenia stężenia kationów metalu Me²⁺ zastosuj wzór Nernsta. Użyj wartości mas molowych z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku.

Potencjały półogniw zależą od stężeń reagentów biorących udział w procesach elektrochemicznych. Jeżeli metal Me jest zanurzony w roztworze zawierającym jony tego metalu o ładunku 𝑛+ i o stężeniu C_Me^𝑛+, to potencjał takiego półogniwa można obliczyć za pomocą równania Nernsta. Dla układu Me^𝑛+/ Me w temperaturze 298 K to równanie ma postać:

gdzie 𝐸° jest potencjałem standardowym redukcji tego półogniwa.

Na podstawie: M.J. Sienko, R.A. Plane, Chemia. Podstawy i zastosowania, Warszawa 2002.

Ogniwo stężeniowe to ogniwo galwaniczne zbudowane z dwóch takich samych półogniw, tyle że różniących się stężeniem składnika biorącego udział w reakcjach elektrochemicznych.

Zbudowano ogniwo stężeniowe, w którym półogniwami były blaszki ze srebra o jednakowych masach, zanurzone w roztworach wodnych azotanu(V) srebra(I) o temperaturze 298 K. Stężenie molowe roztworu znajdującego się w zlewce 1. było dziesięciokrotnie mniejsze niż roztworu w zlewce 2.

Oceń prawdziwość zdań. Wybierz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

Na zdjęciach przedstawiono przebieg doświadczenia, w którym do wodnego roztworu soli znajdującego się w probówce wkraplano pipetą wodny roztwór innej soli (zdjęcie 1.) i zaobserwowano zmianę pokazaną na zdjęciu 2.

Spośród substancji wymienionych niżej wybierz te, których roztwory zostały użyte w opisanym doświadczeniu. Zaznacz wzory odpowiednich soli. Następnie napisz w formie jonowej skróconej równanie zachodzącej reakcji.

W celu oznaczenia stężenia określonych jonów w roztworze należy strącić je całkowicie w postaci trudno rozpuszczalnego osadu, który po odsączeniu suszy się i praży do uzyskania stałej masy. Tę metodę stosuje się m.in. w oznaczaniu zawartości jonów żelaza(III) w badanej próbce.

W wyniku reakcji strącania jonów Fe³⁺ za pomocą nadmiaru jonów wodorotlenkowych z roztworu wydziela się uwodniony tlenek żelaza(III):

2Fe³⁺ + 6OH^– → Fe₂O₃ ∙ 3H₂O↓

Wyodrębniony ilościowo osad praży się w temperaturze ok. 1000 °C do uzyskania bezwodnego Fe₂O₃.

Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, Warszawa 2022.

Aby oznaczyć stężenie jonów żelaza(III), z próbki roztworu o objętości 100 cm³ całkowicie strącono uwodniony tlenek żelaza(III). Osad wyodrębniono ilościowo, przeniesiono do tygla i prażono do uzyskania stałej masy tlenku żelaza(III), równej 0,040 g.

Oblicz stężenie molowe jonów żelaza(III) w badanym roztworze.