DWMED

Podczas reakcji wodnego roztworu siarczanu(VI) rtęci(II) z roztworem mocnej zasady obserwuje się strącenie żółtego osadu związku chemicznego, w skład którego wchodzą jedynie dwa pierwiastki chemiczne pozostające w stosunku molowym 1:1. Związek ten nie wchodzi w reakcję chemiczną z nadmiarem odczynnika strącającego, natomiast reaguje z mocnymi kwasami. Opisane reakcje z udziałem związków rtęci nie są procesami redoks.

Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, Warszawa 2012.

Określ charakter chemiczny (kwasowy, zasadowy, amfoteryczny) powstałego związku chemicznego stanowiącego żółty osad. Uzasadnij odpowiedź.

Węglan wapnia jest substancją trudno rozpuszczalną w wodzie, jednakże pewna niewielka ilość tej soli rozpuszcza się i ulega dysocjacji elektrolitycznej. W przypadku wodnej zawiesiny opisanego związku chemicznego, faza wodna stanowi wówczas roztwór nasycony, a równowagę, jaka ustala się między tym roztworem, a nierozpuszczoną częścią węglanu wapnia przedstawia równanie:

Równowagę tę opisuje wielkość zwana iloczynem rozpuszczalności (K_so), która w temperaturze równej 25 ^oC ma wartość 3,16∙10^–9 i wyrażona jest równaniem:

W wyrażeniu tym wielkości [Ca²⁺] oraz [CO₃^2–] są stężeniami molowymi jonów.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Po wprowadzeniu do wodnej zawiesiny węglanu wapnia kilku kropli alkoholowego roztworu fenoloftaleiny obserwuje się pojawienie różowego zabarwienia fazy wodnej.

Oceń poprawność poniższych zdań wpisując literę „P” (prawda) lub literę „F” (fałsz).

W określonych warunkach wodoroaniony mogą być klasyfikowane jako kwasy Brønsteda. Miarą mocy tych kwasów jest wielkość zwana stałą równowagi dysocjacji kwasowej (K_a). W tabeli poniżej zebrano dane na temat wartości stałych dysocjacji (K_a) w temperaturze 25 ^oC kilku wybranych wodoroanionów.

Na podstawie: K.-H. Lautenschläger, W. Schröter,  A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2018. oraz W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

W trzech kolejno ponumerowanych (1–3) kolbach miarowych o pojemności 250 cm³ rozpuszczono w 200 cm³ wody destylowanej po 0,01 mola wodorosoli, przy czym były to odpowiednio KHSO₃, K₂HPO₄, KHCO₃. Każdy z uzyskanych roztworów uzupełniono następnie wodą destylowaną „do kreski”.

Z kolb zawierających wodne roztwory – wodorosiarczanu(IV) potasu oraz wodoroortofosforanu(V) potasu pobrano próbki o objętości 5 cm³ i umieszczono w dwóch różnych probówkach. W roztworach tych zanurzono następnie uniwersalne papierki wskaźnikowe i stwierdzono, że w naczyniu zawierającym wodorosól pochodzącą od słabszego kwasu wieloprotonowego papierek przyjął zielononiebieskie, a w drugim z naczyń czerwone zabarwienie. Za opisane barwy papierków wskaźnikowych odpowiadają dwa różne procesy przebiegające z udziałem wodoroanionów oraz cząsteczek wody.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie procesu, jaki przebiegł w tej probówce, w której zaobserwowano pojawienie się czerwonego zabarwienia papierka wskaźnikowego.

W określonych warunkach wodoroaniony mogą być klasyfikowane jako kwasy Brønsteda. Miarą mocy tych kwasów jest wielkość zwana stałą równowagi dysocjacji kwasowej (K_a). W tabeli poniżej zebrano dane na temat wartości stałych dysocjacji (K_a) w temperaturze 25 ^oC kilku wybranych wodoroanionów.

Na podstawie: K.-H. Lautenschläger, W. Schröter,  A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2018. oraz W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

W trzech kolejno ponumerowanych (1–3) kolbach miarowych o pojemności 250 cm³ rozpuszczono w 200 cm³ wody destylowanej po 0,01 mola wodorosoli, przy czym były to odpowiednio KHSO₃, K₂HPO₄, KHCO₃. Każdy z uzyskanych roztworów uzupełniono następnie wodą destylowaną „do kreski”.

Z kolb zawierających wodne roztwory – wodorosiarczanu(IV) potasu oraz wodoroortofosforanu(V) potasu pobrano próbki o objętości 5 cm³ i umieszczono w dwóch różnych probówkach. W roztworach tych zanurzono następnie uniwersalne papierki wskaźnikowe i stwierdzono, że w naczyniu zawierającym wodorosól pochodzącą od słabszego kwasu wieloprotonowego papierek przyjął zielononiebieskie, a w drugim z naczyń czerwone zabarwienie. Za opisane barwy papierków wskaźnikowych odpowiadają dwa różne procesy przebiegające z udziałem wodoroanionów oraz cząsteczek wody.

Podkreśl wyrażenia w nawiasach tak, aby powstały zdania prawdziwe.

W określonych warunkach wodoroaniony mogą być klasyfikowane jako kwasy Brønsteda. Miarą mocy tych kwasów jest wielkość zwana stałą równowagi dysocjacji kwasowej (K_a). W tabeli poniżej zebrano dane na temat wartości stałych dysocjacji (K_a) w temperaturze 25 ^oC kilku wybranych wodoroanionów.

Na podstawie: K.-H. Lautenschläger, W. Schröter,  A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2018. oraz W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

W trzech kolejno ponumerowanych (1–3) kolbach miarowych o pojemności 250 cm³ rozpuszczono w 200 cm³ wody destylowanej po 0,01 mola wodorosoli, przy czym były to odpowiednio KHSO₃, K₂HPO₄, KHCO₃. Każdy z uzyskanych roztworów uzupełniono następnie wodą destylowaną „do kreski”.

Uszereguj wodne roztwory KHSO₃, K₂HPO₄, KHCO₃ zgodnie ze wzrastającym stężeniem molowym jonów wodorotlenkowych. Uzasadnij swoją odpowiedź.

W określonych warunkach wodoroaniony mogą być klasyfikowane jako kwasy Brønsteda. Miarą mocy tych kwasów jest wielkość zwana stałą równowagi dysocjacji kwasowej (K_a). W tabeli poniżej zebrano dane na temat wartości stałych dysocjacji (K_a) w temperaturze 25 ^oC kilku wybranych wodoroanionów.

Na podstawie: K.-H. Lautenschläger, W. Schröter,  A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2018. oraz W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

W trzech kolejno ponumerowanych (1–3) kolbach miarowych o pojemności 250 cm³ rozpuszczono w 200 cm³ wody destylowanej po 0,01 mola wodorosoli, przy czym były to odpowiednio KHSO₃, K₂HPO₄, KHCO₃. Każdy z uzyskanych roztworów uzupełniono następnie wodą destylowaną „do kreski”.

Zawartość probówek, w których znajdują się wodne roztwory KHSO₃ oraz KHCO₃ można odróżnić prowadząc reakcję chemiczną z udziałem nadmiaru jednego spośród odczynników:

Ba(OH)_2(aq), KOH_(aq), HCl_(aq).

Podkreśl wzór jednego spośród trzech wyżej wymienionych odczynników, którego należy użyć, w celu odróżnienia opisanych roztworów wodorosoli. Napisz obserwacje, jakie stanowić będą podstawę identyfikacji każdego z roztworów po dodaniu wybranego odczynnika.

Do wodnego roztworu siarczanu(VI) manganu(II) dodano roztwór zasady barowej zawierający stechiometryczną względem soli ilość wodorotlenku i zaobserwowano strącenie się osadu w skład którego weszły dwa związki chemiczne. Pierwszy z nich ma barwę cielistą, drugi natomiast jest białym ciałem stałym. Do uzyskanej zawiesiny wprowadzono niewielki nadmiar wodnego roztworu nadtlenku wodoru. Zawartość probówki przyjęła jasnobrunatne zabarwienie i zaczęła się pienić. Po stwierdzeniu zakończenia reakcji chemicznej osad odsączono, przemyto i wysuszono.

W celu wyodrębnienia z uzyskanej mieszaniny ciał stałych tej substancji chemicznej, która jest białym ciałem stałym przeprowadzono pewne doświadczenie chemiczne, podczas którego wykorzystano roztwór kwasu solnego, wodę destylowaną oraz odpowiednie szkło i aparaturę laboratoryjną. W trakcie przebiegu tego doświadczenia wydzielił się żółtozielony, duszący gaz, dlatego przeprowadzono je z wykorzystaniem dygestorium.

Opisz przebieg doświadczenia, podczas którego z mieszaniny wyodrębniono białe ciało stałe.

Do wodnego roztworu siarczanu(VI) manganu(II) dodano roztwór zasady barowej zawierający stechiometryczną względem soli ilość wodorotlenku i zaobserwowano strącenie się osadu w skład którego weszły dwa związki chemiczne. Pierwszy z nich ma barwę cielistą, drugi natomiast jest białym ciałem stałym. Do uzyskanej zawiesiny wprowadzono niewielki nadmiar wodnego roztworu nadtlenku wodoru. Zawartość probówki przyjęła jasnobrunatne zabarwienie i zaczęła się pienić. Po stwierdzeniu zakończenia reakcji chemicznej osad odsączono, przemyto i wysuszono.

W celu wyodrębnienia z uzyskanej mieszaniny ciał stałych tej substancji chemicznej, która jest białym ciałem stałym przeprowadzono pewne doświadczenie chemiczne, podczas którego wykorzystano roztwór kwasu solnego, wodę destylowaną oraz odpowiednie szkło i aparaturę laboratoryjną. W trakcie przebiegu tego doświadczenia wydzielił się żółtozielony, duszący gaz, dlatego przeprowadzono je z wykorzystaniem dygestorium.

Zapisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji chemicznej jaka przebiegła w tym etapie doświadczenia, w którym wykorzystany został roztwór kwasu solnego.

W temperaturze 20 ^oC wodne, rozcieńczone roztwory – chromianu(VI) potasu oraz wodorotlenku potasu z dodatkiem oranżu metylowego są cieczami, które praktycznie nie różnią się zabarwieniem. Podobną barwę ma również 2-nitrotoluen, który w tych samych warunkach ma ciekły stan skupienia oraz gęstość 1,16 g∙cm^–3.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

W trzech probówkach oznaczonych cyframi 1–3 znajdowały się losowo umieszczone próbki opisanych w informacji wprowadzającej substancji chemicznych. W celu ich identyfikacji do każdego z naczyń wprowadzono nadmiar tylko jednego odczynnika wybranego spośród:

KOH_(aq), toluen, H₂SO_4(rozc), Br_2(aq).

W tabeli poniżej zebrano informacje na temat obserwacji, jakie zostały odnotowane po wprowadzeniu wybranego spośród wymienionych powyżej odczynnika do probówek zawierających identyfikowane substancje chemiczne.

Napisz, który z wymienionych odczynników został wykorzystany w tym doświadczeniu oraz przypisz numerom probówek 1–3 nazwy identyfikowanych substancji chemicznych. W tym celu uzupełnij tabelę.

W temperaturze 20 ^oC wodne, rozcieńczone roztwory – chromianu(VI) potasu oraz wodorotlenku potasu z dodatkiem oranżu metylowego są cieczami, które praktycznie nie różnią się zabarwieniem. Podobną barwę ma również 2-nitrotoluen, który w tych samych warunkach ma ciekły stan skupienia oraz gęstość 1,16 g∙cm^–3.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

W trzech probówkach oznaczonych cyframi 1–3 znajdowały się losowo umieszczone próbki opisanych w informacji wprowadzającej substancji chemicznych. W celu ich identyfikacji do każdego z naczyń wprowadzono nadmiar tylko jednego odczynnika wybranego spośród:

KOH_(aq), toluen, H₂SO_4(rozc), Br_2(aq).

W tabeli poniżej zebrano informacje na temat obserwacji, jakie zostały odnotowane po wprowadzeniu wybranego spośród wymienionych powyżej odczynnika do probówek zawierających identyfikowane substancje chemiczne.

Uzupełnij poniższy schemat tak, aby obrazował zawartość probówki oznaczonej cyfrą 2 po zakończeniu opisanego eksperymentu, jeśli znajdująca się w niej faza wodna miała gęstość nie większą niż 1,05 g∙cm^–3. W tym celu w odpowiednie wykropkowane pola obok strzałek wpisz frazy: faza wodna oraz faza organiczna. Uzasadnij swój wybór.

W temperaturze 20 ^oC wodne, rozcieńczone roztwory – chromianu(VI) potasu oraz wodorotlenku potasu z dodatkiem oranżu metylowego są cieczami, które praktycznie nie różnią się zabarwieniem. Podobną barwę ma również 2-nitrotoluen, który w tych samych warunkach ma ciekły stan skupienia oraz gęstość 1,16 g∙cm^–3.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

W trzech probówkach oznaczonych cyframi 1–3 znajdowały się losowo umieszczone próbki opisanych w informacji wprowadzającej substancji chemicznych. W celu ich identyfikacji do każdego z naczyń wprowadzono nadmiar tylko jednego odczynnika wybranego spośród:

KOH_(aq), toluen, H₂SO_4(rozc), Br_2(aq).

W tabeli poniżej zebrano informacje na temat obserwacji, jakie zostały odnotowane po wprowadzeniu wybranego spośród wymienionych powyżej odczynnika do probówek zawierających identyfikowane substancje chemiczne.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji chemicznej, której przebieg spowodował pojawienie się pomarańczowego zabarwienia w probówce oznaczonej cyfrą 3.

Pewna czynna optycznie monochloropochodna jednego z homologów benzenu ma podstawniki ułożone w pozycji para. Na 3,09 g tego związku chemicznego podziałano gorącym, alkoholowym roztworem wodorotlenku potasu. Do mieszaniny poreakcyjnej wprowadzono następnie wodny roztwór azotanu(V) srebra. Masa powstałego osadu chlorku srebra była równa 1,78 g.

Wiedząc, że sumaryczna wydajność procesu prowadzącego od chloropochodnej do czystego osadu chlorku srebra wyniosła 62%, ustal wzór półstrukturalny opisanego chiralnego związku chemicznego.

Podczas oczyszczania ścieków z udziałem tzw. bakterii denitryfikacyjnych przebiega dwuetapowy proces, którego celem jest usunięcie jonów azotanowych(V). Jeśli substancją redukującą jest metanol, przebiegają wówczas dwie następcze reakcje chemiczne, wśród których pierwszą opisuje równanie:

W kolejnym etapie powstałe jony azotanowe(III) reagują z pozostałym w układzie metanolem, co prowadzi do powstania gazu będącego głównym składnikiem powietrza. W opisanych warunkach tworzy się również tlenek węgla(IV) oraz woda, a środowisko staje się lekko zasadowe.

Na podstawie: K. Schmidt-Szałowski, M. Szafran, E. Bobryk, J. Sentek, Technologia chemiczna. Przemysł nieorganiczny, Warszawa 2013.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie opisanej reakcji chemicznej prowadzącej do powstania głównego składnika powietrza. Współczynniki stechiometryczne uzgodnij metodą bilansu jonowo-elektronowego.

Podczas oczyszczania ścieków z udziałem tzw. bakterii denitryfikacyjnych przebiega dwuetapowy proces, którego celem jest usunięcie jonów azotanowych(V). Jeśli substancją redukującą jest metanol, przebiegają wówczas dwie następcze reakcje chemiczne, wśród których pierwszą opisuje równanie:

W kolejnym etapie powstałe jony azotanowe(III) reagują z pozostałym w układzie metanolem, co prowadzi do powstania gazu będącego głównym składnikiem powietrza. W opisanych warunkach tworzy się również tlenek węgla(IV) oraz woda, a środowisko staje się lekko zasadowe.

Na podstawie: K. Schmidt-Szałowski, M. Szafran, E. Bobryk, J. Sentek, Technologia chemiczna. Przemysł nieorganiczny, Warszawa 2013.

Podkreśl wyrażenia w nawiasach tak, aby powstały zdania prawdziwe.

Przemysłowy proces produkcji fenolu oraz acetonu metodą kumenową odbywa się w trzech zasadniczych etapach (I–III), podczas których biegną liczne reakcje elementarne.

Etap I: Alkilowanie benzenu z wykorzystaniem, propylenu oraz chlorowodoru w obecności katalizatora (AlCl₃), co prowadzi do powstania kumenu (izopropylobenzenu).

Etap II: Katalityczne utlenianie kumenu tlenem z powierza, prowadzące do powstania wodoronadtlenku kumenu (WNTK) – organicznego związku chemicznego, którego wzór półstrukturalny cząsteczki przedstawia rysunek poniżej.

Etap III: Rozkład wodoronadtlenku kumenu z utworzeniem fenolu oraz acetonu.

Na podstawie: E. Grzywa, J. Molenda, Technologia podstawowych syntez organicznych. Tom 2, Warszawa 2008.

W pierwszym etapie metody kumenowej przebiegają między innymi dwie główne reakcje chemiczne. Produktem pierwszej z nich jest monochloropochodna alkilowa, która powstaje zgodnie z regułą Markownikowa. Związek ten wykorzystuje się następnie w reakcji alkilowania aromatycznego pierścienia benzenu w obecności kwasu Lewisa ­– AlCl₃ (druga reakcja).

Napisz wykorzystując półstrukturalne (grupowe) wzory związków organicznych równanie reakcji chemicznej prowadzącej do powstania opisanej monochloropochodnej alkilowej.