DWMED

Breadcrumbs



Zadanie 7. Arkusz Palladium kwiecień 2019 (1 punkt)

Roztwory buforowe są układami zdolnymi do utrzymywania względnie stałego pH środowiska, a ich składowymi są sprzężone pary kwas-zasada Brønsteda. W zależności od rodzaju buforu, jego komponentami mogą być słaba zasada i jej sól z mocnym kwasem, albo słaby kwas i jego sól z mocną zasadą. Gdy do roztworu zawierającego bufor wprowadzi się kwas, wówczas pochodzące z jego dysocjacji jony wodorowe zostaną zneutralizowane w wyniku ich reakcji z zasadą Brønsteda stanowiącą składową buforu. Z kolei, wprowadzając do roztworu pewną liczbę jonów wodorotlenkowych, pochodzących z dysocjacji mocnej zasady, wówczas przereagują one z obecnym w układzie składnikiem buforu jakim jest kwas Brønsteda.

Przykładem układu buforującego stosowanego podczas prac z materiałem biologicznym jest tzw. bufor TRIS, a jego składnikami (oprócz wody destylowanej) są dwa związki chemiczne:

Zadanie 7. Arkusz Palladium kwiecień 2019 (1 punkt)

W roztworze tego buforu stężenie jonów wodorotlenkowych opisuje zależność:

Zadanie 7. Arkusz Palladium kwiecień 2019 (1 punkt)

Wielkość [B] jest stężeniem molowym stanowiącej składnik buforu zasady Brønsteda, natomiast [BH+] to stężenie molowe stanowiącej jej pochodną soli. W temperaturze 25 oC aminoalkohol jest dobrze rozpuszczalnym w wodzie ciałem stałym, a stała równowagi reakcji jego dysocjacji Kb ma wartość 1,2∙10-6.

Na podstawie: P. W. Atkins, Chemia fizyczna, Warszawa 2012, R. Szczypiński, Zbiór zadań maturalnych z odpowiedziami. Zakres rozszerzony, Warszawa 2017 oraz  www.sigmaaldrich.com.

Określ rzędowość atomów węgla w cząsteczkach zasady Brønsteda, będącej składową buforu TRIS, a następnie przypisz im wartości stopni utlenienia. W tym celu uzupełnij tabelę.

© dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone


Zadanie 8. Arkusz Palladium kwiecień 2019 (1 punkt)

Roztwory buforowe są układami zdolnymi do utrzymywania względnie stałego pH środowiska, a ich składowymi są sprzężone pary kwas-zasada Brønsteda. W zależności od rodzaju buforu, jego komponentami mogą być słaba zasada i jej sól z mocnym kwasem, albo słaby kwas i jego sól z mocną zasadą. Gdy do roztworu zawierającego bufor wprowadzi się kwas, wówczas pochodzące z jego dysocjacji jony wodorowe zostaną zneutralizowane w wyniku ich reakcji z zasadą Brønsteda stanowiącą składową buforu. Z kolei, wprowadzając do roztworu pewną liczbę jonów wodorotlenkowych, pochodzących z dysocjacji mocnej zasady, wówczas przereagują one z obecnym w układzie składnikiem buforu jakim jest kwas Brønsteda.

Przykładem układu buforującego stosowanego podczas prac z materiałem biologicznym jest tzw. bufor TRIS, a jego składnikami (oprócz wody destylowanej) są dwa związki chemiczne:

Zadanie 8. Arkusz Palladium kwiecień 2019 (1 punkt)

W roztworze tego buforu stężenie jonów wodorotlenkowych opisuje zależność:

Zadanie 8. Arkusz Palladium kwiecień 2019 (1 punkt)

Wielkość [B] jest stężeniem molowym stanowiącej składnik buforu zasady Brønsteda, natomiast [BH+] to stężenie molowe stanowiącej jej pochodną soli. W temperaturze 25 oC aminoalkohol jest dobrze rozpuszczalnym w wodzie ciałem stałym, a stała równowagi reakcji jego dysocjacji Kb ma wartość 1,2∙10-6.

Na podstawie: P. W. Atkins, Chemia fizyczna, Warszawa 2012, R. Szczypiński, Zbiór zadań maturalnych z odpowiedziami. Zakres rozszerzony, Warszawa 2017 oraz  www.sigmaaldrich.com.

Oceń poprawność zdań dotyczących 2-amino-2-(hydroksymetylo)propano-1,3-diolu, które znajdują się w tabeli poniżej. Wpisz literę „P” (prawda) lub literę „F” (fałsz).

1. Pomiędzy jego cząsteczkami tworzą się wiązania wodorowe.

2. Wodne roztwory tego związku chemicznego mają odczyn kwasowy, ponieważ w jego cząsteczkach znajdują się trzy grupy hydroksylowe.

3. Pomijając obecność grup hydroksylowych, związek ten można sklasyfikować jako aminę III-rzędową.

© dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone


Zadanie 9. Arkusz Palladium kwiecień 2019 (1 punkt)

Roztwory buforowe są układami zdolnymi do utrzymywania względnie stałego pH środowiska, a ich składowymi są sprzężone pary kwas-zasada Brønsteda. W zależności od rodzaju buforu, jego komponentami mogą być słaba zasada i jej sól z mocnym kwasem, albo słaby kwas i jego sól z mocną zasadą. Gdy do roztworu zawierającego bufor wprowadzi się kwas, wówczas pochodzące z jego dysocjacji jony wodorowe zostaną zneutralizowane w wyniku ich reakcji z zasadą Brønsteda stanowiącą składową buforu. Z kolei, wprowadzając do roztworu pewną liczbę jonów wodorotlenkowych, pochodzących z dysocjacji mocnej zasady, wówczas przereagują one z obecnym w układzie składnikiem buforu jakim jest kwas Brønsteda.

Przykładem układu buforującego stosowanego podczas prac z materiałem biologicznym jest tzw. bufor TRIS, a jego składnikami (oprócz wody destylowanej) są dwa związki chemiczne:

Zadanie 9. Arkusz Palladium kwiecień 2019 (1 punkt)

W roztworze tego buforu stężenie jonów wodorotlenkowych opisuje zależność:

Zadanie 9. Arkusz Palladium kwiecień 2019 (1 punkt)

Wielkość [B] jest stężeniem molowym stanowiącej składnik buforu zasady Brønsteda, natomiast [BH+] to stężenie molowe stanowiącej jej pochodną soli. W temperaturze 25 oC aminoalkohol jest dobrze rozpuszczalnym w wodzie ciałem stałym, a stała równowagi reakcji jego dysocjacji Kb ma wartość 1,2∙10-6.

Na podstawie: P. W. Atkins, Chemia fizyczna, Warszawa 2012, R. Szczypiński, Zbiór zadań maturalnych z odpowiedziami. Zakres rozszerzony, Warszawa 2017 oraz  www.sigmaaldrich.com.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji chemicznej, jaka przebiegnie po wprowadzeniu do roztworu zawierającego bufor TRIS roztwór zasady sodowej. Skorzystaj z półstrukturalnych (grupowych) wzorów związków organicznych, będących składowymi buforu.

© dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone


Zadanie 10.1. Arkusz Palladium kwiecień 2019 (3 punkty)

Roztwory buforowe są układami zdolnymi do utrzymywania względnie stałego pH środowiska, a ich składowymi są sprzężone pary kwas-zasada Brønsteda. W zależności od rodzaju buforu, jego komponentami mogą być słaba zasada i jej sól z mocnym kwasem, albo słaby kwas i jego sól z mocną zasadą. Gdy do roztworu zawierającego bufor wprowadzi się kwas, wówczas pochodzące z jego dysocjacji jony wodorowe zostaną zneutralizowane w wyniku ich reakcji z zasadą Brønsteda stanowiącą składową buforu. Z kolei, wprowadzając do roztworu pewną liczbę jonów wodorotlenkowych, pochodzących z dysocjacji mocnej zasady, wówczas przereagują one z obecnym w układzie składnikiem buforu jakim jest kwas Brønsteda.

Przykładem układu buforującego stosowanego podczas prac z materiałem biologicznym jest tzw. bufor TRIS, a jego składnikami (oprócz wody destylowanej) są dwa związki chemiczne:

Zadanie 10.1. Arkusz Palladium kwiecień 2019 (3 punkty)

W roztworze tego buforu stężenie jonów wodorotlenkowych opisuje zależność:

Zadanie 10.1. Arkusz Palladium kwiecień 2019 (3 punkty)

Wielkość [B] jest stężeniem molowym stanowiącej składnik buforu zasady Brønsteda, natomiast [BH+] to stężenie molowe stanowiącej jej pochodną soli. W temperaturze 25 oC aminoalkohol jest dobrze rozpuszczalnym w wodzie ciałem stałym, a stała równowagi reakcji jego dysocjacji Kb ma wartość 1,2∙10-6.

Na podstawie: P. W. Atkins, Chemia fizyczna, Warszawa 2012, R. Szczypiński, Zbiór zadań maturalnych z odpowiedziami. Zakres rozszerzony, Warszawa 2017 oraz  www.sigmaaldrich.com.

Przygotowano 500 cm3 roztworu aminoalkoholu o stężeniu molowym równym 0,08 mol∙dm-3.

Dysponując 2-amino-2-(hydroksymetylo)propano-1,3-diolem, wodą destylowaną oraz niezbędnym szkłem i aparaturą laboratoryjną opisz czynności jakie wykonano, w celu sporządzenia roztworu  aminoalkoholu o podanym stężeniu molowym. Następnie oblicz, jaki procent niezdysocjowanych cząsteczek aminoalkoholu znajduje się w tej mieszaninie. Wynik podaj z dokładnością do jednego miejsca po przecinku.

Obliczenia:

Opis czynności:

© dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone


Zadanie 10.2. Arkusz Palladium kwiecień 2019 (2 punkty)

Roztwory buforowe są układami zdolnymi do utrzymywania względnie stałego pH środowiska, a ich składowymi są sprzężone pary kwas-zasada Brønsteda. W zależności od rodzaju buforu, jego komponentami mogą być słaba zasada i jej sól z mocnym kwasem, albo słaby kwas i jego sól z mocną zasadą. Gdy do roztworu zawierającego bufor wprowadzi się kwas, wówczas pochodzące z jego dysocjacji jony wodorowe zostaną zneutralizowane w wyniku ich reakcji z zasadą Brønsteda stanowiącą składową buforu. Z kolei, wprowadzając do roztworu pewną liczbę jonów wodorotlenkowych, pochodzących z dysocjacji mocnej zasady, wówczas przereagują one z obecnym w układzie składnikiem buforu jakim jest kwas Brønsteda.

Przykładem układu buforującego stosowanego podczas prac z materiałem biologicznym jest tzw. bufor TRIS, a jego składnikami (oprócz wody destylowanej) są dwa związki chemiczne:

Zadanie 10.2. Arkusz Palladium kwiecień 2019 (2 punkty)

W roztworze tego buforu stężenie jonów wodorotlenkowych opisuje zależność:

Zadanie 10.2. Arkusz Palladium kwiecień 2019 (2 punkty)

Wielkość [B] jest stężeniem molowym stanowiącej składnik buforu zasady Brønsteda, natomiast [BH+] to stężenie molowe stanowiącej jej pochodną soli. W temperaturze 25 oC aminoalkohol jest dobrze rozpuszczalnym w wodzie ciałem stałym, a stała równowagi reakcji jego dysocjacji Kb ma wartość 1,2∙10-6.

Na podstawie: P. W. Atkins, Chemia fizyczna, Warszawa 2012, R. Szczypiński, Zbiór zadań maturalnych z odpowiedziami. Zakres rozszerzony, Warszawa 2017 oraz  www.sigmaaldrich.com.

Przygotowano 500 cm3 roztworu aminoalkoholu o stężeniu molowym równym 0,08 mol∙dm-3. Do podanego roztworu aminoalkoholu wprowadzono 672 cm3 chlorowodoru odmierzonego w temperaturze 273 K pod ciśnieniem 1013 hPa. Powstały roztwór rozcieńczono wodą destylowaną do objętości 1 dm3.

Oblicz wartość pH uzyskanego w ten sposób buforu TRIS. Wynik podaj z dokładnością do dwóch cyfr znaczących. Pomiń zjawisko autodysocjacji wody.

© dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone





Zadanie 14. Arkusz Palladium kwiecień 2019 (2 punkty)

Miareczkowanie jest metodą stosowaną do ilościowego oznaczania zawartości substancji chemicznej w jej wodnym roztworze. Podczas jego wykonywania, do roztworu analitu o znanej objętości, lecz nieznanym stężeniu, ostrożnie, małymi porcjami wprowadza się znajdujący w biurecie, mianowany (o ściśle określonym stężeniu molowym) roztwór titranta. Charakterystyczny podczas miareczkowania jest tzw. punkt równoważnikowy (PR), czyli moment, w którym analit przereagował ilościowo z dodanym z biurety titrantem. W przypadku tzw. manganometrii titrantem jest mianowany roztwór manganianu(VII) potasu, zakwaszony roztworem kwasu siarkowego(VI). W punkcie równoważnikowym analizowany roztwór przyjmuje trwałe bladoróżowe zabarwienie, które powinno utrzymywać się przez co najmniej 30 sekund.

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

W celu określenia wzoru hydratu kwasu szczawiowego przeprowadzono jego oznaczanie manganometryczne. Odważono wówczas 6,3 g próbki hydratu i rozpuszczono w takiej objętości wody destylowanej, że uzyskano 50 cm3 roztworu kwasu szczawiowego. Do jego zmiareczkowania wykorzystano zakwaszony kwasem siarkowym(VI) roztwór manganianu(VII) potasu o stężeniu równym 0,32 mol∙dm-3, przy czym punkt równoważnikowy osiągnięto w momencie zużycia 62,5 cm3 roztworu titranta.

Wiedząc, że podczas miareczkowania utleniacz oraz reduktor reagują ze sobą w stosunku molowym równym 2:5, ustal na podstawie stosownych obliczeń wzór sumaryczny hydratu kwasu szczawiowego, którego roztwór poddano oznaczaniu manganometrycznemu.

© dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone





Zadanie 17. Arkusz Palladium kwiecień 2019 (1 punkt)

Przebiegającą w fazie gazowej reakcję syntezy jodowodoru opisuje równanie:

H2(g) + I2(g) ⇄ 2HI(g)

W tabeli zebrano informacje na temat wartości stałych szybkości opisanej przemiany (k1) oraz reakcji do niej odwrotnej (k2) w temperaturach 500 K oraz 670 K.

Zadanie 17. Arkusz Palladium kwiecień 2019 (1 punkt)

Synteza jodowodoru oraz proces jego rozkładu są reakcjami biegnącymi zgodnie z kinetyką drugiego rzędu, a stałą równowagi pierwszej z nich definiuje się jako stosunek wartości stałej szybkości k1 do wartości k2.

Na podstawie: P. Atkins, L. Jones, Chemia ogólna. Cząsteczki, materia, reakcje, Warszawa 2018 oraz K. M. Pazdro, Zbiór zadań z chemii do liceów i techników. Zakres rozszerzony, Warszawa 2012.

Oceń poprawność poniższych zdań dotyczących opisanej w informacji wprowadzającej syntezy jodowodoru. Wpisz literę „P” (prawda) lub literę „F” (fałsz).

1. Przy takich samych początkowych stężeniach substratów, w temperaturze równej 500 K reakcja syntezy jodowodoru przebiega szybciej, niż w temperaturze 670 K.

2. Gdy zwiększy się ciśnienie znajdującego się w stanie równowagi dynamicznej układu, wówczas wpłynie to na zwiększenie ilości powstającego jodowodoru.

3. W stanie równowagi dynamicznej, szybkość reakcji rozkładu jodowodoru jest większa od szybkości reakcji jego syntezy, ponieważ mieszanina równowagowa zawiera większą liczbę moli jodowodoru, niż każdego z substratów z osobna.

© dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone

Paginacja