DWMED

W czterech zlewkach znajdowały się – w losowej kolejności – bezbarwne wodne roztwory różnych soli: węglanu sodu, azotanu(V) ołowiu(II), jodku potasu i siarczanu(VI) cynku. W każdej zlewce był roztwór innej soli. Roztwory tych soli oznaczono numerami I–IV. W celu identyfikacji zawartości każdej zlewki przeprowadzono dwuetapowe doświadczenie.

Etap 1. Roztwór I wprowadzono do trzech probówek, a następnie do każdej z nich dodano po około 2 cm³ roztworu II, III i IV. Analogicznie postąpiono z pozostałymi roztworami:

– do roztworu II dodano roztwory I, III i IV,

– do roztworu III dodano roztwory I, II i IV,

– do roztworu IV dodano roztwory I, II i III. Wyniki doświadczenia przedstawiono w tabeli.

Etap 2. Niewielkie objętości roztworów I–IV przelano do czterech probówek i zbadano ich odczyn przy użyciu alkoholowego roztworu błękitu bromotymolowego. Poniżej przedstawiono wyniki przeprowadzonego doświadczenia.

Napisz równanie reakcji decydującej o odczynie roztworu IV. Wpisz do schematu wzory odpowiednich drobin. Zastosuj definicję kwasu i zasady Brønsteda.

Poniższe równanie opisuje reakcję kationów miedzi(II) z metalicznym niklem.

Cu²⁺(aq) + Ni (s) → Ni²⁺(aq) + Cu (s)

Ta przemiana może zachodzić w różnych układach, np.:

– w roztworze soli miedzi(II) po zanurzeniu w nim blaszki niklowej,

– w ogniwie złożonym z odpowiednich półogniw metalicznych.

Przygotowano wodny roztwór CuSO₄ o stężeniu 0,50 mol∙dm^–3 i objętości 20,0 cm³. W tym roztworze zanurzono niklową płytkę o masie 5,820 g. Po pewnym czasie płytkę wyjęto i osuszono. Stwierdzono, że:

– po zakończeniu doświadczenia stężenie jonów Cu²⁺ w roztworze wynosiło 0,040 mol∙dm^–3,

– w warunkach doświadczenia cały wydzielony metal osadził się na płytce.

Oblicz masę płytki po wyjęciu jej z roztworu i osuszeniu. Załóż, że objętość roztworu nie uległa zmianie. W obliczeniach przyjmij następujące wartości mas molowych: M_Cu = 63,55 g∙mol^–1 i M_Ni = 58,69 g∙mol^–1.

Poniższe równanie opisuje reakcję kationów miedzi(II) z metalicznym niklem.

Cu²⁺(aq) + Ni (s) → Ni²⁺(aq) + Cu (s)

Ta przemiana może zachodzić w różnych układach, np.:

– w roztworze soli miedzi(II) po zanurzeniu w nim blaszki niklowej,

– w ogniwie złożonym z odpowiednich półogniw metalicznych.

Skonstruowano ogniwo elektrochemiczne złożone ze standardowego półogniwa miedziowego oraz standardowego półogniwa niklowego. Półogniwa połączono kluczem elektrolitycznym w formie U-rurki wypełnionej nasyconym roztworem azotanu(V) potasu.

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

Roztwarzanie tlenków wanadu (VO, V₂O₃, VO₂, V₂O₅) w kwasach nie zawsze prowadzi do powstania prostych kationów wanadu, takich jak V²⁺ lub V³⁺, gdyż ten pierwiastek na wyższych stopniach utlenienia tworzy jony oksowanadowe, takie jak VO₂⁺ lub VO²⁺. Po zmieszaniu roztworu zawierającego kationy VO₂⁺ z roztworem zawierającym kationy V²⁺ w środowisku kwasowym zachodzi reakcja, którą można opisać równaniem:

VO₂⁺ (aq) + V²⁺ (aq) + 2H₃O⁺ (aq) → VO²⁺ (aq) + V³⁺ (aq) + 3H₂O (c)

Na podstawie: C. Blanc, A. Rufer, Paths to Sustainable Energy, Lozanna 2010.

W poniższej tabeli podano równania dwóch reakcji:

Rozstrzygnij, która reakcja – I czy II – charakteryzuje się wyższą wartością standardowego potencjału redukcji. Odpowiedź uzasadnij.

Poniżej przedstawiono model przestrzenny cząsteczki pewnego węglowodoru X.

Napisz nazwę systematyczną węglowodoru X.

Poniżej przedstawiono model przestrzenny cząsteczki pewnego węglowodoru X.

Uzupełnij tabelę. Wpisz liczbę atomów węgla o hybrydyzacji orbitali walencyjnych typu sp³ oraz liczbę wiązań typu 𝝅 w cząsteczce węglowodoru X.

Poniżej przedstawiono model przestrzenny cząsteczki pewnego węglowodoru X.

Spośród poniżej przedstawionych modeli zaznacz wszystkie te, które przedstawiają izomery węglowodoru X i których cząsteczki są chiralne.

Przeprowadzono trzyetapowe doświadczenie.

Etap 1. W probówce zmieszano bezbarwne wodne roztwory bromianu(V) potasu oraz bromku potasu. Następnie do mieszaniny dodano kilka kropli kwasu siarkowego(VI). Na zdjęciu przedstawiono wynik tego etapu doświadczenia:

Etap 2. Do mieszaniny otrzymanej w etapie 1. wprowadzono toluen – metylobenzen – (d = 0,86 g∙cm⁻³). Probówkę zamknięto korkiem, a następnie ciecze wymieszano. Na zdjęciach przedstawiono wygląd zawartości probówki przed wymieszaniem oraz po wymieszaniu:

Etap 3. Otrzymaną w etapie 2. mieszaninę pozostawiono na pewien czas w nasłonecznionym miejscu. Na zdjęciu obok przedstawiono wynik tego etapu doświadczenia.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej podczas etapu 1. przeprowadzonego doświadczenia.

Przeprowadzono trzyetapowe doświadczenie.

Etap 1. W probówce zmieszano bezbarwne wodne roztwory bromianu(V) potasu oraz bromku potasu. Następnie do mieszaniny dodano kilka kropli kwasu siarkowego(VI). Na zdjęciu przedstawiono wynik tego etapu doświadczenia:

Etap 2. Do mieszaniny otrzymanej w etapie 1. wprowadzono toluen – metylobenzen – (d = 0,86 g∙cm⁻³). Probówkę zamknięto korkiem, a następnie ciecze wymieszano. Na zdjęciach przedstawiono wygląd zawartości probówki przed wymieszaniem oraz po wymieszaniu:

Etap 3. Otrzymaną w etapie 2. mieszaninę pozostawiono na pewien czas w nasłonecznionym miejscu. Na zdjęciu obok przedstawiono wynik tego etapu doświadczenia.

Sformułuj wniosek wynikający z etapu 2. przeprowadzonego doświadczenia. Uwzględnij w nim rozpuszczalność w wodzie i w toluenie barwnej substancji otrzymanej w etapie 1. tego doświadczenia. Nazwij proces, który spowodował zmianę wyglądu zawartości probówki po wymieszaniu i ponownym rozdzieleniu się cieczy.

Przeprowadzono trzyetapowe doświadczenie.

Etap 1. W probówce zmieszano bezbarwne wodne roztwory bromianu(V) potasu oraz bromku potasu. Następnie do mieszaniny dodano kilka kropli kwasu siarkowego(VI). Na zdjęciu przedstawiono wynik tego etapu doświadczenia:

Etap 2. Do mieszaniny otrzymanej w etapie 1. wprowadzono toluen – metylobenzen – (d = 0,86 g∙cm⁻³). Probówkę zamknięto korkiem, a następnie ciecze wymieszano. Na zdjęciach przedstawiono wygląd zawartości probówki przed wymieszaniem oraz po wymieszaniu:

Etap 3. Otrzymaną w etapie 2. mieszaninę pozostawiono na pewien czas w nasłonecznionym miejscu. Na zdjęciu obok przedstawiono wynik tego etapu doświadczenia.

Napisz równanie reakcji, która zaszła podczas etapu 3. przeprowadzonego doświadczenia, jeśli stosunek molowy reagentów wynosi 1:1. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone związków organicznych.

Związek chemiczny o nazwie 2-metyloprop-1-en (izobutylen) jest ważnym surowcem w syntezach organicznych. Przeprowadzono dwie reakcje z udziałem 2-metyloprop-1-enu jako substratu. W reakcji I ten związek poddano polimeryzacji i otrzymano poliizobutylen. W reakcji II przeprowadzono addycję bromowodoru do 2-metyloprop-1-enu.

Uzupełnij schemat tak, aby przedstawiał równanie reakcji otrzymywani poliizobutylenu.

Związek chemiczny o nazwie 2-metyloprop-1-en (izobutylen) jest ważnym surowcem w syntezach organicznych. Przeprowadzono dwie reakcje z udziałem 2-metyloprop-1-enu jako substratu. W reakcji I ten związek poddano polimeryzacji i otrzymano poliizobutylen. W reakcji II przeprowadzono addycję bromowodoru do 2-metyloprop-1-enu.

Addycja bromowodoru do 2-metyloprop-1-enu zachodzi zgodnie z dwuetapowym mechanizmem ukazanym na poniższym schemacie.

Na wykresie przedstawiono zmianę energii potencjalnej drobin podczas przebiegu reakcji chemicznej.

Na podstawie: J. McMurry, Chemia organiczna, Warszawa 2018.

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

Związek chemiczny o nazwie 2-metyloprop-1-en (izobutylen) jest ważnym surowcem w syntezach organicznych. Przeprowadzono dwie reakcje z udziałem 2-metyloprop-1-enu jako substratu. W reakcji I ten związek poddano polimeryzacji i otrzymano poliizobutylen. W reakcji II przeprowadzono addycję bromowodoru do 2-metyloprop-1-enu.

Addycja bromowodoru do 2-metyloprop-1-enu zachodzi zgodnie z dwuetapowym mechanizmem ukazanym na poniższym schemacie.

Na wykresie przedstawiono zmianę energii potencjalnej drobin podczas przebiegu reakcji chemicznej.

Na podstawie: J. McMurry, Chemia organiczna, Warszawa 2018.

Szybkość reakcji chemicznej zależy od szybkości najwolniejszego etapu danej przemiany.

Rozstrzygnij, który etap – 1 czy 2 – jest wolniejszy, więc decyduje o szybkości reakcji addycji bromowodoru do 2-metyloprop-1-enu. Odpowiedź uzasadnij.

Propan-2-on (aceton) to powszechnie stosowany rozpuszczalnik organiczny, który miesza się z wodą bez ograniczeń. Propan-2-on można otrzymać m.in.:

1. w wyniku addycji wody do odpowiedniego węglowodoru w środowisku kwasowym i w obecności jonów Hg²⁺.

2. Podczas utleniania odpowiedniego alkoholu.

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

Uzupełnij poniższe zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

Propan-2-on (aceton) to powszechnie stosowany rozpuszczalnik organiczny, który miesza się z wodą bez ograniczeń. Propan-2-on można otrzymać m.in.:

1. w wyniku addycji wody do odpowiedniego węglowodoru w środowisku kwasowym i w obecności jonów Hg²⁺.

2. Podczas utleniania odpowiedniego alkoholu.

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

Uzupełnij poniższy schemat. Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) organicznych substratów opisanych reakcji otrzymywania propanonu.