DWMED

Naturalnie występujący w przyrodzie kobalt jest nuklidem zawierającym 32 neutrony. Do celów medycznych, z wykorzystaniem technik fizyki jądrowej sztucznie wytwarzany jest promieniotwórczy izotop ⁶⁰Co, który nie występuje w przyrodzie. Trwałość takiego izotopu charakteryzuje wielkość zwana czasem połowicznego rozpadu (t_1/2), definiowana jako czas, w którym naturalnemu rozpadowi promieniotwórczemu ulega połowa ilości początkowej radionuklidu.

Na podstawie: K.-H. Lautenschläger, W. Schröter,  A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2018.

Wyjaśnij, dlaczego pomimo braku naturalnego występowania w przyrodzie nuklidów ⁶⁰Co są one izotopami atomów kobaltu zawierających 32 neutrony?

Naturalnie występujący w przyrodzie kobalt jest nuklidem zawierającym 32 neutrony. Do celów medycznych, z wykorzystaniem technik fizyki jądrowej sztucznie wytwarzany jest promieniotwórczy izotop ⁶⁰Co, który nie występuje w przyrodzie. Trwałość takiego izotopu charakteryzuje wielkość zwana czasem połowicznego rozpadu (t_1/2), definiowana jako czas, w którym naturalnemu rozpadowi promieniotwórczemu ulega połowa ilości początkowej radionuklidu.

Na podstawie: K.-H. Lautenschläger, W. Schröter,  A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2018.

Nuklid kobaltu-60 jest jedynym produktem reakcji jądrowej podczas której następuje przyłączenie neutronu do atomu kobaltu zawierającego 32 neutrony. Powstały izotop jest promieniotwórczy, o czym świadczy obecność powstałych w wyniku jego rozpadu cząstek β^–.

Napisz równania opisanych reakcji jądrowych:

Naturalnie występujący w przyrodzie kobalt jest nuklidem zawierającym 32 neutrony. Do celów medycznych, z wykorzystaniem technik fizyki jądrowej sztucznie wytwarzany jest promieniotwórczy izotop ⁶⁰Co, który nie występuje w przyrodzie. Trwałość takiego izotopu charakteryzuje wielkość zwana czasem połowicznego rozpadu (t_1/2), definiowana jako czas, w którym naturalnemu rozpadowi promieniotwórczemu ulega połowa ilości początkowej radionuklidu.

Na podstawie: K.-H. Lautenschläger, W. Schröter,  A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2018.

Naturalne rozpady promieniotwórcze przebiegają zgodnie z kinetyką I rzędu. Równanie kinetyczne można wówczas sprowadzić do postaci V = k·A, gdzie k oznacza stałą szybkości rozpadu promieniotwórczego oraz A – chwilową  liczbę atomów promieniotwórczego pierwiastka. Dla opisanego typu przemian istnieje zależność k∙t_1/2 = 0,693.

Rysunek poniżej ilustruje charakterystykę zmian liczb moli atomów trzech radioizotopów: ²⁰⁷Tl, ²¹⁵Bi oraz ²¹⁸Po w czasie 24 minut, gdy początkowa ich liczba wynosiła 1 mol.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010 oraz W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Podkreśl wyrażenia w nawiasach tak, aby powstały zdania prawdziwe.

Naturalnie występujący w przyrodzie kobalt jest nuklidem zawierającym 32 neutrony. Do celów medycznych, z wykorzystaniem technik fizyki jądrowej sztucznie wytwarzany jest promieniotwórczy izotop ⁶⁰Co, który nie występuje w przyrodzie. Trwałość takiego izotopu charakteryzuje wielkość zwana czasem połowicznego rozpadu (t_1/2), definiowana jako czas, w którym naturalnemu rozpadowi promieniotwórczemu ulega połowa ilości początkowej radionuklidu.

Na podstawie: K.-H. Lautenschläger, W. Schröter,  A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2018.

Naturalne rozpady promieniotwórcze przebiegają zgodnie z kinetyką I rzędu. Równanie kinetyczne można wówczas sprowadzić do postaci V = k·A, gdzie k oznacza stałą szybkości rozpadu promieniotwórczego oraz A – chwilową  liczbę atomów promieniotwórczego pierwiastka. Dla opisanego typu przemian istnieje zależność k∙t_1/2 = 0,693.

Rysunek poniżej ilustruje charakterystykę zmian liczb moli atomów trzech radioizotopów: ²⁰⁷Tl, ²¹⁵Bi oraz ²¹⁸Po w czasie 24 minut, gdy początkowa ich liczba wynosiła 1 mol.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010 oraz W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Oblicz szybkość rozpadu polonu-218 w piątej minucie. Wynik wyraź w atomach na minutę.

Metaliczna cyna ulega reakcji ze stężonym kwasem solnym. Podczas takiej przemiany powstają między innymi dwudodatnie jony, które w kontakcie z tlenem, w środowisku kwasowym utleniają się do jonów cyny(IV). W reakcji z roztworami wodorotlenków litowców cyna tworzy dwuujemny jon kompleksowy o liczbie koordynacyjnej równej sześć. Podczas przebiegu wymienionych reakcji chemicznych z udziałem metalicznej cyny wydziela się również bezbarwny, bezwonny, łatwopalny produkt gazowy.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne, którego schemat ilustruje rysunek poniżej.

Objętość początkowa każdego ze znajdujących się w probówkach roztworów była taka sama, podobnie jak masa wprowadzonej do nich cyny. Przed rozpoczęciem doświadczenia temperatura każdego z reagentów wynosiła 22 ^oC, a po jego zakończeniu stwierdzono, że uzyskana w każdej z probówek zawartość ma wyraźnie wyższą temperaturę niż początkowa.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji chemicznej jaka przebiegła w probówce oznaczonej cyfrą 1.

Metaliczna cyna ulega reakcji ze stężonym kwasem solnym. Podczas takiej przemiany powstają między innymi dwudodatnie jony, które w kontakcie z tlenem, w środowisku kwasowym utleniają się do jonów cyny(IV). W reakcji z roztworami wodorotlenków litowców cyna tworzy dwuujemny jon kompleksowy o liczbie koordynacyjnej równej sześć. Podczas przebiegu wymienionych reakcji chemicznych z udziałem metalicznej cyny wydziela się również bezbarwny, bezwonny, łatwopalny produkt gazowy.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne, którego schemat ilustruje rysunek poniżej.

Objętość początkowa każdego ze znajdujących się w probówkach roztworów była taka sama, podobnie jak masa wprowadzonej do nich cyny. Przed rozpoczęciem doświadczenia temperatura każdego z reagentów wynosiła 22 ^oC, a po jego zakończeniu stwierdzono, że uzyskana w każdej z probówek zawartość ma wyraźnie wyższą temperaturę niż początkowa.

Oceń poprawność poniższych zdań dotyczących reakcji, jakie przebiegły w probówkach o numerach 2, 3 oraz 4. Wpisz literę „P” (prawda) lub literę „F” (fałsz).

Metaliczna cyna ulega reakcji ze stężonym kwasem solnym. Podczas takiej przemiany powstają między innymi dwudodatnie jony, które w kontakcie z tlenem, w środowisku kwasowym utleniają się do jonów cyny(IV). W reakcji z roztworami wodorotlenków litowców cyna tworzy dwuujemny jon kompleksowy o liczbie koordynacyjnej równej sześć. Podczas przebiegu wymienionych reakcji chemicznych z udziałem metalicznej cyny wydziela się również bezbarwny, bezwonny, łatwopalny produkt gazowy.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

Do znajdującego się w zlewce odpowietrzonego roztworu kwasu solnego o stężeniu 0,05 mol∙dm^–3 i objętości 600 cm³ wprowadzono wiórki cynowe o masie równej 2,38 g. Zanotowano pewne zmiany świadczące o przebiegu reakcji chemicznej. Po jej zakończeniu pozostałe (nieroztworzone) wiórki cynowe odsączono, przemyto, wysuszono i zważono. Stwierdzono, że ich masa wynosi 488 mg.

Wiedząc, że reakcję przeprowadzono pod warstwą nafty, oblicz procentową wydajność procesu sączenia. Wynik podaj z dokładnością do cyfry jedności. Przyjmij, że masa mola cyny wynosi 119 g.

Podczas reakcji wodnego roztworu siarczanu(VI) rtęci(II) z roztworem mocnej zasady obserwuje się strącenie żółtego osadu, w skład którego wchodzą jedynie dwa pierwiastki chemiczne pozostające w stosunku molowym 1:1.

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

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne podczas którego do probówki zawierającej praktycznie bezbarwny wodny roztwór HgSO₄ wprowadzono zasadę sodową. Efekt tego doświadczenia ilustruje fotografia 1. Następnie do uzyskanej mieszaniny wprowadzono kolejną porcję tego samego odczynnika strącającego, wstrząśnięto zawartością naczynia i nie zaobserwowano żadnych zmian. Z uzyskanej mieszaniny pobrano część fazy stałej i umieszczono w probówce zawierającej roztwór kwasu siarkowego(VI). Efekt końcowy tego etapu doświadczenia ilustruje fotografia 2.

W trakcie prowadzonego doświadczenia stopnie utlenienia pierwiastków nie uległy zmianom.

Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji chemicznych, których przebieg wywołał efekty widoczne na fotografiach 1. oraz 2.

Podczas reakcji wodnego roztworu siarczanu(VI) rtęci(II) z roztworem mocnej zasady obserwuje się strącenie żółtego osadu, w skład którego wchodzą jedynie dwa pierwiastki chemiczne pozostające w stosunku molowym 1:1.

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

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne podczas którego do probówki zawierającej praktycznie bezbarwny wodny roztwór HgSO₄ wprowadzono zasadę sodową. Efekt tego doświadczenia ilustruje fotografia 1. Następnie do uzyskanej mieszaniny wprowadzono kolejną porcję tego samego odczynnika strącającego, wstrząśnięto zawartością naczynia i nie zaobserwowano żadnych zmian. Z uzyskanej mieszaniny pobrano część fazy stałej i umieszczono w probówce zawierającej roztwór kwasu siarkowego(VI). Efekt końcowy tego etapu doświadczenia ilustruje fotografia 2.

W trakcie prowadzonego doświadczenia stopnie utlenienia pierwiastków nie uległy zmianom.

Określ charakter chemiczny (kwasowy, zasadowy, amfoteryczny) związku chemicznego stanowiącego osad widoczny na fotografii 1. 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 celu odróżnienia probówek zawierających wodne roztwory K₂HPO₄ oraz KHCO₃ do zawartości każdej z nich wprowadzono jeden z odczynników:

Ba(OH)_2(aq), KOH_(aq), KHSO_4(aq).

Zamieszczone fotografie ilustrują zawartość naczyń praktycznie natychmiast po umieszczeniu w nich wybranego odczynnika:

Zapisz wzór jednego spośród trzech wyżej wymienionych odczynników, którego należy użyć, w celu odróżnienia opisanych roztworów wodorosoli. Podaj numer tej probówki, w której przebiegła reakcja chemiczna stanowiąca podstawę odróżnienia roztworów wodorosoli i napisz jej równanie w formie jonowej skróconej. Uzupełnij tabelę.

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.