DWMED

Lepkością cieczy nazywamy opór przeciwdziałający jej płynięciu, co w konsekwencji oznacza, że im substancje ciekłe mają większą lepkość, tym ich przepływ jest wolniejszy. Przyczyną takiego zachowania jest tworzenie się większej liczby oddziaływań między cząsteczkami. Pewne trzy nasycone alkohole łańcuchowe, w  temperaturze 20 ^oC mają następujące wartości lepkości dynamicznych (η): 45 mPa∙s, 2,1 mPa∙s, 945 mPa∙s.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013 oraz P. W. Atkins, Chemia fizyczna, Warszawa 2012.

O alkoholach tych wiadomo, że:

– mają taką samą liczbę atomów węgla w cząsteczkach,

– protony znajdujące się w 3,01∙10²² cząsteczkach II-rzędowego, monohydroksylowego alkoholu A ważą 1,7 g,

– alkohol B ma grupy hydroksylowe połączone z atomami węgla wyłącznie o takiej samej rzędowości,

– liczba elektronów znajdujących się w grupach hydroksylowych alkoholu C jest 9-krotnie większa od liczby jego atomów węgla.

Alkoholom A, B oraz C przypisz odpowiadające im wartości lepkości dynamicznej. Swoją odpowiedź uzasadnij odwołując się do nazwy oddziaływania międzycząsteczkowego, którego obecność w sposób znaczący wpływa na lepkość alkoholi mających taką samą liczbę atomów węgla w cząsteczce, ale różniących się liczbą grup hydroksylowych.

Pierwiastki bloku d tworzą liczne związki kompleksowe, w których występują w postaci jonów kompleksowych. Ładunek takiego jonu zależy zarówno od ładunku kationu stanowiącego jon centralny oraz od rodzaju jego ligandów – cząsteczek lub jonów związanych z jonem centralnym wiązaniami koordynacyjnymi. Wartość liczby koordynacyjnej jonu centralnego dostarcza informacji na temat liczby ligandów związanych z tym jonem w obrębie kompleksu.

W wodnych roztworach soli pierwiastków bloku d, kationy metali występują w postaci akwakompleksów, w których kation metalu pełni funkcję jonu centralnego, a cząsteczki wody są wtedy jego ligandami. Na przykład jony Fe³⁺ oraz Cu²⁺ tworzą akwakompleksy o liczbie koordynacyjnej równej sześć.

Napisz wzory sumaryczne opisanych jonów kompleksowych.

Pierwiastki bloku d tworzą liczne związki kompleksowe, w których występują w postaci jonów kompleksowych. Ładunek takiego jonu zależy zarówno od ładunku kationu stanowiącego jon centralny oraz od rodzaju jego ligandów – cząsteczek lub jonów związanych z jonem centralnym wiązaniami koordynacyjnymi. Wartość liczby koordynacyjnej jonu centralnego dostarcza informacji na temat liczby ligandów związanych z tym jonem w obrębie kompleksu.

Kation srebra tworzy związek kompleksowy będący wodorotlenkiem, w którym kation kompleksu stanowi Ag⁺ koordynowany dwiema cząsteczkami amoniaku. Wodny roztwór tego związku chemicznego ma odczyn zasadowy i nazywany jest odczynnikiem Tollensa.

Napisz równanie dysocjacji elektrolitycznej opisanego wodorotlenku.

Pierwiastki bloku d tworzą liczne związki kompleksowe, w których występują w postaci jonów kompleksowych. Ładunek takiego jonu zależy zarówno od ładunku kationu stanowiącego jon centralny oraz od rodzaju jego ligandów – cząsteczek lub jonów związanych z jonem centralnym wiązaniami koordynacyjnymi. Wartość liczby koordynacyjnej jonu centralnego dostarcza informacji na temat liczby ligandów związanych z tym jonem w obrębie kompleksu.

W środowisku zasadowym kation chromu(III) jest jonem centralnym, a aniony wodorotlenkowe są jego ligandami.

Napisz wzór sumaryczny związku chemicznego powstałego w wyniku reakcji wodorotlenku chromu(III) z zasadą sodową, wiedząc, że w powstałym związku chemicznym liczba koordynacyjna ma wartość 6.

Pierwiastki bloku d tworzą liczne związki kompleksowe, w których występują w postaci jonów kompleksowych. Ładunek takiego jonu zależy zarówno od ładunku kationu stanowiącego jon centralny oraz od rodzaju jego ligandów – cząsteczek lub jonów związanych z jonem centralnym wiązaniami koordynacyjnymi. Wartość liczby koordynacyjnej jonu centralnego dostarcza informacji na temat liczby ligandów związanych z tym jonem w obrębie kompleksu.

Żelazo tworzy dobrze rozpuszczalne w wodzie sole potasowe o wzorach K₄[Fe(CN)₆] oraz K₃[Fe(CN)₆]. Druga z wymienionych substancji może powstać w wyniku reakcji utleniania pierwszej z nich.

Napisz w formie jonowo-elektronowej równanie opisanego procesu.

Pierwiastki bloku d tworzą liczne związki kompleksowe, w których występują w postaci jonów kompleksowych. Ładunek takiego jonu zależy zarówno od ładunku kationu stanowiącego jon centralny oraz od rodzaju jego ligandów – cząsteczek lub jonów związanych z jonem centralnym wiązaniami koordynacyjnymi. Wartość liczby koordynacyjnej jonu centralnego dostarcza informacji na temat liczby ligandów związanych z tym jonem w obrębie kompleksu.

Ligandy w jonach kompleksowych mogą być wymieniane na inne ligandy. Na przykład znajdujący się w wodnym roztworze jon kompleksowy zbudowany z kationów kobaltu oraz trzech rodzajów ligandów ma wzór sumaryczny [CoCl(NH₃)₄(H₂O)]²⁺. Drobina taka reaguje z wodą amoniakalną, co w efekcie prowadzi do wymiany cząsteczki wody na cząsteczkę amoniaku.

Napisz równanie opisanej przemiany chemicznej.

Tak zwany antymon metaliczny otrzymuje się w dwuetapowym procesie reakcyjnym, z wyjściowego surowca, jakim jest siarczek antymonu(III) – antymonit:

Sb₂S₃ + 5O₂ → Sb₂O₄ + 3SO₂ (etap I)

Sb₂O₄ + 4C → 2Sb + 4CO (etap II)

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

Oblicz, w jakiej masie rudy antymonitu zawierającej 91% siarczku antymonu(III) znajduje się 610 g antymonu? Wynik podaj z dokładnością do cyfry jedności.

Tak zwany antymon metaliczny otrzymuje się w dwuetapowym procesie reakcyjnym, z wyjściowego surowca, jakim jest siarczek antymonu(III) – antymonit:

Sb₂S₃ + 5O₂ → Sb₂O₄ + 3SO₂ (etap I)

Sb₂O₄ + 4C → 2Sb + 4CO (etap II)

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

Oblicz zawartość procentową siarki w kruszcu zawierającym antymonit oraz zanieczyszczenia inne, niż wymieniony pierwiastek chemiczny i stanowiące 15% masy próbki. Wynik podaj z dokładnością do cyfry jedności.

Paliwo LPG stosowane w silnikach z zapłonem iskrowym stanowi zwykle mieszaninę dwóch węglowodorów ­– propanu (C₃H₈) oraz butanu (C₄H₁₀). W samochodach substancję tę przewozi się w butlach pod wysokim ciśnieniem, w ciekłym stanie skupienia. W opisanych warunkach, w temperaturze 25 ^oC gęstość propanu wynosi 493 mg∙cm^–3, natomiast butanu 573 mg∙cm^–3. Wymienione składniki paliwa LPG zwykle zmieszane są w stosunku objętościowym (odpowiednio) 11:9.

Na podstawie: Dragongaz Sp. z o. o., Karta charakterystyki niebezpiecznego preparatu, Wrocław 2013.

Oblicz gęstość ciekłego paliwa LPG o podanym w informacji wprowadzającej składzie w znajdującej się w temperaturze 25 ^oC wypełnionej nim butli. Wynik podaj w g∙cm^–3 z dokładnością do trzech cyfr znaczących.

Paliwo LPG stosowane w silnikach z zapłonem iskrowym stanowi zwykle mieszaninę dwóch węglowodorów ­– propanu (C₃H₈) oraz butanu (C₄H₁₀). W samochodach substancję tę przewozi się w butlach pod wysokim ciśnieniem, w ciekłym stanie skupienia. W opisanych warunkach, w temperaturze 25 ^oC gęstość propanu wynosi 493 mg∙cm^–3, natomiast butanu 573 mg∙cm^–3. Wymienione składniki paliwa LPG zwykle zmieszane są w stosunku objętościowym (odpowiednio) 11:9.

Na podstawie: Dragongaz Sp. z o. o., Karta charakterystyki niebezpiecznego preparatu, Wrocław 2013.

W zatankowanej do pełna butli (25 ^oC) o pojemności 60 litrów znajduje się ciekłe paliwo LPG o podanym w informacji wprowadzającej składzie. Oblicz masę tego paliwa. Wynik podaj w kilogramach z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku.

Paliwo LPG stosowane w silnikach z zapłonem iskrowym stanowi zwykle mieszaninę dwóch węglowodorów ­– propanu (C₃H₈) oraz butanu (C₄H₁₀). W samochodach substancję tę przewozi się w butlach pod wysokim ciśnieniem, w ciekłym stanie skupienia. W opisanych warunkach, w temperaturze 25 ^oC gęstość propanu wynosi 493 mg∙cm^–3, natomiast butanu 573 mg∙cm^–3. Wymienione składniki paliwa LPG zwykle zmieszane są w stosunku objętościowym (odpowiednio) 11:9.

Na podstawie: Dragongaz Sp. z o. o., Karta charakterystyki niebezpiecznego preparatu, Wrocław 2013.

Paliwo LPG różni się składem w zależności od pory roku. W okresie zimowym produkowane jest takie, którego gęstość równa jest zwykle 525 mg∙cm^–3.

Przyjmując addytywność objętości składników paliwa w temperaturze 25 ^oC, ustal na podstawie niezbędnych obliczeń procent objętościowy propanu w zimowej mieszaninie LPG.

Tzw. silniki dwusuwowe, jako paliwo wykorzystują mieszankę stanowiącą specjalny olej silnikowy oraz benzynę bezołowiową o liczbie oktanowej (LO) 95. Podana wartość liczby oktanowej oznacza, że taka próbka benzyny spala się w identyczny sposób detonacyjny, jak wzorzec stanowiący 5% objętościowych n-heptanu oraz 95% objętościowych izooktanu. W przypadku spalinowych pił łańcuchowych Makita zwykle stosowana jest wtedy mieszanka oleju z benzyną o stosunku objętościowym (odpowiednio) 1:50. Z kolei wiertnice glebowe Nolld zasilane są przeważnie paliwem, w którym stosunek objętościowy oleju do benzyny wynosi 1:25. Ponieważ wpływ zjawiska kontrakcji na jakość przygotowywanych mieszanek zasilających silniki jest znikomy, w praktyce jest ono pomijane.

Pojemność zbiornika paliwa piły spalinowej Makita wynosi 400 cm³. Na podstawie niezbędnych obliczeń ustal jakich objętości – oleju oraz benzyny o liczbie oktanowej 95 należy odmierzyć, w celu przygotowania podanej objętości paliwa zasilającego silnik spalinowy tego urządzenia. Wyniki podaj z dokładnością do cyfry jedności.

Tzw. silniki dwusuwowe, jako paliwo wykorzystują mieszankę stanowiącą specjalny olej silnikowy oraz benzynę bezołowiową o liczbie oktanowej (LO) 95. Podana wartość liczby oktanowej oznacza, że taka próbka benzyny spala się w identyczny sposób detonacyjny, jak wzorzec stanowiący 5% objętościowych n-heptanu oraz 95% objętościowych izooktanu. W przypadku spalinowych pił łańcuchowych Makita zwykle stosowana jest wtedy mieszanka oleju z benzyną o stosunku objętościowym (odpowiednio) 1:50. Z kolei wiertnice glebowe Nolld zasilane są przeważnie paliwem, w którym stosunek objętościowy oleju do benzyny wynosi 1:25. Ponieważ wpływ zjawiska kontrakcji na jakość przygotowywanych mieszanek zasilających silniki jest znikomy, w praktyce jest ono pomijane.

Przyjmując, że zamiast benzyny o liczbie oktanowej 95 używa się wzorca o tej samej liczbie oktanowej, oblicz jaki procent objętościowy mieszanki paliwowej zasilającej wiertnicę glebową Nolld stanowi izooktan. Wynik podaj z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku.

Składnikami paliwa stosowanego w kuchenkach turystycznych są zwykle propan (C₃H₈) oraz butan (C₄H₁₀). Mieszanina taka może być również zanieczyszczona niewielką ilością etanu (C₂H₆). Temperatury wrzenia pod ciśnieniem normalnym wymienionych alkanów równe są odpowiednio 230,8 K, 272,45 K oraz 184,4 K. W celu ustalenia składu paliwa znajdującego się w butli turystycznej odmierzono jego objętość równą 5 dm³ i ochłodzono do temperatury -20 ^oC. Najmniej lotny składnik mieszaniny został z niej wówczas wydzielony, a następnie spalony w tlenie, w wyniku czego uzyskano 9 cm³ ciekłej wody. Pozostałą gazową ilość paliwa spalono w nadmiarze tlenu, a mieszaninę poreakcyjną po wykropleniu pary wodnej przepuszczono przez płuczkę zawierającą roztwór wodorotlenku potasu. Masa zawartego w niej roztworu wzrosła o 15,9 g.

Wiedząc, że objętości gazów wykorzystanych do przeprowadzenia reakcji chemicznych odmierzono w warunkach normalnych, określ procentowy skład objętościowy paliwa z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku.

Anilina jest aminą aromatyczną, której stała równowagi reakcji dysocjacji w temperaturze 298 K ma wartość 4,3∙10^–10.

Oblicz stopień dysocjacji aniliny oraz wartość pH w jej 0,005-molowym wodnym roztworze.