DWMED

Stężenie masowe definiuje się jako masę substancji rozpuszczonej, jaka przypada na określoną jednostkę objętości roztworu.

Na podstawie: D. Mickiewicz, Podstawy obliczeń chemicznych. Część pierwsza, Łódź 2019.

Przez kanalik układu mikroprzepływowego przepływa wodny roztwór soli disodowej fluoresceiny (M = 376 g/mol) o stężeniu masowym równym 0,001 mg∙ml^-1. Schemat struktury opisanego związku chemicznego przedstawia rysunek poniżej.

Roztwór  opisany w informacji wprowadzającej rozcieńczono 20-krotnie wodą destylowaną. Oblicz stężenie molowe uzyskanego w ten sposób roztworu. Wynik podaj w nmol∙dm^-3 (nanomolach na decymetr sześcienny) z dokładnością do cyfry jedności.

Stężenie masowe definiuje się jako masę substancji rozpuszczonej, jaka przypada na określoną jednostkę objętości roztworu.

Na podstawie: D. Mickiewicz, Podstawy obliczeń chemicznych. Część pierwsza, Łódź 2019.

Przez kanalik układu mikroprzepływowego przepływa wodny roztwór soli sodowej fluoresceiny (M = 376 g/mol) o stężeniu masowym równym 0,001 mg∙ml^-1. Schemat struktury opisanego związku chemicznego przedstawia rysunek poniżej.

Oblicz stężenie molowe kationów sodu w roztworze opisanym w informacji wprowadzającej. Wynik podaj w μmol∙dm^-3 (mikromolach na decymetr sześcienny) z dokładnością do trzech cyfr znaczących.

Stężenie masowe definiuje się jako masę substancji rozpuszczonej, jaka przypada na określoną jednostkę objętości roztworu.

Na podstawie: D. Mickiewicz, Podstawy obliczeń chemicznych. Część pierwsza, Łódź 2019.

Przez kanalik układu mikroprzepływowego przepływa wodny roztwór soli sodowej fluoresceiny (M = 376 g/mol) o stężeniu masowym równym 0,001 mg∙ml^-1. Schemat struktury opisanego związku chemicznego przedstawia rysunek poniżej.

Oblicz, jaka liczba anionów fluoresceinianowych znajduje się w obszarze detekcji optycznej, stanowiącym fragment kanalika wypełnionego opisanym w informacji wprowadzającej roztworem? Przyjmij, że obszar ten kształtem przypomina prostopadłościan o długościach krawędzi (milimetry): 1 x 1 x 0,5.

Rysunek poniżej przedstawia wzory chemiczne cząsteczek laktozy oraz celobiozy:

Zawartość laktozy w mleku krowim stanowi około 4,6% jego masy, natomiast w mleku karmiących matek 7%.

Oblicz masę mleka krowiego, w jakiej zawarta jest taka sama ilość laktozy, co w 75 g mleka karmiących matek. Wynik podaj z dokładnością do cyfry jedności.

Na pewną ilość azotku magnezu (Mg₃N₂) podziałano w nadmiarze wodą z dodatkiem kilku kropli alkoholowego roztworu fenoloftaleiny. W opisanych warunkach prowadzonego doświadczenia oprócz wodorotlenku magnezu powstał również bezbarwny gaz o charakterystycznej, drażniącej woni, który zbierano w baloniku (rysunek poniżej). Po zakończeniu reakcji balonik zamknięto, wypuszczono i zaobserwowano jego unoszenie się do góry. Pozostałą w kolbie mieszaninę wyprażono do stałej masy i uzyskano 10 g białej substancji, w której jony magnezowe stanowiły 60% (procenty wagowe).

Oblicz, jaką objętość (warunki normalne) miał wypełniony gazem balonik, jeśli 10% tej substancji pozostało w kolbie? Wynik obliczeń podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących.

Promieniowanie słoneczne obejmuje bardzo szeroki przedział długości fali promieniowania elektromagnetycznego, w jakim znajduje się między innymi promieniowanie UV. Wysokoenergetyczne promieniowanie UV dzieli się na trzy zakresy: UVA (315–400 nm), UVB (290–315 nm) oraz UVC (220–290 nm). Obecny w stratosferze ozon pochłania praktycznie całkowicie promieniowanie o długości fali poniżej 220 nm oraz znaczną część pasma UVC. Opaleniznę wywołuje głównie promieniowanie UVA, ułatwiające wytwarzanie melaniny. Z wieloletnich badań wynika, że najbardziej niebezpieczne dla komórek znajdujących się w organizmie człowieka jest docierające do powierzchni Ziemi promieniowanie UVB, które w przypadku długotrwałej ekspozycji na jego działanie powinno być blokowane, aby nie wnikało w struktury tkanek. Jednym ze sposobów jego blokowania jest stosowanie kremów do opalania, których składnikami są substancje chemiczne zdolne do absorpcji promieniowania z zakresu UVB oraz przekształcania go w praktycznie nieszkodliwe promieniowanie z zakresu widzialnego (o długości fali  380–750 nm) oraz energię cieplną.

Rysunek poniżej ilustruje widma absorpcji dwóch substancji chemicznych A oraz B. W zakresach długości fali, obejmujących możliwie największe wartości absorbancji, absorpcja promieniowania elektromagnetycznego jest największa.

Na podstawie: P. W. Atkins, L. Jones, Chemia ogólna. Cząsteczki, materia, reakcje, Warszawa 2018 oraz www.bdbiosciences.com.

Napisz, która z substancji chemicznych (A czy B) mogłaby zostać użyta jako składnik kremu do opalania. Uzasadnij swoje stanowisko.

Antymon może występować w tzw. żółtej postaci tworząc kilkuatomowe cząsteczki. Taką odmianę alotropową antymonu otrzymuje się w reakcji jego wodorku o wzorze SbH₃ (antymonowodoru) z ciekłym tlenem, przy czym stosunek molowy powstałych produktów reakcji (antymonu oraz wody) wynosi odpowiednio 1:6.

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

Jakiej objętości powietrza odmierzonego w warunkach normalnych należy użyć, w celu uzyskania 61 g antymonu? Wynik obliczeń podaj z dokładnością do cyfry jedności.

W celu oczyszczenia próbki srebra zanieczyszczonej tlenkami ZnO oraz CuO, w jednym z etapów procesu poddaje się ją działaniu nadmiaru roztworu kwasu solnego. W wyniku działania kwasu solnego na próbkę zanieczyszczonego srebra powstał roztwór zawierający 13,6 g chlorku cynku oraz 6,75 g chlorku miedzi(II).

Oblicz liczbę atomów srebra w próbce, jeśli wymienione zanieczyszczenia stanowiły 20% jej masy.

Zdolności utleniające drobin są tym silniejsze, im wyższa jest wartość potencjału redoks (E) półogniwa, którego są one składową. Na przykład wartość standardowego potencjału redoks półogniwa Cl₂  + 2e ⇄  2Cl^– jest wyższa, niż półogniwa Br₂   +  2e  ⇄ 2Br^–. W konsekwencji cząsteczki chloru mogą utlenić jony bromkowe do wolnego bromu, a reakcja taka może być zapisana równaniem: Cl₂ + 2Br^– → 2Cl^– + Br₂.

Zdolności utleniające jonów manganianowych(VII) zależą od wartości pH roztworu w jakim się znajdują. Gdy stężenia molowe jonów MnO₄^– i Mn²⁺ w półogniwie redoks:

MnO₄^– + 5e + 8H⁺ ⇄ Mn²⁺ + 4H₂O

będą identyczne, wówczas wartość potencjału redoks wyrażonego w woltach dla takiego układu w temperaturze 25 ⁰C można obliczyć ze wzoru Nernsta w postaci:

E = 1,51 + 0,094 · log[H⁺]

Określ, który z roztworów zawierających równomolową mieszaninę jonów MnO₄^– i Mn²⁺ będzie układem o silniejszych właściwościach utleniających – o wartości pH równej 1 czy 2? Odpowiedź uzasadnij obliczeniami.

Reakcja utleniania tlenku azotu(II) ozonem przebiega zgodnie z równaniem:

NO + O₃ → NO₂ + O₂

Oblicz, jaką masę tlenku NO₂ otrzymano, jeśli przygotowana mieszanina substratów o masie 32,4 g w temperaturze 303 K i pod ciśnieniem 1007 hPa zajmowała objętość 20 dm³? Przyjmij, że uniwersalna stała gazowa ma wartość 83,1 hPa∙dm³∙mol^–1∙K^–1.

W skład syntetycznego aromatu o zapachu truskawek wchodzą cztery estry oznaczone literami A÷D, których cząsteczki zawierają resztę cząsteczki etanolu oraz ester E, będący pochodną nierozgałęzionego, I-rzędowego alkoholu o masie cząsteczkowej równej 88 u. Ester A jest pochodną kwasu, który powstaje podczas jełczenia masła. Związek chemiczny B zawiera resztę kwasu karboksylowego, z cząsteczek którego, w wyniku odwodnienia powstaje tlenek węgla(II). Ester oznaczony literą C zawiera dziewięć atomów węgla w cząsteczce i powoduje zmianę zabarwienia wodnego roztworu chlorku żelaza(III) na kolor fioletowy. W jego cząsteczkach podstawniki przyłączone do pierścienia aromatycznego ułożone są względem siebie w pozycji orto. W reszcie alkoholowej i kwasowej każdej cząsteczki związku D znajduje się tyle samo atomów węgla. Ester E jest pochodną tego samego kwasu karboksylowego, co ester D.

Podaj nazwy związków chemicznych kryjących się za oznaczeniami literowymi A÷E.

W skład syntetycznego aromatu o zapachu truskawek wchodzą cztery estry oznaczone literami A÷D, których cząsteczki zawierają resztę cząsteczki etanolu oraz ester E, będący pochodną nierozgałęzionego, I-rzędowego alkoholu o masie cząsteczkowej równej 88 u. Ester A jest pochodną kwasu, który powstaje podczas jełczenia masła. Związek chemiczny B zawiera resztę kwasu karboksylowego, z cząsteczek którego, w wyniku odwodnienia powstaje tlenek węgla(II). Ester oznaczony literą C zawiera dziewięć atomów węgla w cząsteczce i powoduje zmianę zabarwienia wodnego roztworu chlorku żelaza(III) na kolor fioletowy. W jego cząsteczkach podstawniki przyłączone do pierścienia aromatycznego ułożone są względem siebie w pozycji orto. W reszcie alkoholowej i kwasowej każdej cząsteczki związku D znajduje się tyle samo atomów węgla. Ester E jest pochodną tego samego kwasu karboksylowego, co ester D.

Jeśli we wzorze sumarycznym cząsteczki związku C doda się jeden atom tlenu i jednocześnie usunie dwa atomy wodoru, wówczas uzyskamy wzór sumaryczny pewnej substancji X o działaniu przeciwbólowym i przeciwgorączkowym. Odczyn jej wodnego roztworu jest kwasowy i nie zmienia zabarwienia pod wpływem chlorku żelaza(III). W wyniku reakcji nitrowania związku X pojawia się żółte zabarwienie.

Narysuj wzór półstrukturalny substancji X i podaj jej nazwę.

W skład syntetycznego aromatu o zapachu truskawek wchodzą cztery estry oznaczone literami A÷D, których cząsteczki zawierają resztę cząsteczki etanolu oraz ester E, będący pochodną nierozgałęzionego, I-rzędowego alkoholu o masie cząsteczkowej równej 88 u. Ester A jest pochodną kwasu, który powstaje podczas jełczenia masła. Związek chemiczny B zawiera resztę kwasu karboksylowego, z cząsteczek którego, w wyniku odwodnienia powstaje tlenek węgla(II). Ester oznaczony literą C zawiera dziewięć atomów węgla w cząsteczce i powoduje zmianę zabarwienia wodnego roztworu chlorku żelaza(III) na kolor fioletowy. W jego cząsteczkach podstawniki przyłączone do pierścienia aromatycznego ułożone są względem siebie w pozycji orto. W reszcie alkoholowej i kwasowej każdej cząsteczki związku D znajduje się tyle samo atomów węgla. Ester E jest pochodną tego samego kwasu karboksylowego, co ester D.

Temperatury wrzenia estrów A, B, D i E są ponad dwukrotnie niższe od temperatur wrzenia izomerycznych z nimi kwasów karboksylowych.

Jaka jest tego przyczyna?

Najprostszy alkohol aromatyczny i produkt jego reakcji z nadmiarem zakwaszonego roztworu manganianu(VII) potasu tworzą ester, którego cząsteczki mają jeden atom węgla o hybrydyzacji orbitali walencyjnych typu sp³. Jednym z produktów reakcji jego hydrolizy w wodnym roztworze wodorotlenku potasu jest popularny konserwant żywności.

Podaj wzór półstrukturalny oraz nazwę opisanego estru.

W chemii organicznej bezwodniki kwasowe określa się mianem pochodnych kwasów (na przykład) mono- i dikarboksylowych. Pochodne te obok alkoholi i fenoli służą jako substraty w reakcjach otrzymywania estrów według ogólnego schematu:

Na przedstawionym schemacie R₁ oraz R₂ oznaczają reszty węglowodorowe znajdujące się w cząsteczce odpowiednio – bezwodnika kwasowego oraz alkoholu lub fenolu.

Produktem pewnej reakcji estryfikacji biegnącej z udziałem bezwodnika kwasowego jest 2-metylopropionian metylu.

Korzystając z grupowych wzorów związków organicznych napisz równanie opisanej przemiany i podaj systematyczną nazwę kwasu, którego bezwodnik wykorzystano.