DWMED

Zeotrop przedstawiony na rysunku poniżej to diagram fazowy opisujący równowagę ciecz-para w dwuskładnikowym układzie słabo oddziałujących ze sobą, lecz mieszających się wzajemnie substancji chemicznych A i B. Udziały obu składników w każdej fazie mieszaniny przedstawiono na osi poziomej, przy czym punkty A i B odpowiadają zawartości czystego składnika. Przykładowo wartość 75% zaznaczona na osi odpowiada zawartości substancji B w danej fazie mieszaniny, gdy pozostałą ilość (25%) stanowi wówczas składnik A.

Na podstawie: P. W. Atkins, Chemia fizyczna, Warszawa 2012.

W temperaturze 20 ⁰C i pod ciśnieniem normalnym, w otwartym naczyniu umieszczono mieszaninę zawierająca 75% składnika A oraz 25% składnika B.

Podkreśl wyrażenia w nawiasach tak, aby powstały zdania prawdziwe.

Zależność szybkości reakcji chemicznej od temperatury z pewnym przybliżeniem opisuje tzw. reguła Jacobusa H. van’t Hoffa, którą przedstawia się wzorem:

W wyrażeniu tym V_T1 oraz V_T2 to szybkości reakcji prowadzonych w temperaturach: bazowej (T₁) oraz po jej zmianie (T₂) – zwiększeniu, bądź zmniejszeniu. Parametr γ to tzw. współczynnik temperaturowy van’t Hoffa, który jest wielkością charakterystyczną dla danej reakcji chemicznej.

Na podstawie: R. Szczypiński, Projektowanie doświadczeń chemicznych. Dla maturzystów i nie tylko, Warszawa 2019.

Zbadano wpływ temperatury na szybkość pewnej reakcji chemicznej, która biegnie według schematu:

2A_(g) → 4B_(g) + C_(g)

Opisany proces prowadzono w temperaturach 100 ^oC oraz 120 ^oC. Rysunek poniżej ilustruje zależność szybkości opisanej przemiany chemicznej od stężenia substratu dla podanych wartości temperatur.

Oznaczeniom literowym T₁ oraz T₂ przypisz wartości temperatur (^oC), w jakich przeprowadzono opisaną reakcję chemiczną i określ jej rzędowość.

Zależność szybkości reakcji chemicznej od temperatury z pewnym przybliżeniem opisuje tzw. reguła Jacobusa H. van’t Hoffa, którą przedstawia się wzorem:

W wyrażeniu tym V_T1 oraz V_T2 to szybkości reakcji prowadzonych w temperaturach: bazowej (T₁) oraz po jej zmianie (T₂) – zwiększeniu, bądź zmniejszeniu. Parametr γ to tzw. współczynnik temperaturowy van’t Hoffa, który jest wielkością charakterystyczną dla danej reakcji chemicznej.

Na podstawie: R. Szczypiński, Projektowanie doświadczeń chemicznych. Dla maturzystów i nie tylko, Warszawa 2019.

Zbadano wpływ temperatury na szybkość pewnej reakcji chemicznej, która biegnie według schematu:

2A_(g) → 4B_(g) + C_(g)

Opisany proces prowadzono w temperaturach 100 ^oC oraz 120 ^oC. Rysunek poniżej ilustruje zależność szybkości opisanej przemiany chemicznej od stężenia substratu dla podanych wartości temperatur.

Na podstawie niezbędnych obliczeń ustal szybkość tej reakcji chemicznej w temperaturze 110 ^oC, gdy stężenie substratu wynosi 2 mol∙dm^–3.

Przykładem elektrody halogenosrebrowej jest elektroda chlorosrebrowa:

AgCl_(s) + ē ⇄ Ag_(s) + Cl^–_(aq)

Elektrodę taką stanowi srebrny drucik pokryty trudno rozpuszczalnym w wodzie chlorkiem srebra, zanurzony w roztworze zawierającym jony chlorkowe. Potencjał redoks tej elektrody zależy od stężenia jonów chlorkowych, co w temperaturze 298 K ilustruje zależność:

E_Ag/AgCl = E^o_Ag/AgCl – 0,059∙log[Cl^–]

W temperaturze 298 K potencjał standardowy (E^o_Ag/AgCl) tej elektrody wynosi 0,222 V.

Na podstawie: W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, Warszawa 2012.

W 0,04-molowym roztworze chlorku sodu zanurzono drucik srebrny pokryty chlorkiem srebra.

Oblicz potencjał zbudowanej w ten sposób elektrody w temperaturze 298 K.

Przykładem elektrody halogenosrebrowej jest elektroda chlorosrebrowa:

AgCl_(s) + ē ⇄ Ag_(s) + Cl^–_(aq)

Elektrodę taką stanowi srebrny drucik pokryty trudno rozpuszczalnym w wodzie chlorkiem srebra, zanurzony w roztworze zawierającym jony chlorkowe. Potencjał redoks tej elektrody zależy od stężenia jonów chlorkowych, co w temperaturze 298 K ilustruje zależność:

E_Ag/AgCl = E^o_Ag/AgCl – 0,059∙log[Cl^–]

W temperaturze 298 K potencjał standardowy (E^o_Ag/AgCl) tej elektrody wynosi 0,222 V.

Na podstawie: W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, Warszawa 2012.

W temperaturze 298 K potencjał elektrody chlorosrebrowej zanurzonej w nasyconym roztworze, pozostającym w równowadze z osadem AgCl wynosi 0,51 V.

Oblicz wartość iloczynu rozpuszczalności chlorku srebra w opisanych warunkach.

Przykładem elektrody halogenosrebrowej jest elektroda chlorosrebrowa:

AgCl_(s) + ē ⇄ Ag_(s) + Cl^–_(aq)

Elektrodę taką stanowi srebrny drucik pokryty trudno rozpuszczalnym w wodzie chlorkiem srebra, zanurzony w roztworze zawierającym jony chlorkowe. Potencjał redoks tej elektrody zależy od stężenia jonów chlorkowych, co w temperaturze 298 K ilustruje zależność:

E_Ag/AgCl = E^o_Ag/AgCl – 0,059∙log[Cl^–]

W temperaturze 298 K potencjał standardowy (E^o_Ag/AgCl) tej elektrody wynosi 0,222 V.

Na podstawie: W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, Warszawa 2012.

W roztworze chlorku wapnia o nieznanym stężeniu zanurzono drucik srebrny pokryty chlorkiem srebra. Potencjał redoks utworzonego w ten sposób półogniwa chlorosrebrowego w temperaturze 298 K wynosi 0,299 V.

Oblicz stężenie molowe jonów Ca²⁺ znajdujących się w roztworze.

W celu oczyszczenia próbki srebra zanieczyszczonej tlenkami ZnO oraz CuO, w jednym z etapów procesu poddaje się ją działaniu nadmiaru roztworu kwasu solnego.

Oceń poprawność poniższych zdań wpisując literę „P” (prawda) lub literę „F” (fałsz).

Podczas reakcji kwasu siarkowego(VI) z chloranem(V) potasu powstaje nietrwały kwas chlorowy(V), który rozkłada się zgodnie z równaniem:

3HClO₃ → 2ClO₂ + HClO₄ + H₂O

Z uwagi na wybuchowy charakter rozkładu tlenku chloru(IV) w temperaturze bliskiej 333 K, konieczne jest zapewnienie stałej temperatury (273 K) układu reakcyjnego:

2ClO₂ → Cl₂ + 2O₂

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

Oceń poprawność poniższych zdań wpisując literę „P” (prawda) lub literę „F” (fałsz).

Na skalę laboratoryjną tlenek chromu(III) otrzymuje się podczas termicznego rozkładu dwuchromianu(VI) amonu:

(NH₄)₂Cr₂O₇ ⟶ Cr₂O₃ + N₂ + 4H₂O

Przez 10 sekund w tyglu porcelanowym prażono 12,6 g dwuchromianu(VI) amonu. Po tym czasie reakcję wstrzymano przez gwałtowne schłodzenie zawartości naczynia, a następnie ostrożnie odparowano powstałą wodę. Masa stałej pozostałości wynosiła 9,27 g.

Zaproponuj, co należałoby zrobić, w celu otrzymania 7,6 g tlenku chromu(III) bez jakichkolwiek domieszek pozostałych reagentów, jeśli wyjściowo dysponujemy 12,6 g dwuchromianu(VI) amonu?

Przebiegającą w fazie gazowej odwracalną reakcję syntezy jodowodoru ilustruje równanie chemiczne:

H₂ + I₂ ⇄ 2HI

W przypadku tego typu reakcji chemicznych stała równowagi wyrażana jest stosunkiem wartości stałej szybkości reakcji biegnącej w prawą stronę do wartości stałej szybkości reakcji względem niej przeciwnej. W temperaturze 393 ^oC wartości stałych szybkości syntezy oraz rozkładu jodowodoru wynoszą (odpowiednio) 0,0149 dm³∙mol^–1∙s^–1 oraz 2,4∙10^–4 dm³∙mol^–1∙s^–1.

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

Do reaktora o pojemności 1 dm³ wprowadzono 0,04 mola przesublimowanego jodu oraz dwukrotnie mniejszą, niż wymaga tego stechiometria reakcji liczbę moli wodoru. Zawartość naczynia, stanowiącą substraty w gazowym stanie skupienia ogrzano do temperatury 393 ^oC i zainicjowano reakcję chemiczną. Po pewnym czasie w układzie ustalił się stan równowagi.

Uzasadnij na podstawie niezbędnych obliczeń, że w stanie równowagi w opisanych wa-runkach wartości szybkości wymienionych przemian – syntezy jodowodoru oraz jego rozkładu są sobie równe.

Przebiegającą w fazie gazowej odwracalną reakcję syntezy jodowodoru ilustruje równanie chemiczne:

H₂ + I₂ ⇄ 2HI

W przypadku tego typu reakcji chemicznych stała równowagi wyrażana jest stosunkiem wartości stałej szybkości reakcji biegnącej w prawą stronę do wartości stałej szybkości reakcji względem niej przeciwnej. W temperaturze 393 ^oC wartości stałych szybkości syntezy oraz rozkładu jodowodoru wynoszą (odpowiednio) 0,0149 dm³∙mol^–1∙s^–1 oraz 2,4∙10^–4 dm³∙mol^–1∙s^–1.

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

Do reaktora o pojemności 1 dm³ wprowadzono 0,04 mola przesublimowanego jodu oraz dwukrotnie mniejszą, niż wymaga tego stechiometria reakcji liczbę moli wodoru. Zawartość naczynia, stanowiącą substraty w gazowym stanie skupienia ogrzano do temperatury 393 ^oC i zainicjowano reakcję chemiczną. Po pewnym czasie w układzie ustalił się stan równowagi.

Oblicz wartość ciśnienia panującego w opisanym reaktorze, gdy w temperaturze 393 ^oC osiągnięty został stan równowagi. Wynik wyraź w kilopaskalach (kPa) z dokładnością do trzech cyfr znaczących.

W czterech nieoznakowanych kolbach (A÷D) znajdowały się wodne roztwory: wodorosiarczanu(IV) potasu, wodorotlenku potasu, węglanu sodu oraz kwasu siarkowego(VI). W tabeli poniżej zebrano dane na temat ich stężeń molowych:

Jeśli zmiesza się jednakowe objętości roztworów A i B, a następnie doda kilka kropli fenoloftaleiny, wówczas nie odnotowuje się zmiany barwy roztworu. Po dodaniu roztworu A do roztworów C i D w obu przypadkach wydzielają się bezbarwne gazy. Roztwór znajdujący się w kolbie C ma odczyn kwasowy, a roztwór z kolby D zasadowy.

Podaj wzory sumaryczne związków chemicznych, których roztwory podano w informacji wprowadzającej przypisując im oznaczenia literowe (A÷D) każdej z kolb.

W czterech nieoznakowanych kolbach (A÷D) znajdowały się wodne roztwory: wodorosiarczanu(IV) potasu, wodorotlenku potasu, węglanu sodu oraz kwasu siarkowego(VI). W tabeli poniżej zebrano dane na temat ich stężeń molowych:

Jeśli zmiesza się jednakowe objętości roztworów A i B, a następnie doda kilka kropli fenoloftaleiny, wówczas nie odnotowuje się zmiany barwy roztworu. Po dodaniu roztworu A do roztworów C i D w obu przypadkach wydzielają się bezbarwne gazy. Roztwór znajdujący się w kolbie C ma odczyn kwasowy, a roztwór z kolby D zasadowy.

Wyjaśnij, dlaczego roztwór uzyskany w wyniku zmieszania równych objętości roztworów z kolb A i B nie zmienia swej barwy w obecności fenoloftaleiny?

W czterech nieoznakowanych kolbach (A÷D) znajdowały się wodne roztwory: wodorosiarczanu(IV) potasu, wodorotlenku potasu, węglanu sodu oraz kwasu siarkowego(VI). W tabeli poniżej zebrano dane na temat ich stężeń molowych:

Jeśli zmiesza się jednakowe objętości roztworów A i B, a następnie doda kilka kropli fenoloftaleiny, wówczas nie odnotowuje się zmiany barwy roztworu. Po dodaniu roztworu A do roztworów C i D w obu przypadkach wydzielają się bezbarwne gazy. Roztwór znajdujący się w kolbie C ma odczyn kwasowy, a roztwór z kolby D zasadowy.

Napisz w formie jonowej skróconej równania przebiegających procesów odpowiadających za odczyny znajdujących się w kolbach C i D roztworów wodnych.

Przeprowadzono pięć reakcji chemicznych, do przebiegu których zastosowano stechiometryczne ilości reagentów. W pierwszym naczyniu znajdowało się mleko wapienne (wodna zawiesina wodorotlenku wapnia), w probówkach o numerach 2, 3 i 4 umieszczono stężone roztwory soli. W probówce nr 5 znajdował się rozcieńczony roztwór kwasu azotowego(V). Schemat opisanego doświadczenia zilustrowano poniższym rysunkiem:

Załóżmy, że do zawartości żadnej z wymienionych probówek nie dodano ani jednego odczynnika.

Wymień numery tych naczyń, w których znajdujące się roztwory spełniają opisane warunki (A÷D):