DWMED

Przygotowano wodny roztwór chlorku sodu z dodatkiem kilku kropli alkoholowego roztworu fenoloftaleiny. W opisanej mieszaninie zanurzono elektrody grafitowe X oraz Y, które połączono ze źródłem prądu stałego. Schemat opisanego układu ilustruje zamieszczony rysunek.

Po zamknięciu obwodu elektrycznego przeprowadzono proces elektrolizy i  zaobserwowano między innymi, że roztwór wokół jednej z elektrod przyjął różowe zabarwienie. Ponadto wydzieliły się pewne substancje gazowe, a temperatura elektrolizowanego roztworu wyraźnie wzrosła. Podczas trwania eksperymentu wyczuwalna była również dusząca woń.

Napisz równanie procesu elektrodowego, którego przebieg doprowadził do wydzielenia się substancji odpowiedzialnej za opisany zapach oraz oznaczenie odpowiedniej elektrody (X lub Y).

W dwóch elektrolizerach przez 18 minut prowadzono elektrolizę wodnego roztworu siarczanu(VI) miedzi(II) prądem o natężeniu 795 mA, przy czym w pierwszym z urządzeń zastosowano elektrody miedziane, a w drugim platynowe. Stężenia oraz objętości poddanych elektrolizie roztworów były jednakowe i wynosiły odpowiednio 0,1 mol·dm^–3 oraz 400 cm³.

Podkreśl wyrażenia w nawiasach tak, aby powstały zdania prawdziwe.

W dwóch elektrolizerach przez 18 minut prowadzono elektrolizę wodnego roztworu siarczanu(VI) miedzi(II) prądem o natężeniu 795 mA, przy czym w pierwszym z urządzeń zastosowano elektrody miedziane, a w drugim platynowe. Stężenia oraz objętości poddanych elektrolizie roztworów były jednakowe i wynosiły odpowiednio 0,1 mol·dm^–3 oraz 400 cm³.

Produktem ubocznym w pierwszym elektrolizerze była mieszanina gazów.

Oblicz jej objętość w temperaturze 25 ^oC pod ciśnieniem 1020 hPa, jeśli w warunkach prowadzonego procesu wydajność prądowa wydzielania każdego z gazów wyniosła 5%. Wynik podaj w centymetrach sześciennych, z dokładnością do cyfry jedności. Przyjmij, że uniwersalna stała gazowa ma wartość 83,1 hPa∙dm³∙mol^–1∙K^–1, natomiast stała Faradaya 96500 C.

W dwóch elektrolizerach przez 18 minut prowadzono elektrolizę wodnego roztworu siarczanu(VI) miedzi(II) prądem o natężeniu 795 mA, przy czym w pierwszym z urządzeń zastosowano elektrody miedziane, a w drugim platynowe. Stężenia oraz objętości poddanych elektrolizie roztworów były jednakowe i wynosiły odpowiednio 0,1 mol·dm^–3 oraz 400 cm³.

Policz liczbę moli jonów Cu²⁺ jakie pozostały w roztworze po zakończeniu elektrolizy w drugim z urządzeń. Przyjmij, że w warunkach prowadzonego procesu wydajność prądowa wydzielania miedzi wyniosła 90%. Wynik podaj z dokładnością do dwóch cyfr znaczących.

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.

Opisz w kilku zdaniach, w jaki sposób można odzyskać z mieszaniny poreakcyjnej tlenek chromu(III), powstały w warunkach opisanych w informacji wprowadzającej?

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.

Opisz w kilku zdaniach, w jaki sposób można odzyskać pozostały dwuchromian(VI) amonu z powstałej mieszaniny poreakcyjnej, jeśli wiadomo, że związek ten praktycznie nie rozpuszcza się w acetonie?

W dwóch elektrolizerach umieszczono wodny roztwór AgNO₃ o stężeniu 0,2 mol∙dm^–3 i przeprowadzono jego elektrolizę. W pierwszym naczyniu zastosowano elektrody srebrne, a w drugim – platynowe. W jednym z elektrolizerów proces prowadzono tak długo, aż w układzie (poza wodą) znajdował się również wyłącznie nowy, praktycznie całkowicie zdysocjowany na jony związek chemiczny.

Napisz równania połówkowe głównych reakcji redoks, jakie przebiegły podczas opisanego doświadczenia w przestrzeni katodowej oraz anodowej tego elektrolizera, w którym zastosowano elektrody srebrne.

W dwóch elektrolizerach umieszczono wodny roztwór AgNO₃ o stężeniu 0,2 mol∙dm^–3 i przeprowadzono jego elektrolizę. W pierwszym naczyniu zastosowano elektrody srebrne, a w drugim – platynowe. W jednym z elektrolizerów proces prowadzono tak długo, aż w układzie (poza wodą) znajdował się również wyłącznie nowy, praktycznie całkowicie zdysocjowany na jony związek chemiczny.

Podaj nazwę związku chemicznego, którego roztwór uzyskano w wyniku przeprowadzonego procesu elektrolizy z udziałem elektrod platynowych. Uzasadnij swoją odpowiedź.

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. 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).

Napisz równania obu reakcji chemicznych i określ, jaką barwę przyjmie roztwór (faza wodna) uzyskany w wyniku przebiegu pierwszej z nich?

Wiadomo, że w skład próbki piasku o masie 20 g wchodzi dwutlenek krzemu oraz kalcyt – odmiana węglanu wapnia. Zawartość kalcytu bardzo często stanowi nawet 20% masy próbki.

Opisz, jak w sposób doświadczalny można ustalić udział procentowy (procent wagowy) dwutlenku krzemu w podanej masie próbki piasku, jeśli dostępne są dowolne odczynniki nieorganiczne oraz szkło i aparatura laboratoryjna?

Podczas jednego z etapów produkcji płyt DVD oraz Blu-ray prowadzi się proces zwany electroplatingiem. Na pełniącą wówczas funkcję katody płytkę niklową o średnicy 13 cm, umieszczoną w roztworze zawierającym jony Ni²⁺ nanosi się elektrolitycznie warstwę niklu (d = 8,91 g·cm^–3, T = 25 ^oC). Anodą jest wówczas zanurzony w tym samym roztworze w postaci kulek nikiel, a opisany proces (w zależności od grubości docelowej warstwy) prowadzi się zwykle od 60 do 90 minut w stałej temperaturze. Powstała płyta ma kształt walca, o objętości V, którą wyraża wzór V = π·r²·h. W wyrażeniu tym r to długość promienia podstawy walca, natomiast h – wysokość tej figury przestrzennej.

Napisz w formie jonowej równania głównych procesów elektrodowych, jakie przebiegają podczas procesu electroplatingu.

Podczas jednego z etapów produkcji płyt DVD oraz Blu-ray prowadzi się proces zwany electroplatingiem. Na pełniącą wówczas funkcję katody płytkę niklową o średnicy 13 cm, umieszczoną w roztworze zawierającym jony Ni²⁺ nanosi się elektrolitycznie warstwę niklu (d = 8,91 g·cm^–3, T = 25 ^oC). Anodą jest wówczas zanurzony w tym samym roztworze w postaci kulek nikiel, a opisany proces (w zależności od grubości docelowej warstwy) prowadzi się zwykle od 60 do 90 minut w stałej temperaturze. Powstała płyta ma kształt walca, o objętości V, którą wyraża wzór V = π·r²·h. W wyrażeniu tym r to długość promienia podstawy walca, natomiast h – wysokość tej figury przestrzennej.

Po zakończeniu opisanego procesu operator zaobserwował, że wykonany krążek niklowy miał grubość mniejszą, niż wymagane standardy. Stwierdził wówczas, że prawdopodobną tego przyczyną było zbyt niskie natężenie prądu przepływającego przez elektrolit lub błędnie zaprogramowany czas trwania procesu.

Oceń, czy wnioski wyciągnięte przez operatora są właściwe. Uzasadnij odpowiedź.

Podczas jednego z etapów produkcji płyt DVD oraz Blu-ray prowadzi się proces zwany electroplatingiem. Na pełniącą wówczas funkcję katody płytkę niklową o średnicy 13 cm, umieszczoną w roztworze zawierającym jony Ni²⁺ nanosi się elektrolitycznie warstwę niklu (d = 8,91 g·cm^–3, T = 25 ^oC). Anodą jest wówczas zanurzony w tym samym roztworze w postaci kulek nikiel, a opisany proces (w zależności od grubości docelowej warstwy) prowadzi się zwykle od 60 do 90 minut w stałej temperaturze. Powstała płyta ma kształt walca, o objętości V, którą wyraża wzór V = π·r²·h. W wyrażeniu tym r to długość promienia podstawy walca, natomiast h – wysokość tej figury przestrzennej.

Oblicz, jakie powinno być natężenie prądu elektrycznego podczas procesu electroplatingu, aby w czasie 80 minut, w temperaturze 25 ^oC możliwe było naniesienie warstwy niklu w kształcie walca o wysokości 200 μm i średnicy podstawy określonej w informacji wprowadzającej. Wynik podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących.

Stopy metali sporządza się w celu uzyskania określonych parametrów fizykochemicznych danego materiału. Niektóre z nich mogą mieć temperatury topnienia niższe, niż każdy ze składników z osobna. Przykładem może być mieszanina sodu z potasem, której temperatura topnienia wynosi –12,5 ^oC. W układzie takim znajduje się wówczas dwukrotnie więcej atomów tego pierwiastka chemicznego, który ma większą liczbę powłok elektronowych.

Na podstawie: K.-H. Lautenschläger i inni, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2018.

W celu przygotowania 75,75 g opisanego stopu potasu z sodem, w dwóch różnych elektrolizerach przeprowadzono elektrolizę stopionych wodorków wymienionych metali.

Napisz równania procesów elektrodowych, jakie przebiegły podczas elektrolizy stopionego wodorku potasu.

Stopy metali sporządza się w celu uzyskania określonych parametrów fizykochemicznych danego materiału. Niektóre z nich mogą mieć temperatury topnienia niższe, niż każdy ze składników z osobna. Przykładem może być mieszanina sodu z potasem, której temperatura topnienia wynosi –12,5 ^oC. W układzie takim znajduje się wówczas dwukrotnie więcej atomów tego pierwiastka chemicznego, który ma większą liczbę powłok elektronowych.

Na podstawie: K.-H. Lautenschläger i inni, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2018.

W celu przygotowania 75,75 g opisanego stopu potasu z sodem, w dwóch różnych elektrolizerach przeprowadzono elektrolizę stopionych wodorków wymienionych metali.

Oblicz, jaką objętość w przeliczeniu na warunki normalne zajął wydzielony podczas elektrolizy obu wodorków gaz?