DWMED

AdBlue to handlowa nazwa wodnego roztworu mocznika CO(NH₂)₂ o stężeniu 5,9 mol∙dm^–3 i gęstości (20 ^oC) 1,09 g∙cm^–3. Zawarty w tej mieszaninie amid jest substratem procesów biegnących w układach katalitycznych nowoczesnych silników Diesla. Z uwagi na specyficzne warunki panujące w tego typu reaktorach dochodzi do rozkładu mocznika na amoniak oraz tlenek węgla(IV). Pierwszy z wymienionych związków chemicznych reaguje następnie z tlenkami azotu przekształcając je w główny składnik powietrza oraz wodę.

Zamieszczony schemat przedstawia sumaryczny proces redukcji tlenku azotu(II) w układzie katalitycznym silnika Diesla z udziałem AdBlue, przy czym takie samo zabarwienie w podanych modelach przestrzennych nie oznacza tego samego atomu pierwiastka chemicznego.

Modelom przestrzennym (A–D) poszczególnych cząsteczek przypisz wzory sumaryczne odpowiednich reagentów. Uzupełnij tabelę.

AdBlue to handlowa nazwa wodnego roztworu mocznika CO(NH₂)₂ o stężeniu 5,9 mol∙dm^–3 i gęstości (20 ^oC) 1,09 g∙cm^–3. Zawarty w tej mieszaninie amid jest substratem procesów biegnących w układach katalitycznych nowoczesnych silników Diesla. Z uwagi na specyficzne warunki panujące w tego typu reaktorach dochodzi do rozkładu mocznika na amoniak oraz tlenek węgla(IV). Pierwszy z wymienionych związków chemicznych reaguje następnie z tlenkami azotu przekształcając je w główny składnik powietrza oraz wodę.

Zamieszczony rysunek przedstawia zależność rozpuszczalności mocznika w wodzie w zakresie temperatur od -15 ^oC do 50 ^oC.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013 oraz karta charakterystyki AdBlue.

Wykonaj niezbędne obliczenia, a następnie odczytaj z wykresu wartość temperatury krystalizacji mocznika z roztworu AdBlue. Oceń, czy powyżej tej temperatury AdBlue jest roztworem nasyconym.

Rysunek poniżej przedstawia charakterystykę zmian wartości stopnia dysocjacji kwasu HX w jego wodnych roztworach, w zakresie pH 2,4 – 3,4 (T = 298 K).

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

Rysunek poniżej przedstawia charakterystykę zmian wartości stopnia dysocjacji kwasu HX w jego wodnych roztworach, w zakresie pH 2,4 – 3,4 (T = 298 K).

W temperaturze 25 ^oC przygotowano wodny roztwór kwasu HX, w którym  stopień dysocjacji wynosi 14,9%. Do mieszaniny tej dodano następnie dwie krople roztworu oranżu metylowego uzyskując układ, który przedstawia jedna spośród fotografii:

Korzystając z danych zamieszczonych na wykresie wykonaj niezbędne obliczenia, a następnie uzupełnij tabelę – wskaż numer probówki, w której znajdował się opisany roztwór oraz narysuj elektronowy wzór kreskowy cząsteczki kwasu HX. W obliczeniach przyjmij, że dodany oranż metylowy praktycznie nie wpływa na wartość pH roztworu.

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne podczas którego zbadano zachowanie się metalicznego cynku wobec wodnych roztworów wodorotlenku potasu oraz kwasu azotowego(V). Zamieszczone fotografie (A oraz B) przedstawiają zawartość probówek kilkanaście sekund po wprowadzeniu próbek metalu do każdej z mieszanin. W jednym z naczyń powstał związek, w którego jonie kompleksowym liczba koordynacyjna ma wartość 4, a ligandami są aniony wodorotlenkowe.

Podkreśl właściwe wyrażenia w nawiasach, aby powstały zdania prawdziwe.

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne podczas którego zbadano zachowanie się metalicznego cynku wobec wodnych roztworów wodorotlenku potasu oraz kwasu azotowego(V). Zamieszczone fotografie (A oraz B) przedstawiają zawartość probówek kilkanaście sekund po wprowadzeniu próbek metalu do każdej z mieszanin. W jednym z naczyń powstał związek, w którego jonie kompleksowym liczba koordynacyjna ma wartość 4, a ligandami są aniony wodorotlenkowe.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji chemicznej jaka przebiegła w probówce A. Współczynniki stechiometryczne uzgodnij stosując metodę bilansu jonowo-elektronowego.

Sieci krystaliczne związków chemicznych o wzorach sumarycznych NH₄Fe(SO₄)₂ oraz (NH₄)₂Fe(SO₄)₂ budują trzy rodzaje jonów. Przygotowano wodne roztwory wymienionych soli o takim samym stężeniu molowym i tej samej objętości. Do każdej z mieszanin wprowadzono następnie zasadę potasową o pH = 10 i uzyskano efekty widoczne na zamieszczonych fotografiach. W trakcie przebiegu doświadczenia stopnie utlenienia atomów nie uległy zmianom, a temperatura wynosiła 25 ^oC.

Wzorom sumarycznym wymienionych soli przypisz numery fotografii przedstawiające zawartość mieszanin poreakcyjnych oraz wartości stopni utlenienia jakie przyjmuje żelazo w powstałych związkach chemicznych. Uzupełnij tabelę.

Sieci krystaliczne związków chemicznych o wzorach sumarycznych NH₄Fe(SO₄)₂ oraz (NH₄)₂Fe(SO₄)₂ budują trzy rodzaje jonów. Przygotowano wodne roztwory wymienionych soli o takim samym stężeniu molowym i tej samej objętości. Do każdej z mieszanin wprowadzono następnie zasadę potasową o pH = 10 i uzyskano efekty widoczne na zamieszczonych fotografiach. W trakcie przebiegu doświadczenia stopnie utlenienia atomów nie uległy zmianom, a temperatura wynosiła 25 ^oC.

Podczas prowadzonego doświadczenia, w obu probówkach zarejestrowano dodatkowo taki sam objaw przebiegu reakcji – inny niż widoczne na zamieszczonych fotografiach.

Napisz objaw przebiegu reakcji o którym mowa. Odpowiedź uzasadnij równaniem reakcji chemicznej zapisanym w formie jonowej skróconej.

Sieci krystaliczne związków chemicznych o wzorach sumarycznych NH₄Fe(SO₄)₂ oraz (NH₄)₂Fe(SO₄)₂ budują trzy rodzaje jonów. Przygotowano wodne roztwory wymienionych soli o takim samym stężeniu molowym i tej samej objętości. Do każdej z mieszanin wprowadzono następnie zasadę potasową o pH = 10 i uzyskano efekty widoczne na zamieszczonych fotografiach. W trakcie przebiegu doświadczenia stopnie utlenienia atomów nie uległy zmianom, a temperatura wynosiła 25 ^oC.

Wskaż numer fotografii przedstawiającej osad związku chemicznego lepiej rozpuszczalnego w wodzie, w temperaturze 25 ^oC. Odpowiedź uzasadnij odnosząc się do rozpuszczalności molowych odpowiednich substancji.

Fotografia 1. przedstawia stalowy pręt zbrojeniowy, natomiast fotografia 2. ten sam element poddany działaniu czynników atmosferycznych – wilgoci oraz tlenu.

Podkreśl nazwy tych spośród niżej wymienionych pierwiastków chemicznych, które pokrywając powierzchnię stali, nawet po uszkodzeniu powłoki ochronnej ograniczyłyby zjawisko, w wyniku którego powstał nalot widoczny na 2. fotografii. Uzasadnij swój wybór odnosząc się do wartości potencjałów redukcji odpowiednich półogniw metalicznych.

W ogniwach paliwowych energia elektryczna pochodzi z reakcji chemicznej, której substraty dostarczane są w sposób ciągły. W jednym z kilku rodzajów tego typu źródeł prądu stałego elektrolitem może być stopiony węglan – litu lub potasu. Jeśli paliwem jest odpowiedni węglowodór, wówczas w procesie anodowym reaguje on z jonem ujemnym elektrolitu. W efekcie powstaje woda oraz tlenek węgla(IV). Na drugiej z elektrod, w kontakcie z tlenkiem węgla(IV) przebiega wtedy reakcja tlenu, co prowadzi do powstania opisanego anionu wchodzącego w skład elektrolitu. Pomimo, że podczas pracy ogniwa powstaje woda, wśród reagentów praktycznie nie ma zarówno anionów wodorotlenkowych, jak również kationów H₃O⁺.

Na podstawie: P. Atkins, L. Jones, Chemia ogólna. Cząsteczki, materia, reakcje, Warszawa 2018.

Wyjaśnij, dlaczego krystaliczny węglanu potasu nie przewodzi prądu elektrycznego, natomiast w stanie stopionym związek ten stosowany jest jako elektrolit w ogniwie paliwowym.

W ogniwach paliwowych energia elektryczna pochodzi z reakcji chemicznej, której substraty dostarczane są w sposób ciągły. W jednym z kilku rodzajów tego typu źródeł prądu stałego elektrolitem może być stopiony węglan – litu lub potasu. Jeśli paliwem jest odpowiedni węglowodór, wówczas w procesie anodowym reaguje on z jonem ujemnym elektrolitu. W efekcie powstaje woda oraz tlenek węgla(IV). Na drugiej z elektrod, w kontakcie z tlenkiem węgla(IV) przebiega wtedy reakcja tlenu, co prowadzi do powstania opisanego anionu wchodzącego w skład elektrolitu. Pomimo, że podczas pracy ogniwa powstaje woda, wśród reagentów praktycznie nie ma zarówno anionów wodorotlenkowych, jak również kationów H₃O⁺.

Na podstawie: P. Atkins, L. Jones, Chemia ogólna. Cząsteczki, materia, reakcje, Warszawa 2018.

W pewnym ogniwie z elektrolitem stanowiącym węglan litu, jako paliwo zastosowano alkan dający w reakcji substytucji rodnikowej taką dibromopochodną, której jedna cząsteczka waży 2,89∙10^–22 g.

Na podstawie niezbędnych obliczeń ustal wzór sumaryczny opisanego alkanu.

W ogniwach paliwowych energia elektryczna pochodzi z reakcji chemicznej, której substraty dostarczane są w sposób ciągły. W jednym z kilku rodzajów tego typu źródeł prądu stałego elektrolitem może być stopiony węglan – litu lub potasu. Jeśli paliwem jest odpowiedni węglowodór, wówczas w procesie anodowym reaguje on z jonem ujemnym elektrolitu. W efekcie powstaje woda oraz tlenek węgla(IV). Na drugiej z elektrod, w kontakcie z tlenkiem węgla(IV) przebiega wtedy reakcja tlenu, co prowadzi do powstania opisanego anionu wchodzącego w skład elektrolitu. Pomimo, że podczas pracy ogniwa powstaje woda, wśród reagentów praktycznie nie ma zarówno anionów wodorotlenkowych, jak również kationów H₃O⁺.

Na podstawie: P. Atkins, L. Jones, Chemia ogólna. Cząsteczki, materia, reakcje, Warszawa 2018.

W pewnym ogniwie z elektrolitem stanowiącym węglan litu, jako paliwo zastosowano alkan dający w reakcji substytucji rodnikowej taką dibromopochodną, której jedna cząsteczka waży 2,89∙10^–22 g.

Napisz jonowe równania procesów – anodowego oraz katodowego – przebiegających w pracującym ogniwie paliwowym, jeśli stosowanym paliwem jest opisany alkan.

Przeprowadzono ciąg przemian chemicznych według schematu:

Narysuj wzory półstrukturalne (grupowe) cząsteczek związków chemicznych A, B oraz C. Uwzględnij, że substancja A jest określonym izomerem geometrycznym. Następnie oceń, czy w reakcji z udziałem związku A prowadzącej do powstania związku B obowiązuje reguła Markownikowa. Uzasadnij odpowiedź. Uzupełnij tabelę.

Przeprowadzono ciąg przemian chemicznych według schematu:

Opisz barwną zawartość naczynia reakcyjnego zawierającego wodny roztwór manganianu(VII) potasu przed dodaniem do niego związku chemicznego B oraz po uzyskaniu mieszaniny zawierającej związek C.