DWMED

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne z wykorzystaniem roztworu CuSO₄ oraz jednego spośród metali – srebra, żelaza, glinu lub chromu. Schemat tego eksperymentu ilustrują fotografie:

Blaszkę widoczną na fotografii 3. umieszczono w stosunkowo dużym nadmiarze kwasu bromowodorowego. Jedna z spośród fotografii A – D przedstawia zmianę możliwą do zaobserwowania po wykonaniu tej czynności.

Wybierz właściwą fotografię, a następnie napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji chemicznej, której przebieg jest przyczyną zmiany o której mowa.

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne z wykorzystaniem roztworu CuSO₄ oraz jednego spośród metali – srebra, żelaza, glinu lub chromu. Schemat tego eksperymentu ilustrują fotografie:

Blaszkę widoczną na fotografii 3. umieszczono w stosunkowo dużym nadmiarze kwasu bromowodorowego. Jedna z spośród fotografii A – D przedstawia zmianę możliwą do zaobserwowania po wykonaniu tej czynności.

Oceń, czy po zakończeniu doświadczenia w wybranej przez Ciebie probówce będzie znajdować się również faza stała. Odpowiedź uzasadnij odnosząc się do potencjałów redukcji odpowiednich półogniw.

Do wodnego roztworu siarczanu(VI) miedzi(II) wprowadzono wiórki magnezowe. Fotografie 1.­–4. przedstawiają zmiany zawartości naczynia jakie nastąpiły w ciągu 15 minut od momentu rozpoczęcia doświadczenia chemicznego.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji chemicznej w wyniku której nastąpiła widoczna na fotografii 4. względem fotografii 1. zmiana barwy fazy wodnej.

Do wodnego roztworu siarczanu(VI) miedzi(II) wprowadzono wiórki magnezowe. Fotografie 1.­–4. przedstawiają zmiany zawartości naczynia jakie nastąpiły w ciągu 15 minut od momentu rozpoczęcia doświadczenia chemicznego.

W trakcie opisanego doświadczenia na powierzchni magnezu tworzy się ogniwo chemiczne, w którym anodę stanowi aktywniejszy z metali. Na katodzie przebiega wówczas redukcja wody, co objawia się wydzielaniem widocznych na fotografiach 1.–3. drobnych pęcherzyków gazu.

Napisz w formie elektronowo-jonowej równania reakcji połówkowych jakie przebiegają na katodzie oraz anodzie w opisanym ogniwie.

Fotografie 1.–4. przedstawiają albuminę (białko jaja kurzego) poddaną procesowi denaturacji przy użyciu odczynników:

H₂SO_4(stężony), CuSO_4(aq), HNO_3(stężony), NaOH_(stężony).

Wskaż numer tej probówki, w której za denaturację odpowiada wyłącznie obecność kationów metalu ciężkiego.

Do wodnego roztworu siarczanu(VI) miedzi(II) wprowadzono wiórki magnezowe. Fotografie 1.­–4. przedstawiają zmiany zawartości naczynia jakie nastąpiły w ciągu 15 minut od momentu rozpoczęcia doświadczenia chemicznego.

W trakcie opisanego doświadczenia na powierzchni magnezu tworzy się ogniwo chemiczne, w którym anodę stanowi aktywniejszy z metali. Na katodzie przebiega wówczas redukcja wody, co objawia się wydzielaniem widocznych na fotografiach 1.–3. drobnych pęcherzyków gazu.

Porównaj zawartości naczyń przedstawione na fotografiach 1. oraz 4. Następnie podkreśl właściwe słowo w nawiasie.

Glin jest pierwiastkiem, którego powierzchnię pokrywa pasywna warstwa tlenku, dlatego wiele reakcji chemicznych z udziałem tego metalu przebiega dopiero po mechanicznym usunięciu tlenku, lub po umieszczeniu w roztworze o odczynie silnie zasadowym.

W trzech probówkach umieszczono blaszki aluminiowe, przy czym tylko jedną z nich zarysowano usuwając w ten sposób pasywną warstwę tlenku. Do dwóch probówek wprowadzono roztwór azotanu(V) srebra, do trzeciej natomiast – wodny roztwór odczynnika Tollensa – mocnego elektrolitu zawierającego związek kompleksowy o wzorze [Ag(NH₃)₂]OH. W jednej z probówek objawy reakcji zaobserwowano praktycznie natychmiast, a w kolejnej – dopiero po kilkunastu godzinach. Fotografie 1.–3. w sposób losowy przedstawiają zawartość każdej z probówek po 24 godzinach od momentu rozpoczęcia eksperymentu.

Wskaż numer tej probówki, w której umieszczona blaszka została zarysowana. Odpowiedź uzasadnij równaniem reakcji chemicznej zapisanym w formie jonowej skróconej.

Glin jest pierwiastkiem, którego powierzchnię pokrywa pasywna warstwa tlenku, dlatego wiele reakcji chemicznych z udziałem tego metalu przebiega dopiero po mechanicznym usunięciu tlenku, lub po umieszczeniu w roztworze o odczynie silnie zasadowym.

W trzech probówkach umieszczono blaszki aluminiowe, przy czym tylko jedną z nich zarysowano usuwając w ten sposób pasywną warstwę tlenku. Do dwóch probówek wprowadzono roztwór azotanu(V) srebra, do trzeciej natomiast – wodny roztwór odczynnika Tollensa – mocnego elektrolitu zawierającego związek kompleksowy o wzorze [Ag(NH₃)₂]OH. W jednej z probówek objawy reakcji zaobserwowano praktycznie natychmiast, a w kolejnej – dopiero po kilkunastu godzinach. Fotografie 1.–3. w sposób losowy przedstawiają zawartość każdej z probówek po 24 godzinach od momentu rozpoczęcia eksperymentu.

Standardowy potencjał redukcji półogniwa

[Ag(NH₃)₂]⁺ + ē ⇄ Ag + 2NH₃

ma wartość o wiele większą niż ‒0,828 V. W probówce, w której umieszczono odczynnik Tollensa glin został utleniony do postaci jonu kompleksowego o liczbie koordynacyjnej 4, w którym ligandami są aniony wodorotlenkowe. W trakcie przebiegającej reakcji chemicznej nie zaobserwowano jednak wydzielania się pęcherzyków gazu jak ma to miejsce w przypadku reakcji glinu z roztworem zasady potasowej, podczas której powstaje taki sam jon kompleksowy glinu.

Napisz w formie jonowej równanie reakcji roztwarzania pasywnej warstwy tlenku glinu w środowisku odczynnika Tollensa (proces A) oraz w formie jonowo-elektronowej połówkowe równanie procesu utleniania glinu w jon kompleksowy (proces B).

Glin jest pierwiastkiem, którego powierzchnię pokrywa pasywna warstwa tlenku, dlatego wiele reakcji chemicznych z udziałem tego metalu przebiega dopiero po mechanicznym usunięciu tlenku, lub po umieszczeniu w roztworze o odczynie silnie zasadowym.

W trzech probówkach umieszczono blaszki aluminiowe, przy czym tylko jedną z nich zarysowano usuwając w ten sposób pasywną warstwę tlenku. Do dwóch probówek wprowadzono roztwór azotanu(V) srebra, do trzeciej natomiast – wodny roztwór odczynnika Tollensa – mocnego elektrolitu zawierającego związek kompleksowy o wzorze [Ag(NH₃)₂]OH. W jednej z probówek objawy reakcji zaobserwowano praktycznie natychmiast, a w kolejnej – dopiero po kilkunastu godzinach. Fotografie 1.–3. w sposób losowy przedstawiają zawartość każdej z probówek po 24 godzinach od momentu rozpoczęcia eksperymentu.

Standardowy potencjał redukcji półogniwa

[Ag(NH₃)₂]⁺ + ē ⇄ Ag + 2NH₃

ma wartość o wiele większą niż ‒0,828 V. W probówce, w której umieszczono odczynnik Tollensa glin został utleniony do postaci jonu kompleksowego o liczbie koordynacyjnej 4, w którym ligandami są aniony wodorotlenkowe. W trakcie przebiegającej reakcji chemicznej nie zaobserwowano jednak wydzielania się pęcherzyków gazu jak ma to miejsce w przypadku reakcji glinu z roztworem zasady potasowej, podczas której powstaje taki sam jon kompleksowy glinu.

Porównaj przebieg reakcji glinu z zasadą potasową oraz z odczynnikiem Tollensa. Napisz wzór sumaryczny słabszego utleniacza.

Fotografie 1. oraz 2. przedstawiają stalowe elementy zbrojenia budynku przed ich montażem. Zdjęcia wykonane zostały w odstępie kilku dni, podczas których wystąpiły opady deszczu.

Pomimo, że stosowany w budownictwie świeżo wylany beton ma odczyn silnie zasadowy, to  barwny nalot widoczny na 2. fotografii nie wchodzi z nim w reakcję chemiczną.

Napisz wzór sumaryczny związku chemicznego pokrywającego elementy stalowe widoczne na 2. fotografii, określ jego charakter chemiczny oraz podaj nazwę wieloetapowego procesu chemicznego w wyniku którego powstaje opisana substancja. Uzupełnij tabelę.

Zamieszczone fotografie przedstawiają zestawy ocynkowanych (pokrytych ochronną warstwą cynku) stalowych wkrętów umieszczonych w różnych środowiskach. W każdym z zestawów fotografia 1. została wykonana 1 dzień po wprowadzeniu badanego elementu do określonego wodnego roztworu, natomiast fotografia 2. wykonana została 20 dni później.

Wskaż te zestawy wykorzystane podczas przedstawionego doświadczenia, w których nie zaobserwowano objawów korozji stali. Uzasadnij swój wybór.

Zamieszczone fotografie przedstawiają zestawy ocynkowanych (pokrytych ochronną warstwą cynku) stalowych wkrętów umieszczonych w różnych środowiskach. W każdym z zestawów fotografia 1. została wykonana 1 dzień po wprowadzeniu badanego elementu do określonego wodnego roztworu, natomiast fotografia 2. wykonana została 20 dni później.

Podaj nazwę zjawiska fizycznego w wyniku którego poziom cieczy w probówce 2. był każdorazowo niższy niż w probówce 1.

W celu identyfikacji pewnej soli X przeprowadzono dwa eksperymenty. Ustalono wówczas, że próbka ważąca 1,02 g zawiera 7,224∙10²¹ jonów, a aniony budujące kryształy analizowanej substancji mają kształt trójkątny i taką samą bezwzględną wartość ładunku elektrycznego jak kationy. W trakcie drugiego eksperymentu wykorzystano 2,5 cm³ roztworu soli X według schematu:

Po oddzieleniu fazy stałej od roztworu, do przesączu wprowadzono zasadę potasową aż do całkowitego odbarwienia roztworu. Powstałą zawiesinę ogrzewano przez kilka minut. Po tym czasie została przesączona, a uzyskany osad przemyty oraz zważony. Powstałe czarne ciało stałe o masie 270 mg stanowiło tylko jeden związek chemiczny, a podana masa odpowiada wydajności sączenia równej 84,9%. Metal stanowiący substrat reakcji oraz metal powstały w wyniku jej przebiegu wchodzą w skład półogniw I rodzaju budujących ogniwo chemiczne, którego SEM w stanie standardowym wynosi 0,458 V.

Na podstawie niezbędnych obliczeń ustal wzór sumaryczny, nazwę soli X oraz stężenie molowe jej roztworu. Przyjmij, że objętość fazy wodnej w probówce 3. była praktycznie taka sama jak roztworu soli X.

Meniskiem nazywamy zakrzywioną powierzchnię utworzoną przez ciecz w wąskiej rurce. Występowanie menisku wklęsłego obserwujemy w przypadku takich cieczy, pomiędzy cząsteczkami których siły kohezji są mniejsze, niż siły adhezji ich cząsteczek do powierzchni szkła, co w szczególności obserwuje się w przypadku roztworów wodnych. Menisk wypukły możemy zaobserwować w przypadku takich substancji chemicznych, których cząsteczki słabo oddziałują ze szklanymi ściankami naczynia i praktycznie nie mieszają się z wodą. Znajomość zachowania się cieczy wobec ścianek naczynia często pozwala określić, która z warstw stanowi fazę wodną, a która roztwór z rozpuszczalnikiem organicznym.

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

Fotografie 1.–5. w sposób losowy ilustrują zawartości probówek stanowiące kombinacje składników zebranych w tabeli poniżej, przy czym jedynie probówka 4. nie była wstrząsana.

Przypisz numer probówki do odpowiedniej zawartości naczynia. Wskaż tę jego część, w której znajduje się faza wodna – wpisz słowo „górna” lub „dolna”. Uzupełnij tabelę.

Meniskiem nazywamy zakrzywioną powierzchnię utworzoną przez ciecz w wąskiej rurce. Występowanie menisku wklęsłego obserwujemy w przypadku takich cieczy, pomiędzy cząsteczkami których siły kohezji są mniejsze, niż siły adhezji ich cząsteczek do powierzchni szkła, co w szczególności obserwuje się w przypadku roztworów wodnych. Menisk wypukły możemy zaobserwować w przypadku takich substancji chemicznych, których cząsteczki słabo oddziałują ze szklanymi ściankami naczynia i praktycznie nie mieszają się z wodą. Znajomość zachowania się cieczy wobec ścianek naczynia często pozwala określić, która z warstw stanowi fazę wodną, a która roztwór z rozpuszczalnikiem organicznym.

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

Fotografie 1.–5. w sposób losowy ilustrują zawartości probówek stanowiące kombinacje składników zebranych w tabeli poniżej, przy czym jedynie probówka 4. nie była wstrząsana.

Na zamieszczonej poniżej fotografii przedstawiono eksperyment przeprowadzony z udziałem zawartości 5. probówki.

Wyjaśnij, dlaczego po zakończeniu tego doświadczenia umieszczony u wylotu z naczynia uniwersalny papierek wskaźnikowy przyjął czerwone zabarwienie? W odpowiedzi uwzględnij typ oraz nazwę mechanizm reakcji chemicznej jaka przebiegła pod wpływem światła UV.