DWMED

W celu zapobiegania korozji elektrochemicznej metali, na element narażony na działanie czynników atmosferycznych nanosi się warstwę ochronną chemicznie aktywniejszego od niego metalu. W miejscu ewentualnego uszkodzenia ciągłości powłoki ochronnej, w obecności wody utworzy się wówczas mikroogniwo, w którym na odsłoniętej powierzchni (pełniącej funkcję katody) przebiega proces redukcji rozpuszczonego w wodzie tlenu. W opisanym układzie utlenieniu ulega metal będący składnikiem powłoki ochronnej, pełniącej wówczas funkcję anody. W przypadku korozji elementów stalowych, produktem końcowym opisanego zjawiska korozji jest zwykle monohydrat tlenku żelaza(III).

W celu zabezpieczenia przed wpływem czynników atmosferycznych pewnego stalowego elementu dekoracyjnego pokryto go warstwą srebra. W czasie transportu powłoka ta uległa zarysowaniu (rysunek poniżej). Do miejsca uszkodzenia dostała się woda z rozpuszczonym w niej tlenem atmosferycznym.

Napisz równania reakcji chemicznych, jakie doprowadziły do korozji dekoracji. W tym celu uwzględnij procesy – katodowy i anodowy oraz biegnące w ich następstwie dwie reakcje chemiczne, w wyniku których pojawił się najpierw bladozielony osad (pierwsza reakcja), który po pewnym czasie przyjął rdzawe zabarwienie (druga reakcja). Równania: pierwszej reakcji chemicznej oraz procesu katodowego i anodowego napisz w formie jonowej skróconej.

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

Zaproponuj, w jaki sposób z możliwie największa wydajnością można odzyskać srebro z mieszaniny poreakcyjnej? W tym celu podaj nazwę wybranej przez Ciebie metody oraz opisz poszczególne czynności, jakie należy wówczas wykonać.

W celu zapobiegania korozji elektrochemicznej metali, na element narażony na działanie czynników atmosferycznych nanosi się warstwę ochronną chemicznie aktywniejszego od niego metalu. W miejscu ewentualnego uszkodzenia ciągłości powłoki ochronnej, w obecności wody utworzy się wówczas mikroogniwo, w którym na odsłoniętej powierzchni (pełniącej funkcję katody) przebiega proces redukcji rozpuszczonego w wodzie tlenu. W opisanym układzie utlenieniu ulega metal będący składnikiem powłoki ochronnej, pełniącej wówczas funkcję anody. W przypadku korozji elementów stalowych, produktem końcowym opisanego zjawiska korozji jest zwykle monohydrat tlenku żelaza(III).

Spośród wymienionych metali:  

Dane są dwa pierwiastki chemiczne X oraz Y o których wiadomo, że:

– w stanie podstawowym elektrony w atomie pierwiastka X opisane są piętnastoma orbitalami, przy czym jego sparowane elektrony walencyjne opisane są taką samą liczbą orbitali, co elektrony niesparowane;

– atomy pierwiastka Y mają o jedną powłokę elektronową mniej, niż atomy pierwiastka X; liczba elektronów walencyjnych pierwiastka Y jest taka sama, jak liczba elektronów walencyjnych pierwiastka X opisanych orbitalami d.

Podaj symbol lub nazwę pierwiastka X oraz wartości liczb kwantowych – głównej oraz pobocznej, opisujących jego elektrony niesparowane.

Dane są dwa pierwiastki chemiczne X oraz Y o których wiadomo, że:

– w stanie podstawowym elektrony w atomie pierwiastka X opisane są piętnastoma orbitalami, przy czym jego sparowane elektrony walencyjne opisane są taką samą liczbą orbitali, co elektrony niesparowane;

– atomy pierwiastka Y mają o jedną powłokę elektronową mniej, niż atomy pierwiastka X; liczba elektronów walencyjnych pierwiastka Y jest taka sama, jak liczba elektronów walencyjnych pierwiastka X opisanych orbitalami d.

Napisz wzór sumaryczny wodorku pierwiastka Y, a następnie określ budowę przestrzenną jego cząsteczki (liniowa, trygonalna, tetraedryczna).

Pierwiastki leżące w tej samej grupie układu okresowego wykazują pewne podobieństwa w wielu właściwościach fizycznych oraz chemicznych. Ponadto, bardzo często zdarza się również, że tworzą związki chemiczne o identycznej strukturze cząsteczek. Na przykład siarka oraz selen przy najwyższym stopniu utlenienia tworzą podobnej budowy kwasy tlenowe – odpowiednio siarkowy(VI) oraz selenowy(VI). W pierwszym etapie dysocjacji elektrolitycznej obserwuje się praktycznie całkowitą dysocjację ich cząsteczek.

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

Do probówki zawierającej oranż metylowy oraz 5 ml wodnego roztworu wodorotlenku potasu o wartości pH równej 13 wprowadzono pewną ilość tlenku selenu(VI) i energicznie wstrząśnięto zawartością naczynia reakcyjnego, uzyskując w ten sposób wodny roztwór soli obojętnej.

Podkreśl wyrażenia w nawiasach tak, aby powstały zdania prawdziwe.

Pierwiastki leżące w tej samej grupie układu okresowego wykazują pewne podobieństwa w wielu właściwościach fizycznych oraz chemicznych. Ponadto, bardzo często zdarza się również, że tworzą związki chemiczne o identycznej strukturze cząsteczek. Na przykład siarka oraz selen przy najwyższym stopniu utlenienia tworzą podobnej budowy kwasy tlenowe – odpowiednio siarkowy(VI) oraz selenowy(VI). W pierwszym etapie dysocjacji elektrolitycznej obserwuje się praktycznie całkowitą dysocjację ich cząsteczek.

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

Do probówki zawierającej oranż metylowy oraz 5 ml wodnego roztworu wodorotlenku potasu o wartości pH równej 13 wprowadzono pewną ilość tlenku selenu(VI) i energicznie wstrząśnięto zawartością naczynia reakcyjnego, uzyskując w ten sposób wodny roztwór soli obojętnej.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji chemicznej tlenku selenu(VI) z wodnym roztworem wodorotlenku potasu, jaka doprowadziła do powstania soli obojętnej.

Atomy technetu zawierające 54 neutrony można uzyskać w wyniku bombardowania deuterem atomów jednego z izotopów pewnego pierwiastka chemicznego, zawierającego 42 elektrony oraz  liczbę neutronów równą liczbie dodatnich ładunków znajdujących się w jądrze atomu cezu.

Uzupełnij poniższy schemat, aby przedstawiał równanie opisanej reakcji jądrowej.

W zlewce znajdował się wodny roztwór zawierający mieszaninę trzech soli – octanów, w którym stężenia jonów Mg²⁺ oraz Zn²⁺ były identyczne i wynosiły po 0,02 mol∙dm^-3. Stężenie jonów Ag⁺ natomiast było równe 0,005 mol∙dm^-3. Do opisanego układu wprowadzono kilka kropli alkoholowego roztworu fenoloftaleiny.

Ustal na podstawie stosownych obliczeń stężenie molowe jonów octanowych, znajdujących się w roztworze.

W zlewce znajdował się wodny roztwór zawierający mieszaninę trzech soli – octanów, w którym stężenia jonów Mg²⁺ oraz Zn²⁺ były identyczne i wynosiły po 0,02 mol∙dm^-3. Stężenie jonów Ag⁺ natomiast było równe 0,005 mol∙dm^-3. Do opisanego układu wprowadzono kilka kropli alkoholowego roztworu fenoloftaleiny.

Przeprowadzono trójetapowe doświadczenie, którego celem było usunięcie z roztworu kolejno jonów Ag⁺, Zn²⁺ oraz Mg²⁺  w postaci osadów trudno rozpuszczalnych soli. Zastosowanymi odczynnikami strącającymi były wówczas roztwory, w których znajdowały się kationy pierwiastka A, którego atomy mają masę bezwzględną równą  3,82∙10^-23 g. Do wykonania opisanego doświadczenia zastosowano stechiometryczną ilość trzech spośród wymienionych roztworów wodnych: KI, NaI, KHS, K₂CO₃, Na₂CO₃, NaNO₃ oraz Na₂S.

Określ, jakie kationy w każdym z trzech etapów eksperymentu zostały wprowadzone do roztworu stanowiącego mieszaninę octanów? Odpowiedź uzasadnij obliczeniami.

W zlewce znajdował się wodny roztwór zawierający mieszaninę trzech soli – octanów, w którym stężenia jonów Mg²⁺ oraz Zn²⁺ były identyczne i wynosiły po 0,02 mol∙dm^-3. Stężenie jonów Ag⁺ natomiast było równe 0,005 mol∙dm^-3. Do opisanego układu wprowadzono kilka kropli alkoholowego roztworu fenoloftaleiny.

Przeprowadzono trójetapowe doświadczenie, którego celem było usunięcie z roztworu kolejno jonów Ag⁺, Zn²⁺ oraz Mg²⁺  w postaci osadów trudno rozpuszczalnych soli. Zastosowanymi odczynnikami strącającymi były wówczas roztwory, w których znajdowały się kationy pierwiastka A, którego atomy mają masę bezwzględną równą  3,82∙10^-23 g. Do wykonania opisanego doświadczenia zastosowano stechiometryczną ilość trzech spośród wymienionych roztworów wodnych: KI, NaI, KHS, K₂CO₃, Na₂CO₃, NaNO₃ oraz Na₂S.

Podaj wzory sumaryczne soli, których wodne roztwory wprowadzano w kolejnych etapach opisanego doświadczenia do roztworu octanów oraz wzory sumaryczne związków chemicznych, jakie wchodziły w skład strącanych osadów. Uzupełnij tabelę.

W zlewce znajdował się wodny roztwór zawierający mieszaninę trzech soli – octanów, w którym stężenia jonów Mg²⁺ oraz Zn²⁺ były identyczne i wynosiły po 0,02 mol∙dm^-3. Stężenie jonów Ag⁺ natomiast było równe 0,005 mol∙dm^-3. Do opisanego układu wprowadzono kilka kropli alkoholowego roztworu fenoloftaleiny.

Przeprowadzono trójetapowe doświadczenie, którego celem było usunięcie z roztworu kolejno jonów Ag⁺, Zn²⁺ oraz Mg²⁺  w postaci osadów trudno rozpuszczalnych soli. Zastosowanymi odczynnikami strącającymi były wówczas roztwory, w których znajdowały się kationy pierwiastka A, którego atomy mają masę bezwzględną równą  3,82∙10^-23 g. Do wykonania opisanego doświadczenia zastosowano stechiometryczną ilość trzech spośród wymienionych roztworów wodnych: KI, NaI, KHS, K₂CO₃, Na₂CO₃, NaNO₃ oraz Na₂S.

W wyniku przeprowadzonego doświadczenia powstał wodny roztwór zawierający między innymi octan pierwiastka A, którego rozpuszczalność w temperaturze 20 ^oC wynosi 46,4 g/100 g wody.

Oblicz rozpuszczalność trójwodnego hydratu tej soli w temperaturze 20 ^oC. Wynik podaj w g/100 g wody, z dokładnością do cyfry jedności.

W zlewce znajdował się wodny roztwór zawierający mieszaninę trzech soli – octanów, w którym stężenia jonów Mg²⁺ oraz Zn²⁺ były identyczne i wynosiły po 0,02 mol∙dm^-3. Stężenie jonów Ag⁺ natomiast było równe 0,005 mol∙dm^-3. Do opisanego układu wprowadzono kilka kropli alkoholowego roztworu fenoloftaleiny.

Przeprowadzono trójetapowe doświadczenie, którego celem było usunięcie z roztworu kolejno jonów Ag⁺, Zn²⁺ oraz Mg²⁺  w postaci osadów trudno rozpuszczalnych soli. Zastosowanymi odczynnikami strącającymi były wówczas roztwory, w których znajdowały się kationy pierwiastka A, którego atomy mają masę bezwzględną równą  3,82∙10^-23 g. Do wykonania opisanego doświadczenia zastosowano stechiometryczną ilość trzech spośród wymienionych roztworów wodnych: KI, NaI, KHS, K₂CO₃, Na₂CO₃, NaNO₃ oraz Na₂S.

Uzyskany w wyniku przeprowadzonego doświadczenia roztwór nie ma odczynu obojętnego z uwagi na przebiegający w nim proces z udziałem jonów octanowych.

Podaj nazwę tego procesu, a następnie określ, jaką barwę przyjął roztwór końcowy. Odpowiedź uzasadnij równaniem odpowiedniej reakcji chemicznej, zapisanym w formie jonowej skróconej.

Roztwory buforowe są układami zdolnymi do utrzymywania względnie stałego pH środowiska, a ich składowymi są sprzężone pary kwas-zasada Brønsteda. W zależności od rodzaju buforu, jego komponentami mogą być słaba zasada i jej sól z mocnym kwasem, albo słaby kwas i jego sól z mocną zasadą. Gdy do roztworu zawierającego bufor wprowadzi się kwas, wówczas pochodzące z jego dysocjacji jony wodorowe zostaną zneutralizowane w wyniku ich reakcji z zasadą Brønsteda stanowiącą składową buforu. Z kolei, wprowadzając do roztworu pewną liczbę jonów wodorotlenkowych, pochodzących z dysocjacji mocnej zasady, wówczas przereagują one z obecnym w układzie składnikiem buforu jakim jest kwas Brønsteda.

Przykładem układu buforującego stosowanego podczas prac z materiałem biologicznym jest tzw. bufor TRIS, a jego składnikami (oprócz wody destylowanej) są dwa związki chemiczne:

W roztworze tego buforu stężenie jonów wodorotlenkowych opisuje zależność:

Wielkość [B] jest stężeniem molowym stanowiącej składnik buforu zasady Brønsteda, natomiast [BH⁺] to stężenie molowe stanowiącej jej pochodną soli. W temperaturze 25 ^oC aminoalkohol jest dobrze rozpuszczalnym w wodzie ciałem stałym, a stała równowagi reakcji jego dysocjacji K_b ma wartość 1,2∙10^-6.

Na podstawie: P. W. Atkins, Chemia fizyczna, Warszawa 2012, R. Szczypiński, Zbiór zadań maturalnych z odpowiedziami. Zakres rozszerzony, Warszawa 2017 oraz  www.sigmaaldrich.com.

Określ rzędowość atomów węgla w cząsteczkach zasady Brønsteda, będącej składową buforu TRIS, a następnie przypisz im wartości stopni utlenienia. W tym celu uzupełnij tabelę.

Roztwory buforowe są układami zdolnymi do utrzymywania względnie stałego pH środowiska, a ich składowymi są sprzężone pary kwas-zasada Brønsteda. W zależności od rodzaju buforu, jego komponentami mogą być słaba zasada i jej sól z mocnym kwasem, albo słaby kwas i jego sól z mocną zasadą. Gdy do roztworu zawierającego bufor wprowadzi się kwas, wówczas pochodzące z jego dysocjacji jony wodorowe zostaną zneutralizowane w wyniku ich reakcji z zasadą Brønsteda stanowiącą składową buforu. Z kolei, wprowadzając do roztworu pewną liczbę jonów wodorotlenkowych, pochodzących z dysocjacji mocnej zasady, wówczas przereagują one z obecnym w układzie składnikiem buforu jakim jest kwas Brønsteda.

Przykładem układu buforującego stosowanego podczas prac z materiałem biologicznym jest tzw. bufor TRIS, a jego składnikami (oprócz wody destylowanej) są dwa związki chemiczne:

W roztworze tego buforu stężenie jonów wodorotlenkowych opisuje zależność:

Wielkość [B] jest stężeniem molowym stanowiącej składnik buforu zasady Brønsteda, natomiast [BH⁺] to stężenie molowe stanowiącej jej pochodną soli. W temperaturze 25 ^oC aminoalkohol jest dobrze rozpuszczalnym w wodzie ciałem stałym, a stała równowagi reakcji jego dysocjacji K_b ma wartość 1,2∙10^-6.

Na podstawie: P. W. Atkins, Chemia fizyczna, Warszawa 2012, R. Szczypiński, Zbiór zadań maturalnych z odpowiedziami. Zakres rozszerzony, Warszawa 2017 oraz  www.sigmaaldrich.com.

Oceń poprawność zdań dotyczących 2-amino-2-(hydroksymetylo)propano-1,3-diolu, które znajdują się w tabeli poniżej. Wpisz literę „P” (prawda) lub literę „F” (fałsz).