Wodór występuje w przyrodzie w postaci trzech izotopów: 1H (wodór lekki, prot), 2H (wodór ciężki, deuter), 3H (wodór superciężki, tryt). Masę atomową wodoru oblicza się jako średnią ważoną mas atomowych protu i deuteru. W obliczeniach pomija się tryt, który w przyrodzie występuje w śladowych ilościach. Masa protu wynosi 1,0073 u, a masa deuteru 2,0140 u.

Na podstawie: K.-H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007.

Oblicz masę atomową wodoru (stosując dane z dokładnością do czwartego miejsca po przecinku), jeśli wiadomo, że atomy 1H stanowią 99,98% wszystkich atomów tego pierwiastka w przyrodzie. Wynik podaj z dokładnością do czwartego miejsca po przecinku.

Brunatnoczerwony tlenek azotu(IV) NO2 oraz jego bezbarwny dimer N2O4 w postaci gazowej występują zawsze jako mieszanina równowagowa. W układzie między tymi tlenkami ustala się równowaga dynamiczna:

W temperaturze pokojowej mieszaninę tlenków NO2 i N2O4 wprowadzono do trzech probówek i szczelnie zamknięto. Następnie mieszaniny doprowadzono do różnych temperatur.

Wyniki obserwacji zapisano w tabeli.

Do naczynia o objętości 10,0 dm3 wprowadzono 1 mol NO2. Naczynie szczelnie zamknięto i ogrzewano do temperatury T, do osiągnięcia stanu równowagi.

a) Napisz wyrażenie na stężeniową stałą równowagi reakcji Kc dimeryzacji NO2.
b) Ustal stężenia molowe składników mieszaniny poreakcyjnej dimeryzacji NO2 w temperaturze T, jeśli w chwili osiągnięcia przez układ stanu równowagi dynamicznej przereagowało 52% NO2. Wynik podaj z dokładnością do trzeciego miejsca po przecinku.

Jedną z metod usuwania tlenku siarki(IV) z gazów spalinowych w instalacjach przemysłowych jest odsiarczanie, zachodzące w dwóch etapach. W etapie I przepuszcza się gazy spalinowe przez zawiesinę węglanu wapnia. W wyniku reakcji powstaje, również w formie zawiesiny, siarczan(IV) wapnia. Etap II tego procesu ma na celu otrzymanie takiego produktu, który można łatwo usunąć z instalacji przemysłowej. W tym celu przepuszcza się przez zawiesinę siarczanu(IV) wapnia powietrze i przemywa powstającą w tym procesie gęstniejącą porowatą masę wodą. Końcowym produktem w opisanej metodzie jest gips krystaliczny – sól o wzorze

Na podstawie: www.rafako.com.pl/produkty/575 [dostęp w dniu 24.01.2013]

Etap I procesu odsiarczania gazów spalinowych przebiega zgodnie z równaniem:

Przez zawiesinę zawierającą 100 g CaCO3 przepuszczono 20 dm3 SO2 (w przeliczeniu na warunki normalne).

Oblicz, o ile gramów wzrosła masa zawiesiny, jeśli w gazach opuszczających naczynie z CaCO3 znajdowało się 10% początkowej objętości SO2. Wynik podaj z dokładnością do liczby całkowitej.

Podstawowym źródłem surowcowym wodoru na Ziemi jest woda. Wodór występuje także w złożach węgli kopalnych, ropy naftowej i gazu ziemnego, a także w materii organicznej (biomasa). Zastosowanie wodoru budzi ogromne nadzieje, a istniejące już rozwiązania, umożliwiające pozyskiwanie z niego energii, pozwalają przewidywać jego wykorzystanie do ogrzewania budynków, w transporcie i w przemyśle. Największe znaczenie, szczególnie dla krajów nieposiadających znaczących zasobów mineralnych, ma możliwość pozyskiwania wodoru z biomasy – nieograniczonego źródła surowcowego. Niestety, technologie związane z energetycznym zastosowaniem wodoru są w chwili obecnej bardzo drogie, może im podołać jedynie przemysł związany z lotami kosmicznymi.
Poniżej przedstawiono równania wybranych reakcji wykorzystywanych w technologiach pozyskiwania energii z wykorzystaniem wodoru. (Wartości entalpii podano dla reakcji, które przebiegają pod stałym ciśnieniem, a temperatura produktów została doprowadzona do temperatury początkowej substratów).

Na podstawie: J. Kijeński, M. Kijeńska, Droga do energii i surowców ze źródeł odnawialnych, oprac. Misja Nauk Chemicznych, pod red. B. Marcińca, Poznań 2011.

Tlenek węgla(II) otrzymany w reakcji A. jest jednym z substratów reakcji B.

Oblicz, ile m3 wodoru, w przeliczeniu na warunki normalne, można otrzymać łącznie w reakcjach A. i B., jeśli początkowa objętość metanu w tych warunkach była równa 2 m3. Reakcja A. przebiegała z wydajnością 80%, a reakcja B. z wydajnością 60%. Wynik podaj z dokładnością do liczby całkowitej.

Wykonano doświadczenie przedstawione na schematycznym rysunku.

W kolbie zaszła reakcja opisana równaniem:

W doświadczeniu zużyto 78,00 cm3 roztworu kwasu azotowego(V) o stężeniu 35% masowych i gęstości

oraz 250,00 cm3 wodnego roztworu wodorotlenku potasu o stężeniu

Po dodaniu kwasu do roztworu wodorotlenku potasu z dodatkiem fenoloftaleiny zaobserwowano, że malinowa barwa roztworu w kolbie zanikła.

Na podstawie obserwacji postawiono następującą hipotezę:
Zanik malinowej barwy roztworu w kolbie wskazuje na to, że kwas azotowy(V) przereagował z wodorotlenkiem potasu i roztwór w kolbie uzyskał odczyn obojętny.

Zweryfikuj tę hipotezę, wykonując odpowiednie obliczenia. Uzasadnij swoją opinię przez podkreślenie właściwego zwrotu w każdym nawiasie i dokończenie zdania.

Hipoteza (była / nie była) poprawna. Odczyn roztworu (jest / nie jest) obojętny, ponieważ …

Poniżej przedstawiono wzór półstrukturalny (grupowy) kwasu cytrynowego.

Wykres zamieszczony poniżej przedstawia zależność rozpuszczalności kwasu cytrynowego od temperatury.

Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane poniższym rysunkiem.

Naczynie II dodatkowo ogrzano. W naczyniu III otrzymano kilka produktów, wśród nich związki, których cząsteczki są chiralne.

Oceń, czy można przygotować wodny roztwór kwasu cytrynowego o stężeniu 75% masowych o temperaturze 20 °C. Wykonaj odpowiednie obliczenia oraz uzasadnij swoją ocenę.

Na 8,0 gramów stopu miedzi i cynku podziałano nadmiarem rozcieńczonego kwasu solnego. Otrzymano 1,0 dm3 wodoru w przeliczeniu na warunki normalne.

Oblicz w procentach masowych zawartość miedzi oraz cynku w stopie. Wyniki podaj z dokładnością do jednego miejsca po przecinku.

Oblicz, ile dm3 wody należy dodać do 1 dm3 roztworu kwasu o stężeniu

aby otrzymać roztwór o stężeniu

Miarą mocy elektrolitu są stała dysocjacji i stopień dysocjacji.

W roztworze kwasu etanowego (octowego) w temperaturze 298 K stężenie jonów wodorowych jest równe

a stopień dysocjacji ma wartość 1,3%.

Oblicz wartość stałej dysocjacji kwasu etanowego (octowego) w temperaturze 298 K.

Poddano elektrolizie 100,0 cm3 roztworu siarczanu(VI) miedzi(II) o stężeniu

Na katodzie elektrolizera zachodził proces redukcji jonów miedzi:

Oblicz czas prowadzenia elektrolizy prądem o natężeniu 1,0 A, jeżeli na katodzie wydzieliła się połowa zawartej w roztworze miedzi. Załóż, że wydajność prądowa procesu wynosiła 100%. Przyjmij, że stała Faradaya

Szybkość pewnej reakcji chemicznej zachodzącej zgodnie z równaniem stechiometrycznym

A + B → C

opisuje równanie kinetyczne

Stała szybkości tej reakcji w temperaturze 20 °C ma wartość

Sporządzono roztwór, w którym początkowe stężenie substancji A wynosiło

a początkowe stężenie substancji B było równe

Temperatura roztworu była utrzymywana na poziomie 20 °C.

Oblicz szybkość reakcji substancji A i B (w temperaturze 20 ºC) w momencie, w którym stężenie molowe substratu A zmalało do połowy jego początkowej wartości. Pamiętaj o podaniu wyniku z jednostką.

Pewną objętość kwasu solnego o stężeniu molowym

rozcieńczono wodą tak, że pH otrzymanego roztworu było o dwie jednostki większe od pH roztworu początkowego.

Ustal stosunek objętości otrzymanego kwasu solnego (Vk) i objętości początkowej kwasu solnego (Vp).

Oblicz stężenie molowe wodnego roztworu

o stężeniu 24,00% (w procentach masowych) i gęstości równej

Wynik podaj z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku.

Dwa związki sąsiadują w szeregu homologicznym alkanali (aldehydów, które są pochodnymi alkanów). Stosunek mas molowych tych związków jest równy 1,241.

Wykonując odpowiednie obliczenia, ustal wzór sumaryczny związku o mniejszej liczbie atomów węgla w cząsteczce.

Sporządzono 200 g roztworu zawierającego 100 g sacharozy. Sacharozę poddano reakcji hydrolizy:

Reakcję przerwano w momencie, gdy całkowite stężenie cukrów redukujących w roztworze było równe 40% masowych.

Oblicz stężenie sacharozy, wyrażone w procentach masowych, w roztworze po przerwaniu reakcji. W obliczeniach przyjmij przybliżone wartości mas molowych: