Reakcję hydratacji (uwodnienia) etenu opisuje równanie:

Równowagowy stopień przereagowania etenu, który jest miarą wydajności przedstawionej reakcji, zależy od warunków prowadzenia procesu: temperatury i ciśnienia. Tę zależność przedstawiono na poniższym wykresie.

1. Wyjaśnij, dlaczego w danej temperaturze równowagowy stopień przereagowania etenu w opisanej reakcji jest tym większy, im wyższe jest ciśnienie, pod którym prowadzona jest reakcja.

 

2. Rozstrzygnij, czy reakcja hydratacji etenu jest procesem endo– czy egzotermicznym. dpowiedź uzasadnij.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

Do zakwaszonego roztworu alaniny dodawano kroplami wodny roztwór wodorotlenku sodu i mierzono pH mieszaniny reakcyjnej. Na poniższym wykresie zilustrowano zależność pH mieszaniny od objętości dodanego roztworu wodorotlenku sodu (w jednostkach umownych).

Aminokwasy w roztworach wodnych istnieją głównie w formie jonów. W roztworach o niskim pH cząsteczka aminokwasu jest protonowana. W pewnym zakresie pH dominującą formą jest jon obojnaczy. W roztworach o wysokim pH cząsteczka aminokwasu traci proton.
W punkcie oznaczonym na wykresie numerem I alanina jest mieszaniną formy protonowanej i jonu obojnaczego w stosunku molowym 1 : 1, a w punkcie oznaczonym na wykresie numerem III ten aminokwas jest mieszaniną jonu obojnaczego i formy zdeprotonowanej w stosunku molowym 1 : 1.

Na podstawie: J. McMurry, Chemia organiczna, Warszawa 2005.

 

1. Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) tej formy alaniny, która występuje przy wartości pH odpowiadającej punktowi II zaznaczonemu na wykresie. Podaj nazwę tej wartości pH.

Wzór:

Nazwa:

 

2. Spośród poniższych wzorów form alaniny wybierz i zaznacz wzory tych, które obecne są w roztworze o wartości pH odpowiadającej punktowi III, zaznaczonemu na wykresie.

Reakcja rozkładu chlorku bromu(I) przebiega w fazie gazowej zgodnie z równaniem:

2BrCl (g) ⇄ Br2 (g) + Cl2 (g)

Wartość stężeniowej stałej równowagi reakcji rozkładu chlorku bromu(I) w temperaturze 500 K jest równa 32.

Na podstawie: L. Jones, P. Atkins, Chemia ogólna, Warszawa 2009.

Reakcja syntezy chlorku bromu(I) przebiega w fazie gazowej zgodnie z równaniem:

Br2 (g) + Cl2 (g) ⇄ 2BrCl (g)

Oblicz wartość stężeniowej stałej równowagi reakcji syntezy chlorku bromu(I) w temperaturze 𝟓𝟎𝟎 𝐊.

W wodnych roztworach słabych kwasów jednoprotonowych zachodzi dysocjacja. Dla danej wartości stężenia molowego roztworu i w danej temperaturze ustala się stan równowagi między cząsteczkami i jonami obecnymi w roztworze.

Na poniższym wykresie przedstawiono zależność stopnia dysocjacji (α) dwóch kwasów jednoprotonowych HX i HQ od stężenia molowego roztworu w temperaturze 20°C.

Rozstrzygnij, na podstawie analizy danych zamieszczonych na wykresie, który kwas (HX czy HQ) jest mocniejszy. Zaznacz jego wzór. Odpowiedź uzasadnij.

HX                               HQ

Uzasadnienie:

Sole można otrzymać m.in. w reakcjach:
1. soli kwasu I z kwasem II mocniejszym od kwasu I
2. wodorotlenku z tlenkiem kwasowym.

 

1. Uzupełnij schemat doświadczenia (s. 9), w którym można otrzymać:
– w kolbie rozpuszczalną w wodzie sól metodą 1.
– w probówce nierozpuszczalną sól metodą 2.
Wzory użytych odczynników wybierz spośród następujących:
• KOH (aq) • HCl (aq) • C6H5OH
• Ba(OH)2 (aq) • Na2CO3 (aq) • (NH4)3PO4 (aq)
Następnie napisz w formie jonowej równania reakcji, które zaszły w kolbie oraz
w probówce podczas tego doświadczenia.

Równanie reakcji zachodzącej w kolbie:

 

Równanie reakcji zachodzącej w probówce:

 

 

2. Podczas opisanego doświadczenia dodano z wkraplacza do kolby stechiometryczną ilość reagenta.

Spośród czynności, których nazwy podano poniżej, wybierz tę, którą należy wykonać w celu wyodrębnienia jonowego produktu reakcji z mieszaniny poreakcyjnej, powstałej w kolbie. Zaznacz jej nazwę.

odparowanie pod wyciągiem
odwirowanie
sączenie

Spośród wymienionych par drobin wybierz i zaznacz wszystkie te, które nie tworzą sprzężonej pary Brønsteda kwas – zasada.

Przeprowadzono doświadczenie, w którym do dwóch probówek z wodnym roztworem Na2SO3 dodano:
• do probówki 1. – kilka kropel roztworu fenoloftaleiny
• do probówki 2. – nadmiar stężonego HCl (aq).

 

1. Zawartość probówki 1., po dodaniu do niej roztworu fenoloftaleiny, zabarwiła się na kolor czerwonoróżowy (malinowy).

Wpisz do schematu wzory odpowiednich drobin tak, aby powstało równanie procesu decydującego o odczynie roztworu w probówce 1. Zastosuj definicję kwasu i zasady
Brønsteda.

2. Napisz, co zaobserwowano podczas doświadczenia w probówce 2. po dodaniu odczynnika. Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która była przyczyną zaobserwowanych zmian.

Obserwacje:

Równanie reakcji:

Badano reakcje mocnego kwasu HA i słabego kwasu HX z mocną zasadą. W tym celu wykonano miareczkowanie wodnych roztworów tych kwasów za pomocą wodnego roztworu wodorotlenku potasu – zgodnie z poniższym opisem.
Umieszczono w zlewce 20,0 cm3 roztworu wybranego kwasu o stężeniu 0,10 mol ∙ dm–3 i zmierzono pH tego roztworu. Następnie do zlewki z roztworem kwasu dodawano porcjami wodny roztwór KOH o stężeniu 0,10 mol ∙ dm–3. Po dodaniu każdej porcji roztworu
wodorotlenku mierzono pH mieszaniny reakcyjnej. Punkt równoważnikowy (PR) został osiągnięty po dodaniu takiej objętości roztworu KOH, w jakiej liczba moli zasady jest równa liczbie moli kwasu. Uzyskane wyniki przedstawiono w formie wykresu zależności mierzonego pH od objętości roztworu KOH – naniesione punkty połączono, w wyniku czego otrzymano krzywą miareczkowania.

Poniżej przedstawiono krzywą miareczkowania wodnego roztworu jednego z tych kwasów (HA albo HX) wodnym roztworem wodorotlenku potasu.

Rozstrzygnij, czy przedstawiony wykres ilustruje wyniki miareczkowania wodnego roztworu słabego kwasu HX wodnym roztworem KOH w opisanym doświadczeniu.
Odpowiedź uzasadnij – przytocz dwa różne argumenty.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:
1.
2.

W temperaturze 25 °C rozpuszczalność amoniaku w wodzie jest równa 46 g w 100 g wody.

Na podstawie: K. H. Lautenschläger i in., Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007.

Oblicz pH wodnego roztworu amoniaku nasyconego w tej temperaturze, jeżeli jego gęstość jest równa 𝟎, 𝟗𝟏 𝐠 ∙ 𝐜𝐦–𝟑. Wynik końcowy zaokrąglij do pierwszego miejsca po przecinku.

Wymieszano po dwa wodne roztwory różnych soli o stężeniu ok. 0,5 mol ∙ dm−3. W ten sposób otrzymano roztwory A i B, których skład podany jest w poniższej tabeli.

 

Określ odczyn roztworów A i B.

Odczyn roztworu A:
Odczyn roztworu B:

Przygotowano wodne roztwory następujących substancji:
1. kwasu azotowego(V) o stężeniu 0,5 mol ∙ dm−3
2. kwasu octowego (etanowego) o stężeniu 0,5 mol ∙ dm−3
3. wodorotlenku baru o pH = 11
4. wodorotlenku potasu o pH = 11.

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

Wartość pH roztworu kwasu azotowego(V) jest (większa niż / mniejsza niż / taka sama jak) wartość pH roztworu kwasu octowego.
Spośród roztworów o odczynie zasadowym mniejsze stężenie molowe ma roztwór numer (3 / 4).

Dane w poniższej tabeli pokazują zależność rozpuszczalności amoniaku w wodzie od temperatury.

 

Narysuj krzywą rozpuszczalności amoniaku w wodzie w zakresie temperatury od 20 °C do 80 °C i odczytaj – w zaokrągleniu do jedności – wartość rozpuszczalności tego gazu w temperaturze 68 °C. Rozpuszczalność amoniaku w wodzie w podanym zakresie temperatury jest funkcją malejącą.

 

Rozpuszczalność amoniaku w temperaturze 68 °C: …. g w 100 g wody.

Chlorek wapnia tworzy rozpuszczalne hydraty o wzorze ogólnym CaCl2 ∙ 𝑛H2O. W zależności od temperatury w równowadze z roztworem nasyconym pozostają hydraty o różnych wartościach współczynnika 𝑛. W temperaturze 40 °C jeden z hydratów chlorku wapnia rozpuszcza się w ilości 767,4 g na 100 g wody, a stężenie nasyconego roztworu chlorku wapnia wynosi 53,66 % masowych.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Wykonaj obliczenia i napisz wzór opisanego hydratu chlorku wapnia.

 

Obliczenia:

 

Wzór hydratu:

Technet, podobnie jak mangan, jest pierwiastkiem, który w związkach chemicznych może występować na VI stopniu utlenienia. Jony TcO42− są trwałe jedynie w środowisku silnie zasadowym, natomiast w roztworach obojętnych ulegają dysproporcjonowaniu, zgodnie ze schematem:

Napisz w formie jonowej skróconej, z uwzględnieniem liczby wymienianych elektronów (zapis jonowo–elektronowy), równanie reakcji redukcji zachodzącej podczas opisanej przemiany. Uwzględnij środowisko reakcji.

Przeprowadzono doświadczenie, podczas którego do probówek I i II z wodnymi roztworami pewnych substancji dodano jeden, taki sam odczynnik. W obu probówkach zaszły reakcje utleniania i redukcji. Po zakończeniu doświadczenia w obu probówkach widoczny był brunatny osad.

Uzupełnij schemat przeprowadzonego doświadczenia. Zaznacz wzory substancji, których wodne roztwory znajdowały się w probówkach I i II, oraz wzór odczynnika dodanego do obu probówek.