O dwóch pierwiastkach umownie oznaczonych literami A i X wiadomo, że:
• należą do tego samego bloku konfiguracyjnego
• liczba masowa jednego z izotopów pierwiastka A jest dwa razy większa od jego liczby atomowej i jest równa liczbie atomowej niklu
• suma elektronów, neutronów i protonów w atomie jednego z izotopów pierwiastka X jest równa 114, a liczba nukleonów jest równa 79.

 

1. Uzupełnij tabelę. Wpisz symbol pierwiastka A i symbol pierwiastka X oraz symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należą te pierwiastki.

 

2. Napisz fragment konfiguracji elektronowej atomu A (w stanie podstawowym) opisujący rozmieszczenie elektronów walencyjnych na podpowłokach. Zastosuj graficzny zapis konfiguracji elektronowej. W tym zapisie uwzględnij numer powłoki i symbole podpowłok.

 

3. Wpisz do tabeli wartości liczb kwantowych opisujących stan energetyczny niesparowanego elektronu walencyjnego atomu X (w stanie podstawowym).

Aby otrzymać superciężkie jądra pierwiastków z końca 7. okresu, kaliforn Cf ⁹⁸ ₂₄₉ bombardowano jonami izotopu wapnia Ca²⁰ ₄₈. Podczas jednego z eksperymentów zarejestrowano przemianę:

Napisz równanie reakcji rozpadu, której uległo jądro pierwiastka X. Uzupełnij wszystkie pola w poniższym schemacie.

Węgiel tworzy kilka odmian alotropowych, które różnią się strukturą krystaliczną. Są wśród nich diament, grafit i fulereny.

Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

Ze względu na zdolność atomów węgla do łączenia się w łańcuchy ten pierwiastek tworzy z tlenem nie tylko związki takie jak CO i CO2, lecz także mniej typowe połączenia. Jednym z nich jest ditlenek triwęgla o wzorze sumarycznym C3O2. Cząsteczka tego związku ma budowę liniową, atomami wewnętrznymi są w niej atomy węgla, a skrajnymi – atomy tlenu. Ditlenek triwęgla reaguje zarówno z wodą, jak i z amoniakiem. W każdej z tych reakcji powstaje jeden produkt. W reakcji z wodą tworzy się kwas dikarboksylowy, a w reakcji z amoniakiem – diamid tego kwasu.

Na podstawie: J.E. House, Inorganic Chemistry, Elsevier, 2008.

 

1. Narysuj wzór elektronowy cząsteczki C₃O₂ (zaznacz kreskami wiązania chemiczne i wolne pary elektronowe). Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

 

Wzór elektronowy:

 

Aby wyjaśnić budowę cząsteczki C₃O₂, hybrydyzację typu sp przypisuje się orbitalom walencyjnym (trzech atomów / dwóch atomów / jednego atomu) węgla. Liczba wiązań σ w cząsteczce C₃O₂ wynosi (2 / 4 / 6 / 8).

 

2. Narysuj wzory półstrukturalne (grupowe) produktów opisanych reakcji ditlenku triwęgla z wodą i amoniakiem.

Pewna reakcja chemiczna:

Oblicz szybkość opisanej reakcji w momencie, w którym przereagowało 𝟓𝟎 % początkowej ilości substancji B.

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.

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

Uzasadnienie:….

 

 

2. W tabeli (s. 9) umieszczono wartości pH czterech roztworów kwasu HX o wybranych stężeniach molowych, a na wykresie przedstawiono logarytmiczną zależność pH roztworu tego kwasu od jego stężenia molowego w zakresie stężeń od 0,002 mol ⋅ dm⁻³ do 0,028 mol ⋅ dm−3 (𝑡 = 20°C).

Uzupełnij tabelę brakującymi wartościami pH (z dokładnością do jednego miejsca po przecinku) oraz dokończ wykres zależności pH roztworu kwasu HX od jego
stężenia molowego. Następnie oblicz stężenie molowe jonów X− i stężenie molowe niezdysocjowanych cząsteczek HX w roztworze o pH = 𝟐, 𝟐. Odczyt z wykresu wykonaj
z dokładnością do 𝟎, 𝟎𝟎𝟐 𝐦𝐨𝐥 · 𝐝𝐦⁻³, a wartości stężenia molowego jonów X− i cząsteczek HX podaj z dokładnością do 𝟎, 𝟎𝟎𝟏 𝐦𝐨𝐥 · 𝐝𝐦⁻³

Obliczenia:

W roztworze o pH = 2,2 stężenie molowe jonów X– jest równe ……, a stężenie molowe niezdysocjowanych cząsteczek kwasu HX jest równe …. .

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. Wygląd zawartości probówki 1. po dodaniu do niej roztworu
fenoloftaleiny pokazano na zdjęciu.

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.

Chlorek ołowiu(II) i jodek ołowiu(II) są solami trudno rozpuszczalnymi w wodzie, ale wartości ich iloczynu rozpuszczalności znacznie się różnią. Na zdjęciach przedstawiono świeżo wytrącone osady: chlorku ołowiu(II) w probówce 1. i jodku ołowiu(II) w probówce 2.

Aby doświadczalnie potwierdzić, że obie sole są trudno rozpuszczalne w wodzie oraz że rozpuszczalność jodku ołowiu(II) jest znacznie mniejsza niż rozpuszczalność chlorku ołowiu(II), przygotowano zestaw laboratoryjny składający się:
− z probówki, w której umieszczono 2 cm3 wodnego roztworu azotanu(V) ołowiu(II) o stężeniu 0,1 mol ∙ dm⁻³
− ze zlewki z wodnym roztworem chlorku potasu o stężeniu 0,1 mol ∙ dm⁻³
− ze zlewki z wodnym roztworem jodku potasu o stężeniu 0,1 mol ∙ dm⁻³
− z wielomiarowych pipet

 

1.Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji strącania chlorku ołowiu(II).

 

2. Wybierz i zaznacz na poniższym schemacie doświadczenia roztwór, który należy
dodać do wodnego roztworu azotanu(V) ołowiu(II):
• jako pierwszy – w I etapie doświadczenia
• jako drugi – w II etapie doświadczenia,
aby w obu etapach nastąpiły wyraźne zmiany wyglądu zawartości probówki.

Opisz zmiany, jakie można zaobserwować podczas I etapu doświadczenia, a następnie – podczas II etapu doświadczenia.

Obserwowane zmiany:

I etap:

II etap:

W celu określenia zawartości węglanu wapnia w mieszaninie dwóch soli, zawierającej również węglan magnezu, próbkę tej mieszaniny o masie 2,84 g roztworzono w kwasie. Podczas analizy przebiegły reakcje chemiczne:

W wyniku zachodzących reakcji otrzymano 672 cm3 tlenku węgla(IV) w przeliczeniu na warunki normalne.

Oblicz wyrażoną w procentach masowych zawartość CaCO3 w badanej próbce mieszaniny.

Przeprowadzono doświadczenie, w którym do trzech probówek – I, II i III – zawierających jednakowe objętości kwasu solnego o takim samym stężeniu molowym wprowadzono granulki trzech różnych metali, zgodnie z poniższym schematem.

 

Przebieg reakcji zaobserwowano tylko w jednej probówce.

 

1. Rozstrzygnij, którą probówkę: I, II czy III, przedstawiono na zdjęciu. Uzasadnij wybór. W uzasadnieniu porównaj wartości standardowego potencjału półogniwa wodorowego i półogniw metalicznych dla badanych metali.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

 

2. Jeden z dwóch metali, które nie reagowały z kwasem solnym, przeprowadzono w tlenek o wzorze ogólnym MeO (gdzie Me oznacza metal), który następnie poddano reakcji z kwasem siarkowym(VI). Wynik opisanych przemian przedstawiono na zdjęciu.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji tlenku metalu z kwasem siarkowym(VI). Użyj symbolu chemicznego tego metalu.

 

3. Drugi z dwóch metali, które nie reagowały z kwasem solnym, dodano do probówki zawierającej stężony kwas azotowy(V). Efekt doświadczenia przedstawiono na zdjęciu.

Napisz wzór sumaryczny barwnego, gazowego produktu reakcji.

Przeprowadzono doświadczenie, w którym do trzech probówek (A, B, C) wprowadzono w przypadkowej kolejności świeżo sporządzone roztwory chlorków: chromu(III), glinu i żelaza(III), o tych samych stężeniach molowych. Następnie do każdej probówki dodano bezbarwny, klarowny, świeżo sporządzony, wodny roztwór chlorku cyny(II) w ilości wystarczającej do stechiometrycznego przebiegu reakcji zilustrowanej schematem:

gdzie Me oznacza metal.

Wszystkie użyte roztwory były zakwaszone w celu cofnięcia procesu hydrolizy. Na poniższych zdjęciach przedstawiono wygląd zawartości probówek przed wprowadzeniem roztworu chlorku cyny(II) (1) i po jego wprowadzeniu, gdy w roztworach przestały zachodzić jakiekolwiek zmiany (2).

Wodne roztwory soli zawierające jony cyny(IV) są bezbarwne.

Uzupełnij tabelę. Wpisz wzory soli, których roztwory były obecne w probówkach A i C przed wprowadzeniem roztworu chlorku cyny(II). Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej w probówce B.

Równanie reakcji zachodzącej w probówce B:

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.

W środowisku wodnym aniony tiosiarczanowe reagują z chlorem zgodnie ze schematem:

Podczas tej reakcji aniony tiosiarczanowe ulegają utlenieniu, które przebiega według schematu:

Uzupełnij współczynniki stechiometryczne w poniższym schemacie reakcji.

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.