background image

 

 

 

 

 

MJ 

Zagadnienia na 
egzamin z chemii 
ogólnej i analitycznej 
2010 

Biologia, nauczanie biologii i przyrody UAM 

2010-02-03 

 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

2 

 

Zadanie 1. 
Wyjaśnij  technikę 

14

C  datowania  obiektów.  Jakie  obiekty  mogą  być  datowane  tą  metodą  ?  Dlaczego 

stężenie 

14

CO

2

  w  atmosferze  jest  stałe  a  ilość 

14

C  w  ściętym  drzewie  maleje?  Określ  wiek  starego 

kawałka drewna wiedząc, że jego aktywność promieniotwórcza jest czterokrotnie mniejsza niż drewna 
ż

ywego, a czas półtrwania (połowicznej przemiany) izotopu 

14

C wynosi 5600 lat. 

 
Technika 

14

C datowania obiektów polega na określeniu proporcjonalnej zawartości radioaktywnego węgla 

14

C w martwej substancji pochodzenia organicznego do porównywalnej tkanki żywej. Pozwala to oszacować 

ile lat upłynęło od śmierci danego organizmu. Węgiel 

14

C powstaje w górnych warstwach atmosfery, potem 

ulega szybkiemu utlenieniu do CO

2

. W ten sposób przedostaje się do obiegu węgla w przyrodzie.  Ilość 

radioaktywnego węgla w żyjących organizmach jest taka sama (przez cały czas uzupełniają ilość izotopu – 
rośliny poprzez asymilację węgla w fotosyntezie, a zwierzęta z pokarmem). Po śmierci organizmu ustaje 
wchłanianie węgla, więc poziom 

14

C spada. Znając połowiczny czas rozpadu można oszacować czas śmierci 

organizmu. 
 
x – aktywność 

14

C w żywej tkance 

 




 – ilość 

14

C w badanej próbce 

 

T





= 5600 lat 

n = n



∙ 












                










= 










 

 




= x ∙ 










 

                   2 =





 

 




= 










 

               

t = 11200 lat 

 

 

 

Zadanie 2. 
Podaj przykłady zastosowania izotopów w diagnostyce medycznej i badaniach mechanizmów reakcji. 
 
W diagnostyce izotopy używa się to do syntezy związków zwanych tracerami, czyli takich w których skład 
wchodzą izotopy promieniotwórcze jak np. 

C





 lub  H.





 Taka cząsteczka obserwowana jest w organizmie w 

trakcje przemieszczania się. Obecność molekuł  może być obserwowana przy użyciu liczników Geigera-
Millera. 
W medycynie najczęściej stosowanym izotopem jest 

Te

$

$%

 (technet), który charakteryzuje się dużą 

reaktywnością i dogodnym (krótkim) czasem połowicznego rozpadu. Na podstawie względnej aktywności 
znacznika w badanych obszarach ciała można określić nadczynność lub niedoczynność organu. 
W terapii nowotworów używa się promieniowania pochodzącego z radioaktywnego izotopu do niszczenia 
komórek nowotworowych (radioterapia) 
 
Izotopy mogą służyć także do badania mechanizmów reakcji. W związku umieszcza sie radioaktywny izotop 
i śledzi się jego drogę w reakcjach chemicznych np. badanie reakcji estryfikacji. 
 
Zadanie 3. 
Wyjaśnij pojęcie elektroujemności pierwiastka chemicznego. 
 
Elektroujemność pierwiastka to jego zdolność do oddawania lub przyłączania elektronów, czyli jego 
powinowactwo elektronowe. Pierwiastki silnie elektroujemne chętniej przyjmują elektrony. 
 
Zadanie 4. 
Zdefiniuj pojęcia: mol, pierwiastek chemiczny (definicja współczesna), izotop, liczba atomowa, liczba 
masowa, elektrony walencyjne. 
 
mol – jednostka liczności materii, która zawiera tyle atomów (cząsteczek lub jonów) ile jest atomów węgla 
znajduje się w 12 g 

12

C (6,02 · 10

23

 cząsteczek lub jonów) 

 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

3 

 

pierwiastek chemiczny – zbiór wszystkich atomów posiadających jednakową liczbę protonów w jądrze (o tej 
samej liczbie atomowej) 
 
izotopy – atomy tego samego pierwiastka różniące się między sobą liczbą neutronów w jądrze 
 
liczba masowa (A) to liczba nukleonów (protony i neutrony) w jądrze atomu 
 
liczba atomowa (Z) to liczba porządkowa, czyli liczba protonów w atomie pierwiastka równa liczbie jego 
elektronów 
 
elektrony walencyjne to elektrony znajdujące się na ostatniej powłoce (powłoce walencyjnej). Biorą udział w 
tworzeniu wiązań chemicznych. 
 
Zadanie 5. 
Podaj  zakres  obowiązywania  reguły  oktetu.  Podaj  przykłady  związków  nieoktetowych.  Jaka  reguła 
obowiązuje w przypadku kompleksów metali przejściowych (bloku d)? Podaj konkretny przykład. 
 
Atomy grup głównych układu okresowego tworząc wiązania chemiczne łączą się ze sobą w taki sposób by 
uzyskać konfigurację walencyjną znajdującego się najbliżej helowca (dążą do uzyskania 8 elektronów na 
ostatniej powłoce). Jedynym wyjątkiem jest wodór, który dąży do uzyskania dwóch elektronów. 
  
Przykłady związków nieoktetowych: BF

3

 (6 elektronów walencyjnych), PCl

5

 i SF

6

 (posiadające atomy z 

więcej niż oktetem). 
 
W związkach metali przejściowych stosowana jest reguła 18 elektronów, w której uwzględnia się 
zapełnianie orbitali d (10 elektronów) np. [Cu(NH

3

)

4

]SO

4

 
Zadanie 6. 
W  jaki  sposób  na  podstawie  wzoru  strukturalnego  można  przewidzieć  kąty  między  wiązaniami 
wychodzącymi z atomu centralnego? Podaj przykłady. 
 
Kształt cząsteczki można określić analizując sposób odpychania się par elektronowych. Przyjmuje się, że w 
cząsteczce wszystkie pary elektronowe atomu centralnego znajdują się w tym samym stanie energetycznym 
bez względu czy są elektronami s czy p. Pary elektronowe tworzące wiązania układają się w przestrzeni tak 
aby być jak najdalej od siebie np. 

 

kąty między wiązaniami: 120

0

 

 
Cząsteczki mające dodatkowe wolne pary elektronów (e niewiążące) można analizować tak samo. Wolne 
pary elektronowe zajmują nieco większą przestrzeń i odpychają od siebie siniej niż pary elektronowe 
tworzące wiązania. To powoduje niewielką zmianę kątów między wiązaniami. 

 

kąty między wiązaniami: ~104

 
Zadanie 7. 
Narysuj  wzory  strukturalne  z  uwzględnieniem  elektronów  niewiążących  powłoki  walencyjnej 
następujących  związków:  woda,  amoniak,  kwas  azotowy(V),  kwas  azotowy(III),  kwas  fosforowy(V), 
ozon,  tlenek  węgla,  dwutlenek  węgla,  benzen,  eten,  acetylen,  trójtlenek  siarki,  dwutlenek  siarki, 
dwutlenek  węgla,  kwas  siarkowy  (VI),  kwas  węglowy,  kwas  siarkowy  (IV),  kation  nitroniowy,  anion 
azydkowy  (N

3

).  Określ  przybliżone  kąty  między  wiązaniami  i  hybrydyzację  atomu  centralnego. 

Uwaga: podane przykłady nie wyczerpują możliwych pytań.  
 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

4 

 

a)

 

woda,  

 

hybrydyzacja: sp

3

 

kąty między wiązaniami: ~104

0

 

b)

 

amoniak, 

 

hybrydyzacja: sp

3

 

kąty między wiązaniami: <107

0

 

c)

 

kwas azotowy(V),  

 

hybrydyzacja: sp

2

 

kąty między wiązaniami: ~120

0

 

d)

 

kwas azotowy(III),  

 

hybrydyzacja: sp 
kąty między wiązaniami: 180

0

 

e)

 

kwas fosforowy(V),  

 

hybrydyzacja: sp

3

 

kąty między wiązaniami: 109,28

0

 

f)

 

ozon,  

 

hybrydyzacja: sp

2

 

kąty między wiązaniami: 120

0

 

g)

 

tlenek węgla,  

 

hybrydyzacja: sp 
kąty między wiązaniami: 180

0

 

h)

 

dwutlenek węgla,  

 

hybrydyzacja: sp 
kąty między wiązaniami: 180

0

 

i)

 

benzen,  

 

hybrydyzacja: sp

2

 

kąty między wiązaniami: 120

0

 

j)

 

eten,  

 

hybrydyzacja: sp

2

 

kąty między wiązaniami: 120

0

 

k)

 

acetylen,  

 

hybrydyzacja: sp 
kąty między wiązaniami: 180

0

 

l)

 

trójtlenek siarki,  

 

hybrydyzacja: sp

2

 

kąty między wiązaniami: 120

0

 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

5 

 

m)

 

dwutlenek siarki,  

 

hybrydyzacja: sp2 
kąty między wiązaniami:120

0

 

n)

 

kwas siarkowy (VI),  

 

hybrydyzacja: sp

3

 

kąty między wiązaniami: 109,28

0

 

o)

 

kwas węglowy,  

 

hybrydyzacja: sp

2

 

kąty między wiązaniami: 120

0

 

p)

 

kwas siarkowy (IV),  

 

hybrydyzacja: sp

2

 

kąty między wiązaniami: 120

0

 

q)

 

kation nitroniowy,  

 

hybrydyzacja: sp

2

 

kąty między wiązaniami:120

0

 

r)

 

anion azydkowy (N

3

). 

 

hybrydyzacja: sp 
kąty między wiązaniami:180

o

 

 
Zadanie 8. 
Wyjaśnij pojęcie energii wiązania chemicznego na przykładzie cząsteczki H

2

. Jakie wiązania należą do 

mocnych? 
 
Energia wiązania chemicznego to energia uwalniania przy tworzeniu cząsteczki AB z pojedynczych 
izolowanych atomów A i B. To energia przekazywana do otoczenia przy postawaniu wiązania niezbędna do 
jego rozerwania. Cząsteczka H

2

 tworzy wiązanie kowalencyjne. Gdy dwa atomy wodoru tworzą cząsteczkę 

ich elektrony rozmieszczają się symetrycznie wokół obydwu jąder, tworząc parę elektronową każdy atom 
wodoru wykorzystuje wspólnie dwa elektrony i z tego powodu cząsteczka wodoru jest uboższa 
energetycznie niż dwa oddzielne atomy a konfiguracja elektronowa staje sie podobna do konfiguracji helu. 
 
Zadanie 9. 
Na  czym  polega  metoda  rezonansu  (mezomerii)  i  kiedy  ją  stosujemy?  Podaj  konkretne  przykłady 
(narysuj struktury rezonansowe). Czy mezomery są izomerami? 
 
Mezomeria jest to zjawisko istnienia danego związku (cząsteczki) w wielu nietrwałych, zmieniających się, 
przechodzących jedna w drugą strukturach elektronowych. Efekt mezomeryczny jest pojęciem sztucznym, a 
nie realnym oddziaływaniem międzyatomowym. Służy on tylko do wyjaśnienia tych właściwości związków, 
których nie możemy wywnioskować z klasycznego zapisu wzoru strukturalnego. Mezomery nie są 
izomerami. 

 

 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

6 

 

Zadanie 10. 
Wymień i scharakteryzuj rodzaje wiązań chemicznych. 
 
Wiązania atomowe 
Wiązanie atomowe powstaje pomiędzy atomami tego samego pierwiastka lub pomiędzy atomami 
pierwiastków, które różnią się wartością elektroujemności (zdolności do przyciągania elektronów) nie więcej 
niż 0,4. Każdy z atomów oddaje po jednym elektronie, które tworzą łączącą parę wiążącą. Para ta znajduje 
się dokładnie pomiędzy jądrami obydwu atomów wodoru i jest obejmowana zasięgiem ich przyciągania. 

 

Wiązanie atomowe spolaryzowane 
Jeżeli różnica elektroujemności łączących się pierwiastków zawiera się pomiędzy 0,4 i 1,7 to pierwiastki 
te tworzą wiązanie spolaryzowane. Oznacza to, że wiążąca para elektronów jest przesunięta w stronę atomu 
bardziej elektroujemnego (silniej przyciągającego elektrony). Atom ten zyskuje częściowy ładunek ujemny, 
natomiast atom o niższej wartości elektroujemności zyskuje częściowy ładunek dodatni. 

 

Wiązania jonowe 
Wiązanie jonowe powstaje wówczas, gdy reagują ze sobą atomy pierwiastka elektrododatniego o małej 
energii jonizacji z atomami pierwiastka elektroujemnego o dużym powinowactwie elektronowym. Reagujące 
atomy osiągają konfigurację oktetową przez przesunięcie elektronów od elektrododatniego do 
elektroujemnego atomu. 

 

Wiązanie metaliczne 
Powstawanie wiązania metalicznego polega na przekształceniu się atomów tego samego metalu lub atomów 
różnych metali w zbiór kationów obsadzających węzły sieci krystalicznej i swobodnie poruszających się 
między nimi elektronów. W związku z tym metale można traktować jako kryształy zawierające w węzłach 
sieci krystalicznej pewną liczbę dodatnich zrębów atomowych, a w przestrzeni międzywęzłowej 
równoważną im liczbę tzw. elektronów zdelokalizowanych, tj. nie należących do określonego jonu. Z tego 
względu mówi się o chmurze elektronowej lub gazie elektronowym, w którym zanurzone są zręby atomowe 
metalu, tworząc wiązanie metaliczne. Uporządkowany ruch gazu elektronowego związany jest z przepływem 
prądu elektrycznego. 

 

Wiązania koordynacyjne 
Do utworzenia wiązania atomowego nie zawsze potrzebne są elektrony pochodzące od dwóch 
atomów. Wiążąca para elektronowa może pochodzić od jednego atomu - donora, natomiast drugi atom 
zwany akceptorem uzupełnia tą parą swoją powłokę elektronową do konfiguracji najbliższego gazu 
szlachetnego. W rezultacie powstaje wiązanie typu kowalencyjnego określane jako donorowo-akceptorowe 
albo koordynacyjne. Dobrym przykładem może tu być reakcja pomiędzy amoniakiem, kiedy to dodatni jon 
wodorowy, posiadający wolne orbitale, akceptuje jako wspólną parę elektronową pochodzącą od atomu 
azotu w cząsteczce amoniaku. Aby zaznaczyć, że dane wiązanie jest donorowo-akceptorowe, stosuje się 
często we wzorach strukturalnych strzałkę zamiast kreski skierowaną od donora do akceptora. 
 
Zadanie 11. 
Wpływ  wiązań  wodorowych  na  własności  fizyczne  związków  chemicznych,  ze  szczególnym 
uwzględnieniem wody. 
 
Wiązanie wodorowe utrzymuje cząsteczki wody w pewnej odległości od siebie, gdy woda krzepnie, tworząc 
lód; w rezultacie, lód ma mniejszą gęstość niż ciekła woda i pływa po powierzchni. Woda zawdzięcza 
również wiązaniu wodorowemu dużą pojemność cieplną (wolno pobiera ciepło, ale i wolno je oddaje). Aby 
doprowadzić wodę do wrzenia należy dostarczyć o wiele więcej energii, aby rozerwać wiązania wodorowe. 
 
Zadanie 13. 
Dlaczego  woda,  pomimo  mniejszej  masy  cząsteczkowej,  ma  znacznie  większą  temperaturę  wrzenia  i 
krzepnięcia niż butan? 
 
Ponieważ w wodzie występują wiązania wodorowe łączące cząsteczki wody. Butan natomiast ich nie 
posiada. Aby doprowadzić wodę do wrzenia należy dodatkowo dostarczyć energii do rozerwania wiązań 
wodorowych. Podczas krzepnięcia te wiązania szybciej stabilizują cząsteczki wody. 
 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

 

Zadanie 13. 
Porównaj energię wiązań wodorowych, kowalencyjnych i jonowych.
 
Wysoką energie chemiczną mają wią

największą energię mają wiązania jonowe (ok. 500 

(20-30 

&'

()*

).Wiązania kowalencyjne s

 
Zadanie 14. 
Rola wiązań wodorowych w układach biologicznych . Narysowa
 
Przykładem znaczenia wiązań wodorowych jest ich wpływ na budow
dwóch łańcuchów nukleotydowych, które s
Oba łańcuchy są utrzymywane razem przez wi
azotowych. 
Inny przykład to białka. Główny łańcuch polipeptydowy białek składa si
przyłączone są różne podstawniki, charakterystyczne dla 20 ró
aminokwasów biogennych. Grupy aminowa i karbonylowa tworz
wodorowe N-H

...

O=C, które determinuje konformacj

za tworzenie helikalnej, bądź płaskiej struktury.
 

schemat DNA                                   schemat białka

Zadanie 15. 
Do buforu o pH = 8,1 dodano niewielk
fosforowy istniał w tym roztworze? (H
wybierz dwie formy o największym st
pK

a

 dla kwasu fosforowego: pK

1

 = 2,1; pK

 
H

3

PO

 H

+

 + H

2

PO

4

      pK

1

= 2,1 

H

2

PO

4

 ↔ H

+

 + HPO

4

2–

    pK

2

 = 7,1

HPO

4

2–

 ↔ H

+

 + PO

4

3–

       pK

3

 = 12,4

  
H

3

PO

4

 H

2

PO

4

 HPO

4

2–

 PO

4

3–

             pK

1

= 2,1            pK

2

 = 7,1             pK

3

 = 12,4             

 

Formy o największym stężeniu: HPO

 

pH  pK

-

.  log

C

1

2

C

31

      4    log

C

1

C

31

 

log

C

356

7

2

C

3



56

7

2

 8,1 : 7,1  1      <

 

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

 

 wodorowych, kowalencyjnych i jonowych. 

ą

 wiązania o dużych różnicach elektroujemności między atomami. Zatem 

zania jonowe (ok. 500 

&'

()*

), a najmniejszą wiązania wodorowe 

zania kowalencyjne są energetycznie pomiędzy jonowymi i wodorowymi.

wych w układach biologicznych . Narysować konkretne przykłady takich wi

 wodorowych jest ich wpływ na budowę cząsteczki DNA. Składa si

cuchów nukleotydowych, które są skręcone jeden dookoła drugiego, tworzą

 utrzymywane razem przez wiązania wodorowe pomiędzy komplementarnymi parami zasad 

Inny przykład to białka. Główny łańcuch polipeptydowy białek składa się z jednostek, do których 

charakterystyczne dla 20 różnych istniejących w przyrodzie 

aminokwasów biogennych. Grupy aminowa i karbonylowa tworzą wewnątrzcząsteczkowe wi

O=C, które determinuje konformację głównego łańcucha peptydowego odpowiedzialnego 

 płaskiej struktury. 

               

schemat DNA                                   schemat białka 

 

Do buforu o pH = 8,1 dodano niewielką ilość kwasu fosforowego. W jakiej postaci b

oztworze? (H

3

PO

4

, H

2

PO

4

, HPO

4

2–

, PO

4

3–

). Spośród czterech wymienionych 

kszym stężeniu przy tej wartości pH i podaj stosunek ich st

= 2,1; pK

2

 = 7,1, pK

3

 = 12,4. 

 

 

= 12,4 

 

           

HPO

4

2–

, H

2

PO

4

 

1

2

31

  pH : pK

-

  

<   

C

356

7

2

C

3



56

7

2

 10 

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

7 

ci między atomami. Zatem 

zania wodorowe  

dzy jonowymi i wodorowymi. 

 konkretne przykłady takich wiązań. 

steczki DNA. Składa się ona z 

cone jeden dookoła drugiego, tworząc podwójną helisę. 

dzy komplementarnymi parami zasad 

 z jednostek, do których 

cych w przyrodzie 

steczkowe wiązanie 

cucha peptydowego odpowiedzialnego 

 

 kwasu fosforowego. W jakiej postaci będzie dodany kwas 

ród czterech wymienionych 

ci pH i podaj stosunek ich stężeń. Wartości 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

8 

 

Zadanie 16. 
W  jakiej  formie  istnieje  glicyna  w  roztworze  o  pH  =  1,4;  2,4;  3,4;  7;  8,6;  9,6;  10,6?  Podaj  stosunek 
stężeń  dwu  dominujących form.  Wartości  pKa  dla  glicyny: H

3

+

N-CH

2

-COOH  pKa  =  2,4;  H

3

+

N-CH

2

-

COO

 pKa = 9,6 . Przykład odpowiedzi dla pH = 11,6 : [H

2

N-CH

2

-COO

– 

]/[ H

3

+

N-CH

2

-COO

] = 100. 

 
H

3

+

N-CH

2

-COOH ↔ H

3

+

N-CH

2

-COO

 ↔ H

2

N-CH

2

-COO

– 

                    (a)                    pK

1

= 2,4                (b)                 pK

2

 = 9,6             (c) 

 

pH = pK

-

+  log

C

1

2

C

31

     →    log

C

1

2

C

31

=  pH − pK

-

 

 

a)

 

pH= 1,4 

log

C

=

C

-

= 1,4 − 2,4 = −1           

?H

$

N

A

CH



COO

C

D

?H

$

N

A

CH



COOHD = 

1

10

 

 

b)

 

pH= 2,4 

log

C

=

C

-

= 2,4 − 2,4 =  0              

?H

$

N

A

CH



COO

C

D

?H

$

N

A

CH



COOHD =  1

 

 

c)

 

pH= 3,4 

log

C

=

C

-

= 3,4 − 2,4 = 1               

?H

$

N

A

CH



COO

C

D

?H

$

N

A

CH



COOHD =  10

 

 

d)

 

pH= 7 

log

C

F

C

=

= 7 − 9,6 = −2,6           

?H



N CH



COO

C

D

?H

$

N

A

CH

COOHD =  0,0025

 

 

e)

 

pH= 8,6 

log

C

F

C

=

= 8,6 − 9,6 = −1           

?H



N CH



COO

C

D

?H

$

N

A

CH

COOHD = 

1

10

 

 

f)

 

pH= 9,6 

log

C

F

C

=

= 9,6 − 9,6 =  0               

?H

$

N

A

CH



COO

C

D

?H

$

N

A

CH



COOHD =  1

 

 

g)

 

pH= 10,6 

log

C

F

C

=

= 10,6 − 9,6 =  1           

?H

$

N

A

CH



COO

C

D

?H

$

N

A

CH



COOHD =  10

 

 

Zadanie 17. 
Podaj wzór  dowolnego  biogenicznego aminokwasu.  Jaka forma tego aminokwasu  przeważa  przy  pH 
=1,  przy  pH  około  6-7  i  przy  pH=11?  Narysuj  odpowiednie  wzory.  Które  z  tych  form  mogą  się 
poruszać w polu elektrycznym, np. podczas elektroforezy? 
 
np. alanina 
CH

3

 – CH – COOH            CH

3

 – CH – COO

-

              CH

3

 – CH – COO

-

 

            |                        ↔               |                      ↔                 |       
           NH

3

+                                  NH

3

+                                   NH

2

 

(A)

 

                                        (B)                                      (C) 

 
Dla pH=1 przeważa forma A aminokwasu 
Dla pH=6-7 przeważa forma B aminokwasu 
Dla pH=11 przeważa forma C aminokwasu 
W polu elektrycznym np. podczas elektroforezy mogą poruszać się tylko jony (kationy do katody(-), aniony 
do anody (+)) formy obojnacze nie poruszają się.      

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

9 

 

 
Zadanie 18. 
Oblicz pH roztworu powstałego przez zmieszanie 0,5 dm

3

 0,2 M NaOH i 0,5 dm

3

 0,4 M HCl. 

 
NaOH   +  HCl   →   NaCl   +  H

2

V

NaOH 

=0,5     V

HCl

=0,5 

C

NaOH 

=0,2     C

HCl

=0,4 

  
n 

 C

(

∙ V 

n

I-63

= 0,2 

()*

J(

K

∙  0,5 dm

$

= 0,1 mola  

 

 

n

3N*

= 0,4 

mol

dm

$

∙  0,5 dm

$

= 0,2 mola 

 
Powstaje nadmiar HCl o 0,1 mola (reagenty reagują w stosunku 1:1 więc 0,1 mola NaOH na 0,1 mola HCl) 

C

(3N*

n

 3N*

V

I-63

+ V

3N*

                   C

(

0,1 mola

0,5 dm

$

+ 0,5 dm

$

= 0,1 

mol

dm

$

 

 

pH = −log?H

A

D        pH = −log?0,1D = 1  

 
Zadanie 19. 
Oblicz pH roztworu powstałego przez zmieszanie 0,5 dm

3

 0,4 M NaOH i 0,5 dm

3

 0,2 M HCl. 

 
NaOH   +  HCl   →   NaCl   +  H

2

V

NaOH 

=0,5     V

HCl

=0,5 

C

NaOH 

=0,4     C

HCl

=0,2 

  

n = C

(

∙ V 

n

I-63

= 0,4 

()*

J(

K

∙  0,5 dm

$

= 0,2 mola  

 

 

n

3N*

= 0,2 

mol

dm

$

∙  0,5 dm

$

= 0,1 mola 

 
Powstaje nadmiar NaOH o 0,1 mola (reagenty reagują w stosunku 1:1 więc 0,1 mola na 0,1 mola) 

C

(3N*

n

 I-63

V

I-63

+ V

3N*

                   C

(

0,1 mola

0,5 dm

$

+ 0,5 dm

$

= 0,1 

mol

dm

$

 

 

pOH = −log?OH

C

D        pOH = −log?0,1D = 1  

pH = 14 − pOH        

pH = 14 − 1 = 13 
 
Zadanie 20. 
Do 1 litra roztworu NaOH o stężeniu 0,011 mol/dm

3

 dodano:  

a) 0,001 mola stężonego HCl;  
b) 0,01 mola stężonego HCl.  
Podać, jakie jony i cząsteczki(nie licząc wody) będą istniały w roztworach opisanych w punktach a) i 
b)  i  jakie  będzie  ich  przybliżone  stężenie  (zaniedbać  zmianę  objętości  roztworu  spowodowaną 
dodaniem małej objętości stężonego HCl).Oblicz pH otrzymanych roztworów. 
 
a) 
NaOH   +  HCl   →   NaCl   +  H

2

V

NaOH 

=1           n

HCl

=0,001 

C

NaOH 

=0,011     

 

n = C

(

∙ V 

n

I-63

= 0,011 

()*

J(

K

∙  1 dm

$

= 0,011 mola  

Powstaje nadmiar NaOH o 0,01 mola (reagenty reagują w stosunku 1:1 więc 0,001 mola na 0,001 mola) 
cząsteczki /jony: Na

+

, Cl

-

 (NaCl), OH

 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

10 

 

Cm

O)PóR

0,01 mola

1 dm

$

= 0,01

mol

dm

$

 

pOH = −log?OH

C

pOH = −log?0,01D = 2 

pH = 14 − pOH        

pH = 14 − 2 = 12 
 
b) 
NaOH   +  HCl   →   NaCl   +  H

2

V

NaOH 

=1           n

HCl

=0,01 

C

NaOH 

=0,011     

 

n = C

(

∙ V 

n

I-63

= 0,011 

()*

J(

K

∙  1 dm

$

= 0,011 mola  

Powstaje nadmiar NaOH o 0,001 mola (reagenty reagują w stosunku 1:1 więc 0,01 mola na 0,01 mola) 
cząsteczki /jony: Na

+

, Cl

-

 (NaCl), OH

 

Cm

O)PóR

0,001 mola

1 dm

$

= 0,001

mol

dm

$

 

pOH = −log?OH

C

pOH = −log?0,001D = 3 

pH = 14 − pOH        

pH = 14 − 3 = 11

 

 
Zadanie 21. 
Oblicz (np. na podstawie wzoru Hendersona) pH buforów octanowych, w których  
a) [CH

3

COOH] = [CH

3

COONa];  

b) [CH

3

COOH] = 10 [CH

3

COOK];  

c) 10 [CH

3

COOH] = [CH

3

COOK];  

wiedząc; że pKa kwasu octowego wynosi 4,7 
 

pH = pK

-

+  log

C

1

2

C

31

                pH = pK

-

+  log

?CH

$

COONaD

?CH

$

COOHD  

 

 

 

a)

 

[CH

3

COOH] = [CH

3

COONa] 

 

pH = 4,7 + log

?CH

$

COONaD

?CH

$

COONaD = 4,7 + log1 = 4,7 + 0 = 4,7

 

 

b)

 

[CH

3

COOH] = 10 [CH

3

COOK] 

 

pH = 4,7 + log

?CH

$

COOKD

10 ?CH

$

COOKD = 4,7 + log

1

10 = 4,7 − 1 = 3,7

 

 

c)

 

10 [CH

3

COOH] = [CH

3

COOK]; 

 

pH = 4,7 + log

10?CH

$

COOHD

?CH

$

COOHD = 4,7 + log10 = 4,7 + 1 = 5,7

 

 
 
Zadanie 22. 
Oblicz (np. na podstawie wzoru Hendersona) pH buforów amoniakalnych, w których  
a) [NH

4

Cl] = [NH

3

];  

b) [NH

4

Cl] = 10 [NH

3

];  

c) 10 [NH

4

Cl] = [NH

3

];  

wiedząc, że pK

a

 jonu amonowego wynosi 9,3. 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

 

 

pH  pK

-

.  log

C

1

2

C

31

                pH 

 

a)

 

[NH

4

Cl] = [NH

3

]; 

 

pH  9,3 . log

?NH

$

D

?NH

$

D

 9,3

 

b)

 

[NH

4

Cl] = 10 [NH

3

]; 

 

pH  4,7 . log

?NH

$

D

10 ?NH

$

D



 

c)

 

10 [NH

4

Cl] = [NH

3

 

pH  4,7 . log

10?NH



ClD

?NH



ClD

 
Zadanie 23. 
Na  czym  polega  metoda  określania  pH  roztworu  za  pomoc
zmieniają barwę? – wyjaśnij na wybranym przykładzie).
 
Indykatory (wskaźniki) są to związki organiczne o charakterze słabego kwasu lub zasady, których jony 
posiadają inne zabarwienie niż cząsteczki niezdysocjowane i dlatego mo
roztworu jak np. fenoloftaleina w formie niezdysocjow
wprowadzeniu wskaźnika do wodnego roztworu nast
równowagi między jonami a cząsteczkami  niezdysocjowanymi.
 

forma bezbarwna                                         forma barwna

 
Zadanie 24. 
Jak działa pH-metr? Jaką wielkość
elektrody szklanej – takiej jaka była na pracowni.
 
Zanurzenie elektrody pomiarowej do roztworu wodnego powoduje powstanie siły elektromotorycznej (SEM) 
między elektrodą i roztworem, a warto
 

 

1-

 

membrana elektrody szklanej
jony hydroniowe odpowiadaj

2-

 

roztwór wewn

3-

 

mostek elektrolityczny elektrody porównawczej

4-

 

elektrody chlorosrebrowe (
wzorcowym roztworze chlorku srebra

5-

 

roztwór wewn

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

 

 pK

-

.  log

?NH

$

D

?NH



ClD

 

3 . log1  9,3 . 0  9,3 

D

D

 9,3 . log

1

10

 9,3 : 1  8,3 

D

D

 9,3 . log10  9,3 . 1  10,3 

określania  pH  roztworu  za  pomocą  wskaźników  (dlaczego  wska

nij na wybranym przykładzie). 

ą

zki organiczne o charakterze słabego kwasu lub zasady, których jony 

ą

steczki niezdysocjowane i dlatego mogą służyć do okre

roztworu jak np. fenoloftaleina w formie niezdysocjowanej jest bezbarwna, a jony maj

nika do wodnego roztworu następuje jego częściowa dysocjacja i ustala si

ą

steczkami  niezdysocjowanymi. 

forma bezbarwna                                         forma barwna 

 wielkość fizyczną bezpośrednio mierzy? Opisz budowę

takiej jaka była na pracowni. 

Zanurzenie elektrody pomiarowej do roztworu wodnego powoduje powstanie siły elektromotorycznej (SEM) 

 i roztworem, a wartość SEM jest bezpośrednią miarą koncentacji jonów wodoru.

membrana elektrody szklanej (przez który mogą swobodnie przenika
jony hydroniowe odpowiadające za pH analizowanego roztworu
roztwór wewnętrzny (zwykle 0,1 M HCl) 
mostek elektrolityczny elektrody porównawczej 
elektrody chlorosrebrowe (wykonana ze srebra i zanurzona we 
wzorcowym roztworze chlorku srebra) 
roztwór wewnętrzny elektrody porównawczej 

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

11 

ników  (dlaczego  wskaźniki 

zki organiczne o charakterze słabego kwasu lub zasady, których jony 

do określania odczynu 

ny mają barwę malinową. Po 

ciowa dysocjacja i ustala się stan 

 

rednio mierzy? Opisz budowę kombinowanej 

Zanurzenie elektrody pomiarowej do roztworu wodnego powoduje powstanie siły elektromotorycznej (SEM) 

 koncentacji jonów wodoru. 

ą

 swobodnie przenikać 

ce za pH analizowanego roztworu) 

wykonana ze srebra i zanurzona we 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

12 

 

 
Zadanie 25. 
Jaki roztwór buforowy ma decydujący wpływ na pH krwi? Z jakiego kwasu i jakiej zasady Bronsteda 
składa  się ten  bufor? W jakim  stosunku  stężeń  pozostają te  składniki jeżeli pKa  kwasu wynosi  6,4  a 
pH  krwi  7,4  ?  W  jaki  sposób  organizm  może  zareagować  (intensywnością  oddychania)  na  utratę  
kwasu np. wskutek wymiotów? 
 
Zasadniczym buforem wpływającym na pH krwi jest bufor węglanowy (układ kwasu węglowego i jego 
kwaśnego węglanu – najczęściej pod postacią wodorowęglanu sodu NaHCO

3

). 

 
kwas Bronsteda – H

2

CO

3

 

zasada Bronsteda – HCO

3

-

 

 

pH = pK

-

+  log

C

1

2

C

31

     →    log

C

1

2

C

31

=  pH − pK

-

 

 

 

log

?HCO

$

C

D

?H



CO

$

D = 7,4 − 6,4 =  1           

?HCO

$

C

D

?H



CO

$

D =  10

 

 
Na wskutek wymiotów organizm odruchowo zatrzymuje oddychanie aby zwiększyć stężenie CO

2

 w 

organizmie. 
 
Zadanie 26. 
Jaki parametr środowiska określa formę w jakiej będzie w nim istniał słaby kwas?
 
 
Parametrem środowiska jest rodzaj rozpuszczalnika. 
 
Zadanie 27. 
Zdefiniuj  kwas  i  zasadę  wg  Arrheniusa  i  wg  Broensteda.  Wymień  przykłady  kwasów  i  zasad 
Broensteda, które są : kationami, cząsteczkami obojętnymi i anionami. 
 
Arrchenius: 
kwasy – substancje, które w roztworach wodnych dysocjując dając jony H+ 
 

  HA → H

+

 + A

 
zasady – substancje, które w roztworach wodnych dysocjując dając jony OH- 
 

  MOH → M

+

 + OH

-

 

 
Broensted: 
kwasy – związki chemiczne lub jony zdolne do oddawania protonów (donor protonów) 
 

przykłady: H

3

O

+

, NH

4

+

, HCl, HNO

3

, CH

3

COOH, H

3

PO

4

, HS

-

, H

2

PO

4

-

, HSO

3

-

,HPO

4

2-

 
zasady – związki chemiczne lub jony zdolne do przyłączania protonów (akceptor protonów) 

przykłady: NH

3

, H

2

O, OH

-

, H

2

PO

4

-

, HS

-

, HPO

4

2-

, HSO

3

-

 

Zadanie 28. 
Omów  wpływ  ładunku  na  pK

a

  kwasu  w  danej  serii,  np.  OH

,  H

2

O,  H

3

O

+

,  albo  serii  H

3

PO

4

  +  jego 

aniony. Napisz równania dysocjacji dla każdego z tych przypadków. 
 
seria OH

, H

2

O, H

3

O

+

 seria H

3

PO

4

 + jego aniony 

Wraz z wzrostem ładunku rośnie kwasowość (maleje pK

a

). Z danej serii najbardziej kwasowy jest H

3

O

+

 (ma 

najmniejsze pK

a

) natomiast najbardziej ujemny (OH

-

) ma największe pK

a

OH

 H

+

 + O

2-

 

H

2

O↔ H

+

 +OH

-

 

H

3

O

+

 H

2

O + H

+

 

 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

13 

 

seria H

3

PO

4

 + jego aniony 

Wraz z wzrostem ładunku rośnie kwasowość (maleje pK

a

). Z danej serii najbardziej kwasowy jest H

3

PO

4

 

(ma najmniejsze pK

a

) natomiast najbardziej ujemny (HPO

4

2–

) ma największe pK

a

H

3

PO

 H

+

 + H

2

PO

4

       

H

2

PO

4

 ↔ H

+

 + HPO

4

2–

     

HPO

4

2–

 ↔ H

+

 + PO

4

3–

        

 
Zadanie 29. 
Omów  wpływ  atomu  X  (X  -  pierwiastki  z  tego  samego  okresu)  w  związkach  typu  XH

na  moc  tych 

kwasów. 
 
Moc kwasów beztlenowych rośnie w obrębie okresu ze wzrostem elektroujemności atomu X. 
 
Zadanie 30. 
Jak można przewidzieć moc kwasu tlenowego na podstawie samego wzoru strukturalnego? 
 
Jedną  z  reguł  mocy  kwasu  jest  zawartość  w  jego  cząsteczce  atomów  tlenu  nie  związanych  z  wodorem 
(a związanych bezpośrednio z atomem centralnym) . Im więcej takich atomów tym kwas jest mocniejszy. 
 
Zadanie 31. 
a) Co rozumiemy przez moc kwasu?  
b)  Uszereguj  następujące  kwasy  w  kierunku  wzrastającej  mocy  (niektóre  mogą  być  porównywalnej 
mocy):  HClO

4

,  H

3

BO

3

,  H

2

SO

4

,  H

3

PO

4

,  H

2

SO

3

,  HNO

3

  Który  z  wyżej  wymienionych  kwasów  ma 

największą, a który najmniejszą wartość pK

a

 

a)

 

moc kwasu – jakościową miarą mocy kwasu jest stopień oddawania protonów (H

+

). Miarą tej mocy 

jest zazwyczaj ujemny logarytm ze stałej dysocjacji (pK

a

). 

b)

 

H

3

BO

3

, H

3

PO

4

, H

2

SO

3

, H

2

SO

4

, HNO

3

, HClO

4

 

najmniejsza wartość pK

a

 - HClO

4

 (najmocniejszy kwas)

 

największa wartość pK

a

 - H

3

BO

3

 (najsłabszy kwas) 

 
Zadanie 32. 
Jak stopień dysocjacji słabego elektrolitu, np. słabego kwasu zależy od stężenia roztworu? Jakie prawo 
określa tę zależność? Napisz odpowiedni wzór. 
 
Zależność stopnia dysocjacji elektrolitu od stężenia roztworu określa prawo rozcieńczeń Ostwalda. 

K =



1 − α

 

 

Dla słabych elektrolitów stopień dysocjacji jest wartością bardzo małą dlatego mozna przyjąć 

1 − α ≈ 1, 

wtedy otrzymujemy 

K = α



∙ c          α = V

K

C

 

 
 

Z powyższego równania wynika, że im mniejsze stężenie tym większy stopień dysocjacji. 
 
Zadanie 33. 
Napisz jakie reakcje zachodzą, gdy do buforu octanowego dodamy:  
a) mocnego kwasu;  
b) mocnej zasady. 
 

a)

 

CH

3

COO

-

 + HA → CH

3

COOH + A

-

 

b)

 

CH

3

COOH + MOH → CH

3

COOM + H

2

 
 
 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

14 

 

Zadanie 34. 
W  laboratorium  są  dostępne  0,1  molowe  roztwory  NaOH,  HCl,  amoniaku  i  kwasu  octowego.  
Jakie  roztwory  i  w  jakim  stosunku  objętościowym  należy  zmieszać  aby  otrzymać  bufor  o  pH 
zbliżonym do 4,7? (pK

a

 kwasu octowego wynosi 4,7; pK

a

 jonu amonowego wynosi 9,3) 

Napisz reakcje, jakie zachodzą, gdy do tego buforu dodamy:  
a) mocnego kwasu;  
b) mocnej zasady. 
 
Do otrzymania bufory o pH zbliżonym do 4,7 najlepiej utworzyć bufor octanowy (pK

a

 kwasu octowego jest 

najbliższe oczekiwanej wartości pH). Do jego wykonania potrzebujemy kwas octowy i sprzężona z nim 
zasadę (np. CH

3

COONa). Z obliczeń dowiadujemy się w jakim stosunku musza znajdować sie roztwory w 

buforze. 

 

pH = pK

-

+  log

?CH

$

COONaD

?CH

$

COOHD              log

?CH

$

COONaD

?CH

$

COOHD = pH − pK

-

 

 

log

?CH

$

COONaD

?CH

$

COOHD = 4,7 − 4,7 = 0        

?CH

$

COONaD

?CH

$

COOHD = 1  

 

 

Z dostępnych substancji wybieramy CH

3

COOH i NaOH. Mieszamy je w stosunku 1:2 

?NaOHD

?CH

$

COOHD =

1

2  

 

 

NaOH przereaguje z połową CH

3

COOH dając CH

3

COONa, a reszta kwasu octowego stworzy roztwór 

buforowy z octanem sodu. 
 
Zadanie 35. 
Posługując się wzorem Hendersona (lub wzorem na stałą dysocjacji) uzasadnij dlaczego rozcieńczanie 
buforu nie powinno zmieniać jego pH. 
 
Jeżeli rozcieńczamy bufor, wszystkie stężenia substancji zawartych substancji maleją o taką samą wartość. 
Rozcieńczanie roztworów buforowych zasadniczo nie wpływa na wartość ich pH. Jeśli rozcieńczamy 
roztwór np. x-krotnie, to w tym samym stopniu zmniejsza się zarówno stężenie soli, jak i kwasu (lub 
zasady). 

 

pH = pK

-

+  log

C

1

2

C

31

      

 

x - rozcieńczenie 

pH

W)XF

= pK

-

+  log

C

1

2

x

C

31

x

= pK

-

+  log Y

C

1

2

x ∙

x

C

31

Z = pK

-

+  log

C

1

2

C

31

 

Zgodnie z obliczeniami pH roztworu rozcieńczonego jest identyczne z pH roztworu przed rozcieńczeniem. 
  
Zadanie 36. 
Omów  problem  równowagi  między  dwutlenkiem  węgla  rozpuszczonym  w  wodzie  a  kwasem 
węglowym. Napisz równanie reakcji i wyrażenie na odpowiednią stałą równowagi. 
 
Dwutlenek węgla jest bezwodnikiem kwasu węglowego obecnego w małym stężeniu w roztworach wodnych 
i nadający im słabo kwaśny odczyn: 
H

2

O + CO

2

 ↔ H

2

CO

3

 

H

2

CO

3

 ↔ H

+

 + HCO

3

 
H2CO3 jest kwasem dwuprotonowym. Jego pierwsza stała dysocjacji obliczona jest jest z uwzględnieniem 
całkowitego stężenia CO2  w roztworze 

K

-

=

?H

A

D ∙ ?HCO

$

C

D

?CO



D ∙ ?H



CO

$

D

 

Rzeczywista stała dysocjacji 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

15 

 

K

-

=

?H

A

D ∙ ?HCO

$

C

D

?H



CO

$

D

 

 
Zadanie 37. 
Podaj przykłady roztworów buforowych w układach biologicznych. 
 
- bufor węglanowy w krwi 
- bufor fosforanowy w nerce (w moczu) 
 
Zadanie 38. 
Zdefiniuj stopień dysocjacji elektrolitu? Jakie parametry (wymień 2 główne) wpływają na stopień 
dysocjacji słabego kwasu? Jakie elektrolity nazywamy mocnymi? 
 
Stopień dysocjacji jest to wielkość która informuje nas jaka część elektrolitu po wprowadzeniu do wody 
uległa dysocjacji. jest to stosunek cząsteczek zdysocjowanych do ilości cząsteczek wprowadzonych do 
roztworu. 

 

α =

c

c



∙ 100% 

α

 – stopień dysocjacji 

c – stężenie zdysocjowanej części elektrolitu 
c

0

 – całkowite stężenie elektrolitu 

 
Wpływ na stopień dysocjacji mają: rodzaj elektrolitu, stężenie, temperatura 
 
Elektrolit mocny to taki który po wprowadzeniu do wody praktycznie całkowicie rozpada się na jony 
(α≈100%) 
 
Zadanie 39. 
Jaka  jest  zależność  między  stężeniem  a  stopniem  dysocjacji  słabego  elektrolitu?  Napisz  odpowiednie 
równanie.  Przy  jakich  stężeniach  różnica  stopnia  dysocjacji  między  kwasem  mocnym  a  słabym  jest 
najistotniejsza? 
 
Stopień dysocjacji α wzrasta kiedy stężenie roztwory maleje, czyli im mniejsze stężenie tym większy stopień 
dysocjacji. 

 

α = V

K

C

 

 

α

W)XF

= V

K

C

X

= V

XK

C = √x ∙ α

 

 
Zadanie 40. 
Jaka jest relacja między mocą kwasu a jego pK

a

 
Im kwas mocniejszy tym jego pK

a

 jest mniejsze. 

 
 
Zadanie 41. 
Oblicz pH  
a) 0,001 M NaOH;  
b) 0,1 M HCl. 
 

a)

 

pOH = −log?OH

C

α = 100%   

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

16 

 

pOH = −log?0,001D = 3 

pH = 14 − pOH        

pH = 14 − 3 = 11 
 

b)

 

pH = −log?H

A

α = 100%           

pH = −log?0,1D = 1  

 
Zadanie 42. 
Na konkretnym przykładzie omów efekt wspólnego jonu. 
 
Efekt wspólnego jonu jest to zmniejszenie rozpuszczalności osadu na skutek obecności jonu wspólnego (z 
osadem) w roztworze. Efekt jest tym większy, im osad jest trudniej rozpuszczalny. 
W nasyconym roztworze trudno rozpuszczalnego związku iloczyn stężeń jonów jest wielkością stałą równa 
iloczynowi rozpuszczalności 

I

W

= ?M

A

D ∙ ?X

C

Jeżeli zwiększy się stężenie jednego z jonów, to aby Ir zachował wartość stalą, trzeba odpowiednio 
zmniejszyć stężenie drugiego jonu. np. dla BaSO

4

 

I

W

= ?Ba

A

D ∙ ?SO



C

Jeżeli do nasyconego roztworu BaSO

4

 doda się kwasu siarkowego (VI) (y 

()*

J(

K

) to musi ulec zmniejszeniu 

stężenie jonów Ba

2+

, czyli rozpuszczalność BaSO

ulegnie zmniejszeniu. 

I

W

= ?Ba

A

− xD ∙ ?SO



C

+ yD 

 
Zadanie 43. 
Jakie  może  być  maksymalne  stężenie  jonów  Mg

2+

  w  roztworze  o  pH  =  9?  Iloczyn  rozpuszczalności 

Mg(OH)

2

 wynosi 1,1·10

-11

 
Mg(OH)

2

 → Mg

2+ 

+ 2OH

-

 

Ir

de(63)



 = 

1,1 ∙ 10

C

 

pOH = 14 – pH        pOH = 14 – 9 = 5 

?OH

C

D = 10

C

 

Ir

de(63)



= ?Mg

A

D ∙ ?OH

C

D



 

 

?Mg

A

D =

Ir

de(63)



?OH

C

D



 

 

?Ag

A

D =

1,1 ∙ 10

C

(10

C

)



=

1,1 ∙ 10

C

10

C

1,1 ∙ 10

C

mol

dm

$

= 0,11

mol

dm

$

 

 
Zadanie 44. 
Jakie może być maksymalne stężenie jonów Ag

+

 w 0,01 M roztworze NaCl? Iloczyn rozpuszczalności 

AgCl wynosi 1,6·10

-10

 
Ir = 1,6 · 10

-10

 

AgCl ↔ Ag

+

 + Cl

-

 

[Cl

-

] = [NaCl] = 0,01

()*

J(

K

 

Ir

1eN*

= ?Ag

A

D ∙ ?Cl

C

 

?Ag

A

D =

Ir

1eN*

?Cl

C

D

 

 

?Ag

A

D =

1,6 ∙ 10

C

10

C

= 1,6 ∙ 10

Ci

mol

dm

$

 

 
 
 
 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

17 

 

Zadanie 45. 
Wyjaśnij,  dlaczego  pomimo  tego,  że  jony  baru  są  śmiertelnie  trujące,  w  diagnostyce  przewodu 
pokarmowego podaje się papkę barytową (BaSO

4

) jako kontrast. 

 
 Papka barytowa jest praktycznie nierozpuszczalna. Dlatego jony baru nie mogą przedostać się do 
organizmu. Dodatkowo można zmieszać ją z siarczanem (VI) sodu aby dodatkowo zmniejszyć jeszcze 
dysocjację barytu. 
 
Zadanie 46. 
Wyjaśnij  w  jaki  sposób  iloczyn  rozpuszczalności  wynika  ze  stałej  równowagi  procesu  rozpuszczania 
kryształu jonowego. Podaj wzór na iloczyn rozpuszczalności jodku ołowiu(II). 
 
W roztworze istnieje równowaga między osadem w fazie stałej a jonami, które z niego powstają. 

BA ↔ B

A

. A

C

 

Stała równowagi wyraża się wzorem 

K

k1

=

?B

A

D ∙ ?A

C

D

?BAD

 

 
Stężenie ciała stałego [BA] jest wielkością stałą. Pomnożenie obustronnie równania przez stałą [BA] sprawi, 
ż

e po jednej stronie iloczyn stężeń jonów, a po drugiej iloczyn dwóch stałych, który można zastąpić jedna 

wielkością 

Ir

k1

 (iloczyn rozpuszczalności) 

 
 
 

?BAD ∙ K

k1

= ?B

A

D ∙ ?A

C

 
 

Ir

k1

= ?B

A

D ∙ ?A

C

D 

 

iloczyn rozpuszczalności jodku ołowiu(II) 
PbI

2

 ↔ Pb

2+ 

+ 2I

 

Ir

5=l



= ?Pb

A

D ∙ ?I

C

D



 

 
Zadanie 47. 
Rozpuszczalność  trudno  rozpuszczalnej  soli  wzrasta,  gdy  w  roztworze  obecny  jest  dobrze 
rozpuszczalny  elektrolit,  który  nie  ma  wspólnych  jonów  z  tą  trudno  rozpuszczalną  solą.  Wyjaśnij  to 
zjawisko i podaj jego nazwę. 
 
Efekt solny – siła jonowa wzrasta wraz z wzrostem stężenia jonów w roztworze, a zatem poprzez obecność 
soli obcych (bez jonów wspólnych z osadem) następuje wzrost rozpuszczalności osadu. Dochodzi do 
zwiększenia rozpuszczalności substancji o budowie jonowej pod wpływem elektrolitów. 
 
Zadanie 48. 
Dlaczego  zachowanie  określonego  poziomu  pH  ma  znaczenie  dla  układów  biologicznych.  Jakie 
struktury białek są zależne od pH środowiska: I, II czy III-rzędowa? 
 
Zachwianie pH ustroju może spowodować śmierć organizmu. Większość enzymów, niezbędnych do 
funkcjonowania organizmu  może działać tylko w określonym przedziale pH.  
 
Od pH zależne są białka o strukturze II i III rzędowej. 
 
Zadanie 49. 
Jakie  zjawisko  wpływa  na  pH  wodnych  roztworów  soli?  Podaj  pH  roztworów  następujących  soli  
(=7, ,7, >7).  
a) Na

2

CO

3

;  

b) CH

3

COONa;  

c) NaCl;  
d) NH

4

Cl.  

Odpowiedź uzasadnij odpowiednimi reakcjami chemicznymi. 
 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

 

a)

 

pH > 7 
2Na

+

 + CO

3

2-

 + H

2

O → 2Na

CO

3

2-

 + H

2

O → OH

-

 + HCO

HCO

3

-

 + H

2

O → OH

-

 + H

2

CO

b)

 

pH > 7 
CH

3

COO

-

 + Na

+

 + H

2

O → CH

CH

3

COO

-

 + H

2

O → CH

3

COOH + OH

c)

 

pH = 7 hydroliza nie zachodzi

d)

 

pH < 7 
NH

4

+

 + Cl

-

 + H

2

O → NH

3

·

H

NH

4

+

 +H

2

O → NH

3

·

H

2

O + H

 

Zadanie 50. 
Zdefiniuj stopień hydrolizy. Jak mo
soli  o  znanym  stężeniu?  Wyjaśnij  na  konkretnym  przykładzie.  Np.  pH  0,1  M  roztworu  octanu  sodu 
wynosi 8 ....., lub pH 1M roztworu chlorku amonu wynosi 5... 
 
stopień hydrolizy to stosunek ilości cz
 
np. CH

3

COONa 

pH=8  

Cm= 0,1 

()*

J(

K

 

 

[H

+

]=10

-8

   [OH

-

]=10

-6

 

 

β 

?OH

C

D

?CH

$

COOHD



10

C

10

C

 10

C

 

 
 
Zadanie 51. 
Naszkicuj  krzywą  miareczkowania  0,01  M  NaOH  za  pomoc
miareczkowania, w punkcie końcowym i przy du
 

 
Zadanie 52. 
Na zmiareczkowanie próbki NaOH zu
 
NaOH + HCl → NaCl + H2O 
                      V

HCl

 = 25 ml = 0,025 l = 0,025 dm

                      Cm

HCl

 = 0,1 

()*

J(

K

 

 

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

 

 2Na

+

 + OH

-

 + HCO

3-

 

+ HCO

3

-

 

CO

3

 

 CH

3

COOH + Na

+

 + OH

-

 

COOH + OH

-

 

pH = 7 hydroliza nie zachodzi 

H

2

O + H

+

 + Cl

-

 

O + H

+

 

 hydrolizy. Jak można oszacować stopień hydrolizy w oparciu o pomiar pH roztworu 

ś

nij  na  konkretnym  przykładzie.  Np.  pH  0,1  M  roztworu  octanu  sodu 

wynosi 8 ....., lub pH 1M roztworu chlorku amonu wynosi 5...  

ś

ci cząsteczek zhydrolizowanych do ogólnej ilości czą

np. NH

4

Cl 

pH=5 

Cm= 1 

()*

J(

K

 

 

[H

+

]=10

-5

   [OH

-

]=10

-9

 

 

β 

?H

A

D

?NH



ClD



10

C

10

C

 10

  miareczkowania  0,01  M  NaOH  za  pomocą  0,01  M  HCl.  Podaj  pH  na  pocz

ń

cowym i przy dużym nadmiarze titranta. 

 

 

Na zmiareczkowanie próbki NaOH zużyto 25 ml 0,1 M HCl. Ile moli NaOH było zawarte w próbce?

= 25 ml = 0,025 l = 0,025 dm

3

 

n  Cm  · V 

pH na początku miareczkowania: ~ 12
pH punkcie końcowym: ~ 7
pH przy dużym nadmiarze 
 

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

18 

 hydrolizy w oparciu o pomiar pH roztworu 

nij  na  konkretnym  przykładzie.  Np.  pH  0,1  M  roztworu  octanu  sodu 

ś

ci cząsteczek w roztworze 

10

C

 

  0,01  M  HCl.  Podaj  pH  na  początku 

yto 25 ml 0,1 M HCl. Ile moli NaOH było zawarte w próbce? 

tku miareczkowania: ~ 12 

cowym: ~ 7 

ym nadmiarze titranta: ~ 2 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

19 

 

n

3N*



0,025 dm

$

∙ 0,1

mol

dm

$

= 0,0025 mola 

 

n

3N*

= n

I-63

= 0,0025 mola 

 
Zadanie 53. 
Na zmiareczkowanie próbki kwasu szczawiowego (COOH)

zużyto 25 ml 0,1 M NaOH. Ile moli kwasu 

szczawiowego było zawarte w próbce? 
 
(COOH)

2

 + 2NaOH → (COONa)

2

 + 2H

2

                      V

NaOH

 = 25 ml = 0,025 l = 0,025 dm

3

 

                      Cm

NaOH

 = 0,1 

()*

J(

K

 

n = Cm  ∙ V 

 

n

I-63

= 0,025 dm

$

∙ 0,1

mol

dm

$

= 0,0025 mola  

 

1 mol (COOH)

2  

 – 2 mole NaOH 

x moli (COOH)

2

 – 0,0025 mola NaOH 

 

x = n

(N663)



=

0,0025

2

= 0,00125 mola 

 
Zadanie 54. 
Jaki  sprzęt  używa  się  do  miareczkowania.  Co  to  jest  titrant  i  gdzie  się  znajduje  w  czasie 
miareczkowania? 
 
Sprzęt: biureta umocowana w statywie, kolba stożkowa lub zlewka, pipeta 
 
titrant – odczynnik dodawany w postaci roztworu mianowanego tzn. roztworu o dokładnie znanym stężeniu. 
Znajduje się w biurecie i jest to roztwór którym miareczkujemy. 
 
Zadanie 55. 
W jaki sposób określamy punkt końcowy miareczkowania alkacymetrycznego – podaj minimum dwie 
metody.  
 
Za pomocą wskaźników chemicznych (metoda wizualna). 
Elektrometrycznie (potencjometrycznie). 
 
Zadanie 56. 
Zdefiniuj  związek  kompleksowy.  Jaka  reguła  analogiczna  do  reguły  oktetu  jest  w  przybliżeniu 
spełniana  przez  związki  kompleksowe  metali  przejściowych  (bloku  d).  Co  to  jest  liczba 
koordynacyjna? 
 
związek kompleksowy (koordynacyjny) to związek, w którego skład wchodzą jony kompleksowe, czyi jony 
zbudowane z atomów centralnych i ligandów.  
 
obowiązuje reguła 18ē 
 
liczba koordynacyjna to liczba określająca liczbę atomów (ligandów) bezpośrednio związanych z atomem 
centralnym poprzez wiązanie koordynacyjne. 
 
Zadanie 57. 
Podaj nazwy wymienionych związków kompleksowych: ........(wzory) i wzory następujących związków 
kompleksowych .....(nazwy) 
 
K[Al(OH)

4

] – tetrahydroksoglinian III) potasu 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

 

Ag(NH

3

)

2

]OH – wodorotlenek  diaminasrebra(I)

Na

3

[Ag(S

2

O

3

)

2

] – ditiosiarczanosrebrzan(I) sodu

[Co(NH

3

)

6

]

2

(SO

4

)

3

 – siarczan(VI) heksaaminakobaltu(III)

K3[Co(CN)

6

] – heksacyjanokobaltan(III) potasu, 

Na

3

[Cu(CN)

4

] – tetracyjanomiedzian(I)sodu, 

[Cu(H

2

O)

6

]SO

3

 – siarczan(IV) heksaakwamiedzi(II), 

 
Zadanie 58. 
Napisz wzory i nazwy kilku eterów koronowych i kryptandów. Z jakimi kationami te ligandy ch
tworzą kompleksy i jak proces ten zale
 

12-korona-4      15-korona-5           21
 
Ligandy te reagują chętnie z Na

+

, K

+

reagują. Wraz z wzrostem średnicy atomu kationu ro
 
Zadanie 59. 
Napisz wzory:  15-korona-5,  18-korona
ligandy chętnie tworzą kompleksy? Jak rozmiar kationu wpływa na ten proces?
 

           

 
          18-korona-6                          15
 
Ligandy te reagują chętnie z Na

+

, K

+

reagują. Wraz z wzrostem średnicy atomu kationu ro
 
Zadanie 60. 
Podaj  przykłady  związków  kompleksowych  wa
centralny w każdym z nich. Naszkicuj porfin
 
Związkami kompleksowymi ważnymi w układach biologicznych s
(atom centralny – Fe) oraz chlorofil (atom centralny 

 

Porfina 

 

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

 

diaminasrebra(I) 

ditiosiarczanosrebrzan(I) sodu 

siarczan(VI) heksaaminakobaltu(III) 

heksacyjanokobaltan(III) potasu,  

tetracyjanomiedzian(I)sodu,  

heksaakwamiedzi(II),  

Napisz wzory i nazwy kilku eterów koronowych i kryptandów. Z jakimi kationami te ligandy ch

 kompleksy i jak proces ten zależy od rozmiaru kationu? 

       

   

21-korona-7      kryptand(1,1,1)      kryptand(1,1,2)

+

. Związki te są „dopasowane rozmiarowo” do kationów z którymi 

rednicy atomu kationu rośnie także wielkość eterów koronowych i kryptandów.

korona-6,  kryptandu(2,2,2)  i  kryptandu(2,2,1).  Z  jakimi  kationami te 

 kompleksy? Jak rozmiar kationu wpływa na ten proces?

              

          

15-korona-5                      (2,2,2)kryptand                    

+

. Związki te są „dopasowane rozmiarowo” do kationów z którymi 

rednicy atomu kationu rośnie także wielkość eterów koronowych i kryptandów.

zków  kompleksowych  ważnych  w  układach  biologicznych.  Podaj  atom

dym z nich. Naszkicuj porfinę. Co to jest koryna? Wymień nazwy

ż

nymi w układach biologicznych są: kompleks hemoglobiny i mioglobiny 

chlorofil (atom centralny – Mg). 

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

20 

Napisz wzory i nazwy kilku eterów koronowych i kryptandów. Z jakimi kationami te ligandy chętnie 

 

7      kryptand(1,1,1)      kryptand(1,1,2)          kryptand(2,2,1) 

 „dopasowane rozmiarowo” do kationów z którymi 

koronowych i kryptandów. 

6,  kryptandu(2,2,2)  i  kryptandu(2,2,1).  Z  jakimi  kationami te 

 kompleksy? Jak rozmiar kationu wpływa na ten proces? 

          

 

                   (2,2,1)kryptand 

 „dopasowane rozmiarowo” do kationów z którymi 

 eterów koronowych i kryptandów. 

nych  w  układach  biologicznych.  Podaj  atom  (jon) 

 nazwy dwu kofaktorów B

12

: kompleks hemoglobiny i mioglobiny 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

 

Koryna - ligand ekwatorialny, część
atomem kobaltu. 
 
Kofaktory B

12

: cyjanokobalamina, metylokobalamina

 
Zadanie 61. 
Zdefiniuj  liczbę  koordynacyjną  kompleksu.  Napisz  wzory  i  nazwy  ligandów  jedno
wielokleszczowych. Podaj wzór EDTA.
 
Liczba koordynacyjna to liczba okreś
poprzez wiązanie koordynacyjne. 
 
ligandy jednokleszczowe – koordynuj
(chloro-), CN

-

 (cyjano-) 

ligandy wielokleszczowe – koordynuj
 
CH

2

 – NH

2

  

 | 
CH

2

 – NH

 

EDTA (kwas etylenodiaminotetraoctowy

 
Zadanie 62. 
Naszkicuj  typową  strukturę  kompleksu  o liczbie koordynacyjnej  6 i  4. Podaj 
nawiązujące do nazw odpowiednich brył geometrycznych.
 

                                          

       tetraedr                                          
 
Zadanie 63. 
Nazwij związki kompleksowe (będą
 
Na[Al(OH)

4

] – czterohydroksyglinian sodu

Mg[Al(OH)

4

]

2

 – bis(czterohydroksyglinian) magnezu 

[CoCl

2

(NH

3

)

4

]Cl – chlorek dwuchloroczteroaminakobaltu(III)

K

3

[Fe(CN)

6

] – sześciocyjanożelazian(III) potasu

K[Co(CN)(CO)

2

NO] – cyjanodwukarbonylonitrozylokobaltan(II) potasu 

[Pt(NH

3

)

6

]Cl

4

 – chlorek sześcioaminaplatyny(IV)

K3[CoCl

4

] – czterochlorokobaltan(II) potasu

Na

2

[CoF

6

] – sześciofluorokobaltan(IV) sodu

K[AuBr

4

] – czterobromozłocian(III) potasu

K[BiI

4

] – czterojodobizmutan(II) potasu

Li

2

[Sn(OH)

6

] – sześciohydroksycynian(IV) litu

[Co(H

2

O)

6

]Cl

2

 - chlorek sześcioakwakobaltu(II)

[Ni(NH

3

)

6

]

2

[Fe(CN)

6

] – sześciocyjano

(NH

4

)

2

[(Ni(C

2

O

4

)

2

] – dwuszczawianoniklan(II) amonu

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

 

ęść

 budująca witaminę B

12

.  Układ koryny związany jest kompleksowo z 

: cyjanokobalamina, metylokobalamina 

  koordynacyjną  kompleksu.  Napisz  wzory  i  nazwy  ligandów  jedno

wielokleszczowych. Podaj wzór EDTA. 

koordynacyjna to liczba określająca liczbę atomów bezpośrednio połączonych z atomem centralnym 

koordynujące jedną parą elektronową np. H

2

O (akwa), CO

koordynujące dwiema, trzema itd. parami elektronowymi

kwas etylenodiaminotetraoctowy) 

 

  kompleksu  o liczbie koordynacyjnej  6 i  4. Podaj  nazwy takich  struktur, 

ce do nazw odpowiednich brył geometrycznych. 

                                          

 

                                                               oktaedr 

ę

dą podane wzory prostych związków kompleksowych)

czterohydroksyglinian sodu 

bis(czterohydroksyglinian) magnezu  

chlorek dwuchloroczteroaminakobaltu(III) 

elazian(III) potasu 

cyjanodwukarbonylonitrozylokobaltan(II) potasu  

cioaminaplatyny(IV) 

czterochlorokobaltan(II) potasu 

ciofluorokobaltan(IV) sodu 

czterobromozłocian(III) potasu 

terojodobizmutan(II) potasu 

ciohydroksycynian(IV) litu 

cioakwakobaltu(II) 

ciocyjanożelazian(II) sześcioaminaniklu(II) 

dwuszczawianoniklan(II) amonu 

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

21 

zany jest kompleksowo z 

  kompleksu.  Napisz  wzory  i  nazwy  ligandów  jedno-,  dwu-  i 

czonych z atomem centralnym 

, CO (karbonyl), Cl

-

 

dwiema, trzema itd. parami elektronowymi np. etylrnodiamina 

nazwy takich  struktur, 

zków kompleksowych) 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

 

Hg[Fe(CO)

4

] – czterokarbonylożelazian(II) rt

[CrCl(NH

3

)

5

 ]Cl

2

 - chlorek chloropię

 
Zadanie 64. 
Wymień  aminokwasy,  których  reszty  najcz
metaloproteinach. Naszkicuj przykład jednego z takich kompleksów.
 
metaloproteiny [gr.], białka połączone z jonami metali (gł. 
wchodzą w skład układów enzymatycznych lub magazynuj
aminokwasy, których reszty najczęściej wyst
glutamina, metionina 
 

 
Zadanie 65. 
Podaj  nazwy  metaloprotein  wykorzystywanych  przez  organizmy 
Scharakteryzuj  centra  aktywne  tych metaloprotein.  Jakie ligandy wi
układach? 
 
hemoglobina (w centrum aktywnym 
hemocyjanina (w centrum aktywnym 
hemerytryna (w centrum aktywnym 
 
najczęstszymi ligandami są gruby karboksylowe kwasu glutaminowego i asparaginowego, grupa fenolowa 
tyrozyna 
 
Zadanie 66. 
Jak  na  podstawie  standardowych  potencjałów  redukcyjnych  mo
redoks? 
 
Jeżeli z dwóch półogniw zestawi się
proces redukcji, a w półogniwie o potenc
przebiegu reakcji sumarycznej w ogniwie.
 
Zadanie 67. 
Zdefiniuj stopień utlenienia, utleniacz i reduktor.
 
stopień  utlenienia  to  liczba  ładunków  elementarnych,  jakie  byłyby  zwi
wszystkie wiązania w cząsteczce, w skład której wchodzi, były wi
 
utleniacz to substancja ulegająca redukcji, przejmuj
 
reduktor to substancja ulegająca utlenieniu, od
 
Zadanie 68. 
W  jaki  prosty  sposób  można  uszeregowa
utlenionego. Utwórz taki szereg i oblicz stopnie utlenienia atomu w
 
Im więcej dany związek posiada atomów

                                                 
                                                                                      -IV                            

CH

4

          

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

 

ż

elazian(II) rtęci(II) 

chlorek chloropięcioaminachromu(III) 

  aminokwasy,  których  reszty  najczęściej  występują  w  charakterze  ligandów  w 

metaloproteinach. Naszkicuj przykład jednego z takich kompleksów. 

ą

czone z jonami metali (gł. żelaza, magnezu, miedzi, cynku i manganu); 

 w skład układów enzymatycznych lub magazynują metale w organizmie, np. ferrytyna.

ęś

ciej występują w charakterze ligandów w metaloproteinach

glutamina 

Podaj  nazwy  metaloprotein  wykorzystywanych  przez  organizmy  żywe  do  transportu  tlenu. 
Scharakteryzuj  centra  aktywne  tych metaloprotein.  Jakie ligandy wiążą  atomy  (jony) 

(w centrum aktywnym - Fe ) 

hemocyjanina (w centrum aktywnym - Cu ) 

(w centrum aktywnym - Fe ) 

 gruby karboksylowe kwasu glutaminowego i asparaginowego, grupa fenolowa 

Jak  na  podstawie  standardowych  potencjałów  redukcyjnych  można  przewidzie

eli z dwóch półogniw zestawi się jedno ogniwo, to w półogniwie o wyższym potencjale b

proces redukcji, a w półogniwie o potencjale niższym – proces utleniania, co jednoznacznie okre
przebiegu reakcji sumarycznej w ogniwie. 

 utlenienia, utleniacz i reduktor. 

to  liczba  ładunków  elementarnych,  jakie  byłyby  związana  z 

steczce, w skład której wchodzi, były wiązaniami jonowymi.

ca redukcji, przejmująca elektrony i obniżająca swój stopie

ca utlenieniu, oddająca elektrony i podwyższająca swój stopie

na  uszeregować  związki  organiczne  pod  od  najmniej  do  najbardziej 

utlenionego. Utwórz taki szereg i oblicz stopnie utlenienia atomu węgla. 

atomów tlenu, a mniej wodoru tym jest bardziej utleniony

IV                            -II                                                0                                     +II   

          CH

3

OH          HCHO          HCOOH 

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

22 

  w  charakterze  ligandów  w 

elaza, magnezu, miedzi, cynku i manganu); 

 metale w organizmie, np. ferrytyna. 

ligandów w metaloproteinach: cysteina, 

ywe  do  transportu  tlenu. 

  atomy  (jony)  metalu w  tych 

 gruby karboksylowe kwasu glutaminowego i asparaginowego, grupa fenolowa 

rzewidzieć  kierunek  reakcji 

szym potencjale będzie zachodzić 

proces utleniania, co jednoznacznie określa kierunek 

zana  z  danym  atomem,  gdyby 

zaniami jonowymi. 

ca swój stopień utlenienia. 

ca swój stopień utlenienia. 

zki  organiczne  pod  od  najmniej  do  najbardziej 

tym jest bardziej utleniony. 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

23 

 

 

Zadanie 69. 
Napisz równania procesów utleniania-redukcji z bilansem elektronowym.  
a) KMnO

4

 + HCl → Cl

2

 + ... ....;  

b) KMnO

4

 + FeSO

4

 + H

2

SO

4

 → MnSO

4

 + ......  

c) Cu(OH)

2

 + CH

3

CHO + NaOH → CH

3

COONa + ... ......;  

d) KMnO

4

 + H

2

O

2

 + H

2

SO

 O

2

 + ........;  

e) K

2

Cr

2

O

7

 + CH

3

CH

2

OH + H

2

SO

4

 → CH

3

CHO + Cr

2

(SO

4

)

3

 + .... 

 

         

                VII 

 

 -I 

II                       

a)

 

2KMnO

4

 + 16HCl → 5Cl

2

 + 2MnCl

2

 + 2KCl + 8H

2

Mn

VII

 + 5e → Mn

II

   /·2   redukcja 

2Cl

-I

 - 2e → 2Cl

0

      /·5   utlenianie 

 

          VII 

 

II 

 

                II 

 

 

      III 

b)

 

2KMnO

4

 + 10FeSO

4

 + 8H

2

SO

4

 → 2MnSO

4

 + K

2

SO

4

 + 5Fe

2

(SO

2

)

3

 + 8H

2

O  

Mn

VII

 + 5e → Mn

II

   /·2   redukcja 

2Fe

II

 - 2e → 2Fe

0

        /·5   utlenianie 

 

      II 

 

      I 

 

 

III 

             I                                 

c)

 

2Cu(OH)

2

 + CH

3

CHO + NaOH → CH

3

COONa + Cu

2

O + 3H

2

C

I

 - 2e → C

III

                utlenianie 

2Cu

-I

 + 2e → 2Cu

III 

      redukcja 

 

                                    VII 

 

 -I 

 

       0 

 

         II 

d)

 

2KMnO

4

 + 5H

2

O

2

 + 3H

2

SO

 5O

2

 + K

2

SO

4

 + 2MnSO

4

 + 8H

2

Mn

VII

 + 5e → Mn

II

   /·2   redukcja 

2O

-I

 - 2e → 2O

0

        /·5   utlenianie 

 

                  

           VI 

 

    -I 

 

 

                 I 

                   III 

e)

 

K

2

Cr

2

O

7

 + 3CH

3

CH

2

OH + 4H

2

SO

4

 → 3CH

3

CHO + Cr

2

(SO

4

)

3

 + K

2

SO

4

 + 7H

2

2Cr

VI

 + 6e → 2Cr

III

   /·1   redukcja 

C

-I

 - 2e → C

I

        /·3   utlenianie 

 
Zadanie 70. 
Wyjaśnij  jakie  procesy  chemiczne  zachodzą  w  czasie  oczyszczania  zaśniedziałych  przedmiotów 
srebrnych  ułożonych  na  płytce  aluminiowej  w  naczyniu  wypełnionym  solanką.  Jaka  jest  rola  NaCl? 
Ag

+

 + e

-

 = Ag

o

 ; E

o

 (Ag

+

/Ag

o

) = 0,80 V ; Al

3+

 + 3e

-

 = Al

o

 ; E

o

 (Al

3+

/Al

o

) = -1,67 V 

 
Ciemny nalot na przedmiotach srebrnych to głównie siarczek srebra Ag

2

S (obok tlenków i chlorków). 

Wskutek kontaktu srebra z glinem podczas oczyszczania uwalniane są elektrony:  

Al - 3e → Al

3+

 

które umożliwiają redukcję siarczku srebra do srebra przy jednoczesnym wydzielaniu gazu – siarkowodoru:  

Ag

2

S + 2H

2

O + 2e → 2Ag + H

2

S + 2OH

 

Reakcje te są możliwe, ponieważ glin jest metalem bardziej aktywnym od srebra i ulega procesowi 
utleniania, umożliwiając redukcję srebra związanego w siarczku srebra.  
Roztwór chlorku sodu jest elektrolitem w zbudowanym ogniwie. Ułatwia transport elektronów i jonów w 
układzie.  
 
Zadanie 71. 
Jakie wnioski co do natury procesu korozji żelaza wynikają z obserwacji że (I) gwóźdź rdzewieje 
szybciej gdy jest wilgotny; (II) rdzewieje jeszcze szybciej, gdy jest zanurzony w solance. Napisz reakcje 
jakie zachodzą w czasie korozji żelaza. 
 
Warunkiem koniecznym do powstania rdzy jest obecność wody i tlenu. Pozostające w kontakcie z wodą i 
tlenem atmosferycznym żelazo przechodzi powoli w trudno rozpuszczalny wodorotlenek żelaza (II). 
Powstaje ogniwo (zachodzą reakcje utleniania-redukcji). 
W mikroogniwie zachodzą reakcje: 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

24 

 

Fe – 2e → Fe

2+

 

2H

2

O + O

2

 + 4e → 4OH

Fe

2+

 + 2OH

-

 → Fe(OH)

2

     Fe(OH)

 Fe(OH)

3

 → węglany i tlenki Fe(II) i Fe(III) 

 
Rolę elektrolitu odgrywa woda, obecność dodatkowych jonów tylko przyspiesz korozję żelaza. 
 
Zadanie 72. 
Napisz reakcje jakie zachodzą na elektrodach akumulatora ołowiowego w czasie jego pracy. Która z 
elektrod jest anodą, która katodą i jakie są ich znaki (+,-) ? 
  
reakcja katodowa: (+) redukcja 
PbO

2

 + 2e + H

2

SO

4

 +2H

+

 → PbSO

4

 + 2H

2

(Pb

IV

 + 2e → Pb

II

 
reakcja anodowa: (-) utlenianie 
Pb + H

2

SO

4

 → PbSO

4

 + 2e + 2H

+

 

(Pb

0

 - 2e → Pb

II

 
Zadanie 73. 
Co się stanie  
a) gdy płytkę cynkową zanurzymy w roztworze CuSO

4

;  

b) gdy płytkę miedzianą zanurzymy w roztworze ZnSO

4

 

a)

 

miedź zredukuje się do metalicznej miedzi a cynk przejdzie do roztworu 
Cu

2+

 + Zn → Cu + Zn

2+

 

b)

 

reakcja nie zajdzie 

 
Zadanie 74. 
Napisz równania reakcji (jeśli reakcja zachodzi):  
a) Na + H

2

O;  

b) Ag + HCl;  
c) Cu + H

2

SO

4

;  

d) Mg + HCl;  
e) Ag + HNO

3

;  

f) Cu + HCl.  
Czy te reakcje są procesami red-oks?  
Jeśli  tak,  wskaż  utleniacz  i  reduktor.  Dlaczego  niektóre  z  tych  reakcji  nie  zachodzą  i  jak  można  to 
przewidzieć?  
 
a) 2Na + 2H

2

O → 2NaOH + H

2

 

b) Ag + HCl → reakcja nie zachodzi  
c) Cu + 2H

2

SO

4

 → CuSO

4

 + SO

2

 + 2H

2

d) Mg + 2HCl → MgCl

2

 + H

2

 

e) Ag + 4HNO

3

 → 3Ag(NO

3

)

2

 + NO + 3H

2

f) Cu + HCl → reakcja nie zachodzi  

 

reakcje redoks: 

     0                    VI                      II                       IV 

Cu + 2H

2

SO

4

 → CuSO

4

 + SO

2

 + 2H

2

reduktor – Cu 
utleniacz – S  

 
   0                      V                          II                                 II 

Ag + 4HNO

3

 → 3Ag(NO

3

)

2

 + NO + 3H

2

reduktor – Ag 
utleniacz – N  
 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

 

Czy reakcja zajdzie można przewidzie
związku musi posiadać mniejszy potencjał standardowy ni
 
Zadanie 75. 
W jaki sposób wyznacza się potencjały redukcyjne półogniw?.
 
Nie można obliczyć ani wyznaczyć bezwzgl
stosunku do pewnego potencjału wzorcowego. Oznacza to 
tego samego półogniwa wzorcowego. Za taki 
Półogniwo wodorowe jest to płytka platynowa 
 
Zadanie 76. 
Omów budowę i działanie ogniwa Daniella (miedziowo
 

 
Ogniwo Daniella to ogniwo galwaniczne, w którym pierwsze półogniwo stanowi elektroda cynkowa 
zanurzona w roztworze siarczanu cynku ZnSO
siarczanu miedzi CuSO

4

. W ogniwie tym oba półogniwa nie stykaj

połączone kluczem elektrolitycznym, najcz
agarze. Klucz elektrolityczny uniemo
gromadzeniu się nadmiaru ładunku ujemnego b
katodę. 
Procesy elektrodowe: 
anoda cynkowa: Zn – 2e → Zn

2+

 

katoda miedziowa: Cu

2+

 + 2e → Cu 

schemat ogniwa: Zn|Zn

2+

||Cu

2+

|Cu 

 
Zadanie 77. 
Podaj  wzór  NAD

+

  i  NADH  (wystarczy  wzór  redoksowo  aktywnej  cz

można  rozpoznać  na  podstawie  samego  wzoru,  która  forma  jest  utleniona  a  która  zredukowana. 
Napisz reakcję, w której NAD

+

 jest utleniaczem, np. reakcj

 

Zredukowana – posiada dodatkowy wodór, a w utlenionej go brak.
 

NAD

+

 + CH

3

CH

2

OH 

 

JqrsJW-X- 

-*&)r)*)R-

tuuuuuuuv  CH

 
Zadanie 78. 
Na czym polega ekstrakcja. Wymie
ciecz-ciecz. Jaki warunek muszą spełnia

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

 

na przewidzieć na podstawie szeregu aktywności. Reagent wypieraj

 mniejszy potencjał standardowy niż drugi atom. 

 potencjały redukcyjne półogniw?. 

bezwzględnej wielkości potencjałów ogniw, dlatego mi

stosunku do pewnego potencjału wzorcowego. Oznacza to że każdy z układów musi 

półogniwa wzorcowego. Za taki przyjęto półogniwo wodorowe. Przypisano mu 

Półogniwo wodorowe jest to płytka platynowa opłukiwana wodorem. 

 i działanie ogniwa Daniella (miedziowo-cynkowego). 

 

ogniwo galwaniczne, w którym pierwsze półogniwo stanowi elektroda cynkowa 

zanurzona w roztworze siarczanu cynku ZnSO

4

, a drugie elektroda miedziana zanurzona w roztworze 

. W ogniwie tym oba półogniwa nie stykają się ze sobą bezpoś

czone kluczem elektrolitycznym, najczęściej wykonanym z roztworu chlorku potasu (KCl) w agar

uniemożliwia mieszanie się roztworów elektrolitów oraz zapobiega 

 nadmiaru ładunku ujemnego bądź dodatniego w zależności czy rozpatrujemy anod

 

i  NADH  (wystarczy  wzór  redoksowo  aktywnej  części  cząsteczki).  Wyja

  na  podstawie  samego  wzoru,  która  forma  jest  utleniona  a  która  zredukowana. 

jest utleniaczem, np. reakcję enzymatycznej dehydrogenacji alkoholu.

 

posiada dodatkowy wodór, a w utlenionej go brak. 

CH

3

CHO + H

+

 + NADH 

Na czym polega ekstrakcja. Wymień prosty sprzęt laboratoryjny stosowany do ekstrakcji w układzie 

ą

 spełniać ciecze w przypadku ekstrakcji w układzie ciecz

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

25 

Reagent wypierający atom z 

atego mierzy się je w 

z układów musi być mierzony według 

półogniwo wodorowe. Przypisano mu wartość 0. 

ogniwo galwaniczne, w którym pierwsze półogniwo stanowi elektroda cynkowa 

miedziana zanurzona w roztworze 

 bezpośrednio lecz są 

ciej wykonanym z roztworu chlorku potasu (KCl) w agar-

 roztworów elektrolitów oraz zapobiega 

ci czy rozpatrujemy anodę czy 

ci  cząsteczki).  Wyjaśnij  jak 

  na  podstawie  samego  wzoru,  która  forma  jest  utleniona  a  która  zredukowana. 

 enzymatycznej dehydrogenacji alkoholu. 

laboratoryjny stosowany do ekstrakcji w układzie 

 ciecze w przypadku ekstrakcji w układzie ciecz-ciecz? 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

26 

 

 
Ekstrakcja jest operacją służącą do rozdzielania mieszanin ciął stałych lub cieczy. Rozdział następuje przez 
rozpuszczenie niektórych składników mieszaniny w cieczach zwanych rozpuszczalnikami. Proces ekstrakcji 
może  zachodzić  w  układach  dwufazowych-  ciało  stałe-ciecz  lub  ciecz-ciecz.  Wynikiem  procesu  ekstrakcji 
ciecz-ciecz jest układ dwóch niemieszających się cieczy,  które rozdziela się najczęściej w procesie filtracji 
lub odwirowania. 
Ekstrakcję w układzie ciecz-ciecz przeprowadza się w rozdzielaczach. 
W przypadku ekstrakcji dwóch cieczy dobiera się taki rozpuszczalnik, który nie miesza się z tą cieczą, a 
dobrze rozpuszcza się interesujący nas zawarty w niej składnik. 
 
Zadanie 79. 
Podaj  przykład  ekstrakcji  w  układzie  ciało  stałe-ciecz  i  ekstrakcji  w  układzie  ciecz-ciecz.  Jakie 
substancje są w tym konkretnym przypadku ekstrahowane. 
 
przykład ekstrakcji w układzie ciało stałe-ciecz: proces parzenia herbaty lub kawy 
przykład ekstrakcji w układzie ciecz-ciecz: wydzielanie olejków aromatycznych z wodnych zawiesin 
rozdrobnionych roślin. 
 
Zadanie 80. 
Wyjaśnij znaczenie terminu destylacja frakcyjna. Opisz aparaturę stosowaną do destylacji. Jak można 
przedestylować związek trudno lotny, łatwo rozpadający się w wysokich temperaturach? 
 
destylacja frakcyjna – proces stosowany do rozdzielania mieszanin cieczy (np. ropy naftowej) polegający na 
wielokrotnym podgrzewaniu, odparowywaniu i skraplaniu. Dobry rozdział uzyskuje się stosując podłączone 
do naczyń destylacyjnych długie kolumny rektyfikacyjne, wypełnione złożami. Można prowadzić destylacje 
pod niskim ciśnieniem. 
 
Zadanie 81. 
Opisz  chromatografię  cienkowarstwową.  Jaki  parametr  charakteryzuje  dany  związek  chemiczny  w 
chromatografii cienkowarstwowej. 
 
chromatografia cienkowarstwowa (TLC) w której fazę nieruchomą nanosi sie w postaci cienkiej 
równomiernej warstewki na płytkę aluminiową lub z tworzywa sztucznego. Jest ona odmianą chromatografii 
podziałowej. Fazę nieruchomą stanowi warstwa sorbentu typu krzemionki lub tlenku glinu, naniesiona na 
płytkę szklaną. Faza ruchoma to rozpuszczalnik wędrujący na zasadzie sil kapilarnych. 
 
parametrem jest współczynnik Rf   Rf=a/b  
stosunek drogi przebytej przez środek pasma stężeniowego substancji a do drogi czoła fazy ruchomej b 
 
Zadanie 82. 
Opisz  chromatografię  kolumnową.  Jaki  parametr  charakteryzuje  dany  związek  chemiczny  w 
chromatografii kolumnowej? Co to jest chromatografia gazowa? 
 
Chromatografia kolumnowa – metoda chromatograficzna polegająca na rozdzielaniu mieszanin poprzez 
wprowadzanie jej na stałą fazę stacjonarna umieszczona w cylindrycznej kolumnie i rozdzieleniu jej na 
składniki przy użyciu ciekłej fazy ruchomej wprowadzonej z odpowiedniego zbiornika lub dolewanej 
bezpośrednio na kolumnę. przepływ fazy ruchomej może być wymuszony lub grawitacyjny. czas retencji 
 
Chromatografia gazowa - analityczna technika chromatograficzna w której faza nośną jest gaz (hel, argon, 
wodór) technika ta umożliwia procentowe ustalenie składu mieszanki związków chemicznych, w których 
występuje ich nawet kilkaset. 
 
Zadanie 83. 
Wyjaśnij procesy jakie zachodzą w czasie przepuszczania solanki (roztwór NaCl)  
a) przez złoże kationitu;  
b) przez złoże anionitu.  

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

27 

 

Co wycieka z kolumny wypełnionej  
a) anionitem; 
b) kationitem;  
c) mieszaniną kationitu i anionitu? 
 
Podczas przepływu roztworu NaCl przez kationit jony Na+ łączą się z grupami kwasowymi na powierzchni 
wypełnienia kationitu (np. -SO

3

H, -PO

3

H, -COOH, SH) wypierając wodór 

NaCl ↔ Na

+

 + Cl

-

 

wymieniacz-H + Na

+

 → wymieniacz- Na + H

Z kationitu wycieka zatem roztwór HCl  
 
Podczas przepływu roztworu NaCl przez anionit jony Cl

-

 łączą się z grupami o własnościach zasadowych na 

powierzchni wypełnienia anionitu  (np. -NH3, =NH2, ≡NH) dając grupy OH

-

 

NaCl ↔ Na

+

 + Cl

-

 

wymieniacz-OH + Cl

-

 → wymieniacz-Cl + OH

-

 

Z anionitu wycieka zatem roztwór NaOH  
 
Z mieszaniny kationitu i anionitu wycieka tylko woda. 
 
Zadanie 84. 
Białka  mogą  być  rozdzielane  między  innymi  przez  elektroforezę  i  chromatografię  jonowymienną. 
Wyjaśnij na czym polegają te metody. Dlaczego pH wpływa na rozdział białek tymi metodami? 
 
Elektroforeza - technika analityczna, stosowana w chemii i biologii molekularnej, zwłaszcza w genetyce. Jej 
istotą jest rozdzielenie mieszaniny związków chemicznych na możliwie jednorodne frakcje przez 
wymuszanie wędrówki ich cząsteczek w polu elektrycznym. 
Cząsteczki różnych substancji różnią się zwykle ruchliwością elektroforetyczną. Parametr ten jest w 
przybliżeniu wprost proporcjonalny do ładunku elektrycznego cząsteczki i odwrotnie proporcjonalny do jej 
wielkości. Zależy także od kształtu cząsteczki. 
Istnieje wiele wariantów tej techniki. W zależności od ośrodka, w którym następuje rozdział wyróżnić 
można elektroforezę bibułową (dziś już przestarzałą i praktycznie nie używaną), żelową i kapilarną. 
 
Chromatografia jonowymienna to rodzaj cieczowej chromatografii kolumnowej. Jest to metoda 
preparatywna używana do wydzielenia z mieszaniny żądanej substancji. 
W tej metodzie chromatografii faza stacjonarna, złoże, jest obdarzona ładunkiem. Stanowi je zazwyczaj 
ż

ywica jonowymienna, zawierająca obdarzone ładunkiem grupy funkcyjne, oddziałujące z przeciwnie 

naładowanymi grupami związków, które mają zostać zatrzymane przez nośnik: 
pozytywnie naładowany jonowymieniacz (anionit) wiąże aniony 
negatywie naładowany jonowymieniacz (kationit) wiąże kationy. 
Związki związane z jonowymieniaczem mogą być wymyte z kolumny przez stopniową elucję, a także 
poprzez zmianę stężenia soli lub pH. 
 
Tego rodzaju chromatografii używa się do oddzielania takich związków jak aminokwasy, peptydy i białka. 
Chromatografia jonowymienna jest powszechnie stosowana do oczyszczania białek w systemie FPLC. 
 
Zadanie 85. 
Jakie  warunki  musi  spełniać  ośrodek,  w  którym  zachodzi  elektroforeza?  Podaj  przykład  takiego 
ośrodka.  Od  czego  zależy  szybkość  poruszania  się  składników  próbki  w  czasie  elektroforezy?  Jakie 
substancje nie mogą być rozdzielane tą metodą? 
 
Ośrodek musi utrudniać dyfuzję i konwekcję. Musi także istnieć pole elektryczne. Przykładem może być żel 
lub kapilara. 
 
Czynniki wpływające na elektroforezę: 
zewnętrzne – różnica potencjałów, natężenie prądu, pH, siła jonowa roztworu, temperatura. lepkość roztworu 
wewnętrzne – ładunek, masa, zdolność do dysocjacji 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

28 

 

Tą metodą nie można rozdzielać substancji niejonowych, zbudowanych z cząstek obojętnych. 
 
Zadanie 86. 
Wyjaśnij  znaczenie  terminu  chromatografia  żelowa  (sączenie  molekularne).  Jeśli  tą  metodą 
rozdzielamy mieszaninę 3 polimerow (np. białek) o różnych masach cząsteczkowych 10, 50 i 250 kDa, 
w  jakiej  kolejności  składniki  tej  mieszaniny  opuszczą  kolumnę  chromatograficzną?  Który  z  nich 
będzie miał najdłuższy czas retencji? 
 
Chromatografia żelowa  metoda będąca odmianą chromatografii cieczowej. Polega na wprowadzeniu 
badanego roztworu na kolumnę wypełnioną usieciowanym, obojętnym chemicznie złożem i eluowaniu 
kolumny tym samym rozpuszczalnikiem. Rozdział związków dotyczy prawie wyłącznie związków 
wielkocząsteczkowych i polega na frakcjonowaniu cząsteczek pod kątem różnicy ich masy i kształtu. 
Większe cząsteczki migrują przez kolumnę szybciej, a mniejsze wolniej. Wymywanie następuje w 
kolejności malejących rozmiarów cząsteczek. Próbka jest wymywana przed rozpuszczalnikiem. Skutkiem 
tego, czasy retencji są stosukowo krótkie. 
 
Kolejność opuszczania kolumny chromatograficznej: 250 kDa, 50 kDa, 10 kDa. Najdłuższy czas retencji 
będzie miał polimer o masie 10 kDa. 
 
Zadanie 87. 
Opisz technikę wysokosprawnej (wysokociśnieniowej) chromatografii cieczowej (HPLC). Czym góruje 
ona nad zwykłą chromatografią cieczową? Jaki parametr charakteryzuje daną substancję w HPLC. 
 
Chromatografię przeprowadza sie w kolumnach ze stali nierdzewnej. Kolumny wypełnia się fazami 
stacjonarnymi specjalnie przygotowanymi do poszczególnych procesów chromatograficznych. Zdolność 
rozdzielania układu zależy od jednorodności drobnioziarnistego tlenku glinu stosowanego jako wypełnienie 
kolumny. Potrzebne jest nadciśnienie ułatwiające przepływ cieczy przez kolumny. Nadciśninie uzyskuje się 
za pomocą odpowiedniej pompy i ustala wymaganą wartość w grancach 6,8-41,2 MPa, Przed naniesieniem 
substancji. Zainstalowane detektory mierzą róznice  w absorpcji przy wybranych wybranych długościach fal 
lub róznicę w wartości refrakcji pomiędzy sygnałem odniesienia przechodzącym od zastosowanego 
rozpuszczalnika i sygnałem opuszczającego kolumnę wycieku. 
 
Umozliwia szybki, zautomatyzowany i precyzyjy rozdział związków, łatwe stosowanie gradientów, 
powtarzalność czasów retencji, ilościowe oznaczanie związków (pole powierzchnii nad pikiem), 
zastosowanie chiralnego złoża umozliwia rozdział enancjomerów. 
 
Daną substancję w HPLC charakteryzuje czas retencji. 
 
Zadanie 88. 
W  jakich  metodach  analitycznych  dana  substancja  charakteryzuje  się  czasem  retencji,  a  w  jakich 
współczynnikiem R

f

?: 

a) chromatografia kolumnowa,  
b) chromatografia cienkowarstwowa,  
c) chromatografia gazowa,  
d) analiza elementarna,  
e) elektroforeza kapilarna,  
f) chromatografia bibułowa.  
Wyjaśnij pojęcia czasu retencji i R

f

Uwaga! Nie wszystkie wymienione metody charakteryzują się czasem retencji lub R

f

 

a)

 

chromatografia kolumnowa – czas retencji  

b)

 

chromatografia cienkowarstwowa – Rf  

c)

 

chromatografia gazowa – czas retencji 

d)

 

analiza elementarna – brak  

e)

 

elektroforeza kapilarna - Rf 

f)

 

chromatografia bibułowa – czas retencji 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

29 

 

 
Czas retencji jest to czas zatrzymania składników próbki przez kolumnę 
Rf  jest to współczynnik będący stosunkiem drogi przebytej przez próbkę do drogi przebytej przez 
rozpuszczalnik. 
 
Zadanie 89. 

Wymień rodzaje promieniowania elektromagnetycznego (widmo promieniowania elektromagnetycznego)  
i jego oddziaływanie na materię. 

 
Rodzaje promienia elektromagnetycznego w zalezności od energii fotonów ( zaczynając od najwyższej 
energii fotonów) 
promieniowanie gamma 
promieniowanie X 
ultrafioletowe UV 
ś

wiatło widzialne 

mikrofale 
promieniowanie radiowe 
 
Fotony moga oddziaływać z atomami warstwy, przez która przechodzą na drodze procesów: zjawisko 
fotoelektryczne, zjawisko Thomasa i Comptonam, kreacja i anihilacja par. 
 
Zadanie 90. 
Na czym polega zjawisko fluorescencji? 
 
Fluorescencja jest to zjawisko wydzielania przez oznaczona substancję promieniowania widzialnego pod 
wpływem naświetlania światelm nadfioletowym. Promieniowanie nadfioletowe lub widzialne pochłonięte 
przez cząsteczki substancji oznaczonej moż spowodować przejście ich  w stan o wyzszej energii. Podczas 
powrotu do stanu pierwotnego oddają one nadmiar energii w postaci promieniowania o większej długości 
fali niż promieniowanie wzbudzajace. 
 
Zadanie 91. 
Wymień  elementy  spektrofotometru  absorpcyjnego  w  kolejności  wynikającej  z  drogi  światła  przez 
instrument.  Wyjaśnij  zasadę  działania  monochromatora.  Jakie  dwie  części  musi  posiadać 
monochromator? 
 
ź

ródło promieniowania 

monochromator 
komora próbki z kuwetami pomiarowymi zawierającymi próbki ciekłe i gazowe 
detektor promieniowania 
układ pomiarowy 
 
Zadaniem monochromatora jest rozszczepienie promieniowania polichromatycznego, emitowanego przez 
ź

ródło promieniowania i wyodrębnienie z otrzymanego widma fragmentu zawierającego promieniowanie o 

żą

danej długości fali. Monochromator musi zawierać dwie szczeliny (wejściową i wyjściową). 

 
Zadanie 92. 
Jak jest zbudowany spektrofotometr diodowy? 
 
1 – źródło promieniowania, 2 – próbka, 3 – polichromator, 4 – detektor z matrycy diodowej 
 
Zbudowany jest z zespołów detektorów. Każdy z nich ułożony co kilka nm. Każda długość fali ma swój 
detektor. Zaletą jest szybkość jego działania. 
 
 
 
 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

30 

 

Zadanie 93. 
Jakich specyficznych informacji dostarcza widmo mas? 
 
Możemy na jego podstawie wnioskować jaka była masa cząsteczkowa analizowanego związku chemicznego 
lub jego fragmentu. Na podstawie masy kationów i anionów wybijanych na skutek jonizacji próbki. 
 
Zadanie 94. 
Co rozumiemy przez zakres daktyloskopowy w widmie absorpcyjnym w podczerwieni? Jakich innych 
informacji dostarczają widma absorpcyjne w podczerwieni. 
 
Zakres daktyloskopowy w podczerwieni występuje na skutek różnych właściwości widm oraz rodzajów 
aparatury. 
Wyróżniamy trzy zakresy podczerwieni: zakres bliskiej podczerwieni- użyteczny w chemii, Drugi zakres 
odpowiadający liczbom falowym w którym występują podstawowe oscylacje odpowiadające poszczególnym 
grupom atomów i cząsteczek oraz trzeci zakres tzw. daleka podczerwień, mało wykorzystywana w analizie 
chemicznej. 
Widma umożliwiają nie tylko identyfikację i oznaczanie substancji głównie organicznych, ale również 
oznaczanie ich struktury. 
 
Zadanie 95. 
Jakich  informacji  dostarcza  rozszczepienie  sygnałów  w  widmie 

1

H  NMR  (magnetyczny  rezonans 

jądrowy)? 
 
Spektroskopia ta polega na wzbudzaniu spinów jądrowych znajdujących się w zewnętrznym polu 
magnetycznym poprzez szybkie zmiany pola magnetycznego, a następnie rejestrację promieniowania 
elektromagnetycznego powstającego na skutek zjawisk relaksacji, gdzie przez relaksację rozumiemy powrót 
układu spinów jądrowych do stanu równowagi termodynamicznej. NMR jest zatem jedną ze spektroskopii 
emisyjnych. 
Widmo NMR jest obiektem dość skomplikowanym i aby je właściwie zinterpretować należy „rozłożyć” na 
mniejsze elementy składowe, które można analizować praktycznie niezależnie. Podstawowymi elementami 
widma protonowego (

1

H NMR), charakteryzującymi występujące w nim sygnały, są: a) ilość    b) położenie    

c) intensywność  i  d) rozszczepienie sygnałów. 
 

Ilość sygnałów w widmie informuje o ilości nierównocennych grup protonów. Pod względem 

magnetycznym protony w cząsteczkach związków chemicznych tworzą grupy. Protony w grupie mają te 
same otoczenie czyli są identyczne (równocenne), natomiast, jeśli rozpatrujemy protony pomiędzy grupami, 
to mają one inne otoczenie czyli są różne (nierównocenne). Wszystkie równocenne protony (w grupie) dają 
jeden sygnał, natomiast protony nierównocenne dają oddzielne sygnały. Stąd też ilość sygnałów w widmie 
jest równa ilości nierównocennych grup protonów. 
 
Zadanie 96. 
Co to jest widmo absorpcyjne? 
 
widmo powstające przy przenikaniu promieniowania przez materię dla niego przezroczystą. W przypadku fal 
elektromagnetycznych atomy ośrodka pochłaniają rezonansowo promieniowanie o energii odpowiadającej 
swojej strukturze energetycznej i natychmiast potem spontanicznie emitują światło, przy czym emisja owa 
zachodzi izotropowo. 
 
Zadanie 97. 
Co  się  dzieje  w  czasie  oddziaływania  promieniowania  elektromagnetycznego  z  materią?  (W 
szczególności  z  promieniowaniem  w  zakresie  UV-vis  (ultrafioletowym-widzialnym)  i  w  zakresie 
promieniowania podczerwonego.) 
 
Foton promieniowania elektromagnetycznego może być zaabsorbowany przez molekułę, gdy jego wielkość 
jest równa różnicy energii poziomów molekuły.  

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

31 

 

absorpcja fotonów przez molekuły która powoduje przejścia molekuł z poziomu niższego na poziom 
wyższy. Liczba przejść absorpcyjnych jest proporcjonalna do liczby molekuł na niższym poziomie oraz do 
gęstości promieniowania. 
temperatura lokalna poziomów staje się wyższa niż temperatura otoczenia i układ dąży do wyrównania 
temperatur emitując pochłonięte fotony 
część promieniowania zaabsorbowanego przez molekułę zostaje zmieniona na energię translacyjną reszta  
promieniowania zostaje wyemitowana w postaci fotonów 
jeśli promieniowanie nie spełnia reguły hv=∆E to następuje tylko rozproszenie promieniowania we 
wszystkich kierunkach w przestrzeni. 
 
Zadanie 98. 
Wyjaśnij  metodę  krzywej  wzorcowej  i  jej  związek  z  prawem  Lamberta-Beera.  Napisz  to  prawo  i 
objaśnij symbole. 
 
Przy użyciu roztworów wzorcowych ustala się zależność absorbancji od stężenia oznaczanej substancji i 
przedstawia się ją na wykresie w układzie współrzędnych absorbancji do stężenia. Jeżeli układ stosuje prawo 
Lamberta-Beera zależność jest linią prostą. Następnie mierzy się absorbancję badanego roztworu i na 
podstawie odczytanej wartości absorbancji znajduje się na krzywej wzorcowej stężenie substancji 
oznaczanej. 
 
Prawo Lamberta-Beera: 
Jeżeli molowy współczynnik absorbancji rozpuszczalnika jest równy zero, to absorbancja wiązki 
monochromatycznej po przejściu przez roztwór jest wprost proporcjonalna do stężenia tego roztworu i 
grubości jego warstwy. 
 
A = ɛ·l·c 
ɛ

 - molowy współczynnik absorpcji 

l – grubość warstwy absorbującej 
c – stężenie roztworu 
 
Zadanie 99. 
Zdefiniuj absorbancję przez natężenie światła padającego I

o

 i przechodzącego przez próbkę I

t

 
Absorbancja, logarytm dziesiętny ilorazu natężenia monochromatycznej wiązki wchodzącej do ośrodka 
absorbującego (I

0

) i natężenia wiązki przepuszczonej przez ten ośrodek (I

t

 

A  log

I



I



 

 
Zadanie 100. 
Uzupełnij tabelkę. 
 

I

t

 

Absorbancja 

Transmitancja (%) 

0,5 I

o

 

0,301 

50 

+∞ 

0,1 I

o

 

10 

0,005 I

o

 

2,301 

0,5 

0,05 I

o

 

1,301 

 

A  log

l



l



 

                           

T 

l



l



100% 

 
A = log

l





 

                                            T =



l



∙ 100% = 0 

 
A = log

l



, l



 = log10 = 1

                           T =

, l



l



∙ 100% = 10% 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

32 

 

 

A  log

l



,

 l



= log200 = 2,301 

T =

, l



l



∙ 100% =  0,5% 

 
A = log

l



, l



= log20 = 1,301 

T =

, l



l



∙ 100% = 5% 

 
Zadanie 101. 
Podczas  spektrofotometrycznej  analizy  żelaza  do  próbki  dodano  roztwór  tiocyjanianu  (rodanku)  co 
spowodowało czerwone zabarwienie. 
a) Napisz reakcję tworzenia czerwonego związku i podaj jego nazwę. 
b) Jakie światło absorbuje czerwony roztwór ? 
c) Podaj prawo stosowane w ilościowej analizie spektrofotometrycznej; 
d) Zdefiniuj absorbancję. 
 

a)

 

 FeCl

3

 + 6KSCN → K

3

[Fe(SCN)

6

] + 3KCl   heksacyjanożelazian(III) potasu 

jonowo: Fe

3+

 + 6SCN

-

 → [Fe(SCN)

6

]

3-

 

b)

 

niebieskie, zielone 

c)

 

prawo Lamberta-Beera 
Jeżeli molowy współczynnik absorbancji rozpuszczalnika jest równy zero, to absorbancja wiązki 
monochromatycznej po przejściu przez roztwór jest wprost proporcjonalna do stężenia tego roztworu 
i grubości jego warstwy. 

d)

 

Absorbancja – wielkość określająca ilość promieniowania pochłoniętego (zaabsorbowanego) przez 
próbkę. Jest równa logarytmowi dziesiętnemu ilorazu natężenia promieniowania przechodzącego 
przez ośrodek odniesienia i natężenia tego promieniowania przechodzącego przez dany ośrodek 
materialny 

 
Zadanie 102. 
Podczas spektrofotometrycznej analizy miedzi do próbki dodano roztwór amoniaku co spowodowało 
pogłębienie niebieskiego zabarwienia.  
a) Napisz reakcję amoniaku z jonami miedzi(II) i podaj jego nazwę produktu;  
b) Jakie światło absorbuje niebieski roztwór?  
c) Podaj prawo stosowane w ilościowej analizie spektrofotometrycznej .  
d) Zdefiniuj absorbancję 
 

a)

 

CuSO

4

 + NH

4

OH → [Cu(NH

3

)

4

]SO

4

 + H

2

O  siarczan tetraaminamiedzi(II) 

jonowo: Cu

2+

 + NH

3

 → [Cu(NH

3

)

4

]

2-

   

b)

 

czerwone  

c)

 

prawo Lamberta-Beera  
Jeżeli molowy współczynnik absorbancji rozpuszczalnika jest równy zero, to absorbancja wiązki 
monochromatycznej po przejściu przez roztwór jest wprost proporcjonalna do stężenia tego roztworu 
i grubości jego warstwy. 

d)

 

Absorbancja – wielkość określająca ilość promieniowania pochłoniętego (zaabsorbowanego) przez 
próbkę. Jest równa logarytmowi dziesiętnemu ilorazu natężenia promieniowania przechodzącego 
przez ośrodek odniesienia i natężenia tego promieniowania przechodzącego przez dany ośrodek 
materialny 

 
Zadanie 103. 
Zdefiniuj i scharakteryzuj ogólnie metody chromatograficzne. 
 
Chromatografia jest to metoda rozdziału składników mieszaniny oparta na różnicach w oddziaływaniu tych 
składników z dwoma fazami przemieszczającymi się względem siebie. W zależności od mechanizmu 
procesu rozdziału rozróżnia się następujące rodzaje chromatografii: 

 

adsorpcyjna (składniki mieszaniny zawarte w fazie ruchomej (eluent) różnią się adsorpcją od fazy 
nieruchomej) 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

33 

 

 

podziałowa (fazą nieruchomą jest ciecz, a rozdział jest wynikiem różnic współczynników podziału 
składników pomiędzy fazę ruchomą i nieruchomą) 

 

jonowymienna (fazę stacjonarną jest wymieniacz jonowy  (jonit), a ciekła faza ruchoma zawiera 
jony w różnym stopniu wiązane przez wymieniacz) 

 

ż

elowa (rozdział opiera się na różnicach w dyfuzji składników mieszaniny do cząstek żelu 

stanowiącego fazę nieruchomą. Pozwala to rozdzielać mieszaninę na podstawie wielkości 
cząsteczek, co znalazło zastosowanie głównie w analizie polimerów) 

W zależności od zastosowanej techniki rozdziału można podzielić chromatografię na: bibułową – faza 
nieruchoma to specjalnie przygotowana bibuła; cienkowarstwową – faza nieruchoma jest naniesiona w 
postaci cienkiej warstwy na płytce szklanej lub aluminiowej; kolumnową – faza nieruchoma umieszczona w 
rurze zwanej kolumną.  
  
Zadanie 104. 
Opisz  chromatografię  jonowymienną  i  żelową  (sitową,  zwaną  też  sączeniem  molekularnym).  Jakie 
znaczenie mają te metody dla rozdziału białek? 
 
We współczesnej chromatografii jonowej (HPIC) wypełnienia kolumn stanowią żywice z naniesionymi na 
nie grupami funkcyjnymi o stałym ładunku (tzw. jony związane), w których bezpośrednim otoczeniu 
znajdują się odpowiednie przeciwjony zapewniające elektryczną obojętność układu. Zasada rozdzielania 
opiera się na oddziaływaniach pomiędzy przeciwjonami a powierzchnią wymiany jonowej. Gdy przeciwjon 
na powierzchni wymiany zostanie zastąpiony przez jon substancji zdysocjowanej w roztworze, ten ostatni 
jest czasowo zatrzymywany przez jony związane. Rozdzielane jony różnią się między sobą czasem 
przebywania wewnątrz kolumny, wynikającym z różnego stopnia powinowactwa jonu do fazy stacjonarnej, 
co jest bezpośrednią przyczyną rozdzielania. 
 
Chromatografia sitowa (żelowa, sączenie molekularne) - podstawę podziału stanowią różnice w rozmiarach 
cząsteczek – rozdział zachodzi na skutek różnicy mas cząsteczkowych rozdzielanych związków. 
Chromatografia żelowa stosowana jest do rozdziału białek różniących się masą cząsteczkową lub do 
oddzielania białek od składników niskocząsteczkowych np. sole (odsalanie) lub związki używane do 
znakowania białek. 
Kolumnę chromatograficzną wypełnia się złożem w postaci ziarenek o średnicy około 0,1 mm o 
zdefiniowanej wielkości porów zbudowanych z nierozpuszczalnego polimeru. 
 
Zadanie 105. 
Jak sporządzić 200 g 25 % roztworu cukru w wodzie? (zwykły procent wagowy) 
 
C

%

=

m

w

m

W

∙ 100% 

 

25% =

m

s

200 ∙ 100%    →   m

w

= 50 g 

 
Należy odmierzyć zważyć 50 g cukru i rozpuścić go w 150 g wody destylowanej (tj. do uzyskania 200 g 
roztworu) 
 
Zadanie 106. 
Jak dysponując 0,02 molowym roztworem glicyny w wodzie, kolbką miarową na 200 ml, pipetami i 
wodą destylowaną sporządzić roztwór 0,002 molowy? 
 

C

m1 

= 0,02 

()*

J(

K

 

C

m2 

= 0,002 

()*

J(

K

 

V

2

 = 200 ml = 0,2 l = 0,2 dm3 

 

n

1

 = n

2

 

C

m1

 · V

= C

m2

 · V

2

 

 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

34 

 

V





C

(

 ∙ V



C

(

 

 

V



=

0,002  mol

dm

$

 ∙  0,2 dm

$

0,02 mol

dm

$

= 0,02 dm

$

= 20 ml 

 
Należy pipetą odmierzyć 20 ml roztworu 0,02 molowego, wlać do kolby miarowej i uzupełnić wodą 
destylowaną do 200 ml roztworu (tj. do kreski) 
 
Zadanie 107. 
W trzech probówkach są dane roztwory: Na

2

CO

3

, Na

2

SO

4

 i Na

2

HPO

4

.W jaki sposób, dysponując 

roztworem BaCl

2

 i rozcieńczonym HNO

3

, można rozróżnić te probówki? 

 
Na

2

CO

3

 + BaCl

2

 → BaCO

3

 + 2NaCl  

wytrąca się biały osad, który rozpuszcza się w HNO

3

 z wydzieleniem CO

2

 

 
Na

2

SO

4

 + BaCl

2

 → BaSO

4

 + 2NaCl 

wytrąca się biały osad, który nie rozpuszcza się w HNO

3

 

 
Na

2

HPO

4

 + BaCl

2

 → BaHPO

4

 + 2NaCl 

wytrąca się biały osad, który rozpuszcza się w HNO

3

 

 
Zadanie 108. 
Uzupełnij tekst:  
pH wody destylowanej wynosi ....... Jeśli pozostawimy tę wodę na powietrzu jej pH będzie. 
a) stałe,  
b) będzie powoli malało 
c) będzie powoli rosło.  
Uzasadnij odpowiedź. 
 
pH wody destylowanej wynosi 7. Jeśli pozostawimy tę wodę na powietrzu jej pH będzie powoli malało. 
Ponieważ zawarty w powietrzu CO

2

 będzie reagował z wodą dając kwas węglowy ( CO

2

 + H

2

O → H

2

CO

3

), 

który dysocjując będzie bardzo powoli zakwaszał roztwór. 
 
Zadanie 109. 
Wymień wszystkie etapy prawidłowo przeprowadzonej krystalizacji. 
 

I.

 

rozpuszczanie na gorąco określonej ilości substancji (dobór odpowiedniego rozpuszczalnika), 

II.

 

sączenie (na gorąco) – oddzielanie, zanieczyszczeń nierozpuszczalnych, 

III.

 

chłodzenie (krystalizacja), 

IV.

 

sączenie kryształów wytrąconych na zimno ( można pod próżnią – na lejku Büchnera), 

V.

 

przemywanie osadu, 

VI.

 

suszenie, ważenie kryształów, obliczanie wydajności, wyznaczanie temperatury topnienia, 

VII.

 

rekrystalizacja (opcja). 

 
Zadanie 110. 
Wyjaśnij,  dlaczego  rozpuszczenie  surowych  kryształów,  a  następnie  ich  odtworzenie,  prowadzi  do 
oczyszczenia substancji. Jakie znaczenie ma proces przemywania wytrąconych kryształów?  
 
Podczas krystalizacji cząsteczki kryształów łącza się ze sobą pozostawiając zanieczyszczenia na zewnętrz (w 
roztworze). Przemywanie usuwa zanieczyszczania osiadłe na zewnątrz kryształu. 
 
 
 
 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

35 

 

Zadanie 111. 
Wyjaśnij na czym polega analiza elementarna i jakich informacji dostarcza? 
 
Analiza elementarna – technika analityczna stosowana w chemii do ustalania składu pierwiastkowego 
związków chemicznych i ich mieszanin. W ramach analizy elementarnej ustala się jakie i ile procent 
masowo pierwiastków chemicznych wchodzi w skład badanej substancji. Gdy znana jest ogólna masa 
cząsteczkowa badanego związku, wyniki z analizy elementarnej umożliwiają ustalenie jego dokładnego 
wzoru sumarycznego. Analiza elementarna nie daje natomiast możliwości ustalenia struktury - czyli sposobu 
w jaki atomy są wzajemnie połączone wiązaniami chemicznymi. 
 
Zadanie 112. 
Napisać reakcje zachodzące w czasie próby obrączkowej. W reakcjach red-oks wskaż reduktor i 
utleniacz. Nazwij ostateczny produkt reakcji. 
 

           V                   II                                                            II                    III 

2HNO

3

 + FeSO

4

 + 3H

2

SO

4

 → 2NO + 3Fe

2

(SO

4

)

3

 + 4H

2

3Fe

2

(SO

4

)

3

 + 2NO → [Fe(NO)]SO

4

  brązowy pierścień – siarczan nitrozylżelaza 

 
Fe

II

 – 1e → Fe

III

  /·3    utlenianie 

N

V

 + 3e → N

II

 /·1        redukcja 

 
Zadanie 113. 
Podczas analizy jakościowej anionów do roztworu zawierającego chlorki dodano roztworu AgNO

3

Wydzielił się biały, ciemniejący na świetle osad. Po dodaniu nadmiaru amoniaku osad ten rozpuścił 
się. Następnie do otrzymanego, klarownego roztworu dodano kwas azotowy (w nadmiarze) i znów 
pojawił się biały osad. Napisz trzy reakcje odpowiadające opisanej wyżej analizie. Podaj nazwę 
produktu rozpuszczenia białego osadu w amoniaku. Do jakiej klasy związków ten produkt należy? 
 
NaCl + AgNO

3

 → AgCl↓ + NaNO

3

 

AgCl + 2NH

4

OH → [Ag(NH

3

)

2

]Cl + 2H

2

związek kompleksowy – chlorek diaminasrebra (I) 

[Ag(NH

3

)

2

]Cl + 2 HNO

3

 → AgCl + 2NH

4

NO

3

 

 
Zadanie 114. 
Napisz równania reakcji (przykładowe reakcje):  
a) KMnO

4

 → O

2

 + K

2

MnO

4

 + ...  

b) BaCO

3

 + H

3

PO

4

 →...  

c) NaHCO

3

 + CH

3

COOH →...  

d) KMnO

4

 + H

2

O

2

 + H

2

SO

4

 →...  

e) Mg + H

2

O →...  

f) FeSO

4

 + H

3

PO

4

 →...  

g) CuSO

4

 + NH

...  

h) NaCl + MnO

2

 + H

2

SO

4

 → Cl

2

 +...  

i) FeCl

3

 + CH

3

COONa →...  

j) Pb(NO

3

)

2

 + KI →...  

k) HgNO

3

 + HCl →...  

l) Pb(NO

3

)

2

 + KHS →... 

 
a) 2KMnO

4

 → O

2

 + K

2

MnO

4

 + MnO

 

b) 3BaCO

3

 + 2H

3

PO

4

 → Ba

3

(PO

4

)

2

 + 3H

2

O + 3CO

2

 

c) NaHCO

3

 + CH

3

COOH → CH

3

COONa + H

2

O + CO

2

 

d) 2KMnO

4

 +5H

2

O

2

 + 3H

2

SO

4

 → 5O

2

 + K

2

SO

4

 + 2MnSO

4

 + 8H

2

e) Mg + 2H

2

O → Mg(OH)

2

 + H

2

 

f) 3FeSO

4

 + 2H

3

PO

4

 → Fe

3

(PO

4

)

2

 + 3H

2

SO

4

 

g) CuSO

4

 + 4NH

 [Cu(NH

3

)

4

]SO

4

  

h) 2NaCl + MnO

2

 + H

2

SO

4

 → Cl

2

 + 2H

2

O + MnSO

4

 + Na

2

SO

4

 

i) FeCl

3

 + 3CH

3

COONa → (CH

3

COO)

3

Fe + 3NaCl  

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

36 

 

j) Pb(NO

3

)

2

 + 2KI → 2 KNO

3

 + PbI

2

  

k) HgNO

3

 + 2HCl → Hg

2

Cl

2

 + 2HNO

3

  

l) Pb(NO

3

)

2

 + 2KHS → Pb(HS)

2

 + 2KNO3 

 
Zadanie 115. 
Jak  powstają  kwaśne  deszcze  (reakcje)?  Jaki  jest  ich  wpływ  na  środowisko  (podaj  konkretne 
przykłady). Jakie jest pH zwykłego deszczu (w czystym środowisku), a jakie deszczy kwaśnych - podaj 
orientacyjne wartości.  
 
Normalna woda deszczowa ma pH około 5,6. Deszcze o niższym potencjale uznaje się za kwaśne. 
 
Reakcje postawania: 
tlenki powstałe w wyniku spalania paliw itp. 
N + O

2

 → NO

2

 

S + O

2

 → SO

2

 

C + O

2

 → CO

2

 

W chmurach tlenki łącza się z woda tworząc kwasy, które spadają potem na ziemie w formie kwaśnych 
deszczy. 
CO

2

 + H

2

O → HNO

3

 

SO

2

 + H

2

O → H2SO

3

 

NO

2

 + H

2

O →H

2

CO

3

 

 
Kwaśne zanieczyszczenia wpływają na roślinność w sposób bezpośredni i pośredni. Bezpośrednio są 
uszkadzane igły, liście i system wewnętrznego transportu w komórkach roślin. Pośrednie uszkodzenia są 
następstwem zakwaszania gleby: zmniejsza się dostępność substancji odżywczych, a jednocześnie zwiększa 
zawartość szkodliwych związków rozpuszczonych w glebie co uszkadza korzenie i zmniejsza odporność 
roślin na choroby i szkodniki. Zakwaszona woda jest niezdatna do wykorzystania zarówno przez ludzi jak i 
zwierzęta. Kwaśne deszcze stanowią również duże zagrożenie dla budowli. Przyśpieszają wietrzenie budowli 
wapiennych lub z piaskowca. Stanowią zagrożenie dla obiektów zabytkowych. 
 
Zadanie 116. 
Wyjaśnij w jaki sposób pH gleby może wpływać na kolor kwiatów. 
 
Ciekawą cechą hortensji jest możliwość zmiany barwy kwiatów w zależności od pH gleby na jakiej rośnie. 
Regulując kwasowość podłoża wpłynąć możemy na kolor kwiatów. Na glebach bardziej nawożonych 
siarczanem amonu lub siarczanem potasu pojawia sie niebieskie kwiaty. Na glebach bardziej zasadowych 
kwiaty będą różowe lub czerwone. Za tę cechę są odpowiedzialne antocyjany zawarte w płatkach kwiatów. 
Antocyjany są naturalnie występującymi wskaźnikami pH. W roztworze, przy pH = 1,występują w formie 
jonu oksoniowego o barwie czerwonej (kation flawyliowy), natomiast przy wartości pH powyżej 3 dominuje 
hemiacetalowa forma bezbarwna. Z kolei w roztworze o wyższym pH pojawia się forma chinoidowa, która 
charakteryzuje się barwą niebieską 
 
Zadanie 117. 
Omów podstawy równowagi kwasowo-zasadowej organizmów żywych. (przewód pokarmowy, krew) 
 
Ź

ródłem kwasu solnego w żołądku jest chlorek sodu. W naszym organizmie substratem kwasowym jest 

kwas węglowy. 
NaCl + H

2

CO

3

 → HCl + NaHCO

3

 

Jony Na

+

 i HCO

3

-

 są transportowane do układu krwionośnego wbrew gradientowi stężeń. W ten sposób tylko 

jony chlorkowe i wodorowe pozostają wewnątrz śluzówki żołądka. 
W komórkach trzustki następuje wydzielanie Na

+

 i HCO

3

-

 do światła przewodu pokarmowego, gdzie razem z 

H

+

 i Cl

-

 są wchłaniane przez komórki jelita cienkiego do krwioobiegu. W ten sposób w krwi sa znów obecne 

substraty konieczne do syntezy kwasu solnego w żołądku. 
 
 
 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

37 

 

Zadanie 118. 
Dlaczego we Francji, gdzie większość energii elektrycznej dostarczają elektrownie jądrowe, pH wody 
deszczowej jest wyraźnie większe niż w Polsce? 
 
Szczególnie silnym źródłem emisji dwutlenku siarki (który jest najważniejszą przyczyną kwaśnych 
dreszczów) jest spalanie węgla brunatnego, jako najbardziej zasiarczanego. We Francji największy udział w 
produkcji energii elektrycznej mają elektrownie jądrowe, które nie emitują zanieczyszczeń zakwaszających 
ś

rodowisko (w Polsce energetyka jest oparta na paliwach kopalnych) 

 
Zadanie 119. 
W  jaki  sposób  mierzy  się  entalpię  reakcji  chemicznej  (

∆∆∆∆

H)?  Jakie  są  wartości 

∆∆∆∆

H  reakcji 

endotermicznej, egzotermicznej? (>0; <0; =0)  
 
entalpie procesu mona zmierzyć w kalorymetrze 
 
proces endotermiczny ∆H>0 (w trakcie reakcji pobierane jest ciepło z otoczenia) 
proces egzotermiczny ∆H<0 (w trakcie reakcji oddawane jest ciepło do otoczenia) 
 
Zadanie 120. 
Co  to  jest  entalpia  tworzenia  związku  chemicznego.  Jak  znając  entalpie  tworzenia  wszystkich 
substratów  i  produktów  (które  są  dla  bardzo  wielu  związków  stabelaryzowane)  można  obliczyć 
entalpię reakcji (∆H)? 
 
Entalpią tworzenia danego związku chemicznego nazywamy przyrost entalpii w reakcji tworzenia 1 mola 
tego związku z pierwiastków. Opierając sie na prawie Hessa (ciepło reakcji chemicznej przebiegającej w 
stałej objętości lub pod stałym ciśnieniem nie zależy od tego jaką droga przebiega reakcja a jedynie od stanu 
początkowego i końcowego) można obliczyć efekty cieplne reakcji chemicznej, której nie potrafimy lub nie 
możemy zmierzyć bezpośrednio. Z tabel możemy odczytać entalpie reakcji pośrednich i z ich pomocą 
obliczyć szukaną wartość entalpii. 
 
Zadanie 121. 
Co głosi prawo Hessa i jakie jest jego zastosowanie? Podaj przykład.  
 
Ciepło reakcji chemicznej przebiegającej w stałej objętości lub pod stałym ciśnieniem nie zależy od tego 
jaką droga przebiega reakcja a jedynie od stanu początkowego i końcowego. Opierając sie na prawie Hessa 
można obliczyć efekty cieplne reakcji chemicznej, której nie potrafimy lub nie możemy zmierzyć 
bezpośrednio. 
 
równania termochemiczne można dodawać (odejmować) stronami 
entalpia przemiany wielostopniowej ∆Hcałk = Σ ∆H etapów 
C

3

H

8(g) 

+ 5O

2(g) 

 3CO

2(g) 

+ 4H

2

O

(c)

  ∆H

o

 = -2200 kJ 

C

(s) 

+ O

2(g) 

 CO

2(g)                                            

H

o

 = -394 kJ 

H

2(g) 

+ 1/2O

2(g) 

 H

2

O

(c)                                 

H

o

 = -286 kJ 

z tych danych można obliczyć ∆H

o

 reakcji tworzenia propanu: 

3C

(s) 

+ 4H

2(g) 

 C

3

H

8(g)

    ∆H

o

 = -106 kJ 

 
Zadanie 122. 
Które twierdzenie jest prawdziwe?  
a) reakcje egzotermiczne mają zawsze stałą równowagi > 1;  
b) reakcje egzotermiczne mają na ogół stałą równowagi > 1;  
c) reakcje egzotermiczne mają stałą równowagi < 1;  
d) reakcje egzotermiczne mają na ogół stałą równowagi < 1.  
 
C - reakcje egzotermiczne mają stałą równowagi < 1 
 
 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

 

Zadanie 123. 
Znak  entalpii  swobodnej  (

∆∆∆∆

G)  danego  procesu  okre

Które reakcje zachodzą samorzutnie? Napisz równanie pokazuj
 
Reakcja jest reakcja spontaniczną (mo
Większość reakcji zachodzących samorzutnie w przyrodzie nale
endotermiczne zachodzą łatwo dopiero w wy
 

G – entalpia swobodna 

H – entalpia reakcji 

S – entropia (miara nieuporządkowania

 

G = 

H – T

 
Zadanie 124. 
Jaka  jest  zależność  między 

∆∆∆∆

G

o

  a  stał

wartości K, gdy 

∆∆∆∆

G

o

 =0, 

∆∆∆∆

G

o

 > 0; 

∆∆∆∆

 

G

o

 = -RTlnK  

 
gdy 

G

o

 = 0, to K = 0  

gdy 

G

o

 > 0, to K < 1 

gdy 

G

o

 < 0, to K > 1 

 
Zadanie 125. 
Jak zmienia się stała równowagi reakcji egzotermicznej, gdy temperatura ro
 
Jeżeli temperatura rośnie, stała równowagi reakcji egzotermicznej maleje.
 
Zadanie 126. 
Cząsteczki  ATP  służące organizmom 
kwasu  trifosforowego.  Jaka  jest  warto

∆∆∆∆

G

o

 > 0. Napisz wzór kwasu trifosforowego i równanie hydrolizy tego zwi

 

G

o

 < 0 

 
Zadanie 127. 
Napisz  reakcję  dysocjacji  kryształów 
dodamy  amoniaku,  niebieska  barwa  roztworu  pogł
przemianie,  nazwij  produkt.  Niebieskie  kryształy  CuSO
Bezbarwny  produkt  prażenia  pozostawiony  na  powietrzu  stopniowo  niebieszczeje.  Napisz  równania 
opisujące te dwie reakcje. 
 
CuSO

4

·5H

2

O → Cu

2+ 

+ SO

4

2-

 + 5 H

2

CuSO

4

·5H

2

O + 4NH

3

 → [Cu(NH

3

)

4

 

CuSO

4

·5H

2

O

 

x

4 CuSO

4

 + 5H

2

CuSO4 + 5H

2

O → CuSO

4

·5H

2

 
 
 

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010

 

G)  danego  procesu  określa,  czy  proces  ten  może  zachodzi

 samorzutnie? Napisz równanie pokazujące związek między 

ą

 (może przebiegać samorzutnie) jeżeli wartość ∆G<0

cych samorzutnie w przyrodzie należy do egzotermicznych, reakcje 

 łatwo dopiero w wyższych temperaturach. 

dkowania układu) 

a  stałą  równowagi  reakcji?  Napisz  odpowiednie  równanie.  Jakie  s

∆∆∆∆

G

o

 < 0. 

 stała równowagi reakcji egzotermicznej, gdy temperatura rośnie? 

nie, stała równowagi reakcji egzotermicznej maleje. 

ce organizmom  żywym  do  magazynowania  energii  (swobodnej)  s

kwasu  trifosforowego.  Jaka  jest  wartość 

∆∆∆∆

G

o

  reakcji  hydrolizy  tych  związków: 

> 0. Napisz wzór kwasu trifosforowego i równanie hydrolizy tego związku

 

  dysocjacji  kryształów  CuSO

4

·5H

2

O.  Jeśli  do  otrzymanego  niebieskiego  roztworu 

dodamy  amoniaku,  niebieska  barwa  roztworu  pogłębi  się.  Napisz  reakcję
przemianie,  nazwij  produkt.  Niebieskie  kryształy  CuSO

4

·5H

2

O  w  czasie  praż

enia  pozostawiony  na  powietrzu  stopniowo  niebieszczeje.  Napisz  równania 

2

4

]SO

4

 + 5H

2

O siarczan tetraaminamiedzi (II) 

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

38 

ż

e  zachodzić  samorzutnie. 

zek między 

∆∆∆∆

G a 

∆∆∆∆

H i 

∆∆∆∆

S. 

G<0 

y do egzotermicznych, reakcje 

  równowagi  reakcji?  Napisz  odpowiednie  równanie.  Jakie  są 

ś

nie?  

bodnej)  są  pochodnymi 

ą

zków: 

∆∆∆∆

G

o

  <  0; 

∆∆∆∆

G

o

  =0;  

 

li  do  otrzymanego  niebieskiego  roztworu 

.  Napisz  reakcję  odpowiadającą  tej 

O  w  czasie  prażenia  odbarwiają  się. 

enia  pozostawiony  na  powietrzu  stopniowo  niebieszczeje.  Napisz  równania 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

39 

 

Zadanie 128. 
Napisz wzór i utwórz nazwę systematyczną tzw. cis-platyny. Jaką strukturę ma ten związek, jaka jest 
w nim liczba koordynacyjna jonu centralnego.  
 

 

 
Zadanie 129. 
Wymień dwie główne przyczyny dla których woda jest doskonałym rozpuszczalnikiem soli metali. 
 
Woda posiada budowę polarną, co oznacza, że wszystkie inne substancje o budowie polarnej będą się w niej 
rozpuszczać. 
Woda jest dobrym rozpuszczalnikiem dla soli także m. in. dlatego, że jest dobrym ligandem. 
 
Zadanie 130. 
Palce  zanurzone w  roztworze  Na

2

CO

3

  lub  Na3PO

4

  stają się  bardzo  śliskie, czego  nie  obserwujemy w 

przypadku  roztworu  Na

2

SO

4

.  Wyjaśnij  dlaczego  tak  się  dzieje  i  uzasadnij  odpowiednimi  reakcjami. 

Jak nazywa się proces, o którym mowa. 
 
Ten proces to hydroliza. W roztworach Na

2

CO

3

, Na

3

PO

4

 zachodzi hydroliza anionowa czyniąc te roztwory 

zasadowymi. Natomiast w przypadku roztworu Na

2

SO

4

 hydroliza nie zachodzi (jest to sól mocnej zasady i 

mocnego kwasu) 
 
Na

2

CO

3

 + H

2

O → NaOH + H

2

CO

3

 

CO

3

2-

 +H

2

O → H

2

CO

3

 + OH

-

 

 
Na

3

PO

4

+ H

2

O → NaOH + H

3

PO

4

 

PO

4

3-

 +H

2

O → H

3

PO

4

 + OH

-

 

 
Na

2

SO

4

 → hydroliza nie zachodzi 

 
Zadanie 131. 
Wymień  trzy  izotopy  wodoru.  Dla  każdego  z  nich  określ  liczbę  atomową  i  liczbę  masową.  Porównaj 
trwałość tych trzech izotopów. 
 
A – liczba masowa:   Z – liczba atomowa

 

 

H





 (prot)             A=1, Z=1  

 

H





 (deuter – D)  A=2, Z=1 

 

H



$

 (tryt – T)       A=3, Z=1 

  
Najbardziej trwały jest prot. Deuter jest podobnie jak wodór 

H





 izotopem trwałym, natomiast tryt ma czas 

połowicznego rozpadu równy 12,3 roku. 
 
Zadanie 132. 
Jakie  warunki  muszą  być  spełnione,  aby  bufor  pH  charakteryzował  się  tzw.  dużą  pojemnością 
buforową? 

 

największą pojemność mają bufory o zrównoważonym składzie ilości kwasu i zasady (bufory o tym 
samym stężeniu mają największą pojemność wówczas, gdy stosunek ich składników sprzężonej 
pary kwas – zasada jest równy jedności) 

 

jednego składnika nie może być dziesięć razy więcej niż drugiego 

 

cis-diaminadichloroplatyna(II) , 
struktura tetraedryczna 
Liczba koordynacyjna: 4 
 

background image

Zagadnienia na egzamin z chemii ogólnej i analitycznej 2010 

 

40 

 

 

NOTATKI 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Materiał wymagany na egzaminie 

 

wykłady 

 

ć

wiczenia 

 

szkoła średnia 

www.staff.amu.edu.pl/~wlodgal 
 
Podręczniki 

 

Cotton, Wilkinson, Gaus Chemia Nieorganiczna 

 

Bielański Chemia Ogólna i Nieorganiczna 

 

Linus, Peter Pauling Chemia 

 

Lipiec, Szmal Chemia Analityczna 

 

L.Jones, P. Atkins Chemia Ogólna 

 

Szczepaniak Metody instrumentalne w analizie chemicznej 

 

Filipowicz Chemia i Życie