background image

http://www.chemia.sos.pl

  

- 1 - 
 

28. 

 

 

Promieniowanie 

α czyli jądra helu 

4

2

He obdarzone są ładunkiem +2 i mają 

masę 4u. Ze względu na swój duży ładunek charakteryzują się małą 
przenikalnością. Zatrzymuje je nawet kartka papieru.  
Promieniwanie 

β - czyli elektrony mają ładunek (-1). Mniejszy ładunek 

powoduje, że są nieco bardziej przenikliwe. Zatrzymuje je dopiero folia 
aluminiowa.  
Promieniowanie 

γ - promieniowanie elektromagnetyczne jest bardziej 

przenikliwe od promieniowania 

α i β, ale mniej przenikliwe od 

promieniowania neutronowego.

 

 

29. 

 

Okres półtrwania izotopu (czas połowicznego rozpadu), 

τ, to czas po którym połowa promieniotwórczego izotopu ulegnie 

rozpadowi. Jeżeli dla 

14

C czas połowicznego rozpadu 

τ=5730 lat, to po tym czasie zawartość izotopu 

14

C zmalała dwukrotnie. 

Po kolejnych 5730 latach (w sumie po 11460 latach) zawartość promieniotwórczego izotopu węgla zmalała ponownie 
dwukrotnie, czyli w sumie 

4 krotnie

 

Całość możemy zapisać w postaci szeregu:  
t=0 masa m

0

  

1

τ masa 1/2m

0

  

2

τ masa 1/2(1/2m

0

)=2

-2

m

0

  

3

τ masa 1/2(1/2(1/2m

0

))=2

-3

m

0

  

n

τ masa 2

-n

m

0

  

t=11460lat, 

τ=5730lat. n=t/τ=2, m=2

-2

m

0

=1/4m

0

  

 

30. 

 

a) Sole, sacharoza i etanol dobrze rozpuszczają się w wodzie tworząc roztwory właściwe. Natomiast białko jaja kurzego nie 
rozpuszcza się w wodzie. Białko zbudowane jest z tysięcy aminokwasów połączonych ze sobą wiązaniem peptydowym, 
dlatego nie rozpuszcza się w wodzie lecz tworzy roztwór koloidalny. W roztworach koloidalnych cząsteczki w rozpuszczalniku 
mają rozmiar od 1 do 200nm, natomiast w roztworach właściwych poniżej 1nm.  
b) Aby wydzielić substancję z roztworu właściwego należy odparować rozpuszczalnik. 
 

31. 

 

W przypadku metali istnieje zasada, że tlenki metali na najwyższym stopniu utlenienia mają charakter kwasowy, na najniższym 
stopniu utlenienia charakter zasadowy, natomiast na pośrednim charakter amfoteryczny. Podobna zasada obowiązuje w 
przypadku wodorotlenków. Wodorotlenki metali na najniższym stopniu utlenienia mają charakter zasadowy, natomiast na 
pośrednim stopniu utlenienia charakter amfoteryczny. Z dwóch wodorotlenków Cr(OH)

2

 i Cr(OH)

3

 wodorotlenek chromu(III) ma 

charakter amfoteryczny, czyli reaguje zarówno z mocnymi kwasami jak i z mocnymi zasadami: 
Cr(OH)

3

 + 3H

+

 → Cr

3+

 + 3H

2

O  

Cr(OH)

3

 + OH

-

 → [Cr(OH)

4

]

-

 

Sprawdzenie równania jonowego polega na policzeniu ładunku lewej i prawej strony. Suma ładunków lewej i prawej strony 
równania reakcji musi być równa.  
 

32. 

 

Sole słabych kwasów i mocnych zasad, słabych zasad i mocnych kwasów, oraz słabych kwasów i słabych kwasów ulegają w 
wodzie reakcji hydrolizy. Odczyn roztworu pochodzi od składnika „mocnego”. 
I ZnCl

2

 – sól słabej zasady i mocnego kwasu. Odczyn wodnego roztworu jest kwaśny: 

Zn

2+

 + 2H

2

 Zn(OH)

2

 + 2H

+

  

II Na

2

S – sól słabego kwasu i mocnej zasady – odczyn alkaliczny 

S

2-

 + 2H

2

 H

2

S + 2OH

-

  

Reakcje hydrolizy są reakcjami odwracalnymi.  
 

background image

http://www.chemia.sos.pl

  

- 2 - 
 

33. 

 

 

Kwas siarkowy(VI) jest mocnym kwasem, natomiast 
siarczan(IV) sodu jest solą słabego kwasu, a więc mocny 
kwas wypiera słaby kwas z jego soli:  
Na

2

SO

3

 + H

2

SO

4

 → Na

2

SO

4

 + [H

2

SO

3

Powstający kwas siarkowy(IV) jest nietrwały i rozkłada się 
na tlenek siarki(IV) i wodę: 
H

2

SO

3

 → H

2

O + SO

2

 

Reakcje te można zapisać w jednym schemacie: 
Na

2

SO

3

 + H

2

SO

4

 → Na

2

SO

4

 + H

2

O + SO

2

  

 

 

34. 

 

Wydzielony tlenek siarki(IV) pochłaniany jest w roztworze NaOH. W zlewce zachodzi reakcja:  
SO

2

 + 2NaOH → Na

2

SO

3

  

Zgodnie z równaniem reakcji 
1mol SO

2

 reaguje z 2 molami NaOH, to 

x moli SO

2

 przereaguje z 3 molami NaOH, czyli x=

1,5mol

. Wykorzystując równanie stanu gazu doskonałego (równanie 

Clapeyrona) PV=nRT otrzymamy: V=nRT/P. Podstawiając dane do wzoru otrzymamy: 

3

3

hPa dm

1,5mol 83,1

298K

mol K

V

1013hPa

36,67dm

=

=

 

 

35. 

 

pH definiowanie jest jako pH=-log[H

+

]. Podstawiając dane do wzoru otrzymamy: pH=-log(0,00001)=

5

.  

Z tabeli można odczytać, że przy tym pH opady deszczowe zaliczane są do opadów o lekko obniżonym pH. 
 

36. 

 

Zainstalowanie urządzeń do odsiarczania gazów kominowych spowoduje, że spalinach znajdzie się mniej tlenku siarki(IV), 
związku odpowiedzialnego za kwaśne deszcze. Stężenie jonów wodorowych w opadach deszczowych zmniejszy się, a 
wykładnik stężenia jonów wodorowych (pH) zwiększy się i opady będą klasyfikowane pod względem odczynu jako normalne.  
 

37. 

 

Jeżeli jest to kwas jednoprotonowy to jego dysocjację możemy opisać równaniem reakcji: 
HR 

 H

+

 + R

-

 (przez R oznaczono resztę kwasową) 

Stała dysocjacji tego kwasu opisana jest wzorem: 

a

[H ][R ]

K

[HR]

+

=

. Z równania reakcji dysocjacji widzimy, że [H

+

]=[R

-

]. Stężenie 

jonów wodorowych możemy obliczyć z wartości pH. pH=-log[H

+

], czyli [H

+

]=10

-pH

=

10

-4

mol/dm

3

. Stężenie kwasu będącego w 

równowadze równe jest stężeniu początkowemu pomniejszonemu o stężenie kwasu, który uległ dysocjacji. Ponieważ stężenie 
kwasu, który uległ dysocjacji równe jest stężeniu powstałych jonów, to [HR]=C

0

-[H

+

]. Podstawiając dane do wzoru na stałą 

dysocjacji otrzymamy: 

2

4 2

4 2

4

0

7

a

[H ]

(1 10

)

(1 10

)

K

0,1

C

[H ]

0,1

1 10

1 10

+

+

=

=

=

− ⋅

 

38. 

 

Stałe dysocjacji dla kwasu ortofosforowego(V): 
H

3

PO

4

 

 H

2

PO

4

-

 + H

+

  

K

a1

=7,1

.

10

-3

 oznacza, że tylko niewielka część kwasu ortofosforowego(V) dysocjuje z 

utworzeniem jonów wodorowych i jonów diwodoroortofosforanowych(V). 
W kolejnym stopniu dysocjacji: 
H

2

PO

4

-

 

 HPO

4

2-

 + H

+

  

K

a2

=6,3

.

10

-8

 wytwarzane są ponownie jony wodorowe i jony wodoroortofosforanowe(V). 

W trzecim stopniu dysocjacji: 
HPO

4

2-

 

 PO

4

3-

 + H

+

  

K

a3

=4,4

.

10

-13

 wytwarzane są bardzo niewielkie ilości jonów wodorowych i jonów 

ortofosforanowych(V) 
a) jony wodorowe H

+

 powstają w każdym stopniu dysocjacji i ich stężenie będzie największe.  

b) jony fosforanowe(V), PO

4

3-

, powstają tylko w trzecim stopniu dysocjacji i ich stężenie będzie najmniejsze.  

39. 

 

background image

http://www.chemia.sos.pl

  

- 3 - 
 

Jon diwodoroortofosforanowy, H

2

PO

4

-

 w 2 równaniu reakcji odłącza jon wodorowy, jest donorem jonu wodorowego. Wg teorii 

Brønsteda jest więc kwasem.  
 

40. 

 

Ortofosforan(V) wapnia przekształcany jest w diwodoroortofosforan(V) wapnia:  
Ca

3

(PO

4

)

2

 → Ca(H

2

PO

4

)

2

  

Ze schematu reakcji widzimy, że w diwodoroortofosforanie(V) wapnia znajduje się większa ilość reszt kwasowych, niż w 
ortofosforanie(V) wapnia, dodatkowo znajdują się w nim atomy wodoru. Musimy więc dodać do ortofosforanu(V) wapnia reszty 
kwasowe i atomy wodoru. Najprościej to zrobić dodając kwas ortofosforowy(V): 
Ca

3

(PO

4

)

2

 + 4H

3

PO

4

 → 3Ca(H

2

PO

4

)

2

  

 

41. 

 

I 

N

2(g)

 + O

2(g)

 

 2NO

(g)

  

ΔH=182,5kJ 

II  

2NO

(g)

 + O

2(g)

 

 2NO

2(g)

  

ΔH=-114,1kJ 

a) reakcja I jest reakcją endotermiczną, czyli przebiega z pochłonięciem energii na sposób ciepła (wskazuje na to dodatnia 
wartość entalpii reakcji). Zgodnie z regułą Le Chatliera Brauna (regułą przekory), wzrost temperatury układu spowoduje takie 
przesunięcie stanu równowagi by przeciwdziałać wzrostowi temperatury. Oznacza to, że stan równowagi układu zostanie 
przesunięty w prawo, w kierunku tworzenia produktów. Takie przesunięcie stanu równowagi spowoduje, że układ „zrobi nam 
na złość” i reakcja będzie przebiegała w takim kierunku by temperatura układu zmalała. Ilość produktu wzrośnie.  
b) Reakcja II przebiega ze zmniejszeniem objętości (współczynniki reakcji 3 → 2), czyli reakcja przebiega ze zmniejszeniem 
ciśnienia. Wzrost ciśnienia spowoduje zgodnie z reguła przekory taki przebieg reakcji by przeciwdziałać bodźcowi reakcji 
(wzrostowi ciśnienia), czyli reakcja przebiegnie w kierunku tworzenia tlenku azotu(IV) -  w prawo, czyli ilość produktu 
wzrośnie
.  
 

42. 

 

Mając reakcje termochemiczne:  
I 

N

2(g)

 + O

2(g)

 

 2NO

(g)

  

ΔH=182,5kJ 

II  

2NO

(g)

 + O

2(g)

 

 2NO

2(g)

  

ΔH=-114,1kJ 

i reakcję dla której mamy obliczyć entalpię: 
III  

N

2(g)

 + 2O

2(g)

 

 2NO

2(g)

  

ΔH=?  

Równania reakcji traktujemy jak równania matematyczne, czyli reakcje I i II tak przekształcamy (doajemy do siebie, mnożymy 
stronami przez dowolną liczbę), by otrzymać reakcję III.  
Zauważmy, że w reakcji III tlen i azot znajdują się po lewej stronie, tak jak w reakcji I, oraz tlenek azotu(IV) w reakcji III znajduje 
się po prawej stronie, tak jak w reakcji II. Wystarczy więc stronami dodać do siebie reakcję I i II
N

2(g)

 + 

O

2(g)

 + 2NO

(g)

 + 

O

2(g)

 

 2NO

(g)

 + 2NO

2(g)

 

ΔH=182,5kJ+(-114,1kJ) 

po zredukowaniu wyrazów podobnych otrzymamy:  
 

N

2(g)

 + 2O

2(g)

 

 2NO

2(g)

  

ΔH=68,4kJ

   

 

43. 

 

Zgodnie z opisem, reakcja przebiega zgodnie z równaniem reakcji: 
KMnO

4

 + HCl → MnCl

2

 + Cl

2

 + KCl + H

2

O  

Widzimy, że mangan w manganianie(VII) potasu, KMnO

4

, jest na +VII stopniu utlenienia, a w chlorku manganu(II) na +II 

stopniu utlenienia. Zmniejszył on swój stopień utlenienia, jest więc utleniaczem.  
Chlor w chlorowodorze jest na –I stopniu utlenienia, a w chlorze na 0 stopniu utlenienia. Chlorowodór HCl, utlenił się, czyli 
zredukował mangan w manganianie(VII) potasu. Jest więc reduktorem.  
Reakcję zbilansujemy za pomocą bilansu elektronowego równań połówkowych: 

MnO

4

-

 + 8H

+

 + 5e

Mn

2+

 + 4H

2

2Cl

-

 

Cl

2

 + 2e

2
5

2MnO

4

-

 + 16H

+

 + 10Cl

-

 

2Mn

2+

 + 8H

2

O + 5Cl

2

 

16 jonów wodorowych musi pochodzić od kwasu solnego. Możemy więc zapisać:  
2KMnO

4

 + 16HCl → 2MnCl

2

 + 5Cl

2

 + 2KCl + 8H

2

O  

 

44. 

 

W solach kwasów tlenowych, reszta kwasowa ma bardzo duży potencjał utlenienia. Zamiast reszty kwasowej utlenieniu ulega 
woda (tlen zawarty w wodzie utlenia się do tlenu cząsteczkowego). Redukcja kationu do metalu zachodzi tylko wtedy, gdy 
kation pochodzi od metalu znajdującego się w szeregu aktywności metali za cynkiem (na elektrodzie grafitowej). Dlatego jon 
sodowy nie będzie w tych warunkach redukowany. Redukcji ulegnie wodór zawarty w wodzie: 
Reakcja na anodzie: 2H

2

O → 4H

+

 + O

2

 + 4e 

Reakcja na katodzie: 4H

2

O + 4e → 2H

2

 +4OH

-

 

background image

http://www.chemia.sos.pl

  

- 4 - 
 

Zauważmy, że na anodzie zawsze zachodzi reakcja utleniania (podczas elektrolizy jak i w ogniwie). Ładunek lewej i prawej 
strony każdej reakcji elektrodowej musi być sobie równy. Reakcje dobrze jest zapisywać w taki sposób, by ilości pobranych i 
oddanych elektronów były sobie równe. Wtedy od razu widać stosunek molowy wydzielanych produktów.  
 

45. 

 

 

Zawartość procentową pierwiastka w związku wylicza się ze wzoru na stężenie procentowe, w którym masę substancji traktuje 

się jako masę pierwiastka, a masę roztworu jako masę cząsteczkową związku: 

p

cz

nM

c% 100%

M

=

. W przypadku alkanu wzór 

ogólny C

n

H

2n+2

, zawartość procentowa węgla: c

C

%=100%

.

12n/(14n+2). Dla n=2 otrzymamy 80%. Odpowiada to krzywej C.  

W przypadku alkenu C

n

H

2n

 zawartość procentowa węgla c

C

%=100%

.

12n/14n. Dla n=2 otrzymamy 85,7%. Odpowiada to 

krzywej B na wykresie. Więc krzywa A opisuje zawartość węgla w alkinach.  
 

46. 

 

Zawartość procentowa węgla w alkenach nie zależy od ilości atomów węgla w cząsteczce, ponieważ 
c

C

%=100%

.

12n/14n=100%

.

12/14=

85,7%.

  

Dla alkanów gdy n→∞ , zawartość procentową węgla obliczymy ze wzoru: 

C

n

12n

12

c %

lim 100%

100%

14n 2

14

85,7%

→∞

=

=

=

+

, a dla 

alkinów: 

C

n

12n

12

c %

lim 100%

100%

14n 2

14

85,7%

→∞

=

=

=

 

 

47. 

 

Alkin, końcówka –in (-yn) wskazuje, że mamy do czynienia z węglowodorem, w którym znajduje się wiązanie potrójne C-C. 
Węglowodór zawiera 5 atomów węgla: 

C

H

C CH

2

CH

2

CH

3

C

H

3

C C CH

2

CH

3

C

H

C CH CH

3

CH

3

pent-1-yn

pent-2-yn

3-metylobut-1-yn  

 

48. 

 

Każde wiązanie pojedyncze jest wiązaniem typu 

σ, natomiast wiązanie podwójne składa się z wiązania typu σ i typu π:  

CH

2

C

CH

3

CH

CH

2

 

Widzimy, że w cząsteczce znajdują się 4 wiązania typu 

σ, oraz 2 wiązania typu π.  

 

background image

http://www.chemia.sos.pl

  

- 5 - 
 

49. 

 

Izomery, są to związki mające identyczny wzór cząsteczkowy. Dla propanonu możemy zapisać następujące izomery:  
CH

3

-CH

2

-CHO oraz CH

2

=CH-CH

2

OH 

Natomiast dla kwasu propanowego:  

C

H

3

CH CHO

OH

C

H

2

CH

2

CHO

OH

C

H

3

C CH

2

O

OH

C

H

3

C

O

O

CH

3

 

 

50. 

 

Zadanie to najlepiej rozwiązywać od końca. Końcowym produktem jest ester, otrzymany w reakcji kwasu octowego i alkoholu. 
Należy odnaleźć część pochodzącą od kwasu octowego i część pochodzącą od alkoholu: 

C

H

3

C

OH

O

CH

3

CH

CH

3

O

C

O

CH

3

B + 

H

+

 

Widzimy, że ester ten powstał z alkoholu izopropylowego (propan-2-olu). Alkohol ten powstał z chlorowcopochodnej, w reakcji 
substytucji (podstawienia) atomu chloru grupą hydroksylową. Atom chloru musiał zatem znajdować się przy 2 atomie węgla: 

CH

3

CH

Cl

CH

3

2-chloropropan  

 

51. 

 

Enancjomery to wzajemne lustrzane odbicia nienakładalne na siebie. Wzór kwasu mlekowego CH

3

CH(OH)COOH oznacza, że 

składa się z 3 atomów węgla, przy drugim znajduje się grupa hydroksylowa:  

C

H

OH

CH

3

COOH

C

O

H

H

CH

3

COOH

 

Jeżeli brak Ci wyobraźni przestrzennej, w celu znalezienia 
enancjomeru można pomóc sobie lusterkiem. Rysujemy 
jeden związek, a jego enancjomer zobaczymy w lusterku. 
Należy tylko dokładnie przerysować, to co widzimy.  

 

52. 

 

Aby związek mógł występować w formie enancjomerów, jego odbicie lustrzane musi być nienakładalne na związek. Tak się 
dzieje gdy cząsteczka związku nie posiada płaszczyzny symetrii (w uproszczeniu gdy posiada asymetryczny atom (atom 
połączony z 4 różnymi podstawnikami)). W cząsteczce etanolu nie ma asymetrycznego atomu węgla, dlatego etanol nie może 
występować w formach enancjomerycznych, nie ma enancjomeru.  
 

53. 

 

Reakcją charakterystyczną na skrobie, jest jej reakcja z jodem (I

2

). Preparaty w których znajduje się skrobia zabarwiają się na 

intensywny, granatowy kolor. Dysponujemy jedynie jodkiem potasu i bromem. Należy otrzymać jod. Brom jest bardziej 
reaktywny od jodu i wypiera go z jego soli (w myśl zasady bardziej reaktywny, lub mocniejszy wypiera mniej reaktywny lub 
słabszy):  
2KI + Br

2

 → 2KBr + I

2

  

Powstały roztwór nanosi się na przekrojoną bulwę ziemniaka.  
Opis słowny doświadczenia: Do roztworu jodku potasu dodajemy kilka kropli bromu i wstrząsamy. Kilka kropli powstałego 
roztworu nanosimy na przekrojoną bulwę ziemniaka. 
Obserwacje: w miejscu naniesienia roztworu pojawia się granatowe zabarwienie.  
 

54. 

 

Jeżeli głównym składnikiem preparatów jest wodorotlenek sodu, to w kontakcie z aluminiowym przedmiotem (glinoym) zajdzie 
reakcja:  
2Al + 2OH

-

 + 6H

2

O → 2[Al(OH)

4

]

-

 + 3H

2

 

Dobór współczynników tej reakcji będzie łatwy gdy zbilansujemy sobie elektrony. Wodór pobiera 2e, glin oddaje 3e, NWW=6, a 
więc muszą być dwa atomy glinu i 3 cząsteczki wodoru. 2 atomy glinu tworzą 2 cząsteczki tetrahydroksyglinianu. Każda ma 
ładunek ujemny, czyli ładunek prawej strony wynosi (-2). Lewej również musi wynosić (-2), więc muszą być dwie grupy 
wodorotlenowe. Teraz łatwo uzupełnić ilość cząsteczek wody, by było zachowane prawo zachowania masy.  
 

background image

http://www.chemia.sos.pl

  

- 6 - 
 

55. 

 

Tłuszcze to estry kwasów tłuszczowych i gliceryny (kwasy tłuszczowe, to kwasy karobksylowe o co najmniej 4 atomach węgla). 
Jako estry hydrolizują w środowisku alkalicznym. Reakcja hydrolizy w środowosku alkalicznym nosi nazwę reakcji zmydlania:  

C

H

2

C

H

C

H

2

O

O

O CO-C

17

H

35

CO-C

17

H

35

CO-C

17

H

35

C

H

2

C

H

C

H

2

OH

OH

OH

+ 3NaOH

+ 3C

17

H

35

COONa

 

W celu zapisania wzoru estru pomocne mogą być informacje, że kwasy występujące w przyrodzie mają zawsze parzystą liczbę 
atomów węgla. Kwas stearynowy – zaczyna się na literę s, ma więc siedemnaście atomów węgla + grupa karboksylowa. Kwas 
p

almitynowy ma piętnaście atomów węgla + grupę karboksylową. 

 

56. 

 

W reakcji zmydlania tłuszczu tworzą się sole sodowe kwasów tluszczowych (sole te nazywane są mydłami). Tak jak większość 
soli są rozpuszczalne w wodzie.