CHEMIA NIEORGANICZNA I OGÓLNA
(LABOLATORIUM)
CHEMIA NIEORGANICZNA I OGÓLNA
(LABOLATORIUM)
Mn (III)
Mn
2+
+ S
2-
→ MnS ↓cielisty
Mn
2+
+ 2OH
-
→ Mn(OH)
2
↓ biały
Mn
2+
+ 2NH
3
→ Mn(NH
3
)
2
↓ biały
3Mn
2+
+ 2HPO
4
2-
→ Mn
3
(PO
4
)
2
↓
biały
Mn
2+
+ 2CO
3
2-
→ MnCO
3
↓
biały
Mn
2+
+ 2CN
-
→
Mn(CN)
2
↓
biały
Co (III)
Co
2+
+ S
2-
→ CoS ↓ czarny
Co
2+
+ OH
-
→ Co(OH)Cl ↓ niebieski
Co
2+
+ 2NH
3
→ Co(NH
3
)
2
↓ niebieski
3Co
2+
+
2HPO
4
2-
→
Co(PO
4
)
2
↓
niebieskofioletowy + 2H
+
Co
2+
+ 2CrO
4
2-
→ CoCrO
4
↓
barwny osad krystaliczny
Co
2+
+ 2CN
-
→
Co(CN)
2
↓
róŜowy
Al (III)
2Al
3+
+ 3S
2-
→ Al
2
S
3
↓ biały galaretowaty
Al
3+
+ 3OH
-
→ Al(OH)
3
↓ biały galaretowaty
2Al
3+
+ 3CO
3
2-
→ Al
2
(CO
3
)
3
↓
biały
Al
3+
+ HPO
4
2-
→ AlPO
4
↓
biały galaretowaty + H
+
Cr (III)
2Cr
3+
+ 3S
2-
→ Cr
2
S
3
↓ szarozielony
Cr
3+
+ 3OH
-
→ Cr(OH)
3
↓ szarozielony
2Al
3+
+ 3NH
3
→ Cr(NH
3
)
3
↓ szarozielony
Cr
3+
+ HPO
4
2-
→ CrPO
4
↓
+ H
+
zielony bezpostaciowy
Ni (III)
Ni
2+
+ S
2-
→ NiS ↓czarny
Ni
2+
+ 2OH
-
→ Ni(OH)
2
↓ zielonkawy
Ni
2+
+ NH
3
→ Ni(NH
3
)
2
↓ zielonkawy
3Ni
2+
+ HPO
4
2-
→ Ni
3
(PO
4
)
2
↓
+ 2H
+
Ŝółtozielony
Ni
2+
+ CrO
4
2-
→ NiCrO
4
↓
brunatny krystaliczny
Ni
2+
+ CN
-
→
Ni(CN)
2
↓
Ŝółtozielony
Mg (V)
Mg
2+
+ 2OH
-
→ Mg(OH)
2
↓ biały
Mg
2+
+ 2NH
3
→ Mg(NH
3
)
2
↓
3Mg
2+
+ 2HPO
4
2-
→ Mg
3
(PO
4
)
2
↓
+ 2H
+
biały
Mg
2+
+ CO
3
2-
→ MgCO
3
↓
biały
Mg
2+
+ CrO
4
2-
→ MgCrO
4
↓
nie tworzą osadów
Mg
2+
+ 2F
-
→ MgF
2
↓ biały
Sr (IV)
Sr
2+
+ 2OH
-
→ Sr(OH)
2
↓ biały
Sr
2+
+ CO
3
2-
→ SrCO
3
↓
biały
Sr
2+
+ HPO
4
2-
→ Sr
3
(PO
4
)
2
↓
+ 2H
+
biały
Sr
2+
+ SO
4
2-
→ SrSO
4
↓
biały
Sr
2+
+ C
2
O
4
2-
→ SrC
2
O
4
↓
biały krystaliczny
Sr
2+
+ CrO
4
2-
→ SrCrO
4
↓
Ŝółtokrystaliczny
Sr
2+
+ 2F
-
→ SrF
2
↓ biały
Ca (IV)
Ca
2+
+ 2OH
-
→ Ca(OH)
2
↓ biały
Ca
2+
+ CO
3
2-
→ CaCO
3
↓
biały
Ca
2+
+ HPO
4
2-
→ Ca
3
(PO
4
)
2
↓
+ H
+
biały
Ca
2+
+ SO
4
2-
→ CaSO
4
↓
biały krystaliczny
Ca
2+
+ C
2
O
4
2-
→ CaC
2
O
4
↓
biały krystaliczny
Ca
2+
+ CrO
4
2-
→ CaCrO
4
↓
Ca
2+
+ 2F
-
→ CaF
2
↓ biały galaretowaty
Ba (IV)
Ba
2+
+ 2OH
-
→ Ba(OH)
2
↓ biały
Ba
2+
+ HPO
4
2-
→ Ba
3
(PO
4
)
2
↓
+ 2H
+
biały
Ba
2+
+ SO
4
2-
→ BaSO
4
↓
biały krystaliczny
Ba
2+
+ C
2
O
4
2-
→ BaC
2
O
4
↓
biały krystaliczny
Ba
2+
+ CrO
4
2-
→ BaCrO
4
↓
jasnoŜółty
Ba
2+
+ 2F
-
→ BaF
2
↓
biały
Zn (III)
Zn
2+
+ S
2-
→ ZnS ↓ biały
Zn
2+
+ 2OH
-
→ Zn(OH)
2
↓ biały Ŝelatynowaty
Zn
2+
+ 2NH
3
→ Zn(NH
3
)
2
↓ biały
3Zn
2+
+ 2HPO
4
2-
→ Zn
3
(PO
4
)
2
↓
galaretowaty + 2H
+
Zn
2+
+ 2CN
-
→
Zn(CN)
2
↓
biały
Fe (III)
Fe
2+
+ S
2-
→ FeS ↓ czarny
Fe
2+
+ 2OH
-
→ Fe(OH)
2
↓ biały
Fe
2+
+ 2NH
3
→ Fe(NH
3
)
2
↓ biały
3Fe
2+
+ 2HPO
4
2-
→ Fe
3
(PO
4
)
2
↓
+ 2H
+
biały bezpostaciowy
Fe
2+
+ CO
3
2-
→ FeCO
3
↓
biały
Fe
2+
+ 2CN
-
→
Fe(CN)
2
↓
Ŝółtobrunatny
2Fe
3+
+ 3S
2-
→ Fe
2
S
3
↓czarny
Fe
3+
+ 3OH
-
→ Fe(OH)
3
↓ brunatny kłaczkowaty
2Fe
3+
+ 3CO
3
2-
→ Fe
2
(CO
3
)
3
↓
brunatny
Fe
3+
+ HPO
4
2-
→ FePO
4
↓
+ H
+
Ŝółtawy
REDOKS – ZBILANSOWAĆ
3Pb + 2H
3
PO
4
= Pb
3
(PO
4
)
2
+ 3H
2
Zn + 2NaOH + 2H
2
O = Na
2
[Zn(OH)
4
] + H
2
CaH
2
+ 2H
2
O = Ca(OH)
2
+ 2H
2
2Al + 2KOH + 6H
2
O = 2K[Al(OH)
4
] + 3H
2
Si + 2NaOH + H
2
O = Na
2
SiO
3
+ 2H
2
4FeS
2
+ 11O
2
= 2Fe
2
O
3
+ 8SO
2
Sb
2
S
3
+ 5O
2
= Sb
2
O
4
+ 3SO
2
Sb
2
S
3
+ 3Fe = 3FeS + 2Sb
4NH
3
+ 5O
2
= 4NO + 6H
2
O
4NH
3
+ 3O
2
= 2N
2
+ 6H
2
O
2KJ + Br
2
= 2KBr + I
2
PbO
2
+ 4HCl = PbCl
2
+ Cl
2
+ 2H
2
O
MnO
2
+ 4HCl = MnCl
2
+ Cl
2
+ 2H
2
O
2CrO
3
+ 12HCl = 2CrCl
3
+ 3Cl
2
+ 6H
2
O
4Fe(OH)
2
+ O
2
+ 2H
2
O = 4Fe(OH)
3
2Al + 3CuSO
4
= Al
2
(SO
4
)
3
+ 3Cu
HNO
3
+ 3HCl = NOCl + Cl
2
+ 2H
2
O
2Ag + 2H
2
SO
4
= Ag
2
SO
4
+ SO
2
+ 2H
2
O
Cu + 2H
2
SO
4
= CuSO
4
+ SO
2
+ 2H
2
O
S + 2HNO
3
= H
2
SO
4
+ 2NO
3Ag + 4HNO
3
= 3AgNO
3
+ NO + 2H
2
O
3Cu + 8HNO
3
= 3Cu(NO
3
)
2
+ 2NO + 4H
2
O
3H
2
S + 8HNO
3
= 3H
2
SO
4
+ 8NO + 4H
2
O
Br
2
+ 5HClO + H
2
O = 2HBrO
3
+ 5HCl
2H
2
S + H
2
SO
3
= 3S + 3H
2
O
H
2
SO
3
+ Cl
2
+ H
2
O = H
2
SO
4
+ 2HCl
HClO
3
+ 5HCl = 3Cl
2
+ 3H
2
O
6KI + K
2
Cr
2
O
7
+ 7H
2
SO
4
= 3I
2
+ 4K
2
SO
4
+ Cr
2
(SO
4
)
3
+ 7H
2
O
6KNO
2
+ 2KI + 2H
2
SO
4
= I + 2NO + 2H
2
O + K
2
SO
4
10FeSO
4
+ 2HIO
3
+ 5H
2
SO
4
= I
2
+ 5Fe(SO
4
)
3
+ 6H
2
O
6FeSO
4
+ KClO
3
+ 3H
2
SO
4
= KCl + 3Fe(SO
4
)
3
+ 3H
2
O
5MgI
2
+ 2KMnO
4
+ 8H
2
SO
4
= 5MgSO
4
+ 5I
2
+ K
2
SO
4
+ 2MnSO
4
+ 8H
2
O
K
2
Cr
2
O
7
+ 14HBr = 2KBr + 2CrBr
3
+ 3Br
2
+ 7H
2
O
3Cu
2
O + 14HNO
3
= 6Cu(NO
3
)
2
+ 2NO + 7H
2
O
K
2
MnO
4
+ 8HCl = 2KCl + MnCl
2
+ 2Cl
2
+ 4H
2
O
Al
2
O
3
+ 3Cl
2
+ 3C = 2AlCl
3
+ 3CO
K
2
Cr
2
O
7
+ 3H
2
S + 4H
2
SO
4
= K
2
SO
4
+ Cr
2
(SO
4
)
3
+ 2S + 7H
2
O
MnSO
4
+ 2Na
2
CO
3
+ 2KNO
3
= Na
2
MnO
4
+ 2KNO
2
+ Na
2
SO
4
+ 2CO
2
Ca(ClO)
2
+ 2H
2
O
2
= CaCl
2
+ 2O
2
+ 2H
2
O
3As
2
O
3
+ 4HNO
3
+ 7H
2
O = 6H
3
AsO
4
+ 4NO
Cr
2
O
3
+ 3KNO
3
+ 4KOH = 2K
2
CrO
4
+ 3KNO
3
+ 2H
2
O
AsH
3
+ 8HNO
3
= H
3
AsO
4
+ 8NO
3
+ 4H
2
O
Fe(CrO
2
)
2
+ 8K
2
CO
3
+ 7O
2
= 2Fe
2
O
3
+ 8K
2
Cr
2
O
4
+ 8CO
2
2KI + O
3
+ H
2
O = l
2
+ O
2
+ 2KOH
2NaOH + 2ClO
2
+ 2H
2
O = 2NaClO
2
+ O
2
+ 2H
2
O
2Pb(NO
3
)
2
= 2PbO + 4NO
2
+ O
2
2CrO
4
2-
+ 5H
2
O
2
+ 2H
+
= Cr
2
O
12
2-
+ 6H
2
O
5S
4
O
6
2-
+ 14MnO
4
-
+ 12H
+
= 20SO
4
2-
+ 14Mn
2+
+ 6H
2
O
2Cr
3+
+ 3Cl
2
+ 16OH
-
= 2CrO
4
2-
+ 6Cl
-
+ 8H
2
O
2Au
3+
+ AsH
3
+ 9OH
-
= 2Au + AsO
3
3-
+ 6H
2
O
2Au
3+
+ SbH
3
+ 5OH
-
= 2Au + SbO + 4H
2
O
PtCl
6
2-
+ 2HCOO
-
+ 2OH
-
= Pt + 2CO
2
+ 6Cl
-
+ 2H
2
O
2MnO
4
-
+ 3Mn
2+
+ 4OH
-
= 5MnO
2
+ 2H
2
O
4Zn + NO
3
-
+ 7OH
-
+ 6H
2
O = NH
3
+ 4Zn(OH)
4
2-
6VO
2+
+ IO
3
-
+ 18OH
+
= 6VO
3
-
+ I
-
+ 9H
2
O
2Ce
4+
+ H
2
O
2
+ 2OH
-
= 2Ce
3+
+ O
2
+ 2H
2
O
3Ag
2
S + 2NO
3
-
+ 8H
+
= 6Ag
+
+ 3S + 2NO + 4H
2
O
2HgNH
2
Cl + 6Cl
-
+ 2NO
3
-
+ 4H
+
= 2HgCl
4
2-
+ N
2
+ 2NO + 4H
2
O
3HgS + 12Cl
-
+ 2NO
3
-
+ 8H
+
= 3HgCl
4
2-
+ 2NO + 3S + 4H
2
O
Bi
2
S
3
+ 2NO
3
-
+ 8H
+
= 2Bi
3+
+ 2NO + 3S + 4H
2
O
3As
2
S
5
+ 40NO
3
-
+ 4H
2
O = 6AsO
4
3
- + 15SO
4
2-
+ 40NO + 8H
+
2AsO
2
-
+ 3Sn
2+
+ 18Cl
-
+ 8H
+
= 2As + 3SnCl
6
2-
+ 4H
2
O
As
3+
+ H
2
PO
2
-
+ H
2
O = As + H
2
PO
4
-
+ H
+
Pb
3
O
4
+ 4HNO
3
= 2Pb(NO
3
)
2
+ PbO
2
+ 2H
2
O
K
2
CO
3
+ 4C + N
2
= 2KCN + 3CO
SnO
2
+ 2KSCN = SnS + K
2
S + 2CO + N
2
Cl
5
O
8
+ 8HNO
3
= 3Cl(NO
3
)
2
+ 2NO
2
+ 4H
2
O
MoS
2
+ Na
2
CO
3
+ O
2
= Na
2
MoO
4
+ Na
2
SO
4
+ CO
2
FeWO
4
+ Na
2
CO
3
+ O
2
= Na
2
WO
4
+ Fe
2
O
3
+ CO
2
NaOH + Ca(OH)
2
+ C + ClO
2
= NaClO
2
+ CaCO
3
+ H
2
O
2Fe
3+
+ 2I
-
= 3Fe
2+
+ I
2
Au
3+
+ 3Fe
2+
= 3Au
0
+ 2Fe
3+
3AsO
3-
+ BrO
3
-
= 3AsO
4
3-
+ Br
-
ClO
3
-
+ 3SO
3
2-
= Cl
-
+ 3SO
4
2-
Fe
3+
+ S
2
O
3
2-
= Fe
2+
+ S
4
O
6
2-
SO
4
2-
+ Zn + H
+
= S
2-
+ Zn
2+
+ H
2
O
AsO
4
3-
+ Zn + H
+
= AsH
3
+ Zn
2+
+ H
2
O
ClO
2
2+
+ Zn + H
+
= Cl
4+
+ Zn
2+
+ H
2
O
Pb
3
O
4
+ Fe
2+
+ H
+
= Pb
2+
+ Fe
3+
+ H
2
O
MnO
2
+ SO
3
2+
+ H
+
= Mn
2+
+ S
2
O
6
2-
+ H
2
O
Co
2+
+ NO
2
-
+ H
+
= Co(NO
2
)
6
3-
+ NO + H
2
O
Bi + NO
3
-
+ H
+
= Bi
3+
+ NO + H
2
O
S
2-
+ SO
3
2-
+ H
+
= S + H
2
O
Br
-
+ SO
4
2-
+ H
+
= Br
2
+ SO
3
2-
+ H
2
O
Mn
2+
+ BiO
3
-
+ H
+
= MnO
4
-
+ Br
3+
+ H
2
O
MnO
4
-
+ H
2
O
2
+ H
+
= Mn
2+
+ O
2
+ H
2
O
AsO
3
3-
+ NO
3
-
+ H
+
= AsO
4
3+
+ N
2
O
3
+ H
2
O
BiO
3
-
+ Cr
3+
+ H
+
= Cr
2
O
7
2-
+ Bi
3+
+ H
2
O
SO
3
2-
+ HPO
3
2-
+ H
+
= S + HPO
4
2-
+ H
2
O
Mn
2+
+ Pb
3
O
4
+ H
+
= MnO
4
2-
+ Pb
2+
+ H
2
O
Cr(OH)
4
+ H
2
O
2
+ OH- = CrO
4
2-
+ H
2
O
Co(CN)
6
4-
+ Al + OH
-
+ H
2
O = Co(CN)
6
3-
+ OH
-
NO
2
-
+ Al + OH
-
+ H
2
O = NH
3
+ Al(OH)
4
-
S
2
O
3
2-
+ Br
2
+ H
2
O = SO
4
2-
+ Br
-
+ H
+
MnO
4
-
+ CN
-
+ H
2
O = MnO
2
+ (CN)
2
+ OH
-
Au + CN
-
+ O
2
+ H
2
O = Au(CN)
2
-
+ OH-
NO
2
-
+ Br
2
+ H
2
O = NO
3
-
+ Br
-
+ H
+
KOH + Br
2
= KBrO
3
+ KBr + H
2
O
Ca(OH)
2
+ Cl
2
= Ca(ClO)
2
+ KBr + H
2
O
NO
2
+ H
2
O = HNO
3
+ HNO
2
HNO
2
= ClO
2
+ HClO
4
I
2
+ AgNO
3
= AgI + I(NO
3
)
3
w bezwodnym alkoholu etylowym
Te + KOH = AgI + K
2
FeO
3
+ H
2
O w podwyŜszonej temperaturze
NO + (CN)
2
= KCN + KCNO + H
2
O
I
2
+ OH
-
= IO
3
-
+ H
2
O
ClO
3
-
= ClO
4
-
+ Cl
-
Cl
2
O
6
+ OH
-
= ClO
3
-
+ ClO
4
-
+ H
2
O
MnO
4
-
+ CO
2
= MnO
4
-
+ MnO
2
+ CO
3
2-
N
2
O
4
+ OH
-
= NO
2
-
+ NO
3
-
+ H
2
O
P + OH
-
+ H
2
O = PH
3
+ H
2
PO
2
-
REAKCJE KATIONÓW I GRUPY ANALITYCZNEJ
Odczynniki
KATIONY
Ag
+
Hg
2
2+
Pb
2+
HCl oraz
rozpuszczalne
chlorki
biały osad AgCl
rozpuszczalny w NH
3
aq,
Na
2
S
2
O
3
i KCN
biały osad Hg
2
Cl
2
czerniejący
pod wpływem NH
3
aq
biały osad PbCl
2
rozpuszczalny w gorącej
H
2
O
NaOH, KOH
brunatny osad Ag
2
O
rozpuszczalny w NH
3
aq
i HNO
3
czarny osad HgO + Hg
rozpuszczalny w HNO
3
biały osad Pb(OH)
2
rozpuszczalny w NaO
i KOH oraz HNO
3
NH
3
aq
Brunatny osad Ag
2
O
rozpuszczalny
w nadmiarze odczynnika
z utworzeniem
[Ag(NH
3
)
2
]
+
czarny osad HgO + sól
amidortęciowa. Osady
rozpuszczalne w wodzie
królewskiej
biały osad hydroksosoli
i Pb(OH)
2
rozpuszczalne
w NaOH i KOH
H
2
SO
4
biały osad Ag
2
SO
4
(ze
stęŜonym roztworem)
rozpuszczalny w gorącej
H
2
O
biały osad Hg
2
SO
4
rozpuszczalny w wodzie
królewskiej
biały osad PbSO
4
rozpuszczalny
w roztworze
NaOH i KOH, CH
3
COONH
4
w stęŜonym H
2
SO
4
K
2
CrO
4
czerwonobrunatny osad
Ag
2
CrO
4
rozpuszczalny
w roztworze HNO
3
i NH
3
aq
brunatny a po ogrzaniu
czerwony osad Hg
2
CrO
4
rozpuszczalny w HNO
3
Ŝ
ółty osad PbCrO
4
rozpuszczalny w roztworze
NaOH i KOH oraz w HNO
3
KI
Ŝ
ółty osad AgI
rozpuszczalny w roztworze
Na
2
S
2
O
3
i KCN
Ŝ
ółtozielony osad Hg
2
I
2
podczas
działania nadmiarem
odczynnika powstaje
[HgI
4
]
2-
+ Hg
0
Ŝ
ółty osad PbI
2
rozpuszczalny w gorącej
H
2
O
ODCZYNNIKI GRUPOWE I SKŁADY OSADÓW
GRUPA
ODCZYNNIK GRUPOWY
ZWIĄZKI WCHODZĄCE W SKŁAD OSADU
I
ZM + HCl
AgCl, Hg
2
Cl
2
, PbCl
2
II
H
2
S lub tioacetamid w ok. 0,3 M roztworze
HCl
HgS, PbS, Bi
2
S
3
, CuS, CdS, SnS, SnS
2
, As
2
S
3
,
As
2
S
5
, Sb
2
S
3
, Sb
2
S
5
III
H
2
S lub tioacetamid w roztworze NH
3
aq
i NH
4
Cl
NiS, CoS, FeS, Fe
2
S
3
, MnS, ZnS, Al(OH)
3
, Cr(OH)
3
IV
(NH
4
)
2
CO
3
w NH
3
aq i NH
4
Cl
BaCO
3
, SrCO
3
, CaCO
3
V
nie ma odczynnika grupowego
1. Proszę napisać po 5 reakcji charakterystycznych oraz podać odczynnik grupowy:
- jonów ołowiu (II)
- jonów bizmutu.
Pb
2+
odczynnik grupowy HCl
HCl
Pb
2+
+ 2HCl ↔ PbCl
2
↓ + H
2
↑ biały, krystaliczny osad; rozpuszczalność – gorąca woda
NaOH, KOH
Pb
2+
+ 2OH
-
→ Pb(OH)
2
↓ biały osad; rozpuszczalność – nadmiar OH
H
2
SO
4
Pb
2+
+ SO
4
2-
→ PbSO
4
biały osad; rozpuszczalność – stęŜony H
2
SO
4
, mocne zasady
KI
Pb
2+
+ 2I
-
→ PbI
2
↓ Ŝółty osad; rozpuszczalność – gorąca woda
chromian potasu
Pb
2+
+ CrO
4
2-
→ PbCrO
4
↓ Ŝółty osad; rozpuszczalność – HNO
3
, mocne zasady
Bi
3+
odczynnik grupowy H
2
S
H
2
S
2Bi
3+
+ 3S
2-
→ Bi
2
S
3
brunatny osad; rozpuszczalność – gorący 30 % HNO
3
, wrzący stęŜony HCl
NaOH
Bi
3+
+ 3OH
-
→ Bi(OH)3 ↓ biały osad; rozpuszczalność – kwasy mineralne
Na
2
HPO
4
Bi
3+
+ 2HPO
4
2-
→ BiPO
4
↓ + H
2
PO
4
-
biały osad; rozpuszczalność – HCl, stęŜony HNO
3
H
2
Cr
2
O
7
2Bi
3+
+ Cr
2
O
7
2-
+ 2H
2
O → (BiO)
2
Cr
2
O
7
+ 4H
+
Ŝółty osad; rozpuszczalność – kwasy mineralne
NaI
Bi
3+
+ 3I
-
→ BiI
3
↓ czarny osad; rozpuszczalność – nadmiar odczynnika
2. Obliczyć pH wodnych roztworów:
0,01 mM NaOH
1 µM H
2
SO
4
0,1 M Al(CH
3
COO)
3
pKa: 5,0; 4,8
0,1 M Na
2
HPO
4
pKa: 2,2; 7,2; 12,3
0,05 M NH
4
NO
3
pKb: 4,76
0,1 M CH
3
COOH i 0,01 M CH
3
COONa pKa: 4,8
0,1 M NH
4
NO
2
pKa: 3,4
pKb: 4,76
0,01 M Zn(NO
3
)
2
pKa: 9,0
0,1 M NH
4
HCO
3
pKa H
2
CO
3
: 3,8; 10,3
pKa NH
3
aq: 9,2
0,01 M NH
3
aq
pKb: 4,76
m = 10
-3
0,01 mM = 0,00001 M NaOH
pH = 14 + log(OH
-
)
pH = 14 – 5 = 9
1 µM 10
-6
pH ≈ 7
pH wody
0,1 M Al(CH
3
COO)
3
↔ Al
3+
+ 3CH
3
COO
-
słaba sól, słaby kwas i słaba zasada
pH
, ,
9,8
0,1 MNa
2
HPO
4
↔ 2Na
+
+ HPO
4
2-
HPO
4
2-
→ H
+
+ PO
4
3-
∟
+ H
2
O → H
2
PO
4
-
+ OH
-
pH
, ,
9,75
H
3
PO
4
→ H
2
PO
4
-
+ H
+
H
2
PO
4
-
↔
HPO
4
2 -
+ H
+
HPO
4
2 -
↔ PO
4
3 -
+ H
+
0,05 M NH
4
NO
3
↔
NH
4
+
+ NO
3
-
pH
pKa
logc
pH = 2,38 + 0,65 = 3,03
0,1 M CH
3
COOH i 0,01 M CH
3
COONa bufor
pH pKa ! log
"
#
"
$
pH 4,8 ! log
,
,
pH = 3,8
0,1 M NH
4
NO
2
sól słabego kwasu i słabej zasady
pH
, ,&
,&
4,08
0,01 M Zn(NO
3
)
2
↔ Zn
2+
+ 2NO
3
-
Zn
2+
+ H
2
O ↔ ZnOH
+
+ H
+
słaby kwas
pH
pKa
logc
pH
· 9
log0,01 4,5 ! 1 5,5
0,1 M NH
4
HCO
3
↔ NH
4
+
+ HCO
3
-
pH
, *,
*,
9,75
0,01 M NH
3
aq
NH
3
+ H
2
O → NH
4
+
+ OH
-
pH 7 !
· 4,75 !
log0,1 9,4 0,5 7,9
3. Zmieszano 10 ml 1 M HCl i 10 ml 0,9M NaOH. Obliczyć pH.
0,9 M HCl przereaguje + 0,9 M NaOH → reakcja zobojętniania
1 – 0,9 = 0,1 HCl pozostanie w roztworze
pH = -logH
+
pH = -log0,1 = 1
4. Proszę określić odczyn jeśli:
- zmieszano 0,01 M NaOH z równą objętością 0,1 M NH
3
(pKa: 9,2)
- zmieszano 0,05 M CH
3
COOH (pK
a
: 4,8) z równą objętością 0,05 M NaOH
ilość moli 0,011 dm
3
= 0,1 dm
3
0,1 – 0,1 dm
3
ilość moli w roztworze 0,11
V = 1 dm
3
+ 1 dm
3
= 2 dm
3
0,1/2 = 0,055
10 dm
3
ilość moli = 0,1
ilość moli 0,1 = 1
ilość moli w roztworze = 1,1/V = 20 dm
3
1,1/20 = 0,055
odczyn zasadowy
pH = 14 + logH
+
pH = 12,7
0,05 M CH
3
COOH i 0,05 M NaOH
CH
3
COOH + NaOH ↔ CH
3
COONa + H
2
O
1 mol CH
3
COOH reaguje z 1 molem NaOH
pH 7 !
pKa
logc
+
pH = 7 + 2,4 – 0,6 = 8,8
CH
3
COONa ↔ CH
3
COO
-
+ Na
+
5. Proszę opisać reakcjami obserwowane efekty. Oroszę wyjaśnić na swoich reakcjach co to jest liczba
koordynacyjna: jon Fe (III) po dodaniu jonów rodanowych przechodzi w roztwór o intensywnie krwistym
zabarwieniu. Po wprowadzeniu jonów F (-I) do układu następuje odbarwienie roztworu.
Fe
3+
+ 6CNS
-
→ [Fe(CNS)
6
]
3-
tworzy się kompleks, stąd intensywne krwiste zabarwienie
[Fe(CNS)
6
]
3-
+ 6I
-
→ [FeI
6
]
3-
+ 6CNS
-
tworzy się kompleks z jodkiem następuje odbarwienie roztworu
6. Po zmieszaniu 245,2 g kwasu siarkowego (VI) i 135,2 g wody otrzymano roztwór o gęstości
d = 1,55 g/cm
3
. Obliczyć ułamki molowe składników roztworu oraz stęŜenie procentowe, molarne, molowe
i normalne tego roztworu.
m
r
= 245,2 + 135,2 = 380,4 g
Cp
-
.
-
/
· 100 %
Cp
,
,
· 100 % 64,5 %
C
2
3
.
4
C
2
-
.
2·4
C
2
,
*, ·,
,
10 5
-67
8-
9
M
;
<=
>
98,02
d
-
/
4
/
/· V
C
d · V
C
m
C
/: d
V
C
-
/
8
V
C
,
,
245,4 5cm
9 0,245
ułamki molowe
ilość moli H
2
SO
4
= 245,2/98,02 = 2,5 moli
ilość moli H
2
O = 135,2/18,02 = 7,5 moli
ilość moli w roztworze = 2,5 + 7,5 = 10
ułamek molowy 2,5/10 = 0,25
ułamek molowy H
2
O = 7,5/10 = 0,75
stęŜenie molarne
C
-
3
.
F C6+GH+"+73I
C
-
,
2,5 5
-67
F
9
stęŜenie molowe = 10 mol/dm
3
C
N
= 2 · 10 = 20
1/3M = 1 N H
3
PO
4
1/2M = 1N H
2
SO
4
7. Proszę przeanalizować wiązania w niŜej wymienionych związkach (wg teorii wiązań walencyjnych –
kaŜdy elektron kropka): jon azotanowy (III), dichromianowy (VI) (dwuchromianowy) oraz jon P
2
O
7
4-
.
Proszę takŜe przedstawić formę uproszczoną (kaŜda para elektronów – jedna kreska).
8. Proszę podać skład (z nazwy i symbolu) i główne stopnie utlenienia pierwiastków o konfiguracjach:
s
2
p
3
; d
1
s
2
.
9. W kwaśnym przedziale pH (0-3) niŜej wymienione reakcje są opisywane liniami równoległymi do osi
pH:
Bi = Bi (III) + 3e
+0,21 V
Mg = Mg (II) + 2e
-2,36 V
Zn = Zn (II) + 2e
-0,763 V
Fe = Fe (II) + 2e
-0,440 V
Cu = Cu (II) + 2e
+0,337V
a reakcja
H
2
= 2H
+
+ e
-0,059pH
Proszę określić moŜliwość reakcji:
a) magnezu metalicznego z jonami Bi (III) oraz jonami Zn (II)
b) Ŝelaza metalicznego z jonami Bi (III) oraz jonami Cu (II)
Jeśli reakcje przebiegają, to proszę je napisać.
a)
↑
reduktor
reduktor – pierwiastki metaliczne
utleniacz – jony
↓ utleniacz
0,21
↑
Bi
0
Mg
0
+ Bi
3+
→ Mg
2+
+ Bi
0
Mg
0
+ Zn
2+
→ REAKCJA NIE ZACHODZI
↓Bi
3+
-2,36
↑
Mg
0
↓Mg
2+
0,763
↑
Zn
0
↓Zn
2+
b)
0,337
↑
Cu
2+
Fe
0
+ Bi
3+
→ REAKCJA NIE ZACHODZI
Fe
0
+ Cu
2+
→ REAKCJA NIE ZACHODZI
↓Cu
0
0,21
↑
Bi
3+
↓Bi
0
-0,440
↑
Fe
2+
↓Fe
0
10. Obliczyć iloczyny rozpuszczalności AgCl i Bi
2
S
3
wiedząc, ze rozpuszczalności tych związków wynoszą
odpowiednio dla pierwszej soli 1,5
⋅⋅⋅⋅
10
-3
g/l, a dla drugiej 8,7
⋅⋅⋅⋅
10
-18
g/l. (Ag 107,9; Bi 209; S 32,1).
AgCl R = 1,5
⋅
10
-3
g/dm
3
Bi
2
S
3
R = 8,7
⋅
10
-18
g/dm
3
M
AgCl
= 107,9 + 35,45 = 143 g/mol
M
JI
<
418 ! 96 514 g/mol
C
KFL7
, ·
M
1 · 10
N
mol/dm
AgCl ↔ Ag
+
+ Cl
-
C
JI
<
,·
MO
1,7 · 10
N
mol/dm
Bi
2
S
3
↔ 2Bi
3+
+ 3S
2-
K
SO
= [Ag
+
][Cl
-
] = 1
⋅
10
-5
⋅
1
⋅
10
-5
= 1
⋅
10
-10
K
SO
= [2
⋅
1,7
⋅
10
-20
][3
⋅
1,7
⋅
10
-20
]
3
= 11,56
⋅
10
-40
⋅
132,7
⋅
10
-60
= 1533
⋅
10
-100
= 1,5
⋅
10
-97
11. Obliczyć wartość iloczynu rozpuszczalności chromianu (VI) srebra, jeŜeli w 100 ml roztworu
rozpuszcza się 0,0028 g soli. (Ag 107,86; Cr 51,99; O 16).
Ag
2
Cr
2
O
7
↔ 2Ag
+
+ Cr
2
O
7
2-
100 ml = 0,1 l
R = 0,0028/0,1 = 0,028 g/l
M
KF
LC
=
P
2 · 107,86 ! 2 · 51,99 ! 7 · 16 215,72 ! 103,98 ! 112 431,7 g/mol
C = 0,028/431,7 = 6,5
⋅
10
-5
K
SO
= [2
⋅
6,5
⋅
10
-5
]
2
⋅
[6,5
⋅
10
-5
] = 169
⋅
10
-10
⋅
6,5
⋅
10
-5
= 1098,5
⋅
10
-15
= 1,1
⋅
10
-12
12. 1 g Ca
3
(PO)
4
zalano 100 ml wody. Obliczyć stęŜenie molowe uzyskanego roztworu dla odpowiedniego
pIR = 28,7.
pIR = 28,7
pIR = pK
SO
= -logK
SO
28,7 = -logK
SO
K
SO
= 2
⋅
10
-29
M
L
RS=
>
T
= 3 · 40,08 ! 2 · 30,97 ! 8 · 16 = 120,24 ! 61,94 ! 128 = 310,18 5
F
-67
9
Ca
3
(PO
4
)
2
↔ 3Ca
2+
+ 2PO
4
2-
K
SO
= [3
⋅
Ca
2+
]
3
⋅
[2
⋅
PO
4
2-
]
2
K
SO
= [3
⋅
x]
3
⋅
[2
⋅
x]
2
= 2
⋅
10
-29
|
: 6
108 x
5
= 1,852
⋅
10
-31
x = 7,1
⋅
10
-7
13. Proszę uzupełnić współczynniki wychodząc z bilansu elektronowego:
Cr
2
O
7
2-
+ 6Br
-
+ 14H
+
→ 2Cr
3+
+ 3Br
2
+ 7H
2
O
Cr
&
V
W
XYZ Cr
|· 2\
Br
N
N V
W
XYZ Br
|: 3\
MnO
4
3-
+ 5(COO)
2
2-
+ 28H
+
→ 5CO
2
+ Mn
2+
+ 14H
2
O
Mn
V
W
XYZ Mn
C
NV
W
XZ C
|· 5\
AsO
4
3-
+ I
-
+ 2H
+
→ AsO
3
3+
+ I
2
+ H
2
O
As
V
W
XYZ As
2I
N
N V
W
XYZ I
14. Proszę napisać wzory następujących jonów kompleksowych: heksacyjanoŜelazian (III),
bis(tiosiarczano)srebrzan (I), heksacyjanoŜelazian (II) potasu, chlorek heksaakwachromu (III).
[Fe(CN)
6
]
3-
[Ag(S
2
O
3
)
2
]
3-
K
4
[Fe(CN)
6
]
[Cr(H
2
O)
6
]Cl
3
1. 1 dm
3
nasyconego roztworu wodnego siarczanu baru w temperaturze 20
°°°°
C zawiera 0,0023 g BaSO
4
.
Obliczyć iloczyn rozpuszczalności tej soli (Ba 137,3; S 32; O 16).
0,0023 g BaSO
4
1 dm
3
= 1 l
BaSO
4
↔ Ba
2+
+ SO
4
2-
K = [Ba
2+
]
2
⋅
[SO
4
2-
]
rozpuszczalność R [mol/l] lub [g/l]
R = 0,0023 g/l = 2,3
⋅
10
-3
g/l
M
J<=
>
137,3 ! 32 ! 64 233,3
F
-67
stęŜenie = 2,3
⋅
10
-3
/233,3 = 9,9
⋅
10
-6
[g/dm
3
⋅
mol/g] [mol/dm
3
]
K = [9,9
⋅
10
-6
][9,9
⋅
10
-6
]
K = 98
⋅
10
-12
= 9,8
⋅
10
-11
2. Obliczyć pH wodnych roztworów:
0,1 M H
2
SO
4
1 µM Ca(OH)
2
0,1 M Na
2
CO
3
pK
a
: 3,8; 10,3
0,01 M CdCl
2
pK
a
: 7,6
0,1 M NaHCO
3
pK
a
: 3,8; 10,3
0,1 M CH
3
COOH i 0,01 M CH
3
COONa pK
a
: 4,8.
H
2
SO
4
↔ 2H
+
+ SO
4
2-
pH = -log[H
+
]
pH = -log[2
⋅
0,1] = 0,7
1 µM Ca(OH)
2
µ
= 10
-6
roztwór jest tak mocno rozcieńczony, Ŝe jego pH jest zbliŜone do pH wody ≈ 7;
lub:
Ca(OH)
2
→ Ca
2+
+ 2OH
-
pH = 14 + log2
⋅
10
-6
= 14 – 5,7 = 8,3
Na
2
CO
3
↔ 2Na
+
+ CO
3
2-
pH 7 !
pKa
logc
+
pH 7 !
· 10,3
log0,1
pH = 11,6
CdCl
2
↔ Cd
2+
+ 2Cl
-
wzór na słaby kwas
Cd
2+
+ H
2
O ↔ CdOH
-
+ H
+
pH
pKa
logc
pH
· 7,6
log0,01
pH = 3,8 +1 = 4,8
NaHCO
3
↔ Na
+
+ HCO
3
-
HCO
3
-
↔ H
+
+ CO
3
2-
∟
+H
2
O → H
2
CO
3
+ OH
-
pH
7,05
CH
3
COOH i CH
3
COONa bufor
pH pKa ! log
"
#
"
$
pH 4,8 ! log
,
,
pH = 2,8
3. Zmieszano ze sobą 100 ml kwasu solnego o pH = 2 i 100 ml roztworu kwasu chlorowego (VII) o pH = 3.
Obliczyć pH otrzymanego roztworu.
pH = -log[H
+
]
pH HCl
2 = -log[H
+
]
100 cm
3
= 0,1 dm
3
stęŜenie jonów H
+
w HCl [H
+
] = 0,01 mol/dm
3
pH HClO
4
pH = -log[H
+
]
3 = -log[H
+
]
[H
+
] = 0,001 mol/dm
3
ilość moli H
+
w HCl: 0,01
⋅
0,1 = 0,001
ilość moli H
+
w HClO
4
: 0,001
⋅
0,1 = 0,0001
ilość moli w roztworze: 0,0001 + 0,001 = 0,0011 mola
objętość roztworu: 0,1 + 0,1 = 0,2 dm
3
C
m
= 0,0011 : 0,2 = 0,0055
pH = -log[H
+
]
pH = 2,3
500 ml HClO
4
0,05 M
500 ml = 0,5 dm
3
250 ml HCl
pH = 2 250ml = 0,25 dm
3
pH = -log[H
+
]
2 = -log[H
+
]
[H
+
] = 0,01
ilość moli H
+
w HCl: 0,01
⋅
0,25 = 0,0025 moli
ilość moli H
+
w HClO
4
: 0,005
⋅
0,5 = 0,025 moli
ilość moli w roztworze: 0,00025 + 0,025 = 0,0275 mola
objętość roztworu: 0,5 + 0,25 = 0,75 dm
3
stęŜenie jonów H
+
= 0,0275 : 0,75 = 0,037 mol/dm
3
pH = -log[H
+
]
pH = -log0,037
pH = 1,4
4. Proszę podać dowolnie wybrany jon kompleksowy z wodorotlenowymi (hydroksylowymi) i na jego
przykładzie wyjaśnić pojęcia: ligand, liczba koordynacyjna, stała dysocjacji kompleksu.
Liczbę wiązań koordynacyjnych utworzonych przez atom centralny nazywamy liczbą koordynacyjną (wynosi
głównie: 2, 4, 6).
Stała dysocjacji kompleksu:
K
52V95b9
52Vb9
Grupy związane wartościowościami pobocznymi to ligandy = grupy kompleksów twórcze
5. Ile ml stęŜonego kwasu solnego 36 % o gęstości 1,18 naleŜy wprowadzić do kolbki miarowej na 100 ml
aby po uzupełnieniu wodą do kreski, otrzymać roztwór o stęŜeniu 0,5 M (H 1,01; Cl 35,45).
M
HCl
= 36,46
C
m
= 0,5 M
36 – 100 g
x – 1180
x = 496,8 g
1 mol – 36,46
x – 424,8 g
x = 11,65 mola
x = 11,65 : 0,5 = 23,3 dm
3
100/23,3 = 4,3 cm
3
6. 2,5 g węglanu magnezu poddano działaniu nadmiaru stęŜonego kwasu siarkowego. Ile otrzymano
siarczanu (VI) magnezu (II)? (Mg 24,3; O 16; C12; S 32).
M
2FL=
24,3 ! 12 ! 48 84,3
F
-67
M
2F<=
>
24,3 ! 32 ! 64 120,3
g
mol
84,3 – 120,3
2,5 – x
x = 3,57 g
7. 1,5 ml stęŜonego wodorotlenku potasowego 20,4 % o gęstości 1,19 wprowadzono do kolbki miarowej na
500 ml i uzupełniono wodą do kreski. Obliczyć stęŜenie molowe otrzymanego roztworu.
M
KOH
= 56,11
m
r
= d
⋅
V
m
r
= 1,19
⋅
1,5 = 1,785
m
s
= 0,204
⋅
1,785 = 0,364
C
m
= 0,364/56,11
⋅
0,5 = 0,013 mol/dm
3
8. Zawartość kolbki (z zad. 7) wylano do zlewki i wprowadzono 0,5 g azotanu kadmu. Ile otrzymano
produktu?
2KOH
(aq)
+ Cd(NO
3
)
2
→ 2KNO
3
+ Cd(OH)
2
M
KOH
= 39,1 + 17,01 = 56,11 g/mol
M
L8Rc=
T
112,40 ! 28 ! 98 236,4 g/mol
MKNO
3
= 39,1 + 48 + 14 = 101,1 g/mol
M
L8R=;T
112,40 ! 32 ! 2,02 146,42 g/mol
236,4 – 202,2
0,5 – x
x = 0,43 g
0,5 – x
236,4 – 146,42
x = 0,30 g
9. Z półreakcji proszę zestawić reakcję redoks:
SCN
-
+ 4H
2
O = SO
4
2-
+ CN
-
+ 8H
+
+ 6e
oraz
Cl
-
+ 3H
2
O + 6e = ClO
3
-
+ 6H
+
.
SCN
-
+ 4H
2
O + Cl
-
+ 3H
2
O + 6e = SO
4
2-
+ CN
-
+ 8H
+
+ ClO
3
-
+ 6H
+
+ 6e
SCN
-
+ Cl
-
+ 7H
2
O = SO
4
2-
+ CN
-
+ ClO
3
-
+ 14H
+
SO
4
2-
+ CN
-
+ ClO
3
-
+ 14H
+
= SCN
-
+ Cl
-
+ 7H
2
O
10. Proszę przeanalizować wiązania w niŜej wymienionych związkach (wg teorii wiązań walencyjnych –
kaŜdy elektron kropka): jon siarczanowy (IV), jon chloranowy (VII) oraz jon S
2
O
7
2-
. Proszę takŜe
przedstawić formę uproszczoną (kaŜda para elektronów – jedna kreska).
SO
3
2-
ClO
4
-
S
2
O
7
2-
11. Proszę podać skład, konfiguracje elektronowe decydujące o wartościowości i główne stopnie utlenienia
pierwiastków IV grupy głównej oraz 2 podgrupy.
IV grupa
główna
główne stopnie
utlenienia
konfiguracja
elektronowa
2 podgrupa
główne stopnie
utlenienia
konfiguracja
elektronowa
C
+4, -4, +2
2s
2
2p
2
Zn
+2
4s
2
3d
10
Si
+4, -4, +2
3s
2
3p
2
Cd
+2
5s
2
4d
10
Ge
+4, +2
4s
2
4p
2
(3d
10
)
Hg
+2, +1
6s
2
5d
10
Sn
+4, +2
5s
2
5p
2
(4d
10
)
Pb
+4, +2
6s
2
6p
2
(5d
10
)
12. Mamy 2 sole CuS i Bi
2
S
3
, których wykładniki iloczynów wynoszą odpowiednio 40 i 97. Obliczyć, która
z tych soli jest lepiej rozpuszczalna? (Cu 63,5; S 32; Bi 208,9).
CuS
Bi
2
S
3
pK
SO
= 40
pK
SO
= -logK
SO
40 = -logK
SO
K
SO
= 1
-40
CuS ↔ Cu
2+
+ S
2-
K
SO
= [Cu
2+
][ S
2-
] = 1
-40
stęŜenie x = 1
-20
x = 1
pK
SO
= 97
pK
SO
= -logK
SO
97 = -logK
SO
K
SO
= 1
-97
Bi
2
S
3
↔ 2Bi
3+
+3S
2-
K
SO
= [2Bi
3+
]
2
⋅
[ 3S
2-
]
3
= 1
-97
4x
2
⋅
27x
3
= 108x
5
stęŜenie 108x
5
= 1
x
5
= 0,009
x = 0,3920263
Bi
2
S
3
jest lepiej rozpuszczalny, ma większe stęŜenie.
13. Ile miligramów magnezu znajduje się w 100 ml nasyconego roztworu tej soli? Wykładnik iloczynu
wznosi 19,7 (Mg 24,2; As 74,92; O 16).
MgAs
2
O
6
↔ Mg
2+
+ As
2
O
6
2-
pK
SO
= 19,7 ≈ 20
pK
SO
= -logK
SO
[Mg
2+
][ As
2
O
6
2-
] = 2
-20
mol/dm
3
x = 2
-10
M
2FKH
=
d
24,305 ! 149,84 ! 96 270,145
F
-67
V = 100cm
3
= 0,1 dm
3
2
-20
⋅
0,1 = mol/dm
3
⋅
dm
3
270,145
⋅
0,1
⋅
2
-20
= 27,0145
⋅
2
-20
= 0,000026 g
m = 10
-3
0,026 mg
2,6
⋅
10
-2
mg
14. Obliczyć wartość iloczynu rozpuszczalności chromianu (VI) srebra, jeŜeli w 100 ml roztworu
rozpuszcza się 0,0028 g soli) (Ag 107,86; Cr 74,92; O 16).
Ag
2
CrO
4
↔ 2Ag
+
+ CrO
4
2-
V = 100 ml = 0,1 dm
3
0,0028 g
R = 0,0028 : 0,1 = 0,028 [g/l = g/dm
3
]
M
KF
LC=
>
215,736 ! 51,996 ! 64 331,732
F
-67
StęŜenie jonów: 0,028 : 331,732 = 8,4
⋅
10
-5
K
SO
= [2Ag
+
]
2
⋅
[ CrO
4
2-
]
K
SO
= 282,24
⋅
10
-10
⋅
8,4
⋅
10
-5
= 2370,816
⋅
10
-5
= 2,4
⋅
10
-12
15. Proszę obliczyć poniŜsze reakcje erdoks i zbilansować je:
NO
3
-
+ 2Cl
-
+ 2H
+
→ NO
2
-
+ Cl
2
0
+ H
2
O
MnO
4
-
+ 5C
2
O
4
2-
+ 8H
+
→ Mn
2+
+ 10CO
2
+ 4H
2
O
2Cr
3+
+ Br
2
+ 7OH
-
→ Cr
2
O
7
2-
+ 2Br
-
+ 7H
+
Fe
3+
+ 2I
-
→ Fe
2+
+ I
2
0