CHEMIA NIEORGANICZNA I OGÓLNA
(EGZAMIN prof. dr hab. inŜ. Z. Łukaszewski)
CHEMIA NIEORGANICZNA I OGÓLNA
(EGZAMIN prof. dr hab. inŜ. Z. Łukaszewski)
Proszę podać nazwisko osoby prowadzącej zajęcia laboratoryjne.
1. Proszę wymienić wykonywane preparaty i naszkicować reakcjami zastosowaną drogę reakcyjną.
2. Proszę zaproponować 2 sposoby otrzymywania (naszkicowanie reakcjami):
a) azotanu niklu (II) z siarczanu niklu (II)
b) chlorku Ŝelaza (II) z siarczanu Ŝelaza (II)
3. Proszę podać skład, konfiguracje elektronowe decydujące o wartościowości i główne stopnie
utlenienia pierwiastków (zadanie obowiązkowe):
a) II i V gr. głównej 2 i 7 podgrupy
b) III i VII gr. głównej oraz 3 i 1 podgrupy układu okresowego.
4. Proszę wymienić podręcznik chemii nieorganicznej, który był podstawą przygotowania się do
egzaminu.
Proszę omówić własności wymienionego niŜej pierwiastka i jego związków (rozpowszechnienie,
ź
ródła surowcowe, przegląd waŜniejszych związków, substancje o znaczeniu praktycznym i
ekologicznym):
a) miedź
b) azot.
5. Proszę o naszkicowanie reakcjami technologii otrzymywania:
a) kw. azotowego
b) superfosfatu (nawóz fosforanowy).
6. Proszę rozwiązać zadanie:
a) 0,5 ml stęŜonego kw. azotowego 62,2% o gęstości d = 1,38 wprowadzono do kolbki miarowej na
250 ml i uzupełniono wodą do kreski. Obliczyć stęŜenie molowe roztworu (część obowiązkowa).
Zawartość kolbki wylano do zlewki i wprowadzono 0,5 g węglanu wapnia. Ile otrzymano azotanu
wapnia?
b) 1,5 ml stęŜonego kw. solnego 36% o gęstości d = 1,18 wprowadzono do kolbki miarowej na 500 ml
i uzupełniono wodą do kreski. Obliczyć stęŜenie molowe roztworu (część obowiązkowa).
Zawartość kolbki wylano do zlewki i wprowadzono 0,5 g węglanu magnezu. Ile otrzymano chlorku
magnezu? (Ca 40,08; Mg 24,30; C 12,01; O 16,00; H 1,01; Cl 35,45; N 14,01).
7. Proszę napisać reakcję zachodzącą między (zadanie obowiązkowe):
a) jonem nadmanganianowym a kwasem solnym
5.
a) 0,5 ml
⋅
1,38 = 0,69 g masa r-ru
62 g – 100g
0,69 g – x
x = 1,1 czystego HNO
3
= 0,017 moli
n = 1,1:63,2 = 0,017 moli
0,017 moli – 250 ml
x – 1000 ml
x = 0,07 mol/l
b)
1,5 ml
⋅
1,18 = 1,77 g
36 g – 100 g
1,77 – x
x = 4,9 g czystego HCl
= 0,13 moli
0,13 moli – 500 ml
x – 1000 ml
x = 0,26 mol/l
CZĘŚĆ I (2 godz.)
Proszę kaŜde zadanie pisać na oddzielnej kartce.
Na kaŜdej kartce naleŜy napisać nazwisko i numer zadania.
Proszę wymienić nazwisko osoby prowadzącej laboratorium.
Proszę podać przebieg dotychczasowej edukacji (szkoły – wszystkie).
1. Proszę wymienić z nazwy i symbolu oraz określić przynaleŜność do grupy, podgrupy układu
okresowego pierwiastków charakteryzujących się konfiguracją elektronową (zadanie obowiązkowe):
a) d
5
s
1
; s
2
; s
2
p
4
; d
10
s
1
;
b) d
5
s
2
; s
2
p
2
; d
2
s
2
; s
2
p
3
;
Proszę uzupełnić skład grupy o inne pierwiastki o zbliŜonej konfiguracji.
2. Proszę wymienić podręcznik chemii nieorganicznej, który był podstawą przygotowania się do
egzaminu.
Proszę omówić własności wymienionych niŜej pierwiastków i ich związków, substancje o znaczeniu
praktycznym i ekologicznym):
a)
mangan
b)
miedź.
3. Proszę omówić własności wymienionych niŜej pierwiastków i ich związków (rozpowszechnienie,
ź
ródła surowcowe, przegląd waŜniejszych związków, substancje o znaczeniu praktycznym i
ekologicznym):
a) magnez
b) wapń.
4. Proszę rozwiązać zadanie:
a) 0,5 ml stęŜonego kw. azotowego 62,2% o gęstości d = 1,38 wprowadzono do kolbki miarowej na
100 ml i uzupełniono wodą do kreski. Obliczyć stęŜenie molowe roztworu (zadanie obowiązkowe).
b) 2,5 ml kw. solnego 36% o gęstości d = 1,18 wprowadzono do kolbki miarowej na 250 ml i
uzupełniono wodą do kreski. Obliczyć stęŜenie molowe roztworu (zadanie obowiązkowe).
5. Proszę rozwiązać zadanie:
a) 0,5 g węglanu magnezu poddano działaniu nadmiaru kw. solnego. Ile otrzymano chlorku magnezu?
(zadanie obowiązkowe).
b) 0,5 g tlenku wapnia poddano działaniu nadmiaru kw. azotowego. Ile otrzymano azotanu wapnia?
(zadanie obowiązkowe).
(Ca 40,08; Mg 24,30; C 12,01; O 16,00; H 1,01; Cl 35,45; N 14,01).
4.
a) MgCO
3
+ 2HCl → MgCl
2
+ CO
2
+ H
2
O
b) CaO + 2HNO
3
→ Ca(NO
3
)
2
+ H
2
O
Część I – 100 min
15 min przerwy
Proszę kaŜde zadanie pisać na oddzielnej kartce.
Na kaŜdej kartce naleŜy napisać nazwisko i numer zadania.
Zadania obowiązkowe:
Proszę podać nazwisko osoby prowadzącej zajęcia laboratoryjne.
1.
Proszę wymienić wykonywane preparaty i naszkicować reakcjami zastosowaną drogę
reakcyjną.
2. Proszę zaproponować 2 sposoby otrzymywania (naszkicowane reakcjami):
a) chlorku ołowiu (II) z ołowiu metalicznego
b) octanu miedzi (II) z miedzi metalicznej.
3.
Z 10 g substratu w zadaniu (2) otrzymano 4,5 g produktu. Proszę wyznaczyć wydajność
reakcji.
4.
Proszę podać skład (z nazwy i z symbolu), i główne stopnie utlenienia pierwiastków o
konfiguracjach (zadanie obowiązkowe):
a)
s
2
p
2
; d
1
s
2
; s
2
p
4
i d
2
s
2
b)
s
2
p
3
; d
5
s
1
; s
2
p
5
i d
10
s
1
układu okresowego.
5.
Proszę wymienić podręcznik chemii nieorganicznej, który był podstawą przygotowania
się do egzaminu.
Proszę omówić własności wymienionego niŜej pierwiastka i jego związków (rozpowszechnienie,
ź
ródła surowcowe, przegląd waŜniejszych związków, substancje o znaczeniu praktycznym i
ekologicznym):
a) aluminium
b) azot.
6.
Proszę o naszkicowanie reakcjami technologii otrzymywania:
a)
kw. siarkowy (VI)
b)
Ŝ
elazo.
7.
Proszę rozwiązać zadanie:
a) 2,5 ml stęŜonego amoniaku 30,7% o gęstości d = 0,89 wprowadzono do kolbki miarowej na 50 ml i
uzupełniono wodą do kreski. Obliczyć stęŜenie molowe roztworu (zadanie obowiązkowe).
30,7 – 100
X – 2,228
X = 0,689
1 ml – 17
X – 0,68
X = 0,004
0,04 – 50
X – 1000
X = 0,804
WSPÓLNE ZADANIA DLA WSZYSTKICH
Dla Ochrony Środowiska egzamin 1-częściowy
Dla T. Chem. pierwsza część – 120 min
15 min przerwy
Proszę kaŜde zadanie pisać na oddzielnej kartce.
Na kaŜdej kartce naleŜy napisać nazwisko i numer zadania.
1. Proszę podać skład, konfiguracje elektronowe decydujące o wartościowości i główne stopnie
utlenienia pierwiastków (zadanie obowiązkowe dla T. Ch.):
a) III i IV gr. głównej oraz 3 i 4 podgrupy
b) V i VI gr. głównej oraz 5 i 6 podgrupy układu okresowego.
2.
Proszę wymienić podręcznik chemii nieorganicznej, który był podstawą przygotowania
się do egzaminu.
Proszę omówić własności wymienionych niŜej pierwiastków i ich związków, substancje o znaczeniu
praktycznym i ekologicznym):
a) siarka
b) fosfor (O.Ś.) lub miedź (T.Ch.)
3.
Proszę o naszkicowanie reakcjami technologii otrzymywania:
a) amoniaku łącznie z surowcami
b) sody tj. węglanu sodowego.
4.
Proszę rozwiązać zadania (zadania 4,5 i 6 obowiązkowe dla T.Ch.):
a) Proszę napisać reakcję między cynkiem metalicznym a kwasem solnym. Ile i jakiego produktu
moŜna otrzymać z 5 g cynku.
b) Proszę napisać reakcję między tlenkiem magnezu a kwasem solnym. Ile i jakiego produktu moŜna
otrzymać z 10 g tlenku magnezu.
(H 1,01; Cl 35,45; C 12,01; O 16,00; Mg 24,30; Zn 65,37).
5.
a)
Ile czystej substancji zawiera 3 ml stęŜonego kw. solnego 36% o gęstości d = 1,18.
(H 1,01; Cl 35,45)
b) Ile czystej substancji zawiera 3 ml stęŜonego amoniaku 30,7% o gęstości d = 0,89 g/ml
(H 1,01; N 14,01)
6.
a) 1,5 g wodorotlenku sodowego wprowadzono do kolbki na 250 ml i uzupełniono wodą do kreski.
Jakie jest stęŜenie roztworu (mol/l)
(O 16,00; H 1,01, Na 23,0)
b)
3,5 g wodorotlenku potasowego wprowadzono do kolbki miarowej na 100 ml i
uzupełniono wodą do kreski. Obliczyć stęŜenie molowe roztworu. (O 16,00; H 1,01, K 39,1)
7. Zawartość kolbki (w 7a) wylano do zlewki i wprowadzono 0,5 g chlorku glinu. Ile otrzymano
produktu?
8.
a) 0,5 ml stęŜonego wodorotlenku potasowego 20,4% o gęstości d = 1,19 g/ml wprowadzono do
kolbki miarowej na 100 ml i uzupełniono wodą do kreski. Obliczyć stęŜenie molowe roztworu
(zadanie obowiązkowe).
b) Zawartość kolbki (w 7b) wylano do zlewki i wprowadzono 0,5 g azotanu kadmu. Ile otrzymano
produktu?
(O 16,00; H 1,01; N 14,01; K 39,1; Cl 35,45; Al. 27,0; Cd 112,4)
9. Proszę uzupełnić współczynniki wychodząc z bilansu elektronowego (zadania obowiązkowe):
a) KMn*O
4
+ SnCl
2
+ HCl = SnCl
4
+ KCl + MnCl
2
+ H
2
O
Cl
2
+ OH
-
= Cl
-
+ ClO
-
+ H
2
O
b) K
2
Cr
2
O
7
+ FeSO
4
+ H
2
SO
4
= K
2
SO
4
+ Cr
2
(S*O
4
)
3
+ Fe
2
(S*O
4
)
3
+ H
2
O
ClO
-
+ Cl
-
+ H
+
= Cl
2
+ H
2
O
Proszę wykazać obliczeniami stopień utlenienia atomu zaznaczonego *.
10. Proszę napisać reakcję zachodzącą między (zadanie obowiązkowe):
a) bizmutem metalicznym a kwasem azotowym (V)
b) dwutlenkiem manganu a kwasem solnym.
11. Proszę przeanalizować wiązania w niŜej wymienionych związkach (wg teorii wiązań
walencyjnych – kaŜdy elektron – kropka):
a) jon węglanowy, siarczanowy (IV) oraz jon P
2
O
7
4-
b) jon azotanowy (V), chloranowy (V) oraz jon S
2
O
7
2-
.
Proszę takŜe przedstawić formę uproszczoną (kaŜda para elektronów – jedna kreska).
7. Proszę uzupełnić reakcję utleniania i redukcji (zadanie obowiązkowe dla T.Ch.):
a) As
2
O
3
+ HNO
3
+ H
2
O = H
3
AsO
4
+ NO
b)
K
Cr
O
7
+ HBr = KBr + CrBr
3
+ Br
2
+ H
2
O
Proszę wykazać obliczeniami stopień utlenienia atomów zaznaczonych *.
8.
Proszę uzupełnić współczynniki wychodząc z bilansu elektronowego (zadanie
obowiązkowe dla T.Ch.):
a)
Cr
O
+ H
+
+
COO
= Cr
3+
+ I
2
+ H
2
O
b)
MnO
+ H
+
+
COO
= CO
2
+ Mn
2+
+ H
2
O
Proszę wykazać obliczeniami stopień utlenienia atomów zaznaczonych *.
9. Proszę napisać reakcję erdoks zachodzącą między (zadanie obowiązkowe dla T.Ch.):
a) nadmanganianem [manganianem (VII) potasu] a stęŜonym kw. solnym
b) miedzią metaliczną a stęŜonym kw. azotowym (V)
KMnO
4
+ HCl → KCl + MnCl
2
+ H
2
O
Cu + HNO
3
→ CuNO
3
+ NO
2
+ H
2
O
10. Proszę przeanalizować wiązania w niŜej wymienionych związkach (wg teorii wiązań
walencyjnych – kaŜdy elektron – kropka):
a) jon siarczanowy (VI) i azotynowy [azotanowy (III)]
b) jon azotanowy [azotanowy (V)] i siarczynowy [siarczanowy (IV)].
Proszę jednym lub dwoma zdaniami opisać zasadę działania kaŜdego z występujących typów wiązań.
11. Oblicz pH wodnych roztworów:
a)
0,1 M HCl
mocny
pH = 1
0,01 M Na
2
HPO
4
pKa: 2,2; 7,2; 12,3
pH = 9,75
0,1 M Na
2
CO
3
3,8; 10,3
pH = 11,15
0,01 M FeCl
3
pKa 2,3
pH = 2,15
0,1 M NH
3
0,01 M wzgl. NH
4
Cl
pKa 9,2
pH = 10,2
b)
0,001 M NaOH
mocna zasada
pH = 11
0,1 M Na
3
AsO
4
pKa: 2,2; 7,2; 11,5
pH = 12,25
0,01 M CrCl
3
pKa 4,0
pH = 3
0,01 M NaHCO
3
pKa 3,8 i 10,3
pH = 7,05
0,1 M CH
3
COOH 0,01 M wzgl. CH
3
COONa
pKa 4,8
pH = 3,8
KONIEC CZ. I
CZĘŚĆ II
1. Proszę przeanalizować wiązania w niŜej wymienionych związkach (wg teorii wiązań walencyjnych
– kaŜdy elektron – kropka):
a) jon siarczanowy (VI) i azotynowy [azotanowy (III)]
b) jon azotanowy [azotanowy (V)] i siarczynowy [siarczanowy (IV)].
2. Proszę przeanalizować i porównać budowę (wiązania) i własności nizej wymienionych związków:
a) dwutlenek siarki, cynk metaliczny
b) siarka pierwiastkowa (S8), chlorek wapnia.
3. W niŜej wymienionej reakcji proszę określić wpływ temp. na wydajność reakcji (korzystając z
stosownych wzorów, które proszę przytoczyć):
a) SiO
2
+ 2Mg = Si + 2MgO efekt cieplny +351 kJ/mol
b) C + H
2
O = CO + H
2
efekt cieplny -130 kJ/mol
oraz
a) 2SO
2
+ 4H
2
S = 6S + 4H
2
O efekt cieplny +292 kJ/mol
b) 3O
2
+ 2H
2
S = 2SO
2
+ 2H
2
O efekt cieplny +1037 kJ
4. Oblicz pH wodnych roztworów:
a)
0,01 M HClO
4
mocny
1 nM NaOH
mocna zasada
0,01 M NaH
2
PO
4
pKa: 2,2; 7,2; 12,3
0,01 M Na
2
CO
3
3,8; 10,3
0,01 M NiCl
2
pKa 9,3
b)
0,01 M NaOH
mocna zasada
1 nM HCl
mocny kwas
0,01 M Na
3
AsO
4
pKa: 2,2; 7,2; 11,5
0,01 M MnCl
2
pKa: 10,6
0,01 M NaHCO
3
pKa: 3,8 i 10,3
5.
a) 0,01 M NH
3
0,1 M wzgl. NH
4
Cl pKa 9,2
0,01 M Al(CH
3
COO)
3
pKa: 5,0 i 4,8
b) 0,01 M CH
3
COOH 0,1 M wzgl. CH3COONa pka 4,8
0,01 M NH
4
F pKa: 9,2 i 3,2
6. Proszę określić odczyn, jeśli:
a) 0,1 M NaOH przereaguje z równą objętością 0,1 M NH
3
(mocna zasada + pKa 9,2)
b) 0,1 M HCl przereaguje z równą objętością 0,1 M NH
4
Cl (mocny kwas + pKa = 9,2)
7.
a) 0,1 M HCOOH (kwas mrówkowy) przereaguje z równą objętością 0,05 M NaOH
(pKa = 3,75 + mocna zasada).
b) 0,1 M amoniak (roz. wodny) przereaguje z równą objętością 0,15 M HCl (pKa = 9,2 +
mocny kwas)
CZĘŚĆ II
1. Proszę obliczyć pH wodnych roztworów:
a) 0,01 M SnCl
2
pKa = 3,9
b) 0,01 M Pb(NO
3
)
2
pKa = 7,8
2. Proszę obliczyć proporcje składników:
a) buforu octanowego o pH = 5,2 (pKa = 4,8) (kw. octowy i octan sodowy)
b) buforu amoniakalnego o pH = 9,8 (pKa = 9,2) (amoniak i chlorek amonowy).
StęŜenie buforu dowolne.
3. Proszę obliczyć rozpuszczalność związku w wodzie (g/l):
a) Ca(H
2
PO
4
)
2
IR = 1
⋅
10
-3
(takŜe rozpuszczalność jonów Ca(II))
b) Al(OH)
3
IR = 1
⋅
10
-32
(takŜe rozpuszczalność jonów Al(III))
4. Proszę przeanalizować moŜliwość reakcji:
a) wodnego roztworu bromku sodowego z osadami AgCN, AgCH
3
COO, AgCl
b) wodnego roztworu węglanu sodowego z osadami PbSO
4
, SrSO
4
i CaSO
4
Podane wartości IR: AgBr 5,3
⋅
10
-13
; AgCN 1,4
⋅
10
-16
; AgCH
3
COO 5,5
⋅
10
-5
; AgCl 1,8
⋅
10
-10
pIR: BaSO
4
9,97; BaCO
3
8,29; CaCO
3
8,32; CaSO
4
5,04; PbCO
3
13,1; PbSO
4
7,8; SrCO
3
9,96; SrSO
4
6,49.
5. Proszę opisać reakcjami obserwowane efekty. Proszę wyjaśnić na swoich reakcjach, co to jest liczba
koordynacyjna:
a) zielony roztwór jonów Ni(II) po dodaniu amoniaku staje się intensywnie niebieski. Po
wprowadzeniu kw. solnego lazurowe zabarwienie zanika
b) jon Fe(III) po dodaniu jonów rodanowych przechodzi w roztwór o intensywnie krwistym
zabarwieniu. Po wprowadzeniu jonów F(-I) do układu następuje odbarwienie roztworu.
6. W kwaśnym przedziale pH niŜej wymienione reakcje są opisywane liniami:
Fe(II) = Fe(III) + e
+0,77 V
Sn(II) = Sn(IV) + 2e
-0,14 V
O
2
+ 4H(I) + 4e = 2H
2
O +1,22 -0,059 pH
a)
Sn(IV) z jonami Fe(II) oraz tlenu z jonami Sn(II)
b)
tlenu z jonami Sn(IV) oraz Ŝelaza (III) z jonami cyny (II)
CZĘŚĆ II (2 godz.)
1. Proszę obliczyć pH wodnych roztworów:
a) 0,01 M FeCl
3
pKa = 2,3 (Fe-)
b) 0,01 M NaCN pKa = 9,2 (HCN)
2. Proszę obliczyć proporcje składników:
a) buforu octanowego o pH = 4,6 (pKa = 4,8) (kw. octowy i octan sodowy)
b) buforu amoniakalnego o pH = 8,9 (pKa = 9,2) (amoniak i chlorek amonowy).
StęŜenie buforu dowolne.
3. Proszę obliczyć rozpuszczalność związku w wodzie (g/l):
a) BiI
3
IR = 8
⋅
10
-19
(takŜe rozpuszczalność jonów Bi(III))
b) Fe(OH)
3
IR = 3,2
⋅
10
-32
(takŜe rozpuszczalność jonów Fe(III))
(O 16,00; H 1,01; Fe 55,85; Bi 208,98; I 126,91)
4. Proszę przeanalizować moŜliwość reakcji:
a) wodnego roztworu chlorku baru z osadami PbCO
3
, SrCO
3
, CaCO
3
i ZnCO
3
b) wodnego roztworu węglanu potasowego z osadami PbSO
4
, SrSO
4
, BaSO
4
i CaSO
4
pIR: BaSO
4
9,97; CaCO
3
8,29; CaSO
4
5,04; PbCO
3
13,1; PbSO
4
7,8; SrCO
3
9,96; SrSO
4
6,49; ZnCO
3
10,84.
5. Proszę opisać reakcjami obserwowane efekty. Proszę wyjaśnić na swoich reakcjach, co to jest liczba
koordynacyjna, ligand i jon centralny.
a) blado niebieski roztwór jonów Cu(II) po dodaniu amoniaku staje się intensywnie lazurowy. Po
wprowadzeniu kw. solnego lazurowe zabarwienie zanika.
b) jon Bi(III) po dodaniu jonów jodkowych tworzy czarny osad. Po wprowadzeniu nadmiaru jonów I
-
do układu następuje rozpuszczenie osadu.
6. 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
Cd = Cd(II) + 2e
-0,25 V
Ni = Ni(II) + 2e
-0,25 V
2Hg = Hg
2
(II) + 2e
+0,788 V
CZĘŚĆ II – 100 min
15 min przerwy
Proszę kaŜde zadanie pisać na oddzielnej kartce.
Na kaŜdej kartce naleŜy napisać nazwisko i numer zadania.
1. Proszę przeanalizować i porównać budowę (wiązania) i własności niŜej wymienionych związków:
a) chlor pierwiastkowy, srebro metaliczne, tlenek sodowy, tlenek glinu (dowolny wybrany)
b) azot pierwiastkowy, chlorek potasowy, siarczek sodowy, siarczek bizmutu (III).
2. W niŜej wymienionej reakcji proszę określić wpływ temperatury na wydajność reakcji (korzystając
z stosownych wzorów, które proszę przytoczyć):
a) 2SO
2
+ 4HS = 6S + 4H
2
O efekt cieplny +292 kJ/mol
b) C + CO
2
= 2CO efekt cieplny -170 kJ/mol
3.
a) krzemiany wyspowe, grupowe, łańcuchowe i pasmowe
b) pirofosforany (V), metafosforany (V) i polifosforany (V).
4. Oblicz pH wodnych roztworów:
a)
0,01 M HClO
4
mocny
1 nM NaOH
mocna zasada
0,01 M NaH
2
PO
4
pKa: 2,2; 7,2; 12,3
0,01 M Na
2
CO
3
3,8; 10,3
0,01 M NiCl
2
pKa 9,3
b)
0,01 M NaOH
mocna zasada
1 nM HCl
mocny kwas
0,01 M Na
3
AsO
4
pKa: 2,2; 7,2; 11,5
0,01 M MnCl
2
pKa: 10,6
5. Oblicz pH wodnych roztworów:
a) 0,01 M NH
3
0,1 M wzgl. NH
4
Cl pKa 9,2
0,01 M Al(CH
3
COO)
3
pKa: 5,0 i 4,8
0,01M NaH
2
PO
4
pKa: 2,2; 7,2; 12,3
b) 0,01 M CH
3
COOH 0,1 M wzgl. CH
3
COONa pKa 4,8
0,01 M NH
4
F pKa: 9,2 i 3,2
0,01 M NaHCO
3
pKa 3,8 i 10,3
6. Proszę określić odczyn, jeśli:
a) 0,1 M NaOH przereaguje z równą objętością 0,1 M NH
3
(mocna zasada + pKa 9,2)
b) dwuchromianem potasu* a bromkiem sodowym w środowisku kwasu azotowego
Proszę wykazać obliczeniami stopień utlenienia substancji (jonu) zaznaczonego *.
8. Proszę przeanalizować wiązania w niŜej wymienionych związkach:
a) jon węglanowy i tiosiarczan sodowy
b) jon azotynowy [(azotanowy (III)] i ortofosforan potasowy
6.
BaCO
3
+ Sr
2+
SrCO
3
+ Ba
2+
←
BaCO
3
↔ Ba
2+
+
!
"#$%
&
SrCO
3
↔Sr
2+
+
!
'($%
&
!
)
·
· !
!
·
·
!
!
)
10
-,/
10
/,/0
10
1,0
k
>
1 produktu więcej niŜ substratu
0,1 M HCOOH (kwas mrówkowy) przereaguje z równą objętością 0,05 M NaOH (pKa = 3,75 +
mocna zasada)
6. Proszę określić odczyn, jeśli:
a) 0,1 M HCl przereaguje z równą objętością 0,1 M NH
4
Cl (mocny kwas + pKa = 9,2)
b) 0,1 M amoniak (roz. wodny) przereaguje z równą objętością 0,15 M HCl (pKa = 9,2 +
mocny kwas)
7. Proszę podać dowolnie wybrany jon kompleksowy i na jego przykładzie wyjaśnić pojecia: ligand,
liczba koordynacyjna, stała dysocjacji kompleksu.
Ponadto:
a) akwakompleksy
b) amfoteryczność jonów metali jako reakcja tworzenia kompleksów.
8. Proszę przeanalizować moŜliwość reakcji:
a) wodnego roztworu chlorku sodowego z osadami AgBr, AgCN, AgNO
2
, AgI, AgCNS
b) wodnego roztworu chlorku Ŝelaza (II) z osadami PbCO
3
, BaCO
3
, CaCO
3
, SrCO
3
, NiCO
3
i ZnCO
3
,
przyjmując, ze zapewniono odczyn wykluczający reakcję typu kwas-zasada
Podane wartości pIR: AgBr 12,7; AgCN 15,9; AgNO
2
3,8; AgCl 9,7; AgI 16,5; AgSCN 15,9
pIR: BaCO
3
8,29; CaCO
3
8,32; PbCO
3
13,1; SrCO
3
9,96; FeCO
3
10,7; NiCO
3
6,9; ZnCO
3
10,8
9. Proszę obliczyć rozpuszczalność związku:
a) Ca
3
(PO
4
)
2
pIR = 28,7
b) Ag
2
S pIR = 49,2
10. 10 g niŜej wymienionego związku zalano 100 ml wody. Obliczyć stęŜenie molowe uzyskanego
roztworu dla odpowiedniego pIR
a) Sb
2
O
3
pIR = 28,7
b) Ag
2
S pIR = 11,1
11. Reakcje charakterystyczne:
a) jonów miedzi (II) i jonów chlorkowych
b) jonów rtęci i jonów fosforanowych (V)
CZĘŚĆ II
1.
a) kompleksy amoniaku
2345
, 645
, 745
, 4845
0
, 945
0
b) kompleksy cyjanków
234
, 74
, :4
, 4 4
, ;<4
0
, ;<4
0
2. Proszę obliczyć rozpuszczalność związku:
a) AgI pIR = 16,5
b) PbCO
3
pIR = 13,1
3. Reakcje charakterystyczne:
a) jonów ołowiu i jonów węglanowych
b) jonów cyny i jonów jodkowych
I
-
+AgNO
3
→ AgI (Ŝółty) + NO
3
-
↓
AgI + NH
4
OH – nierozp.
2I
-
+ Pb
2+
→
PbI
2
↓
(Ŝółty)
4. Korzystając z półreakcji zestaw reakcję red-oks utleniania:
2H
2
O = O
2
+ 4H
+
+ 4e
Oraz:
a) Sn(OH)
2
+2H
2
O = Sn(OH)
4
+ 2H
+
+ 2e
b) Fe
2+
+ 2H
2
O = FeO(OH) + 3H
+
+ e
5. Naszkicuj reakcjami wykres E-pH wg równań:
2H
+
+ 2e = H
2
-0,059
O
2
+ 4H
+
+ 4e = 2H
2
O
+1,22 -0,059 pH
Oraz:
a)
Mg = Mg
2+
+ 2e
-2,36
Mg + 2H
2
O = Mg(OH)
2
+ 2H
+
+ 2e
-1,86 -0,059 pH
b)
Cd = Cd
2+
+2e
-0,40
Cd + 2H
2
O = Cd(OH)
2
+ 2H
+
+2e
0,005 -0,059 pH
Proszę omówić własności pierwiastka na podstawie otrzymanego wykresu.
6. W kwaśnym przedziale pH (0-3) niŜej wymienione reakcje są opisywane liniami równoległymi do
osi pH:
Bi = Bi(III) + 3e
+0,21 V
Fe = Fe(II) + 2e
-0,44 V
Mg = Mg(II) + 2e
-2,36 V
Zn = Zn(II) + 2e
-0,763 V
Cu = Cu(II) + 2e
+0,34 V
Cd = Cd(II) + 2e
-0,403 V
Ni = Ni(II) + 2e
-0,25 V
2Hg = Hg
2
(II) + 2e
+0,788 V
7. Naszkicuj reakcjami wykres E-pH wg równań:
2H
+
+ 2e = H
2
-0,059
O
2
+ 4H
+
+ 4e = 2H
2
O
+1,22 -0,059 pH
Oraz:
a)
Cd = Cd
2+
+2e
-0,40
Cd + 2H
2
O = Cd(OH)
2
+ 2H
+
+2e
0,005 -0,059 pH
b)
Ag = Ag(I) + e
+0,799 V
2Ag + H
2
O = Ag
2
O + 2H
+
+ 2e
+1,173 -0,059 pH
Przeanalizuj moŜliwość reakcji metalu z jonami H
+
.
PowyŜej jakiej wartości pH kation metalu przechodzi w osad?
8. Z półreakcji proszę zestawić reakcję red-oks:
a) chrom (III) w środowisku alkalicznym jest utleniany wodą utlenioną
H
2
O
2
+ 2H(I) + 2e = 2H
2
O
Cr(OH)
3
+ H
2
O = CrO
4
(-II) + 5H(I) + 3e
c)
mangan (II) jest utleniony nadsiarczanami:
S
2
O
8
2-
+ 2e = 2SO
4
2-
Mn
2+
+ 4H
2
O = MnO
4
- + 8H
+
+ 5e /
⋅
2
Z półreakcji proszę zestawić reakcję erdoks opisującą omawiane zjawisko.
9. Reakcje charakterystyczne jonów:
a) Ŝelaza (II) i (III)
b) węglanowych
Cu = Cu(II) + 2e
+0,34 V
a reakcja
H
2
= 2H
+
+ 2e
-0,059 pH równaniem. Proszę określić moŜliwość reakcji:
a)
Bi z Cd(II)
Mg z Zn(II)
Ni z Bi(III)
b)
Ni z Zn(II)
Mg z Ni(II)
Cu z Hg
2
(II)
7.
Naszkicuj reakcjami wykres E-pH wg równań:
2H
+
+ 2e = H
2
-0,059
O
2
+ 4H
+
+ 4e = 2H
2
O
+1,22 -0,059 pH
Oraz:
a)
La = La(III) + 3e
-2,52 V
La + 3H
2
O = La
2
O
3
+ 3H(I) + 3e
-1,86 -0,059 pH
b)
Gd = Gd(III) + 3e
-2,40 V
Gd + 3H
2
O = Gd(OH)
3
+ 3H(I) + 3e
-199 -0,059 pH
Przeanalizuj moŜliwość reakcji metalu z jonami H
+
.
PowyŜej jakiej wartości pH kation metalu przechodzi w osad?
8.
Z półreakcji proszę zestawić reakcję red-oks:
a) mangan (II) w środowisku alkalicznym jest utleniany wodą utlenioną:
H
2
O
2
+ 2H(I) + 2e = 2H
2
O
Mn
2+
+ 2H
2
O = MnO
4
- + 4H
+
+ 2e
b) chrom (III) w środowisku alkalicznym jest utleniany nadsiarczanami:
S
2
O
8
2-
+ 2e = 2SO
4
2-
/
⋅
3
2Cr
3+
+ 7H
2
O = Cr
2
O
7
2-
+ 14H
+
+ 6e
Z półreakcji proszę zestawić reakcję erdoks opisującą omawiane zjawisko.
9. Reakcje charakterystyczne jonów:
a) miedzi
b) chlorkowych
6. Proszę uzupełnić współczynniki wychodząc z bilansu elektronowego (zadanie obowiązkowe):
a) KMn*O4
a)
Cr
O
+ I
-
+
H
= Cr
3+
+ I
2
+ H
2
O
b) KMnO
4
+ FeSO
4
+ H
2
SO
4
= (Fe
2
SO
4
)
3
+ MnSO
4
+ + K
2
SO
4
+ H
2
O
Proszę wykazać obliczeniami stopień utlenienia atomu zaznaczonego *.
7. Proszę uzupełnić reakcję utleniania i redukcji stosując bilans elektronowy (zadanie obowiązkowe):
a) Cu + HNO
3
= Cu(NO
3
)
2
+ NO + H
2
O
b) Hg + HNO
3
= Hg(NO
3
)
2
+ NO + H
2
O
8. Proszę przeanalizować wiązania w niŜej wymienionych związkach:
a) jon azotynowy [azotanowy (III)] i wodorowęglanowy
b) jon nadchloranowy [chloranowy (VII)] i wodorosiarczynowy [wodorosiarczanowy (IV)]
9.
a) krzemiany wyspowe
b) krzemiany łańcuchowe
a reakcją
H
2
= 2H
+
+ 2e
-0,059 równaniem.
Proszę określić moŜliwość reakcji:
a)
miedzi metalicznej z jonami Bi(III) oraz jonami Hg(II)
Ŝ
elaza metalicznego z jonami Zn(II)
b)
miedzi metalicznej z jonami Zn(II)
Ŝ
elaza metalicznego z jonami Mg(II) oraz jonami Bi(III)
Jeśli przebiegają reakcje, to proszę je napisać.
7. Proszę obliczyć rozpuszczalność związku:
a) Ca
3
(PO
4
)
2
pIR = 28,7
b) Ag
2
S
pIR = 49,2
8. Korzystając z załączonego wykresu E-pH omów własności chemiczne pierwiastka.
CZĘŚĆ III – 70 min
Proszę kaŜde zadanie pisać na oddzielnej kartce.
Na kaŜdej kartce naleŜy napisać nazwisko i numer zadania.
1.
Proszę opisać reakcjami obserwowane efekty.
a)
blado niebieski roztwór jonów Cu(II) po dodaniu amoniaku staje się intensywnie
lazurowy. Po wprowadzeniu kw. solnego lazurowe zabarwienie zanika.
b) jon Fe(III) po dodaniu jonów rodankowych przechodzi w roztwór o intensywnie krwistym
zabarwieniu. Po wprowadzeniu jonów F(-I) do układu następuje odbarwienie roztworu.
Cu(NH
3
)
4
3+
+ HCl
-
→CuCl
2
-
+ Cl
2
+ NH
3
Cu
2+
+ 4NH
3
→ Cu(NH
3
)
4
2+
Fe
3+
+ 4SCN
-
→Fe(SCN)
4
-
2. Z półreakcji proszę zestawić reakcję redo-oks:
a) chrom (III) w środowisku alkalicznym jest utleniany wodą utlenioną
H
2
O
2
+ 2H(I) + 2e = 2H
2
O
Cr(OH)
3
+ H
2
O = CrO
4
(-II) + 5H(I) + 3e
b) chrom (III) jest utleniany nadsiarczanami:
S
2
O
8
(-II) + 2e = 2SO
4
(-II)
2Cr(OH)
3
+ H
2
O = Cr
2
O
7
(-II) + 14H(I) +6e
3. Naszkicuj reakcjami wykres E-pH wg równań:
2H+ + 2e = H
2
-0,059 pH
O
2
+ 4H+ +4e = 2H
2
O
+1,22 – 0,059 pH
Oraz:
a)
Bi = Bi(III) + 3e
+0,215
2Bi + 3H
2
O = Bi
2
O
3
+ 6H+ + 6e
+0,371 -0,059 pH
b)
Co = Co(II) + 2e
-0,277 V
Co + 2H
2
O = Co(OH)
2
+ 2H
+
+ 2e
+0,095 -0,059 pH
Proszę skomentować własności bizmutu a) lub kobaltu b) a w szczególności:
- zachowanie się metalu w środowisku kwaśnym, obojętnym i zasadowym,
- moŜliwość reakcji metalu i kationu z wodorem i tlenem (rozpuszczonymi w wodzie)
4. Naszkicuj reakcjami wykres E-pH wg równań:
2H
+
+ 2e = H
2
-0,059 pH
O
2
+ 4H
+
+ 4e = 2H
2
O
+1,22 -0,059
Oraz:
a)
Th = Th
4+
+ 4e
-1,90
Th + 4H
2
O = Th(OH)
4
+ 4H
+
+ 4e
-1,65 -0,059
b)
Ga = Ga
3+
+ 3e
-0,53
Ga + 3H
2
O = Ga(OH)
3
+ 3H
+
+ 3e
-0,42 -0,059 pH
Ga + 6H
2
O = Ga(OH)
6
3-
+ 6H
+
+3e
+0,32 -6/3
⋅
0,059 pH
Proszę ocenić i uzasadnić moŜliwość reakcji:
a)
tlenu z jonami Fe(III)
jonów Sn(II) z jonami Fe(III)
Ŝ
elaza (III) z jonami I
-
tlenu z jonami Sn(II)
b)
tlenu z jonami cyny (II)
I
2
z jonami Sn(IV)
Tlenu z jonami I
-
Ŝ
elaza (III) z jonami cyny (II)
Sn(IV) z jonami Fe(II)
6. 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
Cd = Cd(II) + 2e
-0,403 V
Ni = Ni(II) + 2e
-0,25 V
2Hg = Hg
2
(II) + 2e
+0,788 V
a reakcją
H
2
= 2H
+
+ 2e
-0,059 pH równaniem.
Proszę określić moŜliwość reakcji:
a)
magnezu metalicznego z jonami Bi(III) oraz jonami Zn(II)
niklu metalicznego z jonami Bi(III) oraz jonami Zn(II)
b)
niklu metalicznego z jonami Cd(II) oraz jonami Hg
2
(II)
cynku metalicznego z jonami Cd(II) oraz jonami Hg
2
(II)
Jeśli przebiegają reakcje, to proszę je napisać.
Cu
2+
+ 4NH
3
→ [Cu(NH
3
)
4
]
2+
[Cu(NH
3
)
4
]
2+
+ 2HCl → CuCl
2
+ 2H
+
+ 4NH
3
Fe
3+
+ SCN
-
→ [Fe(SCN)]
2+
H
2
O
2
+ 2H
+
+ 2e → 2H
2
O
/
⋅
3
Cr(OH)
3
+ H
2
O → CrO
4
2-
+ 5H
+
+3e
/
⋅
2
3H
2
O
2
+ 6H+ + 2Cr(OH)
3
+ 2H
2
O → 6H
2
O + 2CrO
4
2-
+ 10H
+
3H
2
O
2
+ 2Cr(OH)
3
→4H
2
O + 2CrO
4
2-
+4H
+
S
2
O
8
2-
+ 2e → 2SO
4
2-
/
⋅
3
2Cr
3+
+ 7H
2
O → Cr
2
O
7
2-
+ 14H
+
+6e
/
⋅
3
3S
2
O
8
2-
+2Cr
3+
+7H
2
O → 6SO
4
2-
+ Cr
2
O
7
2-
+ 14H
+
2H
+
+2e → H
2
-0,059 pH
O
2
+ 4H
+
+ 4e → 2H
2
O
1,22 – 0,059 pH
Bi
0
→ Bi
3+
+ 3e
0,215
2Bi + 3H
2
O → Bi
2
O
3
+ 6H
+
+6e
0,371 – 0,059 pH
0,215 = 0,371 – 0,059
0,215 – 0,371 = -0,059 pH
Bizmut: wg wykresu przyjmuje stopnie utlenienia 0 lub +3 (moŜliwy jest takŜe +5 w BO3-). W
ś
rodowisku kwaśnym, do pH = 2,6 potencjał bizmutu nie zaleŜy od pH.w środowisku obojętnym i
zasadowym moŜe istnieć tylko Bi0 – metaliczny lub Bi2O3 – tlenek.
pH
<
2,6
Bi
0
+H
2
→ dwa reduktory
NIE ZAJDZIE
Bi
0
→ Bi
3+
+ 3e /
⋅
2
2H
+
+ 2e → H
2
/
⋅
3
2Bi
0
+ 6H
+
→ 2Bi
3+
+ 3H
2
Bi
0
→ Bi
3+
+ 3e /
⋅
4
O
2
+ 4H
+
+ 4e → 2H
2
O /
⋅
3
4Bi +12H
+
→ 4Bi
3+
+ 6H
2
O
Bi
3+
+ O
2
→ oba utleniacze
pH
>
2,6
0,1 NH
4
(OH)
0,15 HCl → 1,9 = -1,65 – 0,059 pH
1,65 – 1,9 = -0,059 pH
0,05 HCl
pH = -logH
+
0,1 HCOOH
0,05 NaOH
0,05 HCOOH
pH = 0,5 pKa – 0,5logC
k
pH = 0,5
⋅
3,75 + 0,5 log0,05 =1,875 + 0,65 = 2,525
pH = pKa + log C
z
/C
k
pH = 9,2 + log 6,1/0,1
pH = 9,2
-2,52V = -1,86 – 0,059pH
Stałe gazowe
pKa
Ag
+
Al
3+
Ba
2+
Ca
2+
Cd
2+
CH
3
COOH
Co
2+
Co
3+
Cr
3+
Cu
2+
Fe
2+
Fe
3+
H
2
C
2
O
4
H
2
CO
3
H
2
CrO
4
H
2
O
H
2
S
H
2
SiO
3
H
2
SO
3
H
2
SO
4
H
3
AsO
3
H
3
AsO
4
H
3
O
+
H
3
PO
4
HBr
HCl
HClO
4
HCN
HF
Hg
2+
Hg
2
2+
HI
HNO
2
HNO
3
HSCN
Li
+
Mg
2+
Mn
2+
Na
+
NH
4
+
Ni
2+
Sn
2+
Zn
2+
11,7
5
13,2
12,7
7,6
4,75
11,2
1,8
3,95
7,3
10
2,3
1,25
3,8 (6,4)
-1
15,7
7
9,6
1,9
-3
9,2
2,2
-1,74
2,2
-9
-7
-8
9,2
3,2
2,7
3,6
-11
3,3
-1,64
0,8
13,8
12,2
10,6
14,7
9,2
9,3
3,9
9
4,1
10,3
6,5
12,9
12,7
7,2
1,9
12,1
6,9
7,2
13,4
11,5
12,3
1. Opisać wykres E = f(pH) dla berylu
2. 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
Ni = Ni(II) + 2e
-0,25 V
a reakcją
2H(I) + 2e = H
2
-0,059 pH równaniem. Proszę określić moŜliwość reakcji
kaŜdego z tych metali z 0,1 M kw. solnym.
3. Proszę uzupełnić reakcję erdoks:
SnCl
2
+ HCl + K
2
Cr
2
O
7
= SnCl
4
+ KCl + CrCl
3
+ H
2
O
4. W kwaśnym przedziale pH niŜej wymienione reakcje są opisywane liniami:
Fe(II) = Fe(III) + e
+0,77 V
2I(-) = I
2
+ 2e +0,56 V
O
2
+ 4H(I) + 4e = 2H
2
O +1,22 -0,059 pH
Proszę ocenić i uzasadnić moŜliwość reakcji:
a)
tlenu jonami Fe(III)
b)
tlenu z jonami I(-)
Przyjąć pH = 2
1.
a) 0,01M FeCl
3
pKa = 2,3 (Fe
3+
)
FeCl
3
→ Fe
3+
+ 3Cl
-
pH = ½ pKa – ½ logC
pH = 1,15 – ½
⋅
(-K)
pH = 2,15
b)
0,01 M NaCN pKa = 9,2 (HCN)
NaCN → Na
+
+ CN
-
pH = 7 + ½ pKa + 1/ logC
pH = 7 + 4,6 – 1 = 10,6
2. Oblicz proporcje składników
a) bufor octanowy o pH = 4,6 (pKa = 4,8) (kw. octowy i octan sodowy)
pH = pKa + log C
z
/C
k
4,6 = 4,8 + logx
logx = -0,2
x = 10
-2
x = 0,63
0,1/C
k
= 63/100
C
k
= 0,15 ≈ 0,2 M
b) pH = 8,9 pKa = 9,2
8,9 = 9,2 + logx
logx = 0,3
x = 0,5
C
z
/C
k
= x
C
z
= 0,1 M
0,1/C
k
= 50/100
C
k
= 0,2 M
3. Rozpuszczalność związków w wodzie (g/l)
a) BiI
3
→ Bi
3+
+ 3I
-
IR = 8
⋅
10
-19
>
"?@
&
= 589,71
Ir = x
⋅
(3x)
3
Ir – 27x
4
x
4
= 2,9
⋅
10
-20
x = 1,3
⋅
10
-5
mol/l
A
"?@
&
= 7,6
⋅
10
-3
g/dm
3
A
"?
&B
=2,7
⋅
10
-3
g/dm
3
b) Fe(OH)
3
→ Fe
3+
+ 3OH
-
IR = 3,2
⋅
10
-32
MFe(OH)
3
= 106,8
IR = x
⋅
(3x)
3
IR = 27x
4
x
4
= 1,18
⋅
10
-33
x = 5,8
⋅
10
-9
mol/l
A
CD%E
&
= 6,9
⋅
10
-7
g/dm
3
A
CD
&B
=3,23
⋅
10
-7
g/dm
3
4. Przeanalizuj moŜliwość reakcji
pIR
<
pIR
Ir
>
Ir reakcja zachodzi
a) BaCl
2
+ PbCO
3
→ BaCO
3
+ PbCl
2
r. nie zachodzi
10
-13,1
10
-8,29
Ir
<
Ir
BaCl
2
+ SrCO
3
→ BaCO
3
+ SrCl
2
r. nie zachodzi
10
-9.96
10
-8,29
IR
<
IR
BaCl
2
+ CaCO
3
→ BaCO
3
+ CaCl
2
r. nie zachodzi
10
-8,32
10
-8,29
IR
<
IR
BaCl
2
+ ZnCO
3
→ BaCO
3
+ ZnCl
2
r. nie zachodzi
10
-10,84
10
-8,29
IR
<
IR
b) K
2
CO
3
+ PbSO
4
→ K
2
SO
4
+ PbCO
3
r. zachodzi
10
-7,8
10
-13,1
IR
>
IR
K
2
CO
3
+ SrSO
4
→ K
2
SO
4
+ SrCO
3
r. zachodzi
10
-6,46
10
-9,96
IR
>
IR
K
2
CO
3
+ BaSO
4
→ K
2
SO
4
+ BaCO
3
r. nie zachodzi
10
-9,97
10
-8,29
IR
<
IR
K
2
CO
3
+ CaSO
4
→ K
2
SO
4
+ CaCO
3
r. zachodzi
10
-5,04
10
-8,32
IR
>
IR
8.
a)
H
2
O
2
+ 2H
+
+ 2e = 2H
2
O
Mn
2+
+ 2H
2
O = MnO
2
+ 4H
+
+ 2e
Mn
2+
+ H
2
O
2
+ 2H
2
O + 2H
+
+ 2e = MnO
2
+ 4H+ 2H
2
O + 2e
Mn
2+
+ 2H
2
O
2
= MnO
2
+ 2H
+
b)
S
2
-
+ 2e = 2S
/
⋅
3
2Cr
3+
+ 7H
2
O = Cr
2
+ 14H
+
+ 6e
3S
2
-
+ 2Cr
3+
+ 7H
2
O + 6e = 6S
+ Cr
2
+14H
+
+ 6e
3S
2
-
+ 2Cr
3+
+ 7H
2
O = 6S
+ Cr
2
+14H
+
5.
a) Cu
2+
+ NH
3
→ [Cu(NH
3
)
4
]
2+
+ 2HCl → CuCl
2
+ 4NH
3
+ 2H
+
b) Bi
3+
+ 3I
-
→ BiI
3
↓
+ I- → Bi
!
Ni
2+
+ NH
3
→ [Ni(NH
3
)
6
]
2+
+ 2HCl → NiCl
2
+ 6NH
3
+ 2H
+
Bi = Bi(III) + 3e
+0,21V
Mg = Mg(II) +2e
-2,36V
Zn = Zn(II) +2e
-0,763V
Cd = Cd(II) + 2e
-0,403V
Ni = Ni(II) +2e
-0,25V
2Hg = Hg
2
(II) + 2e
+0,788 V
Cu = Cu(II) +2e
+0,34V
H
2
= 2H
+
+2e -0,059 pH
a)
Bi z Cd(II)
nie zachodzi
↑
↓
Ni z Bi(III) r. zachodzi
↓
↑
Ni z Zn(II) nie zachodzi
H
2
↑ Ni
↓ Zn
Zn
2+
Mg z Zn(II)
nie zachodzi ze wzgl. na H
2
H
2
↓
↑ Mg
Mg z Ni(II)
nie zachodzi ze wzgl. na H
2
H
2
Ni
↓
↑ Mg
Cu z Hg
2
(II) nie zachodzi
↓ Hg
↑ Cu
4.
a) 0,5 ml HNO
3
Cm - ?
>
EF%
&
= 63,02 g
V = 0,5 ml
ml na cm [:1000]
Cp = 62,2%
Dd = 1,38 g
100 ml = 0,1 cm
3
m
r
= V
⋅
d = 0,69 g
m
s
= (Cp
⋅
m
r
)/100 = 0,43 g
1 mol – 63,02
x – 0,43
x = 0,0068 mola
0,0068 mola – 100 ml
x – 1000 ml
x = 0,068 mola
b) 2,5 ml stęŜonego HCl 36% o d = 1,18 g/cm
3
wprowadzono do kolbki miarowej na 100 ml i
uzupełniono wodą do krski. Obliczyć stęŜenie molowe r-ru.
Cp = 36%
m
r
2,95 g
V = 2,5 ml
d = 1,18 g/cm
3
M
HCl
= 36,46 g
m
s
= (Cp
⋅
m
r
)/100 = 1,062 g
1 – 1,18
2,5 – x
x = 2,95
36 – 100
x – 2,95
x = 1,062
36,46 – 1
1,062 – x
x = 0,03
0,03 mola – 250 ml
x – 100 ml
x = 0,12 mola
5.
a) 0,5 g MgCO
3
poddano działaniu nadmiaru HCl. Ile otrzymamy MgCl
2
?
>
G$%
&
= 84,31
>
G$H
I
= 95,2
MgCO
3
+ 2HCl → MgCl
2
+ H
2
CO
3
0,5 g – x
84,31 – 95,2
x = 0,56 g MgCl
2
b)
0,5 g CaO poddano działaniu nadmiaru HNO
3
. Ile otrzymano Ca(NO
3
)
2
?
CaO + 2HNO
3
→ Ca(NO
3
)
2
+ H
2
O
0,5 – x
56,08 – 164,1
x = 1,46 g Ca(NO
3
)
2
6.
+1+7-2 +2+6-2 +6 +2+6-2 +3 +6-2 +6
KMnO
4
+10FeSO
4
+8H
2
SO
4
= 2MnSO
4
+ 5Fe
2
(SO
4
)
3
+ K
2
SO
4
+8H
2
O
+7 +2
Mn + 5e → Mn /2
+2 +3
2Fe -2e → Fe
2
/5
+6 -2 0
3Cr
2
O
7
+6I
-
+ 4H
+
= 6Cr
3+
+ 3I
2
+ 21H
2
O
+6 +3
Cr
2
+ 6e → 2Cr /2/1
0
2I
-
-2e →I
2
/6/3
Cr
2
O
7
2-
+6I
-
+ 16H
+
→ 2Cr
3+
+ 3I
2
+ 7H
2
O
7.
0 +1+5-2 +2 +2-2
3Cu +8HNO
3
= 3Cu(NO
3
)
2
+ 2NO + 4H
2
O
0 +2
Cu – 2e → Cu /3
+5 +2
N + 3e → N /2
0 +1+5-2 +2 +5-2 +2-2
3Hg + 8HNO
3
= 3Hg(NO
3
)
2
+ 2NO + 4H
2
O
+5 +2
N + 3e → N /2
0 +2
Hg -2e → Hg /3
8.
a) jon azotynowy [azotanowy (III)] NO
2
-
HCO
3
-
b) jon nadchloranowy [chloranowy(VII)] i wodorosiarczynowy [wodorosiarczanowy(IV)]
2.
a) SO
2
b) S
8
– kow. niespolaryzowane (S-S)
– kow. spolaryzowane (S-O)
CaCl
2
[2Cl
-
][Ca
2+
]
jonowe:
1.
a) SO
4
2 –
i NO
2
-
- kowalencyjne
= podwójne
→
koordynacyjne
b) NO
3
-
i SO
3
2-
Na
2
SO
4
jonowe:
3.
a)
2SO
2
+ 4H
2
S = 6S +4H
2
O
+292kJ Q
>
0 →
∆
H
<
0,
∆
s
<
0 r. egzotermiczna
Warunkiem zajścia reakcji:
∆
G
<
0;
∆
G =
∆
H - T
∆
s
Wraz ze wzrostem temp. wydajność reakcji maleje.
c)
3O
2
+ 2H
2
S = 2SO
2
+ 2H
2
O
+1037kJ Q
>
0 →
∆
H
<
0,
∆
s
<
0 r. egzotermiczna
Wraz ze wzrostem temp. wydajność reakcji maleje.
4.
b) 0,01M
NaOH → 3Na
+
+ AsO
4
3-
pH = 12
1nM HCl → H
+
+ Cl
-
pH = 9 ≈ 7 0,01M
Na
3
AsO
4
→ 3Na
+
+ AsO
4
3-
H
3
AsO
4
→ H
2
AsO
4
-
H
2
AsO
4
-
→ H
+
+ AsO
4
2-
HAsO
4
2-
→ H
+
+ AsO
4
3-
pka
3
pH = 7 + 1/2pKa + 1/2logc
pH = 12,75 – 1
pH = 11,75
0,01M MnCl
2
pKa = 10,6
MnCl
2
→ Mn
2+
+ 2Cl
-
pH = 5,3 + 1 = 6,3
0,01M NaHCO
3
pKa
1
= 3,8
pKa
2
= 10,3
NaHCO
3
→ Na
+
+ HCO
3
-
H
2
CO
3
→ H
+
+ HCO
3
-
HCO
3
-
→ H+ + CO
3
2-
pH = 7,05
4.
0,01M
HClO
4
→
H
+
+ ClO
4
-
1nM NaOH → Na
+
+ OH
-
pH = 14 + logc
pH = 5
0,01M
NaH
2
PO
4
→ Na
+
+ H
2
PO
4
-
H
3
PO
4
→ H
+
+ PO
4
-
H
2
PO
4
→ H
+
+ HPO
4
2-
HPO
4
2-
→ H
+
+ PO
4
3-
pH =
, ,
= 4,7
0 ,01M
NiCl
2
→ Ni
2+
+ 2Cl
-
pH = ½
⋅
9,3 – 1/2log0,01
pH = 4,65 + 1
pH = 5,65
0,01M Na
2
CO
3
H
2
CO
3
→ H
+
+ HCO
3
-
HCO
3
-
→ H
+
+CO
3
2-
pH = 7 + ½
⋅
10,3 + 1/2log0,01
pH = 12,15 – 2 = 10,15
5.
a)
0,01M NH
3
0,1M wzgl. NH
4
Cl pKa = 9,2
pH = 9,2 + log0,1 = 8,2
0,01M Al(CH
3
COO)
3
pKa
1
=5,0 i pKa
2
= 4,8
Al(CH
3
COO)
3
→ Al
3+
+ 3CH
3
COO
-
pH = 4,9
b)
0,01M NH
4
F
pKa = 9,2 i 3,2
pH = 6,2
0,01M CH
3
COOH
0,1M CH
3
COONa pKa = 4,8
pH = 4,8 + 1 = 5,8
3.
a)
SiO
2
+ 2Mg = Si +2MgO
Q = 351 kJ/mol Q
>
0 →
∆
H
<
0,
∆
s
<
0 r. egzotermiczna
Wraz ze wzrostem temp. wydajność reakcji maleje.
b)
C + H
2
O = CO + H
2
Q = -130 kJ/mol Q
<
0 →
∆
H
>
0,
∆
s
>
0 r. endotermiczna
Wraz ze wzrostem temp. wydajność reakcji wzrasta.
6. Określ odczyn, jeśli:
a)
0,1M NaOH przereaguje z równa objętością 0,1M NH
3
(mocna zasada + pKa = 9,2)
0,05
0,05
pH = 14 + logc
pH = 12,6
7.
a)
0,1M HCOOH przereaguje z równą objętością 0,05M NaOH (pKa = 3,75 + m. zas.)
0,05
0,025
0,05 – 0,025 = 0,025
pH = ½ pKa – ½ logc
pH = 2,4 kw. (im bliŜej, tym mocniejszy)
pH = 14 + logc
pH = 12,7 zas. (im bliŜej 14, tym mocniejszy) {1,3}
pH zasady jest mocniejsza.
b)
0,1M HCl przereaguje z równą objętością 0,1M NH
4
Cl (m. kw. + pKa = 9,2)
pH = 1 (m. kw.)
pH = ½ pKa – ½ log0,1
pH = 4,6 + ½ = 5,1
0,1:2 = 0,05
pH = -log0,05 = 1,3
7.
b)
0,1M NH
3
przereaguje z 0,15M HCl (pKa = 9,2 + m. kw.)
0,05
0,075
pH = 7 + ½ pKa + ½ logc
pH = 11,6 – 0,5 = 11,1
pH = 0,82 ← mocniejszy
c = 0,075 – 0,05 = 0,025
pH = -log0,025
pH = 1,6