background image

1. Lantanowce wszystkie symbole i struktura elektronowa wybranego lantanowca

a) La – lantan
b) Ce – cer
c) Pr – prazeodym
d) Nd – neodym
e) Pm – promet
f) Sm – samar
g) Eu – europ
h) Gd – gadolin
i) Tb – terb
j) Dy – dysproz
k) Ho – holm
l) Er – erb
m) Tm – tul
n) Yb – iterb
o) Lu – lutet

konfiguracja elektronowa wyprowadzona teoretycznie: 58-Ce: 4f

1

 5d

1

 6s

2

konfiguracja elektronowa ustalona doświadczalnie: 58-Ce: 4f

2

 6s

2

 

konfiguracja elektronowa jonu Ln

3+

: 58-Ce: 4f

1

 5s

2

 5p

6

2. Stopnie utlenienia lantanowców i ich wytłumaczenie na podstawie konfiguracji 

elektronowej 
a) podstawowy stopień utlenienia +3

+4: Ce, Pr, Tb, Dy

+2: Nd, Sm, Eu, Tm, Yb

b) szczególnie trwałe struktury elektronowe: ksenonowa 4f

0

 – struktura o połowicznym 

wypełnieniu podpowłoki 4f (4f

7

) oraz struktura o całkowitym zapełnieniu podpowłoki 4f 

(4f

14

)

takie trwałe konfiguracje osiągają także sąsiadujące z nimi pierwiastki, co powoduje 
utworzenie jonów izoelektronowych z La

3+

, Gd

3+

, Lu

3+

 o wartościowościach innych 

niż 3+ (Eu

2+

, Yb

2+

, Ce

4+

, Tb

4+

)

Sm tworzy znacznie mniej trwały jon Sm

2+

 niż Eu – nie wszystkie orbitale f 

obsadzone

Ce

4+

 jest trwalszy niż Tb

4+

 ze względu na to, że elektrony 4f lekkich lantanowców są 

słabiej związane (ładunek jądra terbu jest większy i wzbudzanie elektronów 4f jest 
trudniejsze)

3. Kontrakcja lantanowców i jej przyczyna 

a) zmniejszanie się promienia atomowego od La (lantan) do Lu (lutet) – czyli wraz ze 

wzrostem liczby atomowej

b) wynika ze wzrostu ładunku jądra podczas stopniowego wypełniania podpowłoki 

wewnętrznej

background image

4. Karbonylki metali przejściowych 

a) karbonylki to związki koordynacyjne metali d-elektronowych z tlenkiem węgla jako 

ligandem

M(CO)

m –

 jednordzeniowe

M

n

(CO)

m

 – wielordzeniowe

b) obowiązuje reguła „18” - liczba elektronów walencyjnych atomu centralnego i liczba 

elektronów dostarczonych przez cząsteczkę CO wynosi 18 (liczba elektronów helowca – 
położonego najbliżej w układzie okresowym)

c) w prostych karbonylkach każde wiązanie jest liniowe, w karbonylkach 

wielordzeniowych występują też cząsteczki CO tworzące mostek pomiędzy dwoma 
atomami metalu

d) synteza

bezpośrednia synteza z metalu i CO

działanie tlenkiem węgla pod ciśnieniem 20-30 MPa na zawiesinę halogenków 
metali w rozpuszczalnikach organicznych w podwyższonej temperaturze i wobec 
środków redukujących

redukcja tlenków metali przejściowych przeprowadzana tlenkiem węgla pod 
wysokim ciśnieniem

e) karbonylki metali przejściowych są ciałami stałymi lub łatwo lotnymi cieczami

jednordzeniowe najczęściej bezbarwne

wielordzeniowe najczęściej zabarwione

f) są diamagnetyczne (oprócz karbonylku wanadu - paramagnetyczny)

5. Połączenia litowców z tlenem, reakcja z wodą

a) podczas spalania w powietrzu lit tworzy normalny tlenek (Li

2

O), sód – nadtlenek 

(Na

2

O

2

), natomiast potas i dalsze litowce – ponadtlenek (KO

2

, RbO

2

, CsO

2

, FrO

2

)

b) produktami reakcji normalnych tlenków litowców z wodą są wodorotlenki 

Me

2

O + H

2

O = 2 MeOH

c) produktami reakcji nadtlenków litowców z wodą są wodorotlenki i nadtlenek wodoru 

Me

2

O

2

 + 2 H

2

O = 2 MeOH + H

2

O

2

d) produktami reakcji ponadtlenków litowców z wodą są wodorotlenki, nadtlenek wodoru i 

tlen

2 MeO

2

 + 4 H

2

O = 2 MeOH + 2 H

2

O

2

 + O

2

e) tlenki litowców Me

2

O mają charakter zasadowy

f) nadtlenki i ponadtlenki litowców są silnymi utleniaczami

6. Wodorki trzeciego okresu i ich właściwości kwasowo-zasadowe 

a) NaH

zasadowy

b) MgH

2

zasadowy

c) AlH

3

amfoteryczny

d) SiH

4

lekko zasadowy

e) PH

3

lekko zasadowy

f) H

2

S

kwasowy

g) HCl

kwasowy

background image

7. Związki azotu 

a) azotki

lit tworzy na powietrzu azotkek Li

3

N

berylowce spalają się w azocie tworząc azotki typu Me

3

N

2

borowce tworzą azotki typu MeN

węglowce tworzą azotki typu Me

3

N

4

 (Si, Ge, Sn) – wysokie temp. topnienia, 

nierozpuszczalne w wodzie

b) azotany (KNO

3

, NaNO

3

) – przemysł zapałczany, pirotechniczny, spożywczy, 

farmaceutyczny, szklarski i ceramiczny, nawozów naturalnych i sztucznych

c) cyjanowodór HCN – silnie toksyczny (dawka śmiertelna 50 mg KCN)
d) tlenki azotu, kwasy azotowe

N

2

O → H

2

N

2

O

2

NO

N

2

O

3

 → HNO

2

NO

2

, N

2

O

4

N

2

O

5

 → HNO

3

e) amoniak (i pochodne z chemii organicznej)

aminy

amidy

8. Przemysłowe otrzymywanie kwasu azotowego V (etapy) 

a) N

2

 + 3 H

2

 = 2 NH

3

b) 4 NH

3

 + 5 O

2

 = 4 NO + 6 H

2

O

c) NO + ½ O

2

 = NO

2

d) 2 NO

2

 = N

2

O

4

e) N

2

O

4

 + H

2

O = HNO

3

 + HNO

2

f) 3 HNO

2

 = HNO

3

 + 2 NO + H

2

O

9. Relacje diagonalne 

a) w wielu związkach Li

+

 przypomina bardziej Mg

2+

 niż Na

+

np. Li

2

CO

3

 i MgCO

3

 są trudno rozpuszczalne w wodzie, a Na

2

CO

3

 dobrze rozp.

Li

+

 i Mg

2+

 mają podobny promień jonowy

b) „po przekątnej” w układzie podobieństwo diagonalne wykazują: Li-Mg, Be-Al, B-Si

skutek: bor jest bardziej podobny do krzemu niż do glinu

10. Związki manganu 

a) stop z Fe – żelazomangan – 30-90% Mn
b) tlenki

MnO, Mn

2

O

3

 – właściwości zasadowe

MnO

2

 – właściwości amfoteryczne

Mn

2

O

7

 – właściwości kwasowe

c) podstawowe sole manganu:

MnCl

2

, MnSO

4

KMnO

4

d) redukcja MnO

4

-

MnO

4

-

 + 8 H

+

 + 5 e → Mn

2+

 + 4 H

2

O

MnO

4

-

 + 2 H

2

O + 3 e → MnO

2

 + 4 OH

-

MnO

4

-

 + e → MnO

4

2-

background image

11. Reaktor jądrowy i reakcje w reaktorze 

a) urządzenie do kontrolowanego wyzwalania energii jądrowej w wyniku łańcuchowego 

rozszczepienia jąder atomowych 

235

U, 

233

U, 

239

Pu

rdzeń – paliwo jądrowe, materiał rozszczepialny, chłodziwo odprowadzające energię 
wydzielaną w procesie rozszczepienia

pręty sterujące – duży przekrój czynny na pochłanianie neutronów

reflektor (woda lub grafit) – odbija rozproszone neutrony do wnętrza rdzenia

osłona biologiczna przed promieniowaniem

kanały

kolumna termiczna (służy do spowolnienia neutronów prędkich do neutronów 
termicznych)

b)  

235

U + 

1

0

n → 2 fragmenty + (2-3) n

12. Reguła 18 

a) liczba elektronów walencyjnych atomu centralnego i liczba elektronów dostarczonych 

przez cząsteczkę CO wynosi 18 (liczba elektronów helowca – położonego najbliżej w 
układzie okresowym)

13. Utlenianie SO

2

 do SO

3

 ( temperatura, katalizator, ciśnienie ) (SO2 + O2) 

a) 2 SO

2

 + O

2

 = 2 SO

3

temperatura: 650-850 K

wysokie ciśnienie

nadmiar jednego z substratów, np. tlenu

obecność katalizatora (Pt, V

2

O

5

)

14. Napisać wzory i nazwy wszystkich aktynowców

a) Ac – aktyn
b) Th – tor
c) Pa – proaktyn
d) U – uran
e) Np – neptun
f) Pu – pluton
g) Am – ameryk
h) Cm – kiur
i) Bk – berkel
j) Cf – kaliforn
k) Es – einstein
l) Fm – ferm
m) Md – mendelew
n) No – nobel
o) Lr – lorens

15. Napisać reakcje Cu z HCl i z HNO

3

 

a) Cu + HCl → nie zachodzi (HCl nie jest kwasem utleniającym)
b) 3 Cu + 8 H

+

 + 2 NO

3

-

 → 3 Cu

2+

 + 2 NO + 4 H

2

O

background image

16. Zachowanie berylowców w reakcji z wodą, właściwości kwasowo-zasadowe 

a) roztwarzanie berylowców w wodzie

beryl – nie roztwarza się

magnez – roztwarza się na gorąco

pozostałe – roztwarzają się na zimno: Me + 2 H

2

O = Me

2+

 + 2 OH

-

 + H

2

b) z wyjątkiem berylu ich tlenki tworzą silne zasady

wodorotlenek berylu jest amfoteryczny

17. Pełna struktura elektronowa U 

a) 1s

2

 2s

2

 2p

6

 3s

2

 3p

6

 4s

2

 3d

10

 4p

6

 5s

2

 4d

10

 5p

6

 6s

2

 4f

14

 5d

10

 6p

6

 7s

2

 5f 

3

 6d

1

 

18. Które lantanowce tworzą związki na II stopniu utlenienia, uzasadnij, podaj symbole 

a) tlenki: SmO, EuO – redukcja Sm

2

O

3

 i Eu

2

O

3

 metalicznymi lantanowcami

b) wodorotlenki: Sm(OH)

2

 – zielonkawy, nietrwały osad

19. Reakcje Cr (II) do Cr (VI) i Cr (VI) do Cr (III) za pomocą H

2

O

2

, zależnie od ciśnienia 

a) Cr(OH)

4

-

 + 4 OH

-

 = CrO

4

2-

 + 4 H

2

O + 3 e

H

2

O

2

 + 2 e = 2 OH

-

2 Cr(OH)

4

-

 + 3 H

2

O

2

 + 2 OH

-

 = 2 CrO

4

2-

 + 8 H

2

O

 

b) Cr

2

O

7

2-

 + 3 H

2

O

2

 + 8 H

+

 = 2 Cr

3+

 + 7 H

2

O + 3 O

2

20. Na podstawie struktury elektronowej określ jakie stopnie utlenienia przyjmuje cer i 

europ 
a) cer: +4

4f

1

→ 

4f

0

 5s

2

 5p

6

b) europ: +2

4f

6

→ 

4f

7

 5s

2

 5p

6

21. Teoria OM dla jonu O2(2-), trzeba było rozrysować i określić rząd wiązania i czy jest 

para- czy diamagnetyczny 
a)

22. Kwasy siarkowe

a) H

2

SO

3

 – kwas siarkowy(IV)

SO

2

 + H

2

O → H

2

SO

3

 

b) H

2

SO

4  

– kwas siarkowy(VI)

SO

3

 + H

2

O → H

2

SO

4

 

c) H

2

S

2

O

7

 – kwas dwusiarkowy

SO

2

 + H

2

SO

4

  → H

2

S

2

O

7

d) H

2

S

2

O

3

 – kwas tiosiarkowy

SO

3

 + H

2

S → H

2

S

2

O

3

 

e) H

2

SO

5

 – kwas nadtlenojednosiarkowy (peroksosiarkowy)

SO

3

 + H

2

O

2

 → H

2

SO

5

 

f) H

2

S

2

O

8

 – kwas nadtlenodwusiarkowy (peroksodwusiarkowy)

SO

3

 + H

2

SO

5

 → H

2

S

2

O

8

g) H

2

S – kwas siarkowodorowy