IXkonkIIIetaprozw.pdf

Zad. 1

Związkami B-F są odpowiednio:

B – wodorotlenek chromu(III)

C – tetrahydroksochromian(III) sodu

D – chromian(VI) sodu

E – dichromian(VI) sodu

F – azotan(V) chromu(III)

powstające zgodnie z następującymi równaniami reakcji:

Cr(NO 3 ) 3 + 3 NaOH

Cr(OH) 3 + 3 NaNO 3

Cr(OH) 3 + NaOH

Na[Cr(OH) 4 ]

2 Na[Cr(OH) 4 ] + 2 NaOH + 3 H 2 O 2

2 Na 2 CrO 4 + 8 H 2 O

2 Na 2 CrO 4 + 2 HNO 3

Na 2 Cr 2 O 7 + 2 NaNO 3 + H 2 O

Na 2 Cr 2 O 7 + 8 HNO 3 + 3 C 2 H 5 OH

2 Cr(NO 3 ) 3 + 2 NaNO 3 + 3 CH 3 CHO + 7 H 2 O

przy czym równania połówkowe mają postać:

O -1

+ 2 e -

O -2

Cr +6

+ 3 e -

Cr +3

- 3 e -

Cr +6

C -1

- 2 e -

C +1

Osad z jonami Ba 2+ wytrąca się dla produktu D. Jest to chromian(VI) baru.

Ba(NO 3 ) 2 + Na 2 CrO 4

BaCrO 4 + 2 NaNO 3

UWAGA: Jako produkt C jako poprawny przyjmowany był dowolny związek, zgodny z

wartościowością Cr(III), powstający w reakcji z NaOH dzięki amfoterycznym własnościom

chromu.

Zad.2

W płuczce obserwuje się odbarwienie wody bromowej na skutek reakcji addycji bromu do

podwójnego wiązania w etenie, powstającym na skutek dehydratacji alkoholu.

Tlenek glinu pełni rolę katalizatora reakcji odwodnienia etanolu.

Powstający eten wykorzystuje się w wielu procesach technologicznych, np.: w produkcji

polietylenu, glikolu etylenowego itd.

Zad. 3

M (styren) = 104 g/mol

M (kwas 4-winylobenzenosulfonowy) = 185 g/mol

M (CaO) = 56,1 g/mol

Rozważany jonit jest kopolimerem powyższych związków w stosunku 1:1. Masa molowa

monomeru wynosi zatem 104 + 185 = 289 g/mol.

W 1 kg zawartych jest zatem 1000/289 = 3,46 mola reszt –SO 3 H, z czego tylko 3,356 * 0,7 =

2,42 jest zdolnych do wymiany jonowej. Na jeden mol wapnia potrzebujemy dwa mole grup

sulfonylowych, zatem jednym kilogramem jonitu możemy związać 1,21 mola Ca.

W 1 dm 3 wody o twardości 10°N zawartych jest 150 mg CaO, co odpowiada 2,674 mmol

jonów Ca. Objętość wody w której zawartych jest 1,21 mol Ca wynosi 1,21/0,002674 = 453

dm 3 .

Zad. 4

4 NH 3 + 3 O 2

2 N 2 + 6 H 2 O

4 NH 3 + 5 O 2

4 NO + 6 H 2 O

Obliczamy liczę moli mieszaniny NO z N 2 :

== mol

0, 21

Z tego obliczamy średnią masę molową M sr = 6,09/0,21 = 29 g/mol; odpowiada to

mieszaninie równomolowych ilości tlenku azotu(II) i azotu. Skłąd, w procentach

objętościowych, wynosi zatem 50% NO i 50% N 2 . W procentach wagowych mamy 51,7%

NO i 48,3% N 2 .

Z równań reakcji wynika, iż z 1 mola amoniaku powstaje pół mola azotu lub jeden mol NO.

Zatem, skoro stosunek produktów wynosi 1:1 to konwersji do azotu uległo dwukrotnie więcej

amoniaku, niż konwersji do NO. Wynika z tego że 33,3% początkowej ilości NH 3

przekształciło się w tlenek azotu(II).

W reakcji 1 z 7 jednostek objętościowych substratów powstaje 8 jednostek produktów; w

reakcji 2 z 9 jednostek powstaje 10. Obie równowagi zatem, na skutek wzrostu ciśnienia,

ulegną przesunięciu w stronę substratów, przy czym dla reakcji 1 efekt ten będzie większy.

Stosunek N 2 /NO zmniejszy się zatem.

Zad. 5

a. Z równań dla gazu doskonałego mamy:

n R == mola H 2

b. 1 dm 3 wodoru skroplonego waży 70,0 g, co odpowiada 35 mol H 2

c. M (DyCo 3 H 3 ) = 342,3 g/mol

1 dm 3 tego związku waży 8200 g, co odpowiada 24,0 mola. Z każdego mola uwalnia

się 1,5 mola H 2 , co daje 36 mol.

6,16

Ponieważ energia uzyskana w wyniku spalania jest proporcjonalna do ilości moli,

najefektywniejszy jest sposób c.

Zad. 6

1 g 243 Cm

4,115 mmol

1 g 250 Cf

4,000 mmol

W oparciu o równania kinetyczne mamy:

ln 2

1/ 2

ln 2

1/ 2

mamy zatem k (1) = 0,0197 a -1 (dla Cm) i k (2) = 0,0531 a -1 (dla Cf).

Układamy równanie:

0(1)

− =

c k t

(1)

0(2)

c k t

(2)

po wyznaczeniu czasu dostajemy:

k c k c k c k c

−

(1)

0 (1)

(1)

( 2 )

0 ( 2 )

( 2 )

ponieważ c (i) jest proporcjonalne do m (i) (współczynniki proporcjonalności to masy molowe),

a m (1) musi być równe 10m (2) mamy:

10,288*c (2) = c (1)

po wstawieniu do równania dostajemy:

− − −

277, 4 117, 7 50, 5 ln

(2)

= − −

103, 6 18,8 ln

(2)

1, 03*10

−

(2)

zatem:

−

0(2)

(2)

UWAGA: W zależności od przyjętych zaokrągleń wynik może wahać się w zakresie kilku lat.

68, 7 a

Znając c (2) obliczamy wartość:

m (2) = c (2) * M (2) = 25,75 mg

Wartość wynosi zatem 257500 $.

(2)

Zad. 7

pH = 2 odpowiada stężeniu jonów wodorowych wynoszącemu 0,01 mol/dm 3 . Kwas solny jest

kwasem mocnym, całkowicie zdysocjowanym, jednoprotonowym. Stężenie kwasu wynosi

zatem 0,01 M.

M(HCl) = 36,5 g/mol

Roztwór o stężeniu 0,01 M zawiera 0,365 g HCl w 1 dm 3 .

W przypadku patologicznego soku żołądkowego stężenie kwasu wynosi 0,1 M. W 250 cm 3

zawartych jest zatem 0,025 mol HCl. Jednocześnie, wartość prawidłowa wynosi 0,0025 mola.

Różnica, którą należy zobojętnić, to 0,0225 mola HCl.

Równanie reakcji MgO z kwasem solnym ma postać:

MgO + 2 HCl = 2 H 2 O + MgCl 2

Zatem potrzebna ilość moli MgO to 0,01125 mol.

M(MgO) = 40,3 g/mol

Masa tlenku, potrzebnego na zneutralizowanie kwasu to 0,0027 * 40,3 = 0,45 g

W 100 g zawiesiny znajduje się 10 g tlenku magnezu, zatem 0,11 g znajduje się w 4,5 g.

Znając gęstość obliczamy objętość: V = 4,5/1,4 = 3,2 cm 3

Zad. 8

Znamy gęstość prądu, czyli ilość amperów na każdy decymetr kwadratowy elektrody. Dlatego

wygodnie jest policzyć masę złota stanowiącego powłokę galwaniczną na powierzchni 1 dm 2 .

Mamy zatem objętość powłoki: 10cm*10cm*0,001cm = 0,1 cm 3 . Na podstawie gęstości

obliczamy masę złota, 1,98 g, co stanowi 0,01 mola.

W kompleksie złoto jest na +I stopniu utlenienia, zatem do jego osadzenia elektrolitycznego

potrzebujemy 96500 C na każdy mol wydzielonego Au.

Do pokrycia 1 dm 2 potrzebnych jest więc 965 C. Z zależności Q=It, dostajemy t = 1930 s.

Zad. 9

Podstawowy szkielet cząsteczki stanowi benzen. Można go otrzymać np. na drodze

następujących przemian:

CaC 2 → C 2 H 2 → C 6 H 6

Podstawnik acetylowy wygodnie jest wstawić za pomocą reakcji Friedla-Craftsa, z tym że ze

względu na charakter skierowujący podstawników najpierw należy benzen poddać

chlorowaniu:

C 6 H 6 → C 6 H 5 Cl

Potrzebny do acetylowania chlorek acetylu otrzymamy na przykład w poniższej sekwencji

reakcji:

CaC 2 → C 2 H 2 → CH 3 CHO → CH 3 COOH → CH 3 COCl

Teraz w wyniku reakcji chlorobenzenu z chlorkiem acetylu otrzymujemy 1-acetylo-4-

chlorobenzen (p-chloroacetofenon), który poddajemy chlorowaniu rodnikowemu, otrzymując

produkt.

Zad. 10

a. Pod wpływem kwasów organicznych glin ulega korozji (powłoka pasywacyjna nie jest

w tym przypadku zbyt skuteczna, gdyż np.: kwas mlekowy tworzy kompleksy z

jonami glinu, co powoduje naruszenie warstwy tlenkowej). Glin przechodzi zatem do

potraw, wywołując efekty uboczne. Był on między innymi podejrzany o

przyspieszanie odkładania się płytek amyloidowych w mózgu, powodując w ten

sposób chorobę Altzheimera.

b. Szkło samoczyszczących się okiem jest pokryte warstwą fotokatalizatora (najczęściej

tlenku tytanu), katalizującego fotoutlenianie zanieczyszczeń osiadających na jego

powierzchni, prowadzące do powstania małocząsteczkowych związków lotnych lub

spłukiwanych przez wodę.

c. Mydła to sole sodowe i potasowe kwasów tłuszczowych. Kwasy te należą do słabych,

zatem sole te ulegają hydrolizie. NaOH i KOH to silne zasady, więc pH roztworu jest

wyższe od 7,00.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: