Rozwiązania zadań z chemii

Kwas fosforowy(V) H3PO4 otrzymywano do niedawna w wyniku działania kwasem siarkowym(VI) H2SO4 na fluoroapatyty Ca5F(PO4)3 wydobywane z ziemi. W tej technologii powstawał jako produkt uboczny fosfogips, czyli silnie zakwaszona mieszanina siarczanu wapnia CaSO4 i fluorku wapnia CaF2. Fosfogips składowano jako odpad, co stanowiło zagrożenie dla zdrowia, gdyż w środowisku kwasowym z fluorku wapnia powstawał gazowy, toksyczny fluorowodór H2F2.2Ca5F(PO4)3(S) + 9H2SO4(aq) → 6H3PO4(aq) + 9CaSO4(s) + CaF2(S)Tę technologię zastąpiona nowszą, w której fluoroaparyty prażono z węglem C (koksem) i tlenkiem krzemu SiO2 (piaskiem), a uzyskany w ten sposób elementarny fosfor P4 spalano w powietrzu do tlenku P4O10, który następnie rozpuszczano w wodzie z utworzeniem kwasu fosforowego(V) H3PO4. W tej reakcji również powstają produkty uboczne: krzemian wapnia CaSiO4, fluorek wapnia CaF2 i tlenek węgla(IV) CO2. Krzemian wapnia nie jest szkodliwy dla środowiska (stanowi pospolity składnik gleby i skał), a fluorek wapnia CaF2 nie rozkłada się do fluorowodoru, gdyż odpady mają odczyn obojętny. Sumarycznie nową technologię otrzymywania kwasu fosforowego(V) można przedstawić w następujący sposób:4Ca5F(PO4)3(S) + 18SiO2(S) + 15C(S) + 15O2(g) + 18H2O → 12H3PO4(aq) + 18CaSiO3(s) + 2CaF2(S) + 15CO2(g)Przeanalizuj oba równania reakcji, a następnie:c) wskaż ewentualne wady nowej technologii w kontekście 12 zasad zielonej chemii.

Kwas fosforowy(V) H3PO4 otrzymywano do niedawna w wyniku działania kwasem siarkowym(VI) H2SO4 na fluoroapatyty Ca5F(PO4)3 wydobywane z ziemi. W tej technologii powstawał jako produkt uboczny fosfogips, czyli silnie zakwaszona mieszanina siarczanu wapnia CaSO4 i fluorku wapnia CaF2. Fosfogips składowano jako odpad, co stanowiło zagrożenie dla zdrowia, gdyż w środowisku kwasowym z fluorku wapnia powstawał gazowy, toksyczny fluorowodór H2F2.2Ca5F(PO4)3(S) + 9H2SO4(aq) → 6H3PO4(aq) + 9CaSO4(s) + CaF2(S)Tę technologię zastąpiona nowszą, w której fluoroaparyty prażono z węglem C (koksem) i tlenkiem krzemu SiO2 (piaskiem), a uzyskany w ten sposób elementarny fosfor P4 spalano w powietrzu do tlenku P4O10, który następnie rozpuszczano w wodzie z utworzeniem kwasu fosforowego(V) H3PO4. W tej reakcji również powstają produkty uboczne: krzemian wapnia CaSiO4, fluorek wapnia CaF2 i tlenek węgla(IV) CO2. Krzemian wapnia nie jest szkodliwy dla środowiska (stanowi pospolity składnik gleby i skał), a fluorek wapnia CaF2 nie rozkłada się do fluorowodoru, gdyż odpady mają odczyn obojętny. Sumarycznie nową technologię otrzymywania kwasu fosforowego(V) można przedstawić w następujący sposób:4Ca5F(PO4)3(S) + 18SiO2(S) + 15C(S) + 15O2(g) + 18H2O → 12H3PO4(aq) + 18CaSiO3(s) + 2CaF2(S) + 15CO2(g)Przeanalizuj oba równania reakcji, a następnie:b) wskaż zalety stosowania nowej technologii.

Czas połowicznego rozpadu w środowisku pestycydu o nazwie endosulfan wynosi 7 dni. Oblicz, po jakim czasie (wyrażonym w tygodniach) 93,75% endosulfanu wprowadzonego do środowiska ulegnie rozłożeniu.

Kwas fosforowy(V) H3PO4 otrzymywano do niedawna w wyniku działania kwasem siarkowym(VI) H2SO4 na fluoroapatyty Ca5F(PO4)3 wydobywane z ziemi. W tej technologii powstawał jako produkt uboczny fosfogips, czyli silnie zakwaszona mieszanina siarczanu wapnia CaSO4 i fluorku wapnia CaF2. Fosfogips składowano jako odpad, co stanowiło zagrożenie dla zdrowia, gdyż w środowisku kwasowym z fluorku wapnia powstawał gazowy, toksyczny fluorowodór H2F2.2Ca5F(PO4)3(S) + 9H2SO4(aq) → 6H3PO4(aq) + 9CaSO4(s) + CaF2(S)Tę technologię zastąpiona nowszą, w której fluoroaparyty prażono z węglem C (koksem) i tlenkiem krzemu SiO2 (piaskiem), a uzyskany w ten sposób elementarny fosfor P4 spalano w powietrzu do tlenku P4O10, który następnie rozpuszczano w wodzie z utworzeniem kwasu fosforowego(V) H3PO4. W tej reakcji również powstają produkty uboczne: krzemian wapnia CaSiO4, fluorek wapnia CaF2 i tlenek węgla(IV) CO2. Krzemian wapnia nie jest szkodliwy dla środowiska (stanowi pospolity składnik gleby i skał), a fluorek wapnia CaF2 nie rozkłada się do fluorowodoru, gdyż odpady mają odczyn obojętny. Sumarycznie nową technologię otrzymywania kwasu fosforowego(V) można przedstawić w następujący sposób:4Ca5F(PO4)3(S) + 18SiO2(S) + 15C(S) + 15O2(g) + 18H2O → 12H3PO4(aq) + 18CaSiO3(s) + 2CaF2(S) + 15CO2(g)Przeanalizuj oba równania reakcji, a następnie:a) oblicz ekonomikę atomów dla obu technologii.

Odważono próbkę 1 kg suchej gleby. Przesypano ją do cylindra miarowego, aby zmierzyć jej objętość nasypową, która wyniosła 610 cm3. Następnie glebę zwilżono w taki sposób, że puste przestrzenie między ziarnami gleby zostały całkowicie wypełnione wodą. Masa mokrej ziemi wyniosła 1,23 kg. Oblicz, jaki procent objętości suchej gleby zajmowało powietrze.

Wybierz zdania prawdziwe dotyczące disacharydów: maltozy, laktozy, celobiozy i sacharozy.A. Wszystkie podane disacharydy, z wyjątkiem sacharozy, wykazują właściwości redukujące.B. Maltoza i sacharoza mają w swoich cząsteczkach wiązanie -1,4-O -glikozydowe.C. Laktoza i celobioza mają w swoich cząsteczkach wiązanie -1,4-O-glikozydowe.D. Przedstawione disacharydy zbudowane są tylko z reszt D-glukozy.

Wybierz zdania prawdziwe dotyczące mocznika.A. Mocznik jest diamidem kwasu węglowego.B. Odczyn wodnego roztworu mocznika jest mocno zasadowy.C. W reakcji z kwasem azotowym(V) związek ten tworzy sól dobrze rozpuszczalną w wodzie.D. Otrzymany z mocznika biuret w środowisku zasadowym wraz z jonami i miedzi(II) odpowiada za fioletowe zabarwienie roztworu.

W układzie przeprowadzono reakcję kondensacji glicyny i alaniny, która prowadzi do powstania różnych dipeptydów. Poniższe zdania są prawdziwe czy fałszywe. Wybierz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.1. W wyniku reakcji w układzie mogą powstać cztery różne dipeptydy.2. Jeden z dipeptydów powstających w układzie ma dwa wiązania peptydowe.3. Jeden z dipeptydów nie zawiera asymetrycznych atomów węgla.4. Jeden z dipeptydów daje pozytywny wynik reakcji ksantoproteinowej.5. Cząsteczka jednego z dipeptydów zawiera dwa asymetryczne atomy węgla.

W poniższej tabeli podano kilka właściwości sacharozy.Sacharoza:· Rozpuszczalność w wodzie w temperaturze 20C: 204 g/ 100 g wody.· Rozpuszczalność w wodzie w temperaturze 60C: 288 g/ 100 g wody.· Standardowa molowa entalpia tworzenia: -2226,1 kJ/mol.· Standardowa molowa entalpia spalania: -5640,2 kJ/mol.· Molowe ciepło właściwe: 427 J/(mol· K).Wykonaj następujące polecenia.Oblicz, ile ciepła musi zaabsorbować bez strat próbka sacharozy o masie 114 g, aby jej temperatura wzrosła o 10 °C. Wynik podaj w zaokrągleniu do jedności.

W poniższej tabeli podano kilka właściwości sacharozy.Sacharoza:· Rozpuszczalność w wodzie w temperaturze 20C: 204 g/ 100 g wody.· Rozpuszczalność w wodzie w temperaturze 60C: 288 g/ 100 g wody.· Standardowa molowa entalpia tworzenia: -2226,1 kJ/mol.· Standardowa molowa entalpia spalania: -5640,2 kJ/mol.· Molowe ciepło właściwe: 427 J/(mol· K).Wykonaj następujące polecenia.Oblicz standardową molową entalpię tworzenia tlenku węgla(IV), jeżeli wiadomo, że podczas spalania sacharozy powstaje woda w stanie ciekłym, której standardowa molowa entalpia tworzenia wynosi -285,83 kl/mol.

Uczeń otrzymał od nauczyciela próbkę disacharydu będącego bezbarwnym, bezwonnym ciałem stałym, które bardzo dobrze rozpuszczało się w wodzie. Zadaniem ucznia było doświadczalne ustalenie, czy disacharyd ten jest sacharozą, czy celobiozą. W celu wykonania zadania uczeń wsypał porcję disacharydu do probówki z alkaliczną zawiesiną wodorotlenku miedzi(II) i po wymieszaniu zawartości naczynie umieścił w zlewce z gorącą wodą. W probówce z upływem czasu zachodziły zmiany, które uczeń dokumentował w formie poniższych zdjęć 1–4. Oblicz masę disacharydu, którą uczeń wsypał do probówki, jeśli uzyskany przez niego pomarańczowoczerwony osad ważył 0,29 g. Przyjmij, że pozostałe substraty reakcji były użyte w nadmiarze, a reakcja zachodziła ze 100-procentową wydajnością.

Uczeń otrzymał od nauczyciela próbkę disacharydu będącego bezbarwnym, bezwonnym ciałem stałym, które bardzo dobrze rozpuszczało się w wodzie. Zadaniem ucznia było doświadczalne ustalenie, czy disacharyd ten jest sacharozą, czy celobiozą. W celu wykonania zadania uczeń wsypał porcję disacharydu do probówki z alkaliczną zawiesiną wodorotlenku miedzi(II) i po wymieszaniu zawartości naczynie umieścił w zlewce z gorącą wodą. W probówce z upływem czasu zachodziły zmiany, które uczeń dokumentował w formie poniższych zdjęć 1–4. Napisz w zeszycie równanie reakcji zachodzącej w czasie opisanego doświadczenia. Pamiętaj, że środowisko reakcji miało odczyn zasadowy.

Uczeń otrzymał od nauczyciela próbkę disacharydu będącego bezbarwnym, bezwonnym ciałem stałym, które bardzo dobrze rozpuszczało się w wodzie. Zadaniem ucznia było doświadczalne ustalenie, czy disacharyd ten jest sacharozą, czy celobiozą. W celu wykonania zadania uczeń wsypał porcję disacharydu do probówki z alkaliczną zawiesiną wodorotlenku miedzi(II) i po wymieszaniu zawartości naczynie umieścił w zlewce z gorącą wodą. W probówce z upływem czasu zachodziły zmiany, które uczeń dokumentował w formie poniższych zdjęć 1–4. Napisz w zeszycie, czy wykonane doświadczenie pozwoliło uczniowi zrealizować zadanie. Jeśli tak, podaj również, który disacharyd (sacharozę czy celobiozę) otrzymał.

Badano zawartość tlenu wodzie metodą Winklera. Do analizy wzięto 1 dm3 wody, a podczas miareczkowania zużyto 18 cm3 tiosiarczanu(VI) sodu o stężeniu 0,03 mol/dm3.Oblicz zawartość tlenu w badanej wodzie w mg/dm3.

Badano zawartość tlenu wodzie metodą Winklera. Do analizy wzięto 1 dm3 wody, a podczas miareczkowania zużyto 18 cm3 tiosiarczanu(VI) sodu o stężeniu 0,03 mol/dm3.Oceń, czy badana woda była nasycona tlenem, jeżeli jej temperatura wynosiła 15°C.

W naczyniu zamkniętym o objętości 1 dm3 umieszczono 1 mol substratu A, 4 mole substratu B, a następnie zainicjowano reakcję o równaniu:A(g) + 2 B(g)« 2 C(g) + 3 D(g)Oblicz wartość stężeniowej stałej równowagi reakcji, jeżeli wiadomo, że w chwili osiągnięcia stanu równowagi, jej wydajność wynosiła 60%.Wynik podaj z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku.

Dana jest reakcja chemiczna, której stan równowagi opisuje równanie: H2(g) + Cl2(g) « 2 HCl(g). Oblicz, w jakim stosunku molowym zmieszano substraty reakcji, jeżeli wiadomo, że do momentu ustalenia się stanu równowagi reakcji przereagowało 75% chloru, a stężeniowa stała równowagi K = 10.

Do naczynia reakcyjnego, w którym uprzednio ustalił się stan równowagi, w czasie t wprowadzono dodatkową porcję substratu A i mierzono, jak zmienia się stężenie produktu B po zakłóceniu stanu równowagi. Stwierdzono, że po pewnym czasie w naczyniu ustalił się nowy stan równowagi.Ustal, który wykres najlepiej ilustruje przebieg wykonanego doświadczenia. Swój wybór uzasadnij.

Pewną reakcję, przebiegającą w fazie gazowej, przeprowadzono w naczyniu zamkniętym o stałej objętości. Pomiary zawartości substratu w mieszaninie poreakcyjnej prowadzono wielokrotnie w różnych warunkach temperatury i ciśnienia, a zebrane dane zostały zilustrowane na wykresie:Wybierz stechiometryczne równanie reakcji, wskazując, której przebieg badano:· A(g) + B(g)® C(g) + D(g)· 2 A(g) + B(g)® C(g) + D(g)· A(c) + B(g)® C(g) + D(c)· A(g) + B(g)® 2 C(g) + D(g)

Pewną reakcję, przebiegającą w fazie gazowej, przeprowadzono w naczyniu zamkniętym o stałej objętości. Pomiary zawartości substratu w mieszaninie poreakcyjnej prowadzono wielokrotnie w różnych warunkach temperatury i ciśnienia, a zebrane dane zostały zilustrowane na wykresie:Ustal efekt termiczny reakcji, wskazując, czy jest ona egzotermiczna czy endotermiczna. Swój wybór uzasadnij.