20
6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA A1 - POZIOM PODSTAWOWY. 1. Proszę uważnie czytać polecenia. 2. Odpowiedzi proszę udzielać w wyznaczonym miejscu bądź na odwrocie kartek. ___________________________________________________________________________ ENTALPIA, REAKCJE EGZO- I ENDOENERGRTYCZNE Ilość energii wymienionej między otoczeniem a reagentami w czasie reakcji chemicznej nosi nazwę entalpii reakcji oznaczonej symbolem ΔH. Wartość entalpii reakcji jest opatrzona różnym znakiem, w zależności od tego, czy energia jest przekazywana do otoczenia czy do reagentów. Entalpia reakcji ΔH ma znak: - gdy energia na sposób ciepla jest przekazywana od reagentów do otoczenia (ΔH < 0 ); uklad traci energię, + gdy energia na sposób ciepla jest przekazywana z otoczenia do reagentów ( ΔH > 0 ); uklad zyskuje energię. Zadania 1. Wskaż, które z poniższych równań dotyczy reakcji egzotermicznych: a) CuO (s) + C (s) Cu (s) + CO (g) ΔH = 44 kJ b) C (s) + O 2(g) CO 2(g) ΔH = -394 kJ c) CaCO 3(s) CaO (s) + CO 2(g) ΔH = 182 kJ d) C (s) + 2 H 2(g) CH 4(g) ΔH = -75 kJ 2. Podano schematy przebiegu dwóch reakcji chemicznych. Wskaż schemat, który opisuje reakcję: C 3 H 8(g) + 5O 2(g) 3 CO 2(g) + 4 H 2 O (c) ΔH = -103,8 kJ Zaznacz na schemacie wartość entalpii reakcji. 3. Narysuj schemat przebiegu reakcji opisanej równaniem: 2 N 2 O 5(s) 4 NO 2(g) + O 2(g) ΔH = 341 kJ STOPNIE UTLENIENIA pierwiastki stopień utlenienia przyklady pierwiastki w stanie wolnym 0 Na, O 3 , S 8, C 60 itp. wodór +I H 2 O, CH 4 wyjątek: wodorki metali [-I] np. :NaH,

6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA a1 · 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA A1 - POZIOM PODSTAWOWY. 1. Prosz ę uwa żnie czyta ć polecenia. 2. Odpowiedzi prosz ę udziela ć w

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA a1 · 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA A1 - POZIOM PODSTAWOWY. 1. Prosz ę uwa żnie czyta ć polecenia. 2. Odpowiedzi prosz ę udziela ć w

6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA A1 - POZIOM PODSTAWOWY.

1. Proszę uważnie czytać polecenia. 2. Odpowiedzi proszę udzielać w wyznaczonym miejscu bądź na odwrocie kartek.

___________________________________________________________________________

ENTALPIA, REAKCJE EGZO- I ENDOENERGRTYCZNE

Ilość energii wymienionej między otoczeniem a reagentami w czasie reakcji

chemicznej nosi nazwę entalpii reakcji oznaczonej symbolem ΔH. Wartość entalpii reakcji

jest opatrzona różnym znakiem, w zależności od tego, czy energia jest przekazywana do

otoczenia czy do reagentów. Entalpia reakcji ΔH ma znak:

- gdy energia na sposób ciepła jest przekazywana od reagentów do otoczenia (ΔH < 0 );

układ traci energię,

+ gdy energia na sposób ciepła jest przekazywana z otoczenia do reagentów ( ΔH > 0 );

układ zyskuje energię.

Zadania 1. Wskaż, które z poniższych równań dotyczy reakcji egzotermicznych:

a) CuO(s) + C(s) → Cu(s)+ CO(g) ΔH = 44 kJ

b) C(s) + O2(g) → CO2(g) ΔH = -394 kJ

c) CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) ΔH = 182 kJ

d) C(s) + 2 H2(g) → CH4(g) ΔH = -75 kJ

2. Podano schematy przebiegu dwóch reakcji chemicznych. Wskaż schemat, który

opisuje reakcję:

C3H8(g) + 5O2(g) → 3 CO2(g) + 4 H2O(c) ΔH = -103,8 kJ

Zaznacz na schemacie wartość entalpii reakcji.

3. Narysuj schemat przebiegu reakcji opisanej równaniem:

2 N2O5(s) → 4 NO2(g) + O2(g) ΔH = 341 kJ

STOPNIE UTLENIENIA

pierwiastki stopień

utlenienia przykłady

pierwiastki w stanie wolnym 0 Na, O3, S8,C60 itp.

wodór +I H2O, CH4

wyjątek: wodorki metali [-I] np. :NaH,

Page 2: 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA a1 · 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA A1 - POZIOM PODSTAWOWY. 1. Prosz ę uwa żnie czyta ć polecenia. 2. Odpowiedzi prosz ę udziela ć w

2

AlH3

tlen -II KOH, H3PO4

wyjątek: nadtlenki [-I], Np.:H2O2, BaO2

litowce +I KOH, NaBr, Li3PO4

berylowce +II MgI2, MgS, BaO

bor, glin +III BF3, Al2(SO4)3

fluorowce beztlenowe) -I NaCl, CBr4, AlF3, FeI2

siarka w siarczkach -II FeS, Al2S3, PbS2,Cu2S

OBLICZANIE STOPNI UTLENIENIA

1. Stopień utlenienia pierwiastka w związku chemicznym Suma wszystkich stopni utlenienie pierwiastków tworzących związek chemiczny wynosi

zero.

Przykład 1. Oblicz stopnie utlenienia chromu w

x-II

a) CrO3 x + 3 . (-2) = 0

x = 6; odp.: Cr(+IV)

+I x -II

b) H2Cr2O7 2 . (+1) + 2

. x + 7

. (-2) = 0

2x = 12

x = 6; odp.: Cr(+VI)

2. Stopień utlenienia pierwiastka w jonie Suma wszystkich stopni utlenienia pierwiastków tworzących jon równa jest ładunkowi tego

jonu.

Przykład 2. Oblicz stopnie utlenienia molibdenu w:

x -II

a) MoO3-3

x + 3 . (-2) = -3

x – 6 = -3

x = 3; odp.: Mo(+III)

x -II

b) Mo2O7-2

2 . x + 7

. (-2) = -2

2x = 12

x = 6; odp.: Mo(+VI)

3. Stopień utlenienia atomów węgla w związkach organicznych 1. Zapisujemy wzór półstrukturalny związku organicznego.

2. Dzielimy ten wzór na tyle części, ile występuje w nim atomów węgla.

3. Każdą część traktujemy tak, jakby była związkiem chemicznym .

Przykład 3. Oblicz stopnie utlenienia atomów węgla w związku:

x +I x +I –I x +I –II +I x –II–II+I

C H3 - C H I – C H2 O H – C O O H

A B C D

A: x + 3.(+1) = 0 x = -3 C (-III)

Page 3: 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA a1 · 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA A1 - POZIOM PODSTAWOWY. 1. Prosz ę uwa żnie czyta ć polecenia. 2. Odpowiedzi prosz ę udziela ć w

3

B: x + 1 + (-1) = 0 x = 0 C (0)

C: x+ 2.1 + (-2) +1 = 0 x = -1 C (-I)

D: x + (-2) + (-2) + 1 = 0 x = -3 C (-III)

STOPIEŃ UTLENIENIA – cz. II

1. Formalnym stopniem utlenienia pierwiastka w związku chemicznym nazywa się

liczbę ze znakiem + lub -, która określa hipotetyczny ładunek, jaki miałby dany atom,

gdyby wiązania tworzone przez niego były wiązaniami czysto jonowymi.

Z definicji wynika więc, że stopień utlenienia chloru równy jest -I nie tylko w typowo

jonowym krysztale chlorku sodu (Na+Cl

-), ale taki sam ładunek przypisujemy mu

również w chlorowodorze HCl(g), w którego cząsteczce wspólna para elektronowa

wiązania kowalencyjnego spolaryzowanego jest przesunięta w kierunku atomu chloru.

2. Podczas określania formalnych stopni utlenienia poszczególnych atomów obowiązuje

kilka reguł wynikających z definicji stopnia utlenienia:

a) Pierwiastkom w stanie wolnym przypisuje się stopień utlenienia równy zeru:

0 0 0 0 0 0 0

H2, O2, O3, Na, S, S8, Cu.

b) W wypadku atomów dwóch różnych połączonych ze sobą pierwiastków ujemny

stopień utlenienia przypisuje się atomom pierwiastka o większej elektroujemości, np.:

II -II

elektroujemność wapnia 1,0 CaO elektroujemność tlenu 3,5

III -I elektroujemność glinu 1,5 AlCl3 elektroujemność chloru 3,0

c) Suma stopni utlenienia wszystkich atomów wchodzących w skład

cząsteczki jest równa zeru, natomiast wchodzących w skład jonu równa

jest jego ładunkowi:

I V -II VII -II

KClO3 MnO4-

d) Dla związków organicznych, oprócz podanych reguł, obowiązują zasady

dodatkowe:

- suma stopni utlenienia każdego atomu węgla i związanych z nim

podstawników, nie będących atomami węgla, jest równa zeru;

- wiązania między atomami węgla uznaje się za niespolaryzowane:

x y z w q

CH3-CHCl-CH2-C(CH3)3

x = -III, y = 0, z = -II, w = 0, q = -III

Zadania

Page 4: 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA a1 · 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA A1 - POZIOM PODSTAWOWY. 1. Prosz ę uwa żnie czyta ć polecenia. 2. Odpowiedzi prosz ę udziela ć w

4

1. Wskaż pierwiastek, który w różnych związkach chemicznych ma stopień utlenienia

zawsze równy –I.

2. Nazwij zbiór pierwiastków, które w swoich związkach przyjmują zawsze dodatni

stopień utlenienia.

3. Określ formalny stopień utlenienia wodoru w wodorkach o następujących wzorach:

NaH, CaH2, AlH3, NH3, CH4, H2S, HBr.

4. Określ formalny stopień utlenienia tlenu w związkach chemicznych o wzorach: H2O,

H2O2, Na2O, Na2O2, OF2.

5. Określ formalne stopnie utlenienia chloru w cząsteczkach o następujących wzorach:

AgCl, Cl2, Cl2O, HClO2, KClO3, HClO4.

6. Określ formalne stopnie utlenienia atomów węgla w związkach chemicznych o

następujących wzorach: CH4, CH3-CH3, CH2=CH2,

CH≡CH, CH3OH, CH3CHO, CH3COOH.

7. Określ formalne stopnie utlenienia atomów w jonach o wzorach: Fe3+

, S2-

,

Fe2+

, Cl-, NO2

-, NO3

-, SO3

2-, SO4

2-, CO3

2-, PO4

3-.

8. Określ formalne stopnie utlenienia poszczególnych atomów w reagentach

Biorących udział w reakcji opisanej równaniem:

Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2.

REAKCJE UTLENIANIA I REDUKCJI

1. Reakcje, w których przemianie substratów w produkty towarzyszy zmiana stopni

utlenienia pierwiastków, nazywamy reakcjami utleniania – redukcji lub reakcjami

redoks. 2. W każdej reakcji utleniania – redukcji muszą więc występować atomy oddające

elektrony( zwiększające swoje formalne stopnie utlenienia) – są to reduktory, i atomy

przyjmujące elektrony( zmniejszające swoje formalne stopnie utlenienia) – są to

utleniacze.

3. W każdej reakcji utleniania – redukcji można wyróżnić:

• połówkową reakcję utleniania: Mg → Mg2+

+2e- /

.1

• połówkową reakcję redukcji: 2 H+ + 2 e

- → H2 /

.1

4. Do typowych utleniaczy należą pierwiastki o dużej elektroujemności, np.:O2, Cl2 oraz

jony, w których pierwiastki występują na najwyższym stopniu utlenienia, np.: Fe3+

,

SO42-

.

5. Do typowych reduktorów należą metale, np.: Na, Mg oraz jony, w których pierwiastek

występuje na najniższym stopniu utlenienia, np.: S2-

.

Substancje zawierające pierwiastek na pośrednich stopniach utlenienia mogą być zarówno

utleniaczami( w reakcji z silnym reduktorem), jak i reduktorami( w reakcji z silnymi

utleniaczami).

6. Szczególnymi przypadkami reakcji utleniania – redukcji są reakcje

dysproporcjonowania( dysmutacji). Przebieg tych reakcji polega na jednoczesnym

zwiększaniu i zmniejszaniu stopnia utlenienia atomów tego samego pierwiastka. W

reakcjach tych substratami mogą być jedynie substancje, których cząsteczki zawierają

atomy na pośrednim stopniu utlenienia, np.:

0 I -I

Cl2 + H2O → HClO + HCl

Zadania

1. Spośród podanych symboli pierwiastków wybierz te, które nie mogą być

utleniaczami: Mg, K, Fe, Cl2, Ag, S, H2, Br2, Zn. Uzasadnij wybór.

Page 5: 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA a1 · 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA A1 - POZIOM PODSTAWOWY. 1. Prosz ę uwa żnie czyta ć polecenia. 2. Odpowiedzi prosz ę udziela ć w

5

2. Spośród podanych niżej wzorów substancji wybierz te, które nie mogą być reduktorami: KNO2, KNO3, KMnO4, SO3, Cl2, HClO4, S, H2O2, HCl,

NO. Uzasadnij swój wybór.

3. Spośród podanych wzorów substancji wybierz te, które mogą być, w

zależności od drugiego reagenta, utleniaczem lub reduktorem: H2O2, CuO, H2S,

MnO2, KClO3, HNO2, CO, CO2.

4. W pewnej reakcji utleniania – redukcji reagentami są: ZnS i O2

( substraty) oraz ZnO i SO2 ( produkty):

a) napisz pełne równanie tej reakcji;

b) ustal formalne stopnie utlenienia atomów – reagentów, biorących udział w

opisanej reakcji;

c) wskaż utleniacz i reduktor;

d) napisz połówkowe równania procesów utleniania i redukcji.

5. Poniżej podano dwa równania reakcji utleniania – redukcji w

substratem jest nadtlenek wodoru:

a) 2 HI + H2O2 → I2 + 2 H2O

b) 2 AgOH + H2O2 → 2 Ag + O2 + 2 H2O

Ustal stopnie utlenienia reagentów i określ jaką role(utleniacza czy

reduktora) odgrywa w każdej z tych reakcji nadtlenek wodoru.

6. Wybierz równania reakcji dysproporcjonowania:

a) 4 KClO3 → 3 KClO4 + KCl

b) 4 Na2SO3 → 3 Na2SO4 + Na2S

c) CaCO3 → CaO + CO2

d) 2 HgO → 2 Hg + O2

e) 2 NO2 + H2O → HNO3 + HNO2

f) K 2O + H2O → 2 KOH

WŁAŚCIWOŚCI ZWIĄZKÓW MANGANU

Mangan występuje w związkach na różnych stopniach utlenienia, przy czym związki te różnią

się między sobą zabarwieniem.

Mn2+ bezbarwne

MnO2 ciemnobrunatne

MnO42- zielone

MnO4- ciemnofioletowe

Wykonano doświadczenia przedstawione na rysunku: Na2SO3(aq)

1. H2SO4(aq) 2. H2O 3. NaOH(aq)

KMnO4(aq)

Zanotowano następujące obsewacje:

a) w probówce 1. fioletowy roztwór odbarwia się;

b) w probówce 2. wytrąca się brunatny osad;

Page 6: 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA a1 · 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA A1 - POZIOM PODSTAWOWY. 1. Prosz ę uwa żnie czyta ć polecenia. 2. Odpowiedzi prosz ę udziela ć w

6

c) w probówce 3. pojawia się zielone zabarwienie.

Odpowiedz na następujące pytania: 1. Jak zmienia się stopień utlenienia manganu w każdej z reakcji?

2. Jakie zabarwienia wykazują związki manganu na +VII stopniu utlenienia?

3. Jaką zależność wykazano przeprowadzając omawiane doświadczenia?

4. Jaki jest wpływ środowiska reakcji na zmianę stopni utlenienia?

5. Jaki jon jest produktem utlenienia anionu SO32-

?

WŁAŚCIWOŚCI MANGANIANU(VII) POTASU

Manganian(VII) potasu KMnO4 jest odczynnikiem bardzo często stosowanym w pracowni

chemicznej. Zapoznaj się z poniższymi rysunkami pokazującymi przeprowadzone

doświadczenia.

Odpowiedz na następujące pytania: 1. W jakim celu posłużono się KMnO4 w doświadczeniu 1?

2. Jaka substancja może zastąpić KMnO4 w doświadczeniu 2?

3. Jaką rolę odgrywa KMnO4 w doświadczeniu 2: utleniacza czy reduktora?

4. W jakim celu posłużono się KMnO4 w doświadczeniu 3?

5. Jaki odczynnik może zastąpić KMnO4 w doświadczeniu 3?

ZADANIA MATURALNE

Zadanie 1. (1 pkt) Aby przesunąć stan równowagi reakcji HCOOH + C2H5OH →← HCOOC2H5 + H2O

W kierunku tworzenia estru należy:

A. dodać wody,

B. zmniejszyć stężenie kwasu mrówkowego,

C. oddestylować ze środowiska reakcji mrówczan etylu,

D. zmniejszyć ilość alkoholu etylowego.

Informacja do zadania 2. [poziom rozszerzony]

Page 7: 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA a1 · 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA A1 - POZIOM PODSTAWOWY. 1. Prosz ę uwa żnie czyta ć polecenia. 2. Odpowiedzi prosz ę udziela ć w

7

W pewnych warunkach równowaga reakcji 2 N2 + O2 →← 2 N2O ustaliła się przy

następujących warunkach: [N2] = 0,72 mol/dm3, [O2] = 1,12 mol/dm

3, [N2O] = 0,84

mol/dm3.

Zadanie 2. (2 pkt) zadanie dla poziomu rozszerzonego

Oblicz stałą równowagi dla podanej w informacji reakcji chemicznej.

Zadanie 3. (2 pkt) Przebieg reakcji 2 A + C → A2C przedstawiono na wykresie:

a) jeżeli przedstawiona reakcja jest reakcją egzotermiczną, to jej prawidłowy

przebieg przedstawiony jest na wykresie za pomocą linii ................................. ,

b) energia aktywacji wynosi .................................................................. .

Zadanie 4. (4 pkt) [poziom rozszerzony] Równowaga reakcji wyraża się równaniem 2 CO2(g) + O2(g)

→← 2 CO2(g) ∆H = - 566 kJ.

Jak przesunie się równowaga reakcji (w prawo czy w lewo), jeśli do układu wprowadzimy

następujące zmiany?

zmiany w układzie przesunięcie równowagi A. podwyższenie temperatury

B. usunięcie CO2

C. zwiększenie ciśnienia

D. dodanie O2

Zadanie 5. (2 pkt) Wodorek sodu reaguje z wodą.

a) napisz równanie reakcji chemicznej

b) określ rodzaj wiązania w wodorku sodu.

Zadanie 6. (1 pkt) Efekt energetyczny pewnej reakcji scharakteryzowano następująco: nastąpiło

przekazanie energii z otoczenia do układu; energia wewnętrzna układu wzrosła. Analizując

tekst określ, czy reakcja jest egzoenergetyczna czy endoenergetyczna.

Zadanie 7. (2 pkt) Określ stopnie utlenienia azotu w podanych w tabeli cząsteczkach i jonie:

NH3 NO2- N2O

stopień utle-

nienia azotu

Zadanie 8. (3 pkt) Dobierz współczynniki stechiometryczne metodą bilansu elektronowego w równaniu

pierwszego etapu reakcji utleniania siarczku miedzi(II) kwasem azotowym(V):

Page 8: 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA a1 · 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA A1 - POZIOM PODSTAWOWY. 1. Prosz ę uwa żnie czyta ć polecenia. 2. Odpowiedzi prosz ę udziela ć w

8

...... CuS + ..... HNO3 → ..... CuO + ..... S + ..... NO + .....H2O

Zadanie 9. (3 pkt) Stężony roztwór kwasu azotowego(V) ma tak silne właściwości utleniające, że

zanurzony

w nim rozżarzony kawałek siarki zapala się. Zachodzi wówczas reakcja opisana schematem:

HNO3 + S → H2O + NO +SO2.

Ułóż bilans elektronowy, dobierz współczynniki w równaniu reakcji, a następnie wskaż

utleniacz i reduktor.

Zadanie 10. (1 pkt) Węglan amonu stosowany jest jako środek spulchniający podczas wypieku ciasta. W

temperaturze wyższej niż 100 0C ulega rozkładowi zgodnie z równaniem:

(NH4)2CO3 → 2 NH3 + CO2 + H2O

Na podstawie powyższego opisu określ, czy rozkład węglanu amonu jest reakcją

egzoenergetyczną, czy endoenergetyczną. Zadanie 11. (1 pkt) Wymień trzy czynniki, które wpłyną na szybkość reakcji magnezu z kwasem solnym.

Zadanie 12. (1 pkt) Wykonano następujące doświadczenie:

r

0,5 g opiłków Mg 0,5 g wstążki Mg 0,5 g opiłków Mg

100 cm3 0,5-molowego kwasu solnego

I. II. III.

W której probówce reakcja przebiegła najszybciej?

A. We wszystkich naczyniach reakcja przebiegła z jednakową szybkością.

B. Reakcja przebiegła najszybciej w naczyniu I.

C. Reakcja przebiegła najszybciej w naczyniu II.

D. Reakcja przebiegła najszybciej w naczyniu III

Zadanie 13. (1 pkt) W którym z podanych związków azot ma najniższy stopień utleniania?

A. NO B. HNO3 C. NH3 D. N2O3

Informacja do zadań 14. i 15. Miedź reaguje między innymi z rozcieńczonym roztworem kwasu azotowego(V). Powstaje

wtedy azotan(V) miedzi(II), tlenek azotu(II) oraz woda. Równania połówkowe tej reakcji

przedstawia poniższy schemat (symbole x i y oznaczają w nim liczbę oddanych lub

przyłączonych elektronów):

Cu – xe → Cu2+

NO3– + ye + 4H

+ → NO + 2H2O

Zadanie 14. (3 pkt) Oblicz wartości x i y, a następnie napisz – w formie cząsteczkowej - całkowite

równanie reakcji miedzi z rozcieńczonym roztworem kwasu azotowego(V).

Zadanie 15. (2 pkt) Wskaż utleniacz i reduktor w tej reakcji.

Zadanie 16. (3 pkt)

Page 9: 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA a1 · 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA A1 - POZIOM PODSTAWOWY. 1. Prosz ę uwa żnie czyta ć polecenia. 2. Odpowiedzi prosz ę udziela ć w

9

Masz do dyspozycji potas, wodę, tlenek krzemu(IV) i kwas solny. Opisz kolejne etapy

doświadczenia, w wyniku którego otrzymasz kwas krzemowy H2SiO3. Pamiętaj, że tlenek

krzemu(IV) i kwas krzemowy nie rozpuszczają się w wodzie.

Zadanie 17. (3 pkt.) Uzupełnij podane równania reakcji, wiedząc że brakującym reagentem jest tlenek

węgla (II) lub tlenek węgla (IV).

3 Fe2O3 + .............. → 2 Fe3O4 + ..............

2 H2SO4 + C → .............. + 2 SO2 + 2 H2O

(CuOH)2CO3 →

T 2CuO + ............. + H2O

Zadanie 18. (1 pkt.). Reakcja chlorowania może być traktowana jako przykład reakcji redoks. Wskaż

utleniacz w podanej reakcji substytucji:

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

Zadanie 19. (1 pkt.) Zapisz równanie reakcji chemicznej, które ilustruje metodę otrzymywania tlenku

węgla (IV). Jako substratu użyj stałego węglanu wapnia.

Informacja do zadań 20. i 21. Dany jest ciąg reakcji opisanych schematem:

3

1 2

tlenek kwas siarczan(IV)

siarki(IV) siarkowy(IV) potasu

4 tlenek

siarki(VI)

Zadanie 20. (4 pkt) Zapisz równania reakcji chemicznych przedstawionych w schemacie:

Równanie 1. .............................................................................................

Równanie 2. .............................................................................................

Równanie 3. .............................................................................................

Równanie 4. .............................................................................................

Zadanie21. (2 pkt) Przebieg jednej reakcji podanej w schemacie bezpośrednio wpływa niekorzystnie na

stan środowiska naturalnego. Podaj numer reakcji, o której mowa,

i wyjaśnij na jednym przykładzie, na czym polega jej niekorzystny wpływ na stan środowiska

naturalnego.

Zadanie 22. (4 pkt) Związki chromu wykazują właściwości utleniające np. w reakcji:

Na2Cr2O7 + Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + Cr2(SO4)3 +H2O

Oblicz stopnie utlenienia chromu i siarki i wpisz je do tabeli oraz uzgodnij współczynniki

przedstawionej powyżej reakcji.

związek stopień utlenienia

Page 10: 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA a1 · 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA A1 - POZIOM PODSTAWOWY. 1. Prosz ę uwa żnie czyta ć polecenia. 2. Odpowiedzi prosz ę udziela ć w

10

chemiczny chromu siarki

Na2Cr2O7

Cr2(SO4)3

Na2SO3

Na2SO4

Zadanie 23. (2 pkt) Wyjaśnij słownie przebieg procesu tworzenia się jaskiń w skałach wapiennych oraz

zapisz odpowiednie równanie reakcji chemicznej towarzyszącej temu zjawisku.

Zadanie 24. (2 pkt) W wyniku reakcji 4 objętości amoniaku z 5 objętościami tlenu powstało 6 objętości

pary wodnej oraz 4 objętości pewnego badanego gazu (objętości mierzono w tych samych

warunkach ciśnienia i temperatury). Napisz równanie tej reakcji oraz podaj nazwę badanego

gazu.

Zadanie 25. (4 pkt) Stężony kwas azotowy(V) ma silne właściwości utleniające. W wyniku reakcji miedzi

ze stężonym kwasem azotowym(V) powstaje azotan(V) miedzi(II), tlenek azotu(IV) i woda.

Napisz równanie tej reakcji i dobierz współczynniki metodą bilansu elektronowego.

Zadanie 26. (1 pkt) Badając wpływ różnych czynników na szybkość reakcji chemicznej przeprowadzono

w tych samych warunkach dwa doświadczenia.

Doświadczenie I: do 10 cm3 kwasu solnego o stężeniu 20% dodano 1 gram wiórków

magnezu.

Doświadczenie II: do 10 cm3

kwasu solnego o stężeniu 5% dodano 1 gram wiórków

magnezu.

Podaj numer doświadczenia, w którym reakcja przebiegała szybciej i wskaż czynnik,

który to spowodował.

Zadanie 27. (2 pkt) Metodą bilansu elektronowego dobierz współczynniki stechiometryczne w równaniu

reakcji:

.... NH3 + .... O2 → ... N2 + ... H2O

Zadanie 28. (1 pkt) Wskaż substancję pełniącą rolę utleniacza i rolę reduktora w procesie opisanym

równaniem:

Zn + S → ZnS

Zadanie 29. (2 pkt) Poniżej podano wybrane metody otrzymywania soli:

I. kwas + wodorotlenek metalu

II. kwas + tlenek metalu

III. kwas + metal

IV. tlenek niemetalu + wodorotlenek metalu

Spośród podanych wyżej metod wybierz dwie, które można zastosować do

otrzymywania siarczku potasu.

Napisz w formie cząsteczkowej równania reakcji ilustrujące wybrane metody.

Zadanie 30. (3 pkt) W miejsce kropek wstaw wzory brakujących reagentów i współczynniki

stechiometryczne.

..... Al + ............ → 2 Al2O3

..... K + ............ → ...... KOH + ...............

........... + ............. → H2SO4

Page 11: 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA a1 · 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA A1 - POZIOM PODSTAWOWY. 1. Prosz ę uwa żnie czyta ć polecenia. 2. Odpowiedzi prosz ę udziela ć w

11

Informacja do zadań 31. Proces spalania pewnego węglowodoru przebiega według równania:

C4H8(g) + 6 O2(g) → 4 CO2(g) + 4 H2O(g) + energia cieplna

Zadanie 31. (1 pkt) Procesy chemiczne można zakwalifikować m. in. do poniższych grup reakcji:

I. egzotermicznych, II. endotermicznych, III. spalania całkowitego, IV. spalania

niecałkowitego.

Wskaż grupy reakcji, do których można zaliczyć proces opisany w informacji wstępnej.

A. I i III, B. I i IV, C. II i III, D. II i IV.

Zadanie 32. (3 pkt) Na podstawie podanego poniżej schematu reakcji

H2S + H2SO3 → S + H2O

a) określ stopień utlenienia siarki przed reakcją i po reakcji,

b) wskaż utleniacz i reduktor,

c) dobierz współczynniki stechiometryczne.

Zadanie 33. (1 pkt) Wskaż proces, który przedstawia reakcje utleniania i redukcji

A. KOH + HCl → KCl + H2O

B. Na2O + SO3 → Na2SO4

C. CaO + H2O → Co(OH)2

D. Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2

Zadanie 34. (3 pkt.) Pewna reakcja chemiczna przebiega według równania:

S + 2 HNO3 → H2SO4 + 2 NO

Określ stopnie utlenienia siarki i azotu przed reakcją i po reakcji. Wskaż utleniacz i reduktor.

Zadanie 35. (3 pkt.) Krzem znalazł szerokie zastosowanie w przemyśle elektronicznym. Aby go otrzymać,

można podziałać na tlenek krzemu (IV) magnezem. Napisz równanie reakcji otrzymywania

krzemu opisanym sposobem. Wiedząc, że ta przemiana jest procesem utleniania i redukcji,

napisz połówkowe równania reakcji.

Zadanie 36. (2 pkt.) Zakwalifikuj poniższe przemiany do określonego typu reakcji chemicznej (syntezy,

analizy, wymiany pojedynczej, wymiany podwójnej).

1. Fe2O3 + 2 Al → Al2O3 + 2 Fe

2. 2 KClO3 → 2 KCl + 3 O2

3. 2 NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2 H2O

4. CaCO3 + H2O + CO2 → Ca(HCO3

Zadanie 37. (1 pkt.) Reakcja całkowitego spalania etanu przebiega według równania:

2 C2H6 + 7 O2 → 4 CO2 + 6 H2O

Podczas przemiany wydziela się duża ilość energii. Zakwalifikuj powyższą reakcję do

przemian egzo- lub endotermicznych.

Zadanie 38. (2 pkt.) Podziel niżej dane przemiany na szybkie i powolne:

1. rdzewienie blach samochodowych,

2. strącanie chlorku srebra w czasie mieszania roztworów azotanu (V) srebra i

chlorku sodu,

3. twardnienie betonu,

Page 12: 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA a1 · 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA A1 - POZIOM PODSTAWOWY. 1. Prosz ę uwa żnie czyta ć polecenia. 2. Odpowiedzi prosz ę udziela ć w

12

4. spalanie gazu w kuchence.

Zadanie 39. (1pkt.) Spośród podanych poniżej stwierdzeń wybierz zdania prawdziwe.

A. Proces utleniania polega na utracie elektronów.

B. Proces redukcji polega na utracie elektronów.

C. Utlenianie polega na obniżeniu stopnia utlenienia.

D. Redukcja polega na podwyższeniu stopnia utlenienia.

Zadanie 40. (3 pkt.) Połącz w pary opisy doświadczeń umieszczone w kolumnie I z wynikami tych

doświadczeń znajdującymi się w kolumnie II.

kolumna I kolumna II

1.

W temperaturze 25 0C wprowadzono

do probówki I 0,7 g pyłu

cynkowego, a następnie dodano 200

cm3 20% kwasu solnego

a. Cynk przereagował całkowicie w

ciągu krótkiego czasu

2.

W temperaturze 25 0C wprowadzono

do probówki II 0,7 g pyłu

cynkowego, a następnie dodano 200

cm3 30% kwasu solnego

b.

Cynk przereagował całkowicie. Czas

przebiegu reakcji był pośredni między

czasem najdłuższym i najkrótszym.

3.

W temperaturze 25 0C wprowadzono

do probówki III grudkę cynku o

masie 0,7 g, a następnie dodano 200

cm3 10% kwasu solnego

c. Cynk przereagował całkowicie. Czas

przebiegu reakcji był najdłuższy.

Zadanie 41. (3 pkt.) Uzupełnij poniższe schematy reakcji i dobierz współczynniki:

Ba(OH)2 + CO2 → ............ + H2O

CaO + ............ → CaSO3

Mg + .............. → MgCl2 + ......... Zadanie 42. (1 pkt.) Tlenek rtęci(II) poddawano ogrzewaniu. Ogrzewany tlenek rtęci(II) rozkłada się na

rtęć i tlen. Po przerwaniu ogrzewania nie obserwujemy jednak wydzielania się tlenu. Oceń na

podstawie powyższego opisu, czy reakcja rozkłady tlenku rtęci(II) jest procesem egzo- czy

endoenergetycznym.

Zadanie 43. (2 pkt.) Wypisz numery tych reakcji, które są procesami utleniania – redukcji.

1. NaOH + HCl → NaCl + H2O

2. 2 NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O

3. 2 K + 2 H2O → 2 KOH + H2

4. MgCO3 → MgO + CO2

5. Zn + CO2 → ZnO + CO↑ Zadanie 44. (3 pkt.) Termit to mieszanina pyłu glinowego i tlenku żelaza(II). Stosowana jest ona do

spawania masywnych przedmiotów stalowych, np. szyn tramwajowych. Po zapaleniu tej

mieszaniny w produktach reakcji pojawia się żelazo i tlenek glinu. Na podstawie powyższych

informacji napisz równanie reakcji, określ stopnie utlenienia glinu i żelaza przed reakcją i po

niej oraz wskaż utleniacz i reduktor Zadanie 45. (4 pkt.) Proces produkcji metali polega na redukcji rud tlenkowych żelaza, a następnie na

dalszej obróbce mającej na celu poprawę właściwości mechanicznych oraz zwiększenie

Page 13: 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA a1 · 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA A1 - POZIOM PODSTAWOWY. 1. Prosz ę uwa żnie czyta ć polecenia. 2. Odpowiedzi prosz ę udziela ć w

13

odporności chemicznej. W pewnym uproszczeniu procesy zachodzące w wielkim piecu

można opisać następująco:

1. Spalanie węgla do tlenku węgla(IV).

2. Redukcja tlenku węgla(IV) za pomocą węgla do tlenku węgla (II).

3. Redukcja tlenku żelaza(III) za pomocą tlenku węgla(II) do tlenku żelaza(II).

4. Redukcja tlenku żelaza(II) za pomocą tlenku węgla(II) do żelaza.

Napisz równania reakcji opisanych powyżej procesów.

Zadanie 46. (1 pkt.)

Do roztworu kwasu solnego dodano magnez. W obserwacjach z przeprowadzonego

doświadczenia zapisano:

„Po dodaniu magnezu do roztworu kwasu solnego probówka silnie się nagrzewa i wydziela

się gaz.” Na podstawie powyższych informacji oceń, czy reakcja magnezu z kwasem solnym

jest procesem egzo-, czy endoenergetycznym.

Zadanie 47. (4 pkt.) Uzupełnij schematy reakcji chemicznych i dobierz współczynniki.

1. Na + ........... → NaCl

2. Al + O2 → ............

3. ............ + ........... → + HCl

4. ............ + .......... → + H2O

Zadanie 48. (2 pkt.) Poniższe wykresy ilustrują zmiany energii reagentów A + B → C.

reakcja egzoenergetyczna reakcja endoenergetyczna

Napisz, która z dwóch grup reagentów – substraty czy produkty – mają wyższy zasób energii,

jeżeli:

a) reakcja jest egzoenergetyczna,

b) reakcja jest endoenergetyczna.

Zadanie 49. (4 pkt.) Zamień przedstawiony schemat na cztery równania reakcji.

Mg → MgO → Mg(OH)2

↓ ↓

Mg(OH)2 MgSO4

Zadanie 50. (1 pkt.) Czynnikiem, który ma wpływ na szybkość reakcji jest …

A. barwa,

B. zapach,

Page 14: 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA a1 · 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA A1 - POZIOM PODSTAWOWY. 1. Prosz ę uwa żnie czyta ć polecenia. 2. Odpowiedzi prosz ę udziela ć w

14

C. smak,

D. stężenie.

Zadanie 51. (4 pkt.) Napisz 4 równania reakcji w formie cząsteczkowej, w wyniku której można otrzymać

azotan(V) sodu.

Zadanie 52. (3 pkt) a) Podaj wzór strukturalny kwasu tworzącego manganian(VII) potasu.

b) Zapisz w formie jonowej równanie zobojętniania tego kwasu.

c) Przedstaw konfiguracje elektronowa atomu potasu.

Zadanie 53. (5 pkt) Uzupełnij równania reakcji i dobierz współczynniki stechiometryczne:

a) Fe(OH)3 → ............. + H2O

b) K + H2O → ....... + ...........

c) AgNO3 + ............ → KNO3 + ...............

d) Fe2O3 + C → ........... + .............

e) NH4HCO3 → .......... + ............. + ..............

Zadanie 54. ( 3 pkt) W nowoczesnych samochodach do oczyszczania spalin, czyli przekształcania

zawartego w nich toksycznego CO w CO2 i szkodliwych NOx w N2, stosuje się dopalacze

katalityczne.

a) wyjaśnij, dlaczego katalizatorów tych nie można wykorzystywać w silnikach, w

których jest stosowana benzyna zawierająca związki ołowiu.

b) Uproszczona reakcja zachodząca w obecności dopalacza katalitycznego w

układzie wydechowym to reakcja tlenku azotu(II) i tlenku węgla(II) prowadząca

do otrzymania nietoksycznych gazów: tlenku węgla(IV) oraz azotu. Zapisz

równanie tej reakcji, wskaż utleniacz i reduktor oraz podaj równania połówkowe

tego procesu.

Zadanie 55. ( 5 pkt) Mając do dyspozycji karbid, wodę, wodę bromową, wodorotlenek sodu i amoniak

zapisz równania reakcji prowadzące do otrzymania etyloaminy z etanu. Posłuż się wzorami

półstrukturalnymi związków organicznych.

Zadanie 56. (5 pkt) Chlor na skalę laboratoryjną można otrzymywać m. in. w wyniku reakcji tlenku

manganu(IV) z kwasem solnym. Pozostałymi produktami tej reakcji są chlorek manganu(II) i

woda.

a) Zapisz równanie reakcji i dobierz współczynniki metodą bilansu elektronowego.

b) Wskaż utleniacz i reduktor.

c) Zdefiniuj utleniacz.

d) .Oblicz objętość, jaką zajmie w warunkach normalnych chlor powstały w reakcji

4 g MnO2 z nadmiarem kwasu solnego.

Zadanie 57. (3 pkt) Stężony kwas siarkowy(VI) reaguje z metalicznym srebrem tworząc odpowiednią sól

srebra, wodę i bezwodnik kwasu siarkowego(IV). Mając do dyspozycji metaliczne srebro,

metaliczny sód, kwas siarkowy(VI) oraz wodę napisz równania reakcji prowadzących do

powstania siarczanu(VI) sodu. Równania utleniania-redukcji uzgodnij metodą bilansu

elektronowego.

Zadanie 58. (1 pkt) Spośród podanych równań reakcji wybierz to, które przedstawia reakcję redoks.

Page 15: 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA a1 · 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA A1 - POZIOM PODSTAWOWY. 1. Prosz ę uwa żnie czyta ć polecenia. 2. Odpowiedzi prosz ę udziela ć w

15

A. 2 O3 → 3 O2

B. NH3 + HCl → NH4Cl

C. Hg2Cl2 + SnCl4 → 2 HgCl2 + SnCl2

D. K2Cr2O7 + 2 KOH → 2 K2CrO4 + H2O

Zadanie 59. (2 pkt) Dany jest zbiór hipotetycznych reakcji utleniania i redukcji:

A. KMnO4 + Cl2 + H2O → HCl + MnCl2 + KCl

B. K2Cr2O7 + KI + H2SO4 → K2SO4 + Cr2(SO4)3 +I2 +H2O

C. HNO3 + Mg → Mg(NO3)2 +N2O + H2O

D. H2SO4 +Cu → CuSO4 + SO2 + H2O

I. Wybierz te spośród nich, które nie mogą być zbilansowane i wyjaśnij przyczyny

tego faktu.

II. Uzgodnij współczynniki w pozostałych równaniach, stosując metodę bilansu

elektronowego. Wskaż w każdym z tych równań utleniacz i reduktor.

Zadanie 60. (2 pkt) Zmieszano ze sobą 3 dm

3 wodoru i 1 dm

3 azotu. Naszkicuj wykres zależności objętości

powstałego produktu od objętości azotu, który wszedł w reakcję. Załóż, że warunki fizyczne

w trakcie reakcji pozostają niezmienne. Na wykresie uwzględnij zakres, w jakim zmieniają

się wielkości opisywane na osiach układu współrzędnych.

Zadanie 61. (2 pkt) 1. Uzupełnij współczynniki równania reakcji stosując zasadę bilansu elektronowego:

KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + Cl2 +H2O

2. Oblicz, jaką masę mają pozostałe reagenty tej reakcji, jeżeli przereagowało 10 g

manganianu(VII) potasu.

Zadanie 62. (3 pkt) Mając do dyspozycji siarkę, pył glinowy, kwas solny i azotan(V) ołowiu(II), napisz równania

reakcji prowadzących do otrzymania siarczku ołowiu(II).

Zadanie 63. (2 pkt.) Poniżej przedstawiono schemat przemian:

S → SO2 → X → H2SO4 →

Y Fe2(SO4)3

Uzupełnij powyższy schemat, wpisując w miejsce liter X i Y wzory sumaryczne

odpowiednich substancji.

X ........................... Y ................................

Informacja do zadań 64, 65. Przeprowadzono kolejno trzy doświadczenia:

1. Do dwóch probówek wlano po 3 cm3 3% wody utlenionej, a następnie do drugiej

probówki wsypano szczyptę MnO2. W drugiej probówce zaobserwowano

gwałtowne wydzielanie się gazu.

2. Do dwóch probówek wrzucono jednocześnie kawałki blaszki cynkowej,

a następnie do pierwszej wlano 5 cm3 0,5-molowego roztworu kwasu solnego, a do

drugiej 5 cm3 2-molowego roztworu kwasu solnego. Intensywność wydzielania się

gazy w obu probówkach była różna.

3. Do dwóch probówek wprowadzono jednakowe ilości żelaza. Do pierwszej

probówki wprowadzono żelazo w postaci blaszki, a do drugiej w formie opiłków.

Następnie do obu probówek wlano po 5 cm3 0,5-molowego roztworu kwasu

solnego. W drugiej probówce zaobserwowano intensywniejsze wydzielanie się

gazu. Zadanie 64. (3 pkt.)

Page 16: 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA a1 · 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA A1 - POZIOM PODSTAWOWY. 1. Prosz ę uwa żnie czyta ć polecenia. 2. Odpowiedzi prosz ę udziela ć w

16

Wymień czynniki, które wpłynęły na wzrost szybkości opisanych reakcji

chemicznych.

Doświadczenie 1 .................................................................................................

Doświadczenie 2 .................................................................................................

Doświadczenie 3 ................................................................................................. Zadanie 65. (3 pkt.) Zapisz w formie cząsteczkowej równania reakcji, które zaszły w trzech opisywanych

doświadczeniach.

Równanie reakcji z doświadczenia 1: ............................................................................

Równanie reakcji z doświadczenia 2: ............................................................................

Równanie reakcji z doświadczenia 3: ............................................................................

Zadanie 66. (3 pkt.)

Do cylindra z tlenem, wprowadzono na łyżce do spalań zapalony wcześniej płonący

czerwony fosfor. Powstał biały proszek. Do naczynia z tym proszkiem dodano w nadmiarze

wody destylowanej z kilkoma kroplami oranżu metylowego

i wstrząsano naczyniem tak długo, aż proszek rozpuścił się (roztworzył się). Powstały roztwór

przyjął barwę różową. Następnie do powstałego roztworu dodano roztworu azotanu)V) srebra

i zaobserwowano powstawanie żółtego osadu.

Napisz w formie cząsteczkowej równania reakcji:

• Spalania fosforu,

• Rozpuszczania (roztwarzania) białego proszku w wodzie,

• Powstawania żółtego osadu.

Informacja do zadań 67.,68. i 69. Na poniższym schemacie zaznaczono procesy, jakim może ulegać azot:

azot →1 amoniak →

2 azotan(V) amonu →3 tlenek azotu(I)

4

Zadanie 67. (3 pkt) Tlenek azotu(I) można otrzymać z azotanu(V) amonu. Napisz równanie tej reakcji i

podaj stopnie utlenienia azotu w azotanie(V) amonu.

Zadanie 68. (1 pkt) Oblicz, jaką objętość tlenku azotu(I) – w przeliczeniu na warunki normalne można

otrzymać w wyniku rozkładu 3 moli azotanu(V) amonu.

Zadanie 69. (1 pkt) Do jakiego rodzaju reakcji, biorąc pod uwagę jej efekt energetyczny, należy reakcja nr 3?

Zadanie 70. (2 pkt) Mając do dyspozycji węgiel, wapń i wodę, trzeba otrzymać węglan wapnia. Napisz

odpowiednie równania reakcji chemicznych.

Zadanie 71. (4 pkt) Dokończ równania reakcji, wpisując wzory brakujących substancji gazowych oraz

współczynniki stechiometryczne:

a) ...........2 526126 + → OHHCOHCenzym

a) NaOH + ............... → NaHSO3

b) CaCO3 + ............. + HCl → CaCl2 + H2O + ..................

c) n.................. → [-CH2-CH2-]n

Zadanie 72. (3 pkt)

Page 17: 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA a1 · 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA A1 - POZIOM PODSTAWOWY. 1. Prosz ę uwa żnie czyta ć polecenia. 2. Odpowiedzi prosz ę udziela ć w

17

Jakich substratów użyto do reakcji, jeśli produktami były:

a) NaOH i H2, b) MgSO4 + SO2 + H2O, c) Cu(NO3)2 + NO + H2O.

Zadanie 73. (3 pkt) Wykres przedstawia zmianę energii wewnętrznej podczas przebiegu pewnej reakcji:

Napisz równanie tej reakcji oraz uzupełnij zapisy:

Energia aktywacji tej reakcji jest oznaczona literą ......... . Energia produktów jest ........... od

energii substratów. Energia wydzielana podczas tej reakcji oznaczana jest jako ........ .

Zadanie 74. (3 pkt) Jednym z produktów każdej z podanych niżej reakcji jest woda. Uzupełnij równania reakcji:

a) ... NaOH + H2SO4 → ..................... + H2O,

b) Ch3OH + CH3COOH → .............................. + H2O,

c) CH3Br + HBr → ............................ + H2O,

d) RbOH + HBr → ...................... + H2O

Które z tych reakcji można przedstawić w skróconej formie jonowej jako:

H+ + OH

- → H2O?

Zadanie 75. (6 pkt). Mając do dyspozycji następujące związki: wodorotlenek miedzi(II), kwas solny, metanal i

tlenek srebra, napisz dwa równania reakcji redoks oraz dwa równania, które nie są reakcjami

redoks. W reakcjach redoks wskaż utleniacze i reduktory.

Zadanie 76. (3 pkt) Uzupełnij podane równanie reakcji, dobierz odpowiednie środowisko oraz dobierz

współczynniki, stosując metodę bilansu elektronowego.

ClO3- + Fe

2+ + ......... → Cl

- + Fe

3+ + …H2O

Reakcje chemiczne – odpowiedzi

Zad. 1. C

Zad. 2. K = 12,1•)72,0(

)84,0(2

2

= 1,215

Zad. 3. c, 150 kJ

Zad. 4. A. w lewo, B, C i D – w prawo

Zad. 5. a) NaH + H2O → NaOH + H2, b) jonowe

Zad. 6. reakcja endoenergetyczna

Zad. 7. w NH3 (-III), w NO2- (III), w N2O (I)

Zad. 8. - III 0 -II 0

3 S → 3 S + 6 e- S → S + 2 e

- x 3

V II lub V II

2 N + 6 e- → 2 N N + 3 e

- → N x 2

3 CuS + 2 HNO3 → 3 CuO + 3 S + 2 NO + H2O

Zad. 9. V II

N + 3 e → N x 4

0 IV

S → S + 4e x 3

Page 18: 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA a1 · 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA A1 - POZIOM PODSTAWOWY. 1. Prosz ę uwa żnie czyta ć polecenia. 2. Odpowiedzi prosz ę udziela ć w

18

V 0 II IV

4 HNO3 + 3 S → 4 NO + 3 SO2 + 2 H2O

Zad. 10. reakcja endoenergetyczna

Zad. 11. np.: rozdrobnienie, stężenie kwasu, temperatura, mieszanie

Zad. 12. B

Zad. 13. C

Zad.14. x = 2, y = 3, 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Zad.15. utleniacz: NO3–, reduktor: Cu

Zad. 16. I etap: otrzymanie wodorotlenku potasu w reakcji potasu z wodą,

II etap: otrzymanie krzemianu potasu w reakcji wodorotlenku potasu z tlenkiem krzemu(IV),

III etap: otrzymanie kwasu krzemowego w reakcji krzemianu potasu z kwasem solnym Zad. 17. 3 Fe2O3 + CO → 2 Fe3O4 + CO2

2 H2SO4 + C → CO2 + 2 SO2 + 2 H2O

(CuOH)2CO3 → CO2 + 2 CuO + H2O

Zad. 18. chlor lub Cl2 (zapis Cl należy uznać za błędny)

Zad. 19. CaCO3 → CaO + CO2 lub CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

Zad. 20. 1. SO2 + H2O → H2SO3

2. np. H2SO3 + 2 K2SO3 + H2

3. np. SO2 + K2O → K2SO3

4. np. 2 SO2 + O2 → 2 SO3

Zad. 21. reakcja 1, kwasne deszcze

Zad. 22.

związek

chemiczny

stopień utlenienia

chromu siarki

Na2Cr2O7 VI

Cr2(SO4)3 III

Na2SO3 IV

Na2SO4 VI

Na2Cr2O7 + 3 Na2SO3 + 4 H2SO4 → 4 Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + 4 H2O

Zad. 23. rozpuszczanie skał wapiennych zachodzi przez wody nasycone dwutlenkiem węgla lub powstawanie

rozpuszczalnego wodorowęglanu wapnia;

CaCO3 + H2O + CO2 → Ca (HCO3)2

Zad. 24. 4 NH3 + 5 O2 → 6 H2O + 4 NO, tlenek azotu(II)

Zad. 25. 2 NV + 2e → 2 N

IV

Cu0 → Cu

II + 2e

Cu +4 HNO3 → Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O

Zad. 26. doświadczenie I, czynnik – stężenie kwasu

Zad. 27. -III 0

2 N → N2 + 6 e- x 2

0 -II

O2 + 4 e-→ 2 O x 3

4 NH3 + 3 O2 → 2 N2 + 6 H2O

Zad. 28. utleniacz: S; reduktor: Zn Zad. 29. H2S + 2 KOH → K2S + 2 H2O

H2S + K2O → K2S + H2O

H2S + 2 K → K2S + H2

Zad. 30. 4 Al. + 3 O2 → 2 Al2O3

2 K + 2 H2O → 2 KOH + H2

SO3 + H2O → H2SO4

Zad. 31. A

Zad. 32. a) przed reakcją: SII-

w H2S i SIV

w H2SO3. po reakcji: S0

b) zapis: np., H2SO3 – utleniacz, H2S - reduktor

c) 2 H2S + H2SO3 → 2 S + 3 H2O

Zad. 33. D

Page 19: 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA a1 · 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA A1 - POZIOM PODSTAWOWY. 1. Prosz ę uwa żnie czyta ć polecenia. 2. Odpowiedzi prosz ę udziela ć w

19

Zad. 34.

utleniacz: HNO3 lub NO3- lub N

V reduktor: S

Zad. 35. SiIV

+ 4 e → Si0

Mg0 → Mg

II + 2 e I · 2

SiO2 + 2 Mg → Si + 2 MgO

Zad. 36. 1. reakcja wymiany pojedynczej, 2. reakcja analizy (rozkładu), 3.reakcja wymiany podwójnej, 4.

reakcja syntezy (łączenia

Zad. 37. przemiana egzotermiczna

Zad. 38. reakcje szybkie – strącanie chlorku srebra w czasie mieszania roztworów azotanu(V) srebra i chlorku

sodu, spalanie gazu w kuchence lub zapisanie numerów 2 i 4.

reakcje powolne – rdzewienie blach samochodowych, twardnienie betonu lub zapisanie numerów 1 i 3.

Zad. 39. A

Zad. 40. 1 – b, 2 – a, 3 – c.

Zad. 41. Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3↓ + H2O

CaO + SO2 → CaSO3

Mg + 2 HCl → MgCl2 + H2↑

Zad. 42. proces endoenergetyczny

Zad. 43. 3 i 5.

Zad. 44. 2 Al. + Fe2O3 → 2 Fe + Al2O3

stopnie utlenienia: 2 Al0. + 32 OFe

III → 2 Fe

0 + 32 OAl

III, utleniacz – Al

0, reduktor – Fe

III

Zad. 45. 1. C + O2 → CO2 2. C + CO2 → 2 CO

3. Fe2O3 + CO → 2 FeO + CO2 4. FeO + CO → Fe + CO2

Zad. 46. proces egzoenergetyczny

Zad. 47. 1) 2 Na + Cl2 → 2 NaCl, 2) 4 Al. + 3 O3 → 2 Al2O3

3) + Cl2 → + HCl 4) + HNO3 → + H2O

Zad. 48. a) w reakcji egzoenergetycznej wyższy zasób energii mają substraty.

b) w reakcji endoenergetycznej wyższy zasób energii mają produkty.

Zad. 49. 1) 2 Mg + O2 → 2 MgO, 2) Mg + 2 H2O → Mg(OH)2 + H2

3) MgO + H2O → Mg(OH)2 4) Mg(OH)2 + H2SO4 → MgSO4 + 2 H2O

Zad. 50. D

Zad. 51. 1) NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O 2) Na2O + 2 HNO3 → 2 NaNO3 + H2O

3) 2 NaOH + N2O5 → 2 NaNO3 + H2O 4) Na2O + N2O5 → 2 NaNO3

Zad. 52. O

II H-O-Mn=O

II O

reakcja zobojętniania: H+ + MnO4

- + K

+ + OH

- → K

+ + MnO4

- + H2O

konfiguracja elektronowa atomu potasu: 1s22s

22p

63s

23p

64s

1

Zad. 53. a) 2 Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3 H2O b) 2 K + 2 H2O → 2 KOH + H2

c) AgNO3 + KCl → AgCl + KNO3 d) NH4NO3 → NH3 + H2O + CO2

Zad. 54. a) ołów powoduje zatrucie katalizatora

b) 2 NO + 2 CO → 2 CO2 + N2, utleniacz: NO lub NII, reduktor CO lub C

II

c) 2 NII + 4e

- → N

0

2 I · 1

CII → C

IV + 2 e

- I · 2

Zad. 55. CaC2 + 2 H2O → Ca(OH)2 + C2H2, C2H2 + 2 H2 → C2H6

C2H6 + Br2 → C2H5Br + HBr C2H5Br + NH3 → C2H5NH3+Br

-

C2H5NH3+Br

- + NaOH → C2H5NH2 +NaBr + H2O

Zad. 56. a1) MnO2 + 4 HCl → MnCl2 + Cl2↑ + 2 H2O

a2) MnIV

+ 2e- → Mn

II

nazwa stopień utlenienia

przed reakcją po reakcji

siarka 0 VI

azot V II

Page 20: 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA a1 · 6. KINETYKA, STATYKA, TERMODYNAMIKA A1 - POZIOM PODSTAWOWY. 1. Prosz ę uwa żnie czyta ć polecenia. 2. Odpowiedzi prosz ę udziela ć w

20

2 Cl- → Cl2 + 2e

-

b) utleniacz: MnO2 lub MnIV

, reduktor: HCl lubCl-

d) 87 g MnO2 powoduje wydzielenie 22,4 dm3 chloru

4 g MnO2 powoduje wydzielenia V dm3 chloru V = 1,03 dm

3 Cl2

Zad. 57. 2 Ag + 2 H2SO4 → Ag2SO4 + SO2 + 2 H2O 2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2

2 Na → 2 Na+ + 2 e

- 2 H

+ + 2 e

- → H2

2 Ag → 2 Ag+ + 2 e- S

VI + 2 e

- → S

IV

SO2 + 2 NaOH → Na2SO3 + H2O

Zad. 58. C

Zad. 59.

I. równania A. nie da się zbilansować, gdyż żadna substancja nie ulega utlenianiu, a Mn i Cl ulegają

redukcji.

II. K2Cr2O7 + 6 KI +7 H2SO4 → 4 K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3 I2 + 7 H2O

utleniacz – K2Cr2O7, reduktor - KI

III. 10 HNO3 + 4 Mg → 4 Mg(NO3)2 + N2O + 5 H2O

utleniacz – HNO3, reduktor - Mg

IV. 2 H2SO4 +Cu → CuSO4 + SO2 + 2 H2O

utleniacz – H2SO4, reduktor – Cu

Zad. 60.

zależność objętości amoniaku od objętości tlenu

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

00,20,40,60,811,21,41,61,8

2

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

objętość azotu [dm sześc.]

ob

jętość

am

on

iak

u [

dm

sz

c.]

Zad. 61. 1) 2 KMnO4 + 16 HCl → 2 KCl + 2 MnCl2 + 5 Cl2 +8 H2O

2) HCl – 18,48 g, H2O – 4,56 g, MnCl2 – 7,97 g, Cl2 – 11,23 g, KCl – 4,72 g.

Zad. 62. 2 Al + 3 S → Al2S3 Al2S3 + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2S

H2S + Pb(NO3)2 → PbS + 2 HNO3

Zad. 63. X: SO2, Y: Fe2O3 lub Fe(OH)3

Zad. 64. 1. katalizator, 2. stężenie reagenta, 3. rozdrobnienie substratu

Zad. 65. 1. 2 H2O2 → 2 H2O + O2 2. Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2

3. Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2

Zad. 66. spalanie fosforu: P4 + 5 O2 → P4O10,

rozpuszczanie produktu w wodzie: P4O10 + 6 H2O → 4 H3PO4

powstawanie żółtego osadu, np.: H3PO4 + 3 AgNO3 → Ag3PO4↓ +3 HNO3

Zad. 67. NH4NO3 → N2O + 2 H2O, -III i V

Zad. 68. 67,2 dm3

Zad. 69. do reakcji endoenergetycznych

Zad. 70. Ca + 2 H2O → Ca(OH)2 + H2 C + O2 → CO2

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

Zad. 71. a) 2 CO2, b) SO2, c) 2 HCl, CO2, d) CH2=CH2

Zad. 72. a) Na + H2O lub NaH + H2O, b) Mg + H2SO4(stężony), c) Cu + HNO3(rozcieńczony)

Zad. 73. symbol energii aktywacji: E, energia produktów jest niższa od energii substratów, energia wydzielona

to ∆H; reakcja: NO2 + CO →← NO + CO2

Zad. 74. a) Na2SO4 b) CH3COOH, c) CH3Br, d) RbBr. Reakcje a I d.

Zad. 75. a) reakcja redoks I: 2 Cu(OH)2 + HCHO → Cu2O + HCOOH + 2 H2O

b) utleniacz: Cu(OH)2 lub CuII, reduktor: HCHO lub C

0

c) reakcja redoks II: Ag2O + HCHO → 2 Ag + HCOOH

d) utleniacz: Ag2O lub AgI, reduktor: HCHO lub C

0

e)inne reakcje I: Cu(OH)2 + 2 HCl → CuCl2 + 2 H2O

f) inne reakcje II: Ag2O + 2 HCl → 2 AgCl + H2O

Zad. 76. ClO3- + 6 Fe

2+ + 6 H

+ → Cl

- + 6 Fe

3+ + 3 H2O Cl

V + 6 e

- → Cl

- I · Fe

II → Fe

III + e

- I · 6