Zadaci iz kemije za pripremu

7/27/2019 Zadaci iz kemije za pripremu

1/239

KEMIJA

OBRAZLOENA RJEENJA ZADATAKA S NACIONALNIH

ISPITA I DRAVNIH MATURA 20072012.

Kristina Kuanda

listopad 2012.


2/239

2

Autor:

Kristina Kuanda,

[email protected]

prema:

Zadaci s nacionalnih ispita i dravnih matura

20072012.

Kemija,

NCVVO

www.ncvvo.hr

Objavljeno na:www.drzavna-matura.com

Kontakt : [email protected]

Skripta se moe koristiti samo za individualne potrebe korisnika uz potivanje svih autorskih i

vlasnikih prava. Zabranjeno je mijenjati, distribuirati, prodavati, licencirati ili koristiti sadraj u

komercijalne ili bilo koje druge svrhe bez dozvole autora. Skripta se koristi na vlastitu odgovornost i

autori se ne mogu smatrati odgovornima za bilo kakvu tetu koja na bilo koji nain moe nastati

koritenjem.

Zagreb, 2012.

Osim ovih rjeenja zadataka, napisala sam i Skriptu za dravnu maturu iz kemije, koja je takoer

objavljena na www.drzavna-matura.com i kojom preporuam da se sluite prije i/ili nakonrjeavanja zadataka (no najbolje je, naravno, sluiti se prvenstveno preporuenim udbenicima i

dobrim biljekama s nastave, ako je mogue). Ako bude novih verzija ovih rjeenja zadataka,

takoer e biti objavljene na www.drzavna-matura.com.Molim da sve uoene greke, nejasnoe i

primjedbe oko skripte ili rjeenja zadataka javite na mail [email protected] kako

biste dobili razjanjenja i kako bi sljedea verzija bila bolja.

autorica


3/239

3

Sadraj

1) OGLEDNI ISPIT .............................................................................................................................4

2. dio ............................................................................................................................................ 16

2) NACIONALNI ISPIT ZA UENIKE 2. RAZREDA GIMNAZIJE 2007. ................................................... 23

3) NACIONALNI ISPIT ZA UENIKE 3. RAZREDA GIMNAZIJE 2008. ................................................... 32

2. dio ............................................................................................................................................ 44

4) PROBNA MATURA ZA UENIKE 4. RAZREDA 2009. ..................................................................... 56

2. dio ............................................................................................................................................ 67

5) DRAVNA MATURA LJETO 2010................................................................................................. 80

2. dio ............................................................................................................................................ 92

6) DRAVNA MATURA JESEN 2010. ............................................................................................. 104

2. dio .......................................................................................................................................... 115

7) DRAVNA MATURA LJETO 2011............................................................................................... 127

2. dio .......................................................................................................................................... 142

8) DRAVNA MATURA JESEN 2011. ............................................................................................. 155

2. dio .......................................................................................................................................... 169

9) DRAVNA MATURA LJETO 2012............................................................................................... 183

2. dio .......................................................................................................................................... 198

10) DRAVNA MATURA JESEN 2012........................................................................................... 210

2. dio .......................................................................................................................................... 227


4/239

4

1)OGLEDNI ISPIT

D Takav koloidni sustav kao to je magla (tekuina rasprena u plinu) naziva se aerosol.

B Fenolftalein je u neutralnom bezbojni kiselobazni indikator koji se oboji u ruiasto u lunatom;

solna kiselina (HCl) i tekuina iz akumulatora (uglavnom H2SO4) su kiseline, a otopina kuhinjske soli

(NaCl sol jake kiseline i jake baze) je neutralna.

C "Razrijeen sto puta" znai razrijeen na sto puta vei volumen pri emu mnoina solne kiseline

ostaje ista, dakle (prema c = n / V) koncentracija postaje sto puta manja tj. 0,00001 mol L1 = 105 mol

L1. Solna kiselina (HCl) je jaka jednoprotonska kiselina pa je koncentracija H+ jednaka koncentraciji

kiseline, a pH = log[c(H+)/(mol L1)] = log 105 = 5.

A MnO42MnO4

+ MnO2 Jednadba nije izjednaena i ne pokazuje sve tvari koje sudjeluju u

reakciji nego samo u pitanju navedene manganatne i permanganatne ione i manganov dioksid jer je

jedino to za odgovor potrebno poznavati. Oksidacijski broj kisika u svim tim spojevima je 2 (kao iobino) pa je oksidacijski broj mangana u manganatu +6, u permanganatu +7 i u manganovom(IV)


5/239

5

oksidu (kao to sam naziv oksida kae) +4 dakle pri prijelazu manganata u permanganat oksidacijski

broj se poveava (67) pa je to oksidacija, a pri prijelazu manganata u manganov(IV) oksid

oksidacijski broj se smanjuje (64) pa je to redukcija. Za one koji hoe za vjebu pokuati rijeiti

redoks (disproporcioniranje): ta otopina je lunata, rjeenje je: 3MnO42 + 2H2O 2MnO4

+ MnO2 +

4OH.

D Jednadbe A, B i C nisu ispravno izjednaene. Za razliku od ugljikovog dioksida, kisik i vodik ne

mogu se osloboditi neutralizacijskom reakcijom nego samo redoksreakcijom (jer se moraju

promijeniti oksidacijski brojevi elemenata, a pri CO32 CO2 se ne mijenjaju).

A Dijamant tvori kovalentne kristale: sastoji se od puno atoma ugljika meusobno pravilno

povezanih kovalentnim vezama, koje su jae od veza izmeu estica ostalih navedenih tvari (jod i

eer = molekulemolekulski kristali van der Waalsove sile; bakar = metal kristal metala

metalna veza) pa je potrebna vea energija da se pri taljenju poremete (prekinu) i stoga je

temperatura talita via.

B SiO2 su kovalentni kristali (kao i dijamant u prethodnom pitanju) jer je to spoj izmeu nemetala

(O) i polumetala (Si), ostale navedene tvari su ionske: kalijev hidroksid KOH = K+OH, amonijev klorid

NH4Cl = NH4+Cl, natrijev bromid NaBr = Na+Br.


6/239

6

A Meu atomima plemenitog plina djeluju samo van der Waalsove privlane sile (jer su nenabijeni i

nepolarni) koje su jae to je atom vei (to je vei elektronski oblak, vee su mogunosti za

privremeno izoblienje elektronskog oblaka tj. nastanak trenutanog dipola) pa plemeniti plinovi koji

imaju manje atome imaju nia talita (ista logika vrijedi i za molekule halogenih elemenata i sl.).

D Pri sobnim uvjetima, najstabilniji oblik elementarnog sumpora su prstenaste molekule od 8

atoma:

D Ukupni oksidacijski broj svih kisika u Pb3O4 je 4(2)=8 pa je ukupni oksidacijski broj svih olova 8,

to treba rasporediti na 3 atoma olova, to je mogue (ako vidimo iz ponuenih odgovora da su samo

dvije razliite "vrste" atoma Pb) kao 1+1+6, 2+2+4 ili 3+3+2, od ega je ponuena jedino kombinacija

oksidacijskih brojeva 2 i 4.


7/239

7

A Jer ima 7 elektrona u vanjskoj ljusci (Ns2 Np5 = 3s2 3p5).

B Na katodi se odvija redukcija vode kojom se izluuje elementarni vodik jer je barij zemnoalkalijski

metal pa ima negativan standardni redukcijski potencijal i stoga se ne moe izluiti u elektrolizi

vodene otopine.

B Ledite (tj. openito talite, a ledite je talite vode ili vodene otopine) otopine (u kojoj je

otopljena vrsta tvar) uvijek je nie od ledita istog otapala (koligativna svojstva snienje ledita).

B Pozitivna entalpija = za promjenu je potrebna energija = endotermna promjena, negativna

entalpija = pri promjeni se oslobaa energija = egzotermna promjena. Ako je promjena u jednom

smjeru endotermna, ista promjena u drugom smjeru je egzotermna (ako promatramo reakciju u

suprotnom smjeru, reakcijska entalpija ima isti iznos i suprotni predznak). Za prijelaz u "vie"

agregatno stanje (sltaljenje, lg isparavanje, sg sublimacija) potrebna je energija (kocku leda

moramo zagrijavati kako bi se prvo otopila pa isparila), pa se pri obrnutim promjenama (ls

ovrivanje, glkondenzacija, gs) oslobaa energija.


8/239

8

A Molekule joda ine molekulski kristal (vidi 6. pitanje). Jod nije metal, niti sadri vodik. Kovalentne

su veze kojima su povezani atomi u molekulama I2, ali ne molekule meusobno.

C Meu navedenim molekulama polarne su: HCl, NO, a nepolarne: H2 (elementarna tvar), CO2

(simetrija: linearna molekula), BeF2 (simetrija: linearna molekula), N2 (elementarna tvar), CCl4

(simetrija: tetraedar).

C Trostrana piramida:

B (vidi 2009.118.)


9/239

9

B Eliminacija = oduzimanje atoma = poveanje nezasienosti. Pretvorba alkohola u alken je npr.

CH3CH2OH CH2=CH2 + H2O

B Molekule vodika i kisika su molekule elementarnih tvari pa ne sadre polarne veze. Za vodikovu

vezu izmeu dvije iste ili razliite molekule najmanje jedna od tih molekula mora sadravati vodik

vezan uz elektronegativni element F, O ili N a druga mora sadravati neki od tih elektronegativnih

elemenata s neveznim elektronskim parom.

D Pozitivna entalpija = endotermna reakcija. Prema ovome, za nastajanje 1 mol NO2 potrebno je

33,2 kJ energije.

D Prema opoj plinskoj jednadbi (pV=nRT) i vezi mnoine i mase (n=m/M) preko molarne mase: V

= nRT/p = mRT/(Mp), dakle volumen jednake mase plina obrnuto je proporcionalan njegovoj

molarnoj masi. Od navedenih plinova vodik ima najmanju molarnu masu pa zauzima najvei

volumen. (Podrazumijeva se da se plinovi nalaze u balonima ili posudama s pominim klipom tako da

zauzimaju volumen koji im najbolje "pae", a ne ire se po svom raspoloivom prostoru.)


10/239

10

D Masena koncentracija = masa otopljene tvari / volumen otopine = mnoina otopljene tvari

molarna masa otopljene tvari / volumen otopine = molarna masa otopljene tvari mnoinska

koncentracija = 98 g/mol 0,50 mol/L = 49 g/L.

D Elektronska konfiguracija Fe je [Ar]3d64s2, za Fe3+ oduzimamo 3 zadnja elektrona (oba s i jedan d).

A Jer je to atom plemenitog plina (helija) dakle ima popunjenu vanjsku (i jedinu) ljusku, to je vrlo

stabilna elektronska konfiguracija pa je potrebno puno energije da ju se izbacivanjem elektrona

poremeti.

C Jer je to trostruka veza (u O2 je dvostruka, a H2 i Cl2 jednostruke).


11/239

11

D NH4Cl je sol jake kiseline (HCl) i slabe baze (NH3). Na2CO3 e dati lunatu (sol slabe kiseline i jake

baze), a CaCl2 i Na2SO4 priblino neutralne otopine (soli jake kiseline i jake baze).

Amonijev nitrat je NH4NO3, njegovim termikim raspadom ovisno o uvjetima mogu nastati razliiti

produkti, najee duikov(I) oksid i vodena para (NH4NO3(s) N2O(g) + 2H2O(g)), a pri vioj

temperaturi duik, kisik i vodena para (2NH4NO3(s) 2N2(g) + O2(g) + 4H2O(g)). Termikim raspadom

amonijeva nitrita nastaje duik i vodena para (NH4NO2(s) N2(g) + 2H2O(g)). Pretpostavljam da je

smisao pitanja bio sjetiti se da se duik laboratorijski dobiva termikim raspadom nitrita i nitrata pa je

traeni odgovor B.

A MnO4 + 8H+ + 5eMn2+ + 4H2O U lunatoj sredini nastaje MnO4

2 i MnO2 (obino prvo MnO42

zelena otopina pa ubrzo zatim iz njega MnO2 smei talog).

C ( = 2007.113.)


12/239

12

B Konjugirana baza ima jedan H+ manje: konjugirana baza hidrogensulfatnog iona HSO4 je sulfatni

ion SO42.

C

SO32 imaju oblik trostrane piramide (kao molekule

amonijaka, jer su na sredinji atom vezana 3 atoma i jedan slobodni elektronski par)

SiCl4 imaju oblik tetraedra (kao CH4) jer su na sredinji atom vezana 4 atoma

H2O2 takoer nisu planarne:


13/239

13

a CO32 su planarne jer su na sredinji atom vezana samo 3 atoma (i 0 slobodnih elektronskih parova):

D

Polureakcije pri toj elektrolizi su:

K: Cu2+ + 2e Cu

A: 2H2O O2 + 4e + 4H+

(na anodi se oksidira voda jer sumpor u sulfatnim ionima ima svoj najvei oksidacijski broj pa se ne

moe oksidirati, a i openito se uobiajeni vieatomni ioni ne oksidiraju pri elektrolizi vodenih otopina

jer je za takvo prekidanje kovalentnih veza potrebno vie energije)

Za izluivanje molekule kisika potrebno je dvostruko vie elektrona nego za izluivanje atoma bakrapa se izlui dvostruko manja mnoina kisika nego bakra, dakle n(O2) = V(O2)/Vm = n(Cu)/2 =

m(Cu)/2M(Cu) tj. V(O2) = m(Cu)Vm / 2M(Cu) = 31,775 g 22,4 L/mol / (263,55 g/mol) = 5,60 L

A Manje molekule (molekule manje mase) bre se gibaju.


14/239

14

D Povienje vrelita: T= iKbb, mnoinska koncentracija c i molalnost b su proporcionalni

(priblino, za razrijeene otopine koje se po gustoi ne razlikuju znatno od otapala: c=n(otopljena

tvar)/V(otopina), a b=n(otopljena tvar)/m(otapalo)=n(otopljena tvar)/((otapalo)V(otapalo) ako je

V(otopina)V(otapalo), onda je b=c/(otapalo)), Kb je konstanta koja ovisi samo o otapalu, pa

moemo rei da je Tproporcionalno ic, pri emu je ifaktor disocijacije tj. broj estica na koje

disocira jedna formulska jedinka, to je za NaCl 2 (Na+ + Cl), FeCl3 4 (Fe3+ + 3Cl), C6H12O6 1

(molekula), K2SO4 3 (2K

+

+ SO42

), KNO3 2 (K

+

+ NO3

), dakle umnoak ic odgovara onom za zadanuotopinu NaCl jedino kod zadane otopine K2SO4.

A "Po zakonu prvog reda" znai da je brzina reakcije u svakom trenutku proporcionalna

koncentraciji tog reaktanta na prvu potenciju, dakle poveanjem koncentracije reaktanta poveava se

i brzina reakcije. Poveanjem koncentracije reaktanta poveava se brzina veine reakcija (osim onih

nultog reda).

B S metalom manjeg (jae negativnog) standardnog redukcijskom potencijala od eljeza (elik je

legura eljeza) kako bi korodirao (oksidirao se) umjesto njega. Bakar, srebro i zlato imaju pozitivan

standardni redukcijski potencijal, vrlo se teko oksidiraju, pa bi njihovo spajanje s elinom ipkom

moglo samo ubrzati njenu koroziju ako u okolini ima njihovih iona, oni bi se reducirali, a eljezo

zbog toga bre oksidiralo.


15/239

15

B Ubacivanjem kristalia (te tvari, a najee moe i neke druge ili ak samo mehanikim

potresanjem) u prezasienu otopinu iz nje kristalizira suviak otopljene tvari.

A Elementi prve skupine (alkalijski metali) obino reagiraju tako da prvo otpuste jedan elektron

(tvore katione naboja +1) pa su to reaktivniji to je energija potrebna za taj proces manja, a ta

energija je prva energija ionizacije.

A E = hf = hc/ tj. razlika energetskih nivoa obrnuto je proporcionalna valnoj duljini koja odgovara

prijelazu izmeu njih (Planckova konstanta h i brzina svjetlosti c su konstante koje su dane uz ispit: h

= 6,631034 Js, c = 3108 m/s). Dakle, iz zadanih podataka razlike energetskih nivoa moemo

izraunati: E3 E2 = 6,631034 Js 3108 m/s / 656109 m = 3,031019 J, E4 E2 = 6,6310

34 Js

3108 m/s / 486109 m = 4,091019 J, iz ega se moe izraunati i E4 E3 = E4 E2 (E3 E2) = (4,09

3,03) 1019 J = 1,061019 J.

Slikovito:

E2

E3

E4

hc/(656 nm)

hc/(486 nm)

hc/(486 nm) hc/(656 nm)


16/239

16

2. dio

Tvar Homogenasmjesa

Elementarna tvar Kemijski spoj Heterogenasmjesa

Bronca X

Led X

Bizmut X

Granit X

Kuhinjski ocat X

eer X

bronca = legura (vrsta homogena smjesa metala) bakra i kositra

led = H2O

bizmut = Bi (element broj 83)granit = vrsta stijene heterogenog izgleda i sastava

kuhinjski ocat = koliko se vidi golim okom, homogena smjesa octene kiseline, vode i jo nekih tvari

eer (kuhinjski) = saharoza C12H22O11

magnezijev nitrat

amonijev jodid

eljezov(III) fosfat

KOH

NO2

HIO3


17/239

17

Iz mjernih jedinica u kojima je brzina dana vidimo da je

HO HOHO

HO HOHO !HO HO!" HO

dakle

!HO !" HO HO 10%& L s%) 6,0210- mol%) 1000 g L%) 30 s18,02 g mol%) 1 1 0)

n(HCl) = n1(HCl) + n2(HCl) = c1V1 + c2V2 = 2,0 mol/L 0,05 L + 0,10 mol/L 0,15 L = 0,115 mol

V= V1 + V2 = 0,05 L + 0,15 L = 0,2 L

c = n(HCl) / V= 0,115 mol / 0,2 L = 0,575 mol/L

= m(HCl) / V= n(HCl)M(HCl) / V= c M(HCl) = 0,575 mol/L 36,51 g/mol = 21,0 g/L

c = n / V= m / MVM = m / cV= 23,759 g / (0,900 mol/L 0,2500 L ) = 106 g/mol

(zaokruujemo na broj znaajnih znamenaka koliko ih ima podatak zadan na najmanje znaajnih

znamenaka, ini se da je u ovom zadatku to bitno zbog s ljedeeg podzadatka)

Prema relativnim atomskim masama u danom periodnom sustavu: M(Na2CO3) = 106 g/mol,

M(NaClO3) = 106,5 g/mol, M(H2SO4) = 98,12 g/mol, M(H3PO4) = 98,03. Dakle, kad to zaokruimo

mogle bi biti i Na2CO3 i NaClO3, odluit u se za NaClO3 jer jedino ona ima jednovalentne anione kao

to je spomenuto u osnovnom dijelu zadatka.


18/239

18

C (u ovom sluaju moemo mnoinske koncentracije izraziti kao broj estica/volumen, jer je

mnoinska koncentracija = mnoina otopljene tvari/volumen, a mnoina otopljene tvari

proporcionalna je broju estica otopljene tvari)

B 12 estica / 2500 mL = 6 estica / 500 mL

D (12+6) estica / (500+500) mL = 9 estica / 500 mL

D D: 9 estica / 500 mL = 0,018 estica/mL; E: 4 estice / 250 mL = 0,016 estica/mL

0,5 mol L1 (ako otopini volumena 500 mL dodamo jo 500 mL otapala, volumen e se

udvostruiti a mnoina otopljene tvari ostati ista, pa e mnoinska koncentracija biti upola

manja)


19/239

19

B = m(tvar) / V(otopina) = n(tvar)M(tvar) / V(otopina) = cM(tvar). Otopina B ima

dvostruko veu mnoinsku koncentraciju nego otopina C (dvostruko vie estica u istom

volumenu). Molarne mase su M(NaCl) = 58,5 g/mol, M(KNO3) = 101,1 g/mol. Budui da

molarna masa KNO3 nije vie nego dvostruko vea od molarne mase NaCl

(258,5=117>101,1), veu masenu koncentraciju ima otopina koja ima i veu mnoinskukocentraciju, B.

Mg2+


20/239

20

Da. Solna kiselina, HCl, jaka je kiselina, i barijeva luina, Ba(OH)2, jaka je luina; svaka estica HCl

doprinosi kiselosti s jednim H+, a svaka estica Ba(OH)2 doprinosi lunatosti s dva OH, pa pri

mijeanju jednakih mnoina jer su i volumeni i koncentracije zadanih otopina jednaki HCl i

Ba(OH)2 u otopinu dospijeva dvostruko vie OH nego H+ pa OH ostaju u suviku i stoga je otopina

lunata, a fenolftalein se u lunatoj otopini oboji u ruiasto. Raunski (to za ovaj zadatak nije

potrebno, ali moe biti potrebno za sline zadatke): n(H+) = n(HCl) = 0,2 mol L1 0,05 L = 0,01 mol,

n(OH) = 2n(Ba(OH)2) = 2 0,2 mol L1 0,05 L = 0,02 mol, n(suviak OH) = n(OH) n(H+) = 0,01 mol,

V= 50 mL + 50 mL = 100 mL, c(suviak OH) = 0,01 mol / 0,1 L = 0,1 mol/L, pOH = log(0,1) = 1, pH =

14 pOH = 13, a fenolftalein je ruiast pri pH priblino izmeu 8 i 14.

Mr = m(molekula)/u = 2,05721022 g / (1,661024 g) = 124

Ar = Mr/4 = 31(pogled u periodni sustav) fosfor (P)

P4(s) + 5O2(g) P4O10(s)

fosforov(V) oksid


21/239

21

3A + C 3B + D (za obrazloenja svih rjeenja u zadacima 10.1. do 10.3. vidi 2008.212. jer su

zadaci identini)

U suviku je tvar B. Mjerodavni reaktant je tvar A.


22/239

22

A + B 2C

45 7

9: mmolL

1 mmolL 2 mmolL 8

U drugom sluaju (nastat e vie tvari E i F nego tvari B i C) jer je konstanta ravnotee vea.


23/239

23

2)NACIONALNI ISPIT ZA UENIKE 2. RAZREDA GIMNAZIJE 2007.

C Promjene agregatnih stanja su fizikalne promjene jer se pri njima ne mijenja kemijski

sastav tvari (ne dolazi do preraspodjele kemijskih veza), a ostale navedene promjene su

kemijske, moe se napisati kemijska jednadba, npr. A. CaO(s) + H2O(l) Ca(OH)2(aq), B.

CuSO4(s)

CuO(s) + SO2(g) + O2(g), D. C12H22O11(s)

12C(s) + 11H2O(g).

B Od navedenih tvari jedino naftalen sublimira (zagrijavanjem prelazi iz vrstog izravno u

plinovito stanje).

C Meu svim navedenim molekulama polarne su HCl i NO jer sadre veze izmeu razliitih

elemenata koje nisu u prostoru simetrino rasporeene tako da bi se pozitivnija ilinegativnija podruja meusobno ponitila. H2 i N2 su molekule elementarnih tvari pa ne

sadre polarnu vezu, u CO2, CCl4 i BeF2 atomi kisika, klora odnosno fluora simetrino su

rasporeeni oko sredinjeg atoma pa se te polarne veze meusobno ponitavaju.


24/239

24

C Snienje talita ili povienje vrelita homogene smjese (otopine ili vrste otopine, kojima

pripadaju legure) dano je formulom < 4 , pri emu je Kkonstanta (krioskopskaodnosno ebulioskopska) koja je svojstvo otapala, b molalnost otopljene tvari (mnoina

otopljene tvari/masa otapala) koja je (osim za otopine izrazito visokih koncentracija)

proporcionalna mnoinskoj koncentraciji (mnoina otopljene tvari/volumen otopine), a ifaktor disocijacije za molekulske tvari kao to je saharoza i=1 jer u vodenim otopinama ne

disociraju, a za dobro topive soli jakih kiselina i baza kao to su NaCl i K2SO4i=broj iona od

kojih se formulska jedinka sastoji jer u vodenim otopinama potpuno disociraju, dakle

i(NaCl)=2, i(K2SO4)=3.

C Odnos energije prijelaza (tj. razlike energija energijskih nivoa meu kojima se taj prijelaz

odvija) i valne duljine u spektru je E=hf=hc/ (Epromjena energije, h Planckova konstanta,

ffrekvencija, c brzina svjetlosti, valna duljina), dakle razlika energija obrnuto je

proporcionalna valnoj duljini. Vidi ogledni ispit140.

B Magla su sitne kapljice vode rasprene u zraku (koloidni sustav). Vidi ogledni ispit11.


25/239

25

B Entropija je mjera za koliinu nesreenosti, nasuminosti rasporeda materije u prostoru

odnosno rasprenost energije, raspadom estica na vie estica poveava se entropija

sustava, no ako je mogu prijenos topline kroz stijenke, sustav toplinu potrebnu za taj

proces (kidanje kemijske veze je uvijek endotermno, a i za fiziko rastavljanje neeg na

komadie uvijek je potrebna energija) prima iz okoline (toplina je energija koja prelazi iz

podruja vee u podruje manje temperature, do izjednaenja temperatura) pa se time

smanjuje temperatura okoline, a time i njena entropija (ali za manji iznos nego to se

entropija sustava poveava pri svakom spontanom procesu ukupna entropija raste).

* entropija vie nije u redovnom programu gimnazijske nastave kemije i nije obuhvaenaispitnim katalogom za dravnu maturu

C Netono su napisani spojevi: KO, SrCl, NH4, Mg2O (treba biti: K2O(oksid) ili K2O2(peroksid)

ili KO2(superoksid), SrCl2, NH3, MgO).


26/239

26

B Za isparavanje vode potrebna je energija, a kondenzacijom koja je suprotni proces

energija se oslobaa (oslobaanje energije = negativna entalpija = egzotermna promjena).

Vidi ogledni ispit114.

A Molekulski kristali sastoje se od molekula (ili atoma plemenitih plinova) koje su

meusobno povezane neveznim elektromagnatskim interakcijama tj. van der Waalsovim

(polarne molekule stalni dipoli) odnosno Londonovim (nepolarne molekule, npr. molekule

elementarnih tvari kao to je jod trenutani/inducirani dipoli) silama, te su sile slabe(mnogo slabije od kemijskih veza) pa molekulski kristali imaju niska talita (i esto

sublimiraju). Molekule joda ne mogu biti povezane vodikovim vezama jer ne sadre vodik.

Jod je pri sobnoj temperaturi i normalnom tlaku tamnoljubiasta vrsta tvar koja malim

zagrijavanjem sublimira. Nabojni broj jodidnog iona je 1.

B Vidi odgovor na prethodno pitanje.

D Prijelazni metali pri tvorenju kationa prvo gube svoja 2 vanjska Ns elektrona, a tek zatim

eventualno jo (N1)d elektron; elektronska konfiguracija Fe je 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6.


27/239

27

C Kutu i zatitne rukavice pri izvoenju pokusa s koncentriranom kiselinom svakako je od

poetka trebalo imati, no i bez obzira na to, brzinski zdravorazumski postupak je najbolji (dok

se nae ista kapaljka, ode stol).

T U tekuem stanju estice se mnogo bre i slobodnije tj. nasuminije gibaju nego u

vrstom pa je entropija vea. Vidi 7.

* entropija vie nije u redovnom programu gimnazijske nastave kemije i nije obuhvaena

ispitnim katalogom za dravnu maturu

N Elektronegativnost u skupini raste prema gore (u periodi prema desno:

najelektronegativniji elementi su u gornjem desnom kutu jer oni imaju najveu energiju

ionizacije i elektronski afinitet plemenite plinove ne raunamo jer tvore premalo spojeva zaodreivanje).

N Sublimacija je prijelaz iz krutog u plinovito, dakle (s) (g).

T Nukleoni su estice sadrane u jezgri atoma (protoni i neutroni), a nuklidi su estice koje

imaju isti broj protona a razliit broj neutrona (izotopi) ili isti zbroj broja protona i neutrona(maseni broj) a razliite te pojedinane brojeve (izobari).


28/239

28

Elementarne tvari: B, C (fuleren je alotropska modifikacija ugljika), F, H

Kemijski spojevi: D (CaC2), G (CO)

Smjese: A (smjesa ugljikovodika), E (voda i u njoj otopljene soli), I (koloidne kapljice vode

rasprene u zraku)

jodati (HXO hipo...iti, HXO2 ...iti, HXO3 ...ati, HXO4 per...ati; X = Cl, Br ili I); Mg(IO3)2

!!= ,

0010?1 s

!

0010?1 s

!= @ 1 s !=0010?

1 s 18 g 6,022 10-mol%)0010? 18 g mol%)

6, 6 10))s


29/239

29

6 , 6 1 0))s 1 min60 s 1 h

60 min 1 dan2 h

1 godina36 dan 2, 12 10G godina

t = 2,12 104 godina

nukupno(HCl) = n1(HCl) + n2(HCl) = c1V1 + c2V2

Vukupno = V1 + V2

IJIKMN7IJIKM )) P ) P

0 mL 2 molL P 10 mL 0,1 molL0 mL P 10 mL 0,mol

L c = 0,58 mol/L

tvarotopina tvartvar otopina V tvar tvarotopina 2,2 g0,02 molL 0,2L

0 gmolM(tvar) = 440 g mol1

Cl2(g) + H2(g) 2HCl(g)


30/239

30

n0(H2) = m(H2) / M(H2) = 10,08 g / 2,016 g mol1 = 5 mol

n0(Cl2)=m(Cl2)/M(Cl2)= 425,4 g / 70,90 g mol1 = 6 mol

iz jednadbe u a) vidi se da H2 i Cl2 reagiraju u omjeru 1:1 pa je H2 mjerodavni reaktant, a dio

Cl2 e preostati u suviku:

npreostala(Cl2) = n0(Cl2) n0(H2) = 1 mol

mpreostala(Cl2) = npreostala(Cl2) M(Cl2) = 70,9 g

dakle mnoinu HCl raunamo prema mnoini H2, opet iz jednadbe:

n(HCl) / n0(H2) = 2 / 1n(HCl) = 2n0(H2) = 10 mol

m(HCl) = n(HCl) M(HCl) = 10 mol 36,46 g mol1 = 364,6 g

ukupna masa svih tvari u posudi nakon reakcije

mukupno = m(Cl2) + m(H2) + m(HCl) = 70,9 g + 0 + 364,6 g = 435,5 g

(naravno, ukupna masa tvari nakon reakcije jednaka je ukupnoj masi tvari prije reakcije

zakon o ouvanju mase pa se u ovom sluaju, kad je posuda zatvorena, moe i punojednostavnije izraunati samo zbrojimo mase reaktanata i prikladno zaokruimo)

w(H2) = 0

w(Cl2) = mpreostala(Cl2) / mukupno = 0,1628 = 16,28 %

w(HCl) = m(HCl) / mukupno = 0,8372 = 83,72 %


31/239

31

C mnoinska koncentracija = mnoina otopljene tvari/volumen, a mnoina otopljene tvari

proporcionalna je broju estica otopljene tvari

B 12 estica / 2500 mL = 6 estica / 500 mL

D (12+6) estica / 2500 mL = 9 / 500 mL

Mg2+


32/239


33/239

33

B Analogno NH3 (za one koji ele znati vie: bit e znatno blia planarnoj nego NH 3 jer su

atomi Cl vei i imaju vanjske nevezne elektrone koji uzrokuju njihovo meusobno odbijanje,

no nikako nee biti posve planarna).

C X je okruen s 5 crtica, znai 5 elektronskih parova (1 crtica = 1 vezni elektronski par, 1

tokica = 1 nevezni vanjski elektron), prema pravilu okteta trebaju biti 4 elektronska para (8

elektrona).

D Zbog velike razlike elektronegativnosti izmeu kalcija (zemnoalkalijski metal) i fluora

(halogeni element, najelektronegativniji element) CaF2 je ionski spoj pa je to njegova

formulska jedinka.


34/239

34

B Meu svima navedenima, ionski spojevi su: Na2O, CaO, K2O2 (spojevi metala i nemetala,

dok su kovalentni spojevi spojevi nemetala).

A U ostalim navedenim spojevima veze su ionske (H i F su oba nemetali pa se mogu

meusobno povezati kovalentnom vezom).

A Jakost ionske veze je jakost privlane sile meu suprotno nabijenim ionima izraena

Coulombovim zakonom: \ ]^]_ , dakle proporcionalna nabojima (a naboj je jednakumnoku elementarnog naboja naboja elektrona odnosno protona i nabojnog broja

iona), a obrnuto proporcionalna udaljenosti izmeu iona (koja je proporcionalna zbrojupolumjera kationa i aniona). Kako u skupini veliina iona istog naboja, kao i veliina atoma,

raste prema dolje, tako se od F do I poveava udaljenost te stoga smanjuje jakost ionske

veze.


35/239


36/239

36

D

Xotopina X

X otopina X otopinaX otopina

2 g 1,08 g/mL

6 g mol%)

2 P 100 g0,011 mol

mL

D 50% je maseni udio eera u otopini (ako ne pie koji je udio, obino je maseni). w(eer)

= m(eer)/m(otopina) = m(eer) / [m(voda)+m(eer)]. w(eer) + w(voda) = 1 ako otopina

sadri samo vodu i eer. Maseni omjer = m(eer)/m(voda) = w(eer)m(otopina) /[w(voda)m(otopina)] = w(eer)/[1w(eer)] = 0,5/(10,5) = 0,5/0,5 = 1/1. Npr. u 100 g

opisane otopine ima 50 g eera i preostalih 50 g je voda.

C Lunatu otopinu daje sol jake baze (KOH) i slabe kiseline (HCN) zbog hidrolize aniona iz

slabe kiseline (CN + H2O OH + HCN). Amonijev klorid je sol slabe baze i jake kiseline pa

daje kiselu otopinu, a kalcijev i kalijev klorid su soli jake kiseline i jakih baza pa su im otopine

priblino neutralne.


37/239

37

B Lunata sol, sol jake baze i slabe kiseline, (vidi prolo pitanje) poveava pH vrijednost

(smanjuje koncentraciju H+ odnosno poveava koncentraciju OH).

B Pretpostavljam da se misli na poveanje kiselosti otapanjem atmosferskog CO2 (kao to

bi se desilo i s istom destiliranom vodom), to je obino vrlo mala i nebitna promjena.

Na2SO4 je, naravno, neutralna sol ili vrlo blizu neutralne (natrijev HIDROGENsulfat je kisela

sol zbog hidrolize hidrogensulfatnog aniona na sulfatni).

B Meu navedenim plinovima reagira s vodom i daje luinu (= poveava koncentraciju OH

= smanjuje koncentraciju H+ = poveava pH) jedino NH3 (NH3 + H2O NH4+ + OH). SO2 i H2Sreakcijom s vodom daju kiseline (H2SO4(aq) odnosno H2S(aq)), a CH4 ne reagira s vodom

dakle neutralan je.


38/239

38

D Hidrogenfosfatni ion je HPO42, konjugirana kiselina nastaje spajanjem s H+ (baza =

protonakceptor = primanjem protona prelazi u svoju konjugiranu kiselinu).

A Cijanovodik je HCN, konjugirana baza nastaje odvajanjem H+ (kiselina = protondonor =

otputanjem protona prelazi u svoju konjugiranu bazu).

C Pri 25C pH + pOH = 14, dakle ovdje je pOH = 10, c(OH) = 10pOH mol dm3= 1010 mol

dm3.

B Jednadba elektrolize vode: H2O(l) H2(g) + O2(g), dakle n(H2) = n(H2O) =

m(H2O)/M(H2O) = 18 g / 18 g mol1 = 1 mol, pri normalnim uvjetima volumen 1 mol plina =

standardni molarni volumen plina = 22,4 L (ili izraunati iz ope plinske jednadbepV=nRT).

Za one koji ele znati vie: normalni uvjeti su t= 0C,p = 101 325 Pa; standardni uvjeti su t=

25C,p = 105 Pa; za sobne uvjete se obino uzima t= 25C,p = 101 325 Pa kako i meu

kemiarima esto vlada pomutnja koji su koji uvjeti, uvjeti bi trebali uvijek kad su bitni biti i

ovako brojano navedeni.


39/239

39

D V= n Vm = N/NA Vm = 1015 / (6,022 1023 mol1) 22,4 dm3/mol = 3,72 108 dm3 =

3,72 1011 m3

A n = m / MM = m / n = 43,6 g / 0,5 mol = 87,2 g/molMr(FexSy) = 87,2 = 55,8 + 31,4

Ar(Fe) +Ar(S) x = y = 1

B M = Mr g/mol, Mr(SO3) =Ar(S) + 3Ar(O) (relativne atomske mase nai u periodnom

sustavu)

B Oksidacija = poveanje oksidacijskog broja (redukcija = smanjenje oksidacijskog broja,

dakle ostali navedeni zapisi predstavljaju redukciju).


40/239

40

A Ne mijenja se oksidacijski broj nijednog elementa (ako vam odgovor na ovakvo pitanje

nije odmah jasan, najsigurnije je odrediti oksidacijske brojeve svih elemenata u reaktantima i

produktima u svim reakcijama).

C Redukcijsko sredstvo = moe se oksidirati = atomu u oksidu koji nije kisik moe se

poveati oksidacijski broj (II za Cu, III za Al i IV za C su njihovi maksimalni oksidacijski brojevi

prema poloaju u periodnom sustavu, oksidacijski broj C u CO je II).

B Pri elektrokemijskim procesima na anodi se uvijek zbiva oksidacija, u ovom sluaju

kloridni ioni otputanjem elektrona prelaze u molekule klora jer je to energetski povoljnijeod oksidacije kisika iz vode.


41/239


42/239

42

C Tlak pare tvari u stanju ravnotee ovisi samo o temperaturi, ne o koliini prisutne tvari.

A Vidi 2008.19. to je ionska veza jaa, potrebno je vie energije da se razaranjem te

veze tvar prevede u tekue stanje i stoga je talite spoja vie. U pravilu naboji iona imaju

puno vei utjecaj na jakost ionske veze nego njihovi radijusi.

A Redukcijsko sredstvo se oksidira kako bi reduciralo neto drugo, ovdje se etanol oksidira

u octenu kiselinu (promjena oksidacijskog broja jednog od atoma ugljika iz I u III).

A Talite smjese vode i kuhinjske soli nie je od talita iste vode (snienje talita T=ibK),taljenje leda i otapanje NaCl su endotermni procesi.


43/239

43

C Entalpije kristalnih reetki ionskih spojeva proporcionalne su jakosti ionske veze (to su

energije potrebne da se ta veza razori), vidi 2008.19. i 2008.136.

C Otopina u kojoj se pojavio talog bila je prezasiena, nakon izluivanja taloga (daklesuvika otopljene tvari) postala je zasiena. Za otopine u kojima se nije pojavio talog ne

moemo biti sigurni jesu li nezasiene ili tono zasiene.


44/239

44

2. dio

Pitanje moda nije posve jasno misli se na vrste kristalnih reetki.

npr. NaCl npr. dijamant npr. I2 npr. Cu

+ + + (neki metali nisu) (u vrstom stanju ne) +

+ + + (neki metali nemaju)+ (ne otapaju se) (ne otapaju se, osim ako

s vodom reagiraju i dajuluinu)

+


45/239

45

1. Ima vie vrelite nego to bi se oekivalo prema slinim spojevima ije molekule nisu

povezane vodikovim vezama; dobro se mijea s (otapa u ili ih otapa) tvarima za koje je

poznato da su im molekule meusobno povezane vodikovim vezama ili barem znatno

polarne.

2. Polarnost molekula, veliina molekula, oblik molekula.


46/239

46

ukupna masa potrebne otopine:

m(otopina)1 + m(otopina)2 = 600 g

ukupna masa natrijevog klorida u potrebnoj otopini:

m(NaCl)1 + m(NaCl)2 = 600 g 5% = 600 g 0,05 = 30 g

m(otopina)1 0,009 + m(otopina)2 0,14 = 30 g

(oznake: m(otopina)1=m1, m(otopina)2=m2, podrazumijevamo mase u gramima)0,009m1 + 0,14(600m1) = 30

0,131m1 = 54

m1 = 412 g

m2 = 600 m1

m2 = 188 g

Potrebno je uzeti 412 g prve otopine i 188 g druge otopine.


47/239

47

pri 20C moe biti otopljeno najvie:

cef4!- 4!-4!- cef4!- cef4!- 4!- P N4!- j 4!- cef4!- cef4!- N4!- 1 j cef4!- cef4!- N

4!- cef4!- N j cef4!- 0,22 120 k j 0,22 38,3 ksve vie od toga e se istaloiti, dakle istaloit e se 60 g 38,3 g = 21,7 g


48/239

48

50 naemo na grafu na osi ordinata (vertikalnoj) 25%, dakle 25 (jer su brojevi na osi ordinata

100maseni udio soli u zasienoj otopini), i gledamo kojoj toki na osi apscisa (horizontalnoj)odgovara ta toka krivulje, to je tono na pola puta izmeu 40 i 60 dakle 50C)


49/239

49

Iz 5.1. je pri 50C wsat = 25%

kao u 4.:

cCuSOG CuSOGotopina

CuSOG cCuSOG otopina cCuSOG CuSOG P HO CuSOG cCuSOG HO1 j cCuSOG 0,2 0 k1j0,2 16, k

Pri 50C u 50 g vode moe se maksimalno otopiti 16,7 g soli.

Na isti nain oditamo iz grafa wsat pri 60C: wsat = 29% < 33%, otopina koja sadri vie soli

nego to pri toj temperaturi sadri zasiena otopina je prezasiena (da sadri manje, npr. da

joj je u ovom sluaju maseni udio 25%, bila bi nezasiena).

poetne mnoine kiseline i luine:

n0(HCl) = cV= 0,1 L 20 103 mol/L = 2 103 mol

n0(Ca(OH)2) = cV= 0,2 L 10 103 mol/L = 2 103 mol

poetne mnoine H+ i OH koje iz njih dospijevaju u otopinu:

n0(H+) = n0(HCl) = 2 10

3 mol

n0(OH) = 2n0(Ca(OH)2) [jer svaki Ca(OH)2 sadri 2 OH

] = 4 103 mol

nakon njihove meusobne neutralizacije ("ponite" se jednake mnoine H+ i OH pri reakciji


50/239

50

H+ + OHH2O, pri emu se H+ svi potroe jer ih ima manje) preostaje n(OH) = 2 103 mol

volumen konane otopine: V= V1 + V2 = 0,1 L + 0,2 L = 0,3 L

*otopine su vrlo male koncentracije pa ne treba voditi rauna o eventualnim razlikama u

gustoi ni o volumenu nastale vode

c(OH

) = n(OH

)/V= 2 103

mol / 0,3 L = 6,67 103

mol/dm3

pOH = log(c(OH)/mol dm3) = 2,18

pH = 14 pOH = 11,82

KOH(aq) + HBr(aq) KBr(aq) + H2O(l)

n0(KOH) = n0(HBr) = cV= 0,5 L 0,02 mol/L = 0,01 mol

u ovom sluaju nije potrebno raunati mjerodavni reaktant jer su poetne mnoine jednake i

reagiraju 1:1 pa se oba posve potroe

n(KBr) = n0(KOH) = n0(HBr) = 0,01 mol

V= V1 + V2 = 0,5 L + 0,5 L = 1 L

c(KBr) = n(KBr)/V= 0,01 mol/L


51/239

51

OH% OH% 2CaOH

2CaOHCaOH 23,g

,026 g mol%) 2 dm- 0,00 mol dm%-

pOH = log(c(OH)/mol dm3) = 1,3

pH = 14 pOH = 12,7

Qteorijski = N(e) q(e) = z n(Cu) NA e = z n(Cu) F= z m(Cu)/M(Cu) F= 2 100

10

3

g / (63,546 g mol

1

) 96 485 C mol

1

= 3,04 10

8

Ciskoritenje = Qteorijski / QeksperimentalnoQeksperimentalno = Qteorijski / iskoritenje= 3,30 108 C


52/239

52

(ako je iskoritenje manje od 100%, za proizvodnju iste koliine bakra potrebno je vie

naboja; iskoritenje se obino oznaava tj. malim grkim slovom eta)

Q = Itt= Q/I = 3,3 108 As / 1000 A = 3,3 105 s 1/60 min/s = 5500 min = 229 h i 4 min


53/239

53

1. oditani negativan napon (potencijal) lanka znai da je voltmetar spojen obrnuto: + na

elektrodu, na + elektrodu; u elektrokemijskim procesima na anodi se odvija oksidacija, na

katodi redukcija; u galvanskim lancima anoda je , a katoda +, ioni metala koji ima vei

standardni redukcijski potencijal se na katodi reduciraju u taj metal, a na anodi se drugi

metal oksidira u svoje ione, poluplemeniti i plemeniti metali kao to je srebro imaju veistandardni redukcijski potencijal; dakle, katoda je od Ag, anoda od Zn dakle, A je od Zn, B je

od Ag

2. 2Ag+(aq) + Zn(s) 2Ag(s) + Zn2+(aq)

3. Zn(s) | Zn2+(aq) || Ag+(aq) | Ag(s)

A. ne ovisi

B. smanjuje se porastom temperature

C. ne ovisiD. ne ovisi

KONSTANTA ravnotee (ne poloaj ravnotee! koji podrazmijeva ravnotene koncentracije

reaktanata i produkata) bilo koje reakcije ovisi samo o temperaturi (endotermne se

poveava porastom temperature, a egzotermne se smanjuje)

napomena: 12. zadatak rijeen je u skripti kao dodatak poglavlju Brzina reakcije i ravnotea

te je to rjeenje ovdje kopirano


54/239


55/239

55

Za napisati jednadbu postupamo isto kao u 10. 1. paziti da se rauna PROMJENA koncentracije (ane poetna koncentracija) jer su ovdje u ravnotei prisutne i znatne koncentracije reaktanata A i B

dakle:

(42) A + (31) B (40) C

2A + 2B 4C / 2 (u zadacima s ravnoteom uvijek "pokratiti" jednadbu na najmanje

cjelobrojne koeficijente!)

A + B 2C

Napiemo izraz za konstantu ravnotee prema jednadbi te uvrstimo RAVNOTENE (na "krajureakcije" tamo gdje su krivulje vodoravne) koncentracije svih tvari (obavezno u izraz uvrstiti i

mjerne jedinice jer konstanta ima i jedinicu, ako se sluajno sve ne pokrate kao ovdje):

45 C

AB mmolL

1 mmolL 2 mmolL 8


56/239

56

4)PROBNA MATURA ZA UENIKE 4. RAZREDA 2009.

A Brom i voda su elementarni nemetal odnosno kovalentni spoj pa u istom stanju nemaju

dobru elektrinu provodnost ni visoko vrelite niti slabo hlape (tvari koje imaju visoko

vrelite uvijek ujedno i slabo hlape, vrelite i hlapljivost su vezana i proporcionalna svojstva).Bizmut je pri sobnoj temperaturi krutina.

D Identino pitanju 200816.

B Molekule CCl4 nepolarne su zbog simetrinog prostornog rasporeda polarnih veza

(tetraedar). Treba razlikovati vezu unutar molekula (kovalentna!) i izmeu molekula

(zapravo nevezne interakcije kao to su van der Waalsove).


57/239

57

D Kristalna reetka je periodiki ponavljajui raspored estica (atoma, iona ili molekula) u

prostoru (kristalu). Visoko talite i elektrina provodnost svojstveni su samo nekim vrstama

kristala, a ravne plohe jesu prisutne u svim normalnim kristalima, no nisu nuan uvjet, nego

posljedica periodinosti unutarnje grae.

B

A 25 mL : 50 mL = 1 : 2

B c = n(NaCl)/V(otopina) [otopina je dovoljno razrijeena da je V(otopina) V(H2O)]

m(NaCl)/(M(NaCl)V(H2O)) = 5,85 g / (58,5 g mol1 0,1 L) = 1,0 mol L1


58/239

58

A Vidi 2008.19. i 2008.136.

C Misli se na kolikostruku masu ju treba razrijediti (ili priblino na kolikostruki volumen

gustoa koncentrirane klorovodine kiseline je 1,18 g/dm3 to za ovako priblini raun nije

predaleko od gustoe vode 1 g/dm3, a razrjeivanjem se dakako pribliava gustoi vode):

npr. imamo 100 g otopine, u njoj dakle ima 36 g klorovodika, ako ju istom vodom

razrijedimo na etverostruku masu, imamo 400 g otopine u kojoj jo uvijek ima 36 g

klorovodika, dakle maseni udio klorovodika je 36/400 = 9%

B Maseni broj = broj protona + broj neutrona. Broj protona odita se iz periodnog sustava

(redni broj).

C 3p3 znai da mu nedostaju 3 do najblieg okteta (3s2 3p6), skupine elemenata iji je zadnji

elektronpelektron (elemenatapbloka) brojimo od 18 (plemeniti plin) unatrag.


59/239

59

A Identino pitanju 2008.18.

D Molekula ozona moe se prikazati rezonantnim strukturama

dakle nije linearna kao ostale navedene molekule pa je polarna (rezonantne strukture

pokazuju i kako je u njoj razdvojen naboj); vea je od njih i ima veu masu.

C Identino pitanju 2008.112.

B


60/239

60

C, D Molekulska formula benzena je C6H6, etina C2H2, empirijska za oba CH. Molekulska

formula kisika je O2, ozona O3, empirijska za oba O.

C C:H=2:6=1:3 (meu ponuenim odgovorima nema CH3, no to ne bi bio toan odgovor jer

CH3 ne moe biti stabilna molekula jer u njoj ugljik ne bi imao oktet, nego bi imao nespareni

elektron).

B

(jer S ima 6 valentnih elektrona, a C 4)


61/239

61

D U As2O3 arsen je trovalentan (jer je kisik u spojevima s nemetalima uvijek dvovalentan),

prema tome pretpostavljamo da je i u spoju s vodikom trovalentan i uzimamo

najjednostavniju mogunost.

B Sulfitna kiselina ima jedan atom kisika manje nego sulfatna (sumporna).

D Kr je kripton, Cr je krom!


62/239

62

C w(H) = m(H)/m(N2H4) = 4Ar(H)u/(Mr(N2H4)u) = 4/(214+4) = 4/32 = 0,125 = 12,5%

A Reakcijom kiselog oksida i vode nastaje kiselina u kojoj sredinji element ima isti

oksidacijski broj kao i u tom oksidu (ta reakcija nije redoks).

D Budui da plinovi tee zauzeti puno vei volumen nego tekuine i krutine, promjena tlaka

opazivo utjee na ravnoteu jedino ako se u reakciji mijenja koliina plinovitih estica:

poveanjem tlaka ravnotea se pomie prema onoj strani jednadbe gdje je manji zbroj

stehiometrijskih koeficijenata tvari u plinovitom stanju (smanjenjem tlaka obrnuto) ako se

reakcija praktiki zaustavi, znai da je ravnotea jako pomaknuta prema reaktantima, a to

dakle ovdje znai da je vie plinovitih produkata nego reaktanata.

Slubena rjeenja daju B, ja smatram A (iz prezasiene otopine dolazi do kristalizacije fizikim

uznemiravanjam, iz zasiene bi dolo do kristalizacije promjenom temperature u onom

smjeru u kojem se topljivost smanjuje; naravno, otopina koja nakon toga preostaje i moe se

odvojiti od taloga filtracijom je upravo zasiena), no moda neto previam.


63/239

63

C Vidi 2009.124.

B I umjesto njega pojavit e se bijeli talog srebrova klorida jer je on puno manje topljiv (ima

puno manji produkt topljivosti koji je konstanta ravnotee za otapanje).

C KCN je sol jake luine (KOH) i slabe kiseline (HCN), u njegovoj otopini dolazi do hidrolize

CN + H2OHCN + OH

D Fenolftalein je kiselobazni indikator koji je bezbojan u kiselom i neutralnom a ruiast u

lunatom, Na2CO3 je sol jake luine i slabe kiseline pa je njegova otopina lunata zbog

hidrolize CO32(aq) + H2O(l) HCO3

(aq) + OH(aq).


64/239

64

D Hidrogensulfitni ion je HSO3, vidi 2008.120.

C/B Pri otapanju NaCN odvija se hidroliza CN: CN(aq) + H2O(l) HCN(aq) + OH(aq) zbog koje

dakle otopina postaje lunata; s druge strane, promjenu pH po definiciji izaziva samo promjena

koncentracije H3O+ (u ovom sluaju, dakako, smanjenje te koncentracije zbog poveanja

koncentracije OH, jer je njihov umnoak konstantan = ionski produkt vode, izveden iz konstante

ravnotee za samoionizaciju vode 2H2O

H3O

+

+ OH

).

A Hidrogenkarbonatni ion je HCO3, karbonatni ion je CO3

2, vidi 2008.121.

C NaCl i BaCl2 su neutralne soli pa i otopina dobivena njihovim mijeanjem mora biti neutralna;

njihovim mijeanjem ne nastaje kombinacija kationanion koja bi dala netopljivu sol pa otopina neebiti mutna.


65/239

65

D Od navedenih aniona jedino fosfat potjee iz slabe kiseline pa je jedino vodena otopina kalijeva

fosfata lunata.

B Zbog hidrolize hidrogensulfatnog aniona HSO4(aq) + H2O(l) SO4

2(aq) + H3O+(aq); ostale

navedene su soli slabe kiseline i jake baze te su stoga lunate.

A Kao i Na2CO3, K2CO3 je lunata sol (vidi 2009.129.), a metiloran je kiselobazni indikator koji jeu lunatom ut (u kiselom crven, blizu neutralnog naranast).

D Pitanje je analogno pitanju 2008.130.


66/239

66

A Oksidacija je poveanje oksidacijskog broja; promjene oksidacijskih brojeva u navedenimreakcijama su redom: S(IV)S(VI), nema promjene, Cl(V)Cl(I), Cu(II)Cu(0).

B Redukcijsko sredstvo se oksidira kako bi neto drugo reduciralo, u ovom sluaju polureakcijaoksidacije je: Zn(s) Zn2+(aq) + 2e.

A Redukcija je, obrnuto od oksidacije, smanjenje oksidacijskog broja odnosno primanje elektrona,navedene promjene su redom: MnO4MnO4

2 = Mn(VII)Mn(VI), SO32SO4

2 = S(IV)S(VI),HCO3

CO32 + H+ (nije redoks), ClOCl = Cl(I)Cl(I).


67/239

67

2. dio

isti kvarcni pijesak = SiO2


68/239

68

2.1. magnezijev hidrogensulfat2.2. srebrov perklorat (ili srebrov(I) perklorat, premda navoditi valenciju srebra nije potrebno jer jeuvijek jednovalentno)2.3. barijev sulfit2.4. SrO

2.5. Na2O22.6. CaC2

Ca(s) + 2H2O(l) Ca(OH)2(aq) + H2(g)ili Ca(s) + 2H2O(l) Ca

2+(aq) + 2OH(aq) + H2(g)

n(H2) = n(Ca)H< CaCa

H Ca T1 (pri vioj temperaturi reakcija je bra (gleda se u poetku reakcije))

(brzina reakcije je nagib krivulje)

Jer su zbog osobito velike elektronegativnosti duika molekule amonijaka izrazito polarne i stoga semeusobno povezuju vodikovim vezama (meu njima djeluju najjae privlane meumolekulskesile).


76/239

76

Jer dva nevezna elektronska para na kisiku u molekuli vode jae odbijaju dva vezna elektronska paranego to jedan nevezni elektronski par na duiku u molekuli amonijaka odbija tri vezna elektronskapara.


77/239

77

Baze. (primanjem protona prelazi u svoju konjugiranu kiselinu koja je crvene boje)

Kiseline. (jer daju H+ karbonatnom anionu; za hidrolizu karbonatnog aniona vidi 2009.129.)

NH4OH nije najsretnije rjeenje jer takva molekula ne postoji.

Kisela, promijenit e boju plavog lakmusovog papira u crvenu.

(jer je klorovodina kiselina jaka kiselina a amonijeva luina slaba luina)

Kisela (blago kisela).Modra galica je CuSO45H2O, u vodenoj otopini CuSO4(aq), SO4

2 potjee iz jake kiseline, a Cu2+ izslabe baze pa dolazi do hidrolize: Cu2+(aq) + 2H2O(l) Cu(OH)+(aq) + H3O+(aq) tj. Cu2+(aq) + H2O(l) Cu(OH)+(aq) + H+(aq) (ta dva naina pisanja hidrolize su uvijek ekvivalentni tj. svejedno je).

Mr = m / u = 1,0651 1022 g / (1,6605 1024 g) = 64,14

Ar = Mr/2 = 32,07 potraiti u periodnom sustavu najbliu vrijednost:Ar(S) = 32,06 sumpor


78/239

78

sumpor moe biti i S ili S8 (naravno pravilno izjednaeno), no ne moe nastajati SO3

sumporov(VI) oksid ili sumporov trioksid

Za princip rjeavanja zadataka kao to je 10. vidi 2008.212.

2A B


79/239


80/239

80

2A + B 3C

45 C-AB x3 mmolL y-

x1 mmolL y 3 mmolL

5)DRAVNA MATURA LJETO 2010.

B Meu navedenima HNO3 je jedina jaka kiselina, dakle u vodenoj otopini potpuno disocirana, avoenje elektrine struje ovisi o broju ionskih estica u otopini (H2CO3 i H2S su slabe kiseline, a NH3slaba baza pa su u vodenim otopinama samo djelomino disocirane, dakle znatan dio njihovih estica

je u neutralnom, molekulskom obliku koji ne doprinosi voenju elektrine struje).


81/239

81

A Spojevi dva nemetala su kovalentni, a spojevi metala i nemetala najee ionski.

C Kubina gusta slagalina je kubina kristalna reetka koja u elementarnoj=jedininoj eliji ("unutarkocke") sadri najvei broj atoma (dakle plono centrirana).

C Hidrogensulfatni ion je HSO4, vidi 2008.120.

B Meu navedenima ionski su spojevi: Na2O, MgO, K2O2.


82/239

82

B Zadatak suprotan zadatku 2008.19.

B Ionski spojevi u pravilu imaju najvia talita, za meusobno usporeivanje njihovih talita vidi2008.19. i 2008.136.

C Prema opoj plinskoj jednadbipV=nRTpV= mRT/Mp = m/V RT/Mp = RT/M =pM/RT gustoa plina proporcionalna je molarnoj masi.


83/239

83

A

D U BF3 atom bora ima samo 6 valentnih elektrona.

B Vidi 2008.131.

A U osnovnom stanju Ns podljuska se posve popuni prije nego to se pone popunjavati Nppodljuska, dakle tono bi bilo [Ne] 3s2 3p2

C M(H2) < M(O2), n=m/M=N/NAN = m NA / M brojnost je obrnuto proporcionalna molarnojmasi ako su mase jednake


84/239

84

B Opa plinska jednadbapV=nRTV=nRT/p volumen plina proporcionalan je temperaraturi iobrnuto proporcionalan tlaku.

D (nai P u periodnom sustavu...)

B Izobari su po definiciji estice istog masenog broja tj. zbroja broja protona i neutrona u jezgri.

D z {|}|~MMK {MMK|}|~MMK otopina cCH-COOH 1,01 gm- 0,120,122

gm-

1000 m-1 dm-


85/239

85

D Molekula, ne atoma! M(H2) = 2,02 g mol1, m = nM = 3 mol 2,02 g mol1

C n(H2O) = m/M = 1 mol, n(Na2CO3) = m/M = 0,1 mol, n(H2O) : n(Na2CO3) = 10 : 1

D n(C)/n(A)=3/1n(C) = 3n(A) = 6 mol, V(C) = n(C) Vm0 = 6 mol 22,4 L/mol (jer su navedeni

standardni uvjeti za koje vrijedi Vm0=22,4 L/mol; ili iz ope plinske jednadbe V(c)=n(C)RT/p)

B pOH = 14 pH = 9, c(OH) = log(pOH) mol dm3


86/239

86

C Jednako je estica plinova s jedne i druge strane jednadbe pa tlak ne utjee na ravnotenekoncentracije, rH


87/239

87

A rH


88/239

88

C Meu reaktantima i produktima jednak je broj plinovitih estica pa tlak ne utjee, udio(proporcionalan je koncentraciji) produkata poveava se dodavanjem (=poveanjem koncentracije)

jednog reaktanta jer konstanta ravnotee mora ostati konstantna.

B Katalizator ubrzava kemijsku reakciju tako da mijenja reakcijski mehanizam (skup jednostavnihreakcijskih koraka u kojima se reakcija koja je njihov zbroj stvarno odvija) u energetski povoljniji(takav da je energija aktivacije za korak s najveom energijom aktivacije manja).

C Pri veim koncentracijama reaktanata reakcija je bra jer su vee anse za meusobni sudarestica reaktanata.

A U stanju dinamike ravnotee brzina unapredne i unazadne reakcije su jednake.


89/239

89

A Meu navedenim otopinama jedino otopina octa je kisela (voda vapnenica tj. vapnena voda,Ca(OH)2(aq) i vodeno staklo, Na2SiO3(aq), su lunate, a otopina lakmusa je priblino neutralna).

C Poveati pH za 1 znai razrijediti kiselu otopinu na 10 puta vei volumen = 10 puta manjukoncentraciju, jer je pH dekadski logaritam koncentracije H+ pomnoen s 1 (ako nije odmahmatematiki jasno, pretvoriti u koncentracije H+ i izraunati preko n1=n2c1V1=c2V2, V2 = V1 +V(dodana voda)).

B Sve su navedene soli jake natrijeve luine te kiselina od kojih je jedino HNO3 jaka, dakle otapanjesvih ostalih navedenih soli poveat e pH zbog hidrolize aniona.

A pH je suprotni (tj. pomnoen s 1) logaritam koncentracije H+ (koja je u pravilu manja od 1), dakleto je pH manji, koncentracija H+ je vea pa je otopina kiselija.


90/239

90

D Neutralizacija je reakcija izmeu kiseline i baze pri kojoj nastaje sol i voda.

Greka u rjeenjima, toan odgovor je 6,02 1022: stupanj disocijacije 1 znai da je disocijacijakiseline potpuna (dakle jaka kiselina), znai sve su prisutne molekule kiseline disocirane, a brojmolekula kiseline u zadanoj otopini je, iz n=cV=N/NA, N = cVNA = 0,1 mol L

1 1 L 6,02 1023 mol1= 6,02 1022.

B Analogno zadatku 2008.130. (nije bitno koji je kation, na anodi gledamo samo oksidacijuaniona).


91/239


92/239


93/239

93

Zemnoalkalijski element 3. periode ( [Ne] 3s2).

Polumjer u periodi porastom atomskog broja pada jer jezgra veeg naboja sve jae privlai elektrone

istih ljusaka.

Plemeniti plinovi imaju najveu energiju ionizacije (energija ionizacije moe se odrediti svim

esticama jer se moe odrediti i djelovanjem jakim elektrinim poljem, a ne samo preko kemijske

reakcije).

Cs ili Fr, ovisi priznajemo li radioaktivne elemente ija svojstva zbog tekog pripremanja i brzog

raspada nisu dovoljno eksperimentalno potvrena, priznavana su oba odgovora.


94/239


95/239

95

reakcijska entalpija = entalpija stvaranja svih produkata entalpija stvaranja svih reaktanata

(reaktanti se "odstvaraju"). Da stehiometrijski koeficijenti nisu 1, trebalo bi svaku vrijednost mnoiti

odgovarajuim stehiometrijskim koeficijentom.

U entalpijskom dijagramu, ako se ne spominje energija aktivacije, nije potrebno raditi "breuljak" za

energiju aktivacije. Potrebno je pisati SVE to je naznaeno na crteu.


96/239

96

Dovoljno je navesti neto od toga, najbolje ovo za elektrinu vodljivost.

Soli koje sadre Na+ kation boje plamen u uto.

Ili preciznije: vodena otopina koja sadri ione srebra.

Ili jo i bolje: Ag+(aq) + Cl(aq) AgCl(s)

Anioni su vei od kationa i kad su izoelektronski (vidi 2007.25.), a kamo li budui da Cl ima

elektronsku konfiguraciju veeg (s veim atomskim brojem) plemenitog plina nego Na+.


97/239

97

Natrij, kao i ostali alkalijski metali, burno reagira s vodom i daje luinu (fenolftalein se oboji u

lunatom), krui po povrini vode jer ima manju gustou od vode, reakcija je egzotermna i u njoj se

oslobaa lako zapaljivi plinoviti vodik koji se zapali im se osloboena energija ne troi na gibanje

komadia natrija, plamen se oboji uto zbog nastalih natrijevih iona (vidi prethodni zadatak 4.2.).

ili: 2Na(s) + 2H2O(l) 2Na+(aq) + 2OH(aq) + H2(g)

Reaktanti i produkti podcrtani su u obrazloenju odgovora 5.1.


98/239

98

= bikromatni ion(i) = Cr2O72

Cr3+(aq) daju zelenu boju.


99/239

99

Omjer mnoina koje reagiraju jednak je omjeru stehiometrijskih koeficijenata u jednadbi.

m(K2Cr2O7) : m(H2S) = [n(K2Cr2O7)M(K2Cr2O7)] : [n(H2S)M(H2S)] = M(K2Cr2O7) : 3M(H2S)

Budui da je standardni redukcijski potencijal manji (negativniji) za cink nego za eljezo, znai da je zaobrnutu reakciju (oksidaciju) vei (pozitivniji) (za reakciju u obrnutom smjeru samo se promijeni

predznak potencijala, analogno promjeni predznaka reakcijske entalpije), pa je oksidacija cinka

"spontanija" (energetski pogodnija ) nego oksidacija eljeza, stoga se cink oksidira a ne reducira

(uvijek se u jednom polulanku odvija oksidacija, a u drugom redukcija).

Analogno prethodnom; paziti kod eljeza je li zadano Fe2+ ili Fe3+


100/239

100

Kako bi neto reducirao, reducens se oksidira (otputa elektrone).

U elektrolizi: anioni putuju prema anodi jer je ona pozitivno nabijena, kationi prema katodi jer je

negativno nabijena (to je anoda a to katoda vidi u 7.5.), u galvanskim lancima naboji elektroda su

obrnuti.

U svim elektrokemijskim lancima (dakle i galvanskim i elektrolizinim) anoda je elektroda na kojoj se

odvija oksidacija, a katoda je elektroda na kojoj se odvija redukcija.

Zapravo zbrajamo E0 katode i E0 anode jer zbrajamo i pripadajue reakcije, samo mijenjamo predznak

E0 anode jer je E0 zadan za redukciju (standardni redukcijski potencijal) a na anodi se odvija oksidacija

to je ista reakcija u obrnutom smjeru; napon mogueg galvanskog lanka mora biti pozitivan jer su

samo tada reakcije u njemu spontane (energetski pogodne smisao galvanskog lanka je

oslobaanje kemijske energije koja se pretvara u elektrinu energiju).


101/239

101

41% > 39%

Greka u zadatku, stoga su za ovaj podzadatak svi dobili bodove.

Ili jednostavno:

H2SO4(aq) HSO4

(aq) + H+

(aq)HSO4

(aq) SO42(aq) + H+(aq)


102/239


103/239

103

Jer je Na3PO4 sol jake luine i s labe kiseline.

hidroliza fosfatnog aniona (dovoljno je napisati jedan stupanj)

hidroliza hidrogenfosfatnog odnosno dihidrogenfosfatnog aniona koji se pritom ponaa kao baza ili

kiselina (oba se u raznim situacijama mogu ponaati i kao jedno i kao drugo jer imaju kiselinski proton

koji mogu otpustiti, ali mogu i primiti jo jedan H+ jer su negativno nabijeni) tako da nastanu OH (za

lunatu otopinu) ili H3O+ (za kiselu otopinu)

U oksokiselinama (jednostavne anorganske kiseline koje sadre kisik) element koji nije kisik ni vodik

uvijek je u sredini, za njega su vezani atomi kisika, a za atome kisika atomi vodika (kisik je

dvovalentan, vodik jednovalentan, valencija sredinjeg atoma je njegov oksidacijski broj); ukupan

broj elektrona u neutralnoj molekuli je zbroj elektrona atoma koji ju ine.


104/239

104

6)DRAVNA MATURA JESEN 2010.

C A = nagrizajue (korozivno), B = radioaktivno, C = lako zapaljivo, D = otrovno takvi proizvodi uspreju kao potisni plin sadre zapaljive (i eksplozivne) ugljikovodike


105/239

105

B analogno ljeto 2010.110.

B broj neutrona = maseni broj broj protona = 81 35

A Promjena agregatnog stanja je fizikalna promjena, ostale navedene su kemijske promjene: B.CH3CH=CH2 + H2 (uz katalizator) CH3CH2CH3, C. 2KBr(l) 2K(l) + Br2(g), D. NH4Cl(s) NH3(g) +HCl(g).

A Fotoliza je rastavljanje spoja na elemente ili jednostavnije spojeve djelovanjem svjetlosti (piroliza

djelovanjem visoke temperature, elektroliza djelovanjem elektrine struje).


106/239

106

C Vidi 2009.128.

C Molekule alkohola (butan1ol) su polarne, a molekule ugljikovodika (pentan, metilbutan) i etera(dietileter) nisu (odnosno zanemarivo slabo).

A Meu izoelektronskim esticama, kation najveeg naboja je najmanji vidi 2007.25.

B Uz ionsku, i kovalentnu vezu sadre soli koje sadre sloeni anion (i/ili sloeni kation, openito) jersu atomi unutar tog aniona povezani kovalentnom vezom. Samo kovalentnu vezu sadre: I2, CO2,H2CO3, NH3, a samo ionsku KI.


107/239

107

B Vidi ljeto 2010.131.

B Ostali su tzv. plemeniti metali koji reakcijom s kiselinom ne oslobaaju vodik samo reakcijommetala koji imaju negativan standardni redukcijski potencijal (u Voltinom nizu) s kiselinom oslobaase vodik.

B Inhibitori, obrnuto od katalizatora, usporavaju kemijsku reakciju tako to usmjeravaju reakciju namehanizam ija je energija aktivacije (za reakcijski korak s najveom energijom aktivacije) vea.Enzimi su katalizatori u biokemijskim reakcijama, a katalitiki otrovi su tvari koje onemoguavajudjelovanje katalizatora.

C Kiselina je protondonor, HCO3 otputanjem H+ (vezanog uz O) daje CO3

2, a ostale navedene

jedinke imaju samo H vezan uz C koji se ne moe tako otpustiti jer je zbog male razlikeelektronegativnosti izmeu C i H ta veza slabo polarna i stoga jaa.

D Vidi ljeto 2010.18.


108/239

108

D Reakcija je: Ca(s) + H2O(l) Ca2+(aq) + 2OH(aq) + H2(g).

C Metiloran mijenja boju u utu u lunatom. Ocat sadri etansku kiselinu, vino sadri vinskukiselinu, eluani sok sadri klorovodinu kiselinu, a vapnena voda je Ca(OH)2(aq) (kalcijeva luina).

B Tijekom promjene agregatnog stanja temperatura je konstantna dok sva tvar ne prijee u novoagregatno stanje jer se toplina troi za promjenu agregatnog stanja (entalpija isparavanja).

C Zbog anomalije vode, gustoa leda manja je od gustoe vode pa pri veem tlaku led lake (=prinioj temperaturi) prelazi u vodu.


109/239

109

A Reakcije ostalih s vodom su: CO2(g) + H2O(l) HCO3(aq) + H+(aq), SO2(g) + H2O(l) HSO3

(aq) +H+(aq), SO3(s) + H2O(l) HSO4

(aq) + H+(aq). Oksid daje s vodom kiselinu ako postoji oksokiselina(anorganska kiselina koja sadri kisik) u kojoj sredinji atom ima isti oksidacijski broj kao u tomoksidu.

B Pri ekstrakciji mukanjem otopine s drugim otapalom koje se s poetnim otapalom ne mijeaotopljena tvar (djelomino) prelazi u to drugo otapalo ako je u njemu bolje topljiva.

C Limunada sadri limunsku kiselinu, otopina amonijaka je lunata, tekuina u akumulatoru sadrisumpornu kiselinu, a slana voda sadri samo neutralnu sol NaCl (odnosno prirodna slana voda imanje udjele drugih soli, ali sve su priblino neutralne).

C Negativna entalpija znai je otapanje egzotermno, njime se oslobaa energija, pa je pogodnije(ravnotea pomaknuta prema produktima, tj. otopljenoj soli) pri n ioj temperaturi.


110/239

110

A m/M=N/NAN=mNA/M, a molarna masa vode najmanja je meu navedenima.

B Vidi 2009.132.

D

D premda 4s0 nema puno smisla pisati osim ako se ba hoe naglasiti da u toj (pod)ljuski nemaelektrona; vidi 2007.12.


111/239

111

B Elementi malih koeficijenata elektronegativnosti nalaze se na lijevoj strani periodnog sustava, tosu metali.

D Izobari imaju isti maseni broj.

C U organskom spoju koji sadri samo C, H i O, za svaku dvostruku vezu nedostajat e 2 atomavodika u odnosu na onoliko koliko bi ih bilo u alkanu s istim brojem atoma ugljika.

A Na katodi se odvija redukcija: Cu2+(aq) + 2e Cu(s) (to je mogue jer bakar ima pozitivanstandardni redukcijski potencijal pa je redukcija Cu2+ pogodna).


112/239

112

D Reakcijom halogenalkana i alkoksida nastaje eter koji sadri odgovarajue ugljikovodine lance iztih reaktanata, dakle u ovom sluaju etoksipropan = etilpropileter = CH3CH2CH2OCH2CH3

D Izjednaena reakcija je: C5H12 + 8O2 5CO2 + 6H2O

A Izjednaena reakcija je: H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O, dakle H2SO4 i NaOH reagiraju u omjeru1:2 (neki broj formulskih jedinki NaOH neutralizira dvostruko manji broj molekula H2SO4).

A CH2=CHCH2CH3 + HBr (prema Markovnikovljevom pravilu H se vee tamo gdje ima vie H)CH3CHBrCH2CH3


113/239

113

C

D Meu navedenim molekulama nepolarne su: Cl2(nepolarna veza), CO2(simetrija), H2(nepolarnaveza).


114/239

114

B Vidi 2008.130.

A hlaenje = smanjenje temperature = u reakciji se "troi" (vee) energija = pozitivna entalpija =

endotermna reakcija

A Ostale su monoprotonske (mogu otpustiti samo 1 proton, dok fosforna kiselina H3PO4 moe 3)(mravlja kiselina = metanska = HCOOH; duikasta = HNO2; octena = etanska = CH3COOH).

D pH = log(c(H+)/mol dm3) = (jaka jednoprotonska kiselina) log(c(HCl)/mol dm3) = 2, pOH = 14 pH


115/239

115

2. dio

aerosol = estice krute tvari ili tekuine rasprene u plinu;pjena = plin raspren u tekuini ili vrstoj tvari;emulzija = tekuina rasprena u tekuini (koje se meusobno ne mijeaju);solgel = vrsta tvar rasprena u tekuini


116/239

116

Al2S3, Ca(ClO4)2, NH4HSO4

kalcijev cijanid / kalcijev cianid, eljezov(III) fosfat dihidrat, kalijev nitritobavezno navesti valenciju eljeza jer moe biti i II

Ca2+


117/239

117

(spremite se ignorirati "zid od teksta" i usredotoiti se na one podatke koji su vam doistabitni, ovdje sam bitan dio zadatka uokvirila)

CaS


118/239

118

Ako ju ne moete posve jasno drati u glavi, uvijek je dobro jedininu eliju negdje sa stranenacrtati (ako je potrebno za koordinacijski broj i docrtati jo dijelove susjednih) i onda brojatipo crteu.


119/239

119

kalcijev oksid

ugljikov(IV) oksid (ili ugljikov dioksid)


120/239


121/239

121

kalcijev sulfat

ili bilo to s istim rasporedom atoma, odgovarajuim ukupnim brojem elektrona te ukupnimnabojom 2 ili/i parcijalnim nabojima 1 na dva atoma kisika, ili rezonantne strukture ali nisupotrebne ako nije naglaeno

Kp se zapisuje i s njom rauna isto kao Kc samo su ravnoteni parcijalni tlakovi umjestoravnotenih koncentracija (parcijalni tlak = tlak plinovitog sastojka / ukupni tlak smjese).


122/239


123/239

123

Samo zbrojiti sve atome ugljika, kisika i vodika na strukturnoj formuli (na svakom spojitucrtica nalazi se po jedan C s odgovarajuim brojem H da bude etverovalentan).


124/239

124

w(H) = m(H) / m(C6H8O7) = 8Ar(H) / Mr(C6H8O7) = 8Ar(H) / [6Ar(C) + 8Ar(H) + 7Ar(O)]

3 (vidi strukturnu formulu na poetku zadatka: limunska kiselina ima tri karboksilne skupine(COOH) pa je triprotonska kiselina moe otpustiti 3 H+, pa toliko OH treba za njenupotpunu neutralizaciju, pri emu postane C6H5O7

3 anion)

Esterifikacijom iz (karboksilne) kiseline i alkohola nastaje ester i voda. Reakciju je mogue,zapravo i poeljno, napisati kao ravnotenu jer esterifikacije to u pravilu jesu. Ako se to

posebno ne trai, u organskim reakcijama nije nuno pisati agregatna stanja.


125/239


126/239

126

Vidi 2009.27.6.

eljezo iz elika e korodirati (oksidirati se u eljezove ione koji tvore vrste eljezove okside odnosnohru), i to bre nego to bi bez prisutnosti srebra jer e nastati galvanski lanak opisan u zadatku.


127/239

127

7)DRAVNA MATURA LJETO 2011.

D A = korozivno (nagrizajue), B = radioaktivno, C = zapaljivo)

D Intenzivne veliine su one koje ne ovise o tome koji i koliki dio uzorka promatramo, npr. plinu u

posudi odredit emo isti tlak bez obzira promatramo li 1 cm3 iz jednog kuta ili 2 cm3 iz drugog kuta,dok e volumeni pa time i mase i mnoine ta dva zamiljena djelia uzorka biti razliite pa su to

ekstenzivne veliine.

B Kuhinjski eer je saharoza, med je smjesa ponajvie glukoze i fruktoze, vakaa guma i okolada

su smjese mnogih tvari.

A I ta e smjesa najvjerojatnije biti u tekuem stanju: ledite smjese vode i kuhinjske soli nie je odledita vode, moe se spustiti do oko 20C; otapanje NaCl je vrlo blago endotermno (za nj se troi


128/239

128

energija), a taljenje leda je jo puno jae endotermno; no pitanje nije sasvim dobro postavljeno jer

ako bi leda bilo izrazito malo, a soli izrazito puno, temperatura bi morala biti via.

D Voda (vrlo polarno otapalo) i dietileter (skoro nepolarno otapalo) se ne mijeaju, mukanjem

vodene otopine joda s dietileterom vei dio joda prelazi u dietileter jer je u njemu bolje topljiv, a

taj postupak odjeljivanja izmukavanjem na temelju razliite topljivosti u otapalima koja se ne

mijeaju naziva se ekstrakcija. Sublimacijom se jod moe izdvojiti samo iz smjese s drugim vrstim

tvarima jer iz otopine nee sublimirati nego e istovremeno isparavati i otopina i jod. Filtracijom semogu odvojiti samo vee estice (iz suspenzije, eventualno koloidne kroz filtre osobito sitnih pora), a

ne pojedinane molekule u pravoj otopini. Nekom vrstom kromatografije vjerojatno bi se mogla

izdvojiti manja koliina joda, no to nema izravne veze s navedenom topljivosti.

B Strukture A, C i D su nemogue jer imaju vie valentnih elektrona nego to ih imaju svi atomi od

kojih se sastoje zajedno (pa bi morale imati negativni naboj). Struktura C je dodatno nemogua jer

vodik (1. perioda) ne moe imati vie od 2 valentna elektrona (a ovdje bi imao 4) te ugljik (2. perioda)

ne moe imati vie od 8 (a ovdje bi imao 12), kao i struktura D (ugljik!). ak i kad bi ostale dane

strukture bile mogue, struktura B je najpogodnija jer svi atomi imaju zadovoljen oktet (odnosno

vodik dublet) i ostvaren je maksimalan broj kovalentnih veza, a minimalan broj neveznih elektrona.


129/239


130/239


131/239

131

D Magnezij, Mg, ima atomski broj 12. Dvovalentni ion Mg2+ ima 2 elektrona manje, dakle

elektronskom konfiguracijom odgovara najbliem plemenitom plinu neonu koji ima atomski broj 10.

B strukture su: A , B , C , D

, ukupni brojevi nevezanih elektronskih parova

("parova tokica") u njima su redom: A 4, B 12, C 9, D 11


132/239

132

D U jako kiselom mediju aminokiseline (i molekule openito) su maksimalno protonirane H+ se

spojio gdje god ima smisla da se spoji jer tih H+ u jako kiselom ima jako puno; obrnuto, u jako

lunatom bile bi minimalno protonirane (struktura B) jer ima puno OH koji uzima svaki raspoloivi H+

k sebi.

B Vodikove veze su najjaa vrsta meumolekulskih interakcija (meu neutralnim molekulama) pa

su vrelita molekulskih tvari koje ih tvore najvia, a tvore ih spojevi koji imaju atom vodika vezan uz

jako elektronegativni atom (O, N ili F). Van der Waalsove su slabija vrsta meumolekulskih interakcija

koje djeluju izmeu svih estica (dakle i u alkoholima i u eterima podjednako). Napetost povrine

posljedica je svih meumolekulskih interakcija, isto kao i vrelite, a pod inertnost molekula misli se ili

na njihovu masu (moment inercije) a naglaeno je da su mase sline ili na kemijsku inertnost

(nereaktivnost), koja nema veze s vrelitem.

D Izobari imaju isti maseni broj (a to je zbroj broja protona i broja neutrona u jezgri jednog atoma).


133/239

133

D Sve te estice imaju 10 elektrona (8+2, 10, 111, 122), to su izoelektronske estice.

A Spojevi s razliitim brojem bilo kojih atoma i razliite molekulske mase nisu nikakvi izomeri

(nemaju nita isto, osim eventualno empirijsku formulu), a spojevi iste strukturne a razliite

molekulske formule ne mogu postojati.


134/239

134

C Masti i ulja su esteri glicerola (propan1,2,3triola) i triju istih ili razliitih molekula viih masnih

kiselina (karboksilnih kiselina s vie od 10 C atoma) , ako unutar tih viih

masnih kiselina nema dvostrukih (ni trostrukih) veza izmeu C atoma (dakle to su zasiene vie

masne kiseline), to su zasiene masti (ako ima tih viestrukih veza, onda su to nezasiena ulja).

C

tanolotopina tanol

tanol otopina ctanol otopinatanol otopina

otopina ctanol otopinatanol 0,32 0 g dm%-6,06 g mol%) ,0 mol dm%-

D


135/239

135

OCHG 21 @ O 2CHG mol @ O

n(H+)


147/239

147

l= 2r(Cu)n(Cu)NA = 2 128 1012 m 0,25 mol 6,02 1023 mol1 = 3,85 1013 mRezultat: l= 3,85 1013 m

ili: plono centrirana kubina


148/239

148

Najmanji (najvie negativan) redukcijski potencijal znai da se najlake oksidira (jer mu se ioni najtee

reduciraju) pa je pri tome najjae redukcijsko sredstvo.

"bazini sulfati" (smjesa sulfata i hidroksida)

=Ca(OH)2


149/239

149

Pie se "kako se kreu elektroni" od anode (oksidacija) prema katodi (redukcija). | je granicaelektrode i elektrolita (otopine u koju je uronjena), || je elektrolitski most (gel koji sadri neku ionsku

tvar iji se ioni mogu gibati kroza nj, a ne sudjeluju u elektrokemijskoj reakciji i povezuje anodu i

katodu kako bi se zatvorio strujni krug). Razlika potencijala je jednostavno E(vei) E(manji) ( =

E(katoda) E(anoda)), mora biti pozitivna kako bi se reakcija u galvanskom lanku odvijala.

Na katodi se odvija redukcija iona metala s veim redukcijskim potencijalom.

Dakle, ne bi se izluio aluminij! (obrnuto, da se Al ploica uroni u otopinu Cu2+ iona, izluivao bi se Cu,

a Al prelazio u otopinu, dakle na ploici bi se pojavljivao crvenosmei metalni sloj)

Aluminij se moe zatititi od korozije eloksiranjem (vidi 9.6.), a ne moe pospjeiti koroziju eljeza

stvaranjem galvanskog lanka kao ostali navedeni metali koji imaju vei redukcijski potencijal nego

eljezo.


150/239

150


151/239


152/239


153/239

153

odnosu na 0,15 da bi se vidjela razlika kad se zaokrui)

( c(H2O) = 1 mol / 0,018 dm3 = 55,56 mol dm3 )

,6210%& mol dm%-0,1j,6210%& mol dm%- ,0110%) mol dm%-

Jer je konstanta manja od 1.

Kao i svaka slabo bazina otopina, s vremenom se neutralizira ugljikovim dioksidom iz zraka koji je

kiseli oksid pa postaje sve manje bazina.

n(C) : n(H) : n(O) = 64/12 : 13,5/1,01 : 21,6/16 = 5,33 : 13,4 : 1,35 = 3,94 : 9,92 : 1 4 : 10 : 1

Er = 412 + 101,01 + 16 = 74,1 74 = Mr (dakle molekulska i empirijska formula su jednake)

Molekulska formula je C4H10O.


154/239

154

(ovdje, kao i svugdje drugdje ako se izriito ne trai, moe i puna strukturna formula, ne mora ovako

veznim crticama)

(sastavljai ispita zaboravili su da mu izomeri mogu biti i eteri pa nisu prikladno ograniili pitanje,

trebalo je navesti samo prva tri izomera one koji su alkoholi)

(jer bi pri tome morala pucati CC veza, za to je potrebna vea energija)

(reakcijom alkohola i kiseline nastaje ester i voda; jo bi tonije bilo staviti strelice za povratnu

reakciju, a moe i katalizator (H2SO4) iznad strelice)

(ili (1,1dimetil)etil propanoat)


155/239

155

8)DRAVNA MATURA JESEN 2011.

C Natrijev klorid topljiv je u vodi, a kalcijev karbonat nije. Nakon otapanja i filtracije na filterpapiru

(talog) ostane neotopljen kalcijev karbonat, a kroz njega proe (filtrat) vodena otopina natrijeva

klorida, iz koje se natrijev klorid moe dobiti isparavanjem vode. Ni jedna od navedenih soli ne

sublimira pri uvjetima koji se mogu lako postii niti je magnetina (magnetino je samo nekoliko

metala, od kojih su esti jedino Fe, Co, Ni, a sublimiraju u pravilu tvari koje se sastoje od molekulskih

kristala, kao to je jod). Destilacijom bi se samo opet razdvojila voda od poetne smjese.

C 4 atoma nije isto to i etveroatomna molekula! itd.

D CaF2 je formulska jedinka jer je CaF2 preteno ionski spoj zbog velike razlike elektronegativnostiCa (metal) i F (nemetal), a ostalo navedeno su kovalentni spojevi izmeu nemetala, dakle molekule.


156/239

156

A X daje mrlju na kromatogramu na istom mjestu kao alanin (2.).

A Manje estice (obino estice otapala, tekuine) prolaze kroz pore filtra (npr. filterpapir ili gaza),

a vee estice (obino estice krute tvari) ne mogu proi pa ostaju na filtru.


157/239

157

C broj neutrona = broj nukleona broj protona = maseni broj redni broj = 109 47 = 62

B jer u samom zadatku tako pie (zadatak je poniten tj. taj bod je dan svima zbog te greke u

tiskanju), no prema slici toan bi odgovor trebao biti C: s vodenom otopinom eera arulja ne svijetli

jer je eer (saharoza) molekulska tvar pa njena otopina ne provodi elektrinu struju, s vodenom

otopinom NaCl arulja svijetli najjae jer je ta ionska tvar jaki elektrolit (sol jake kiseline i jake baze)

koji je u otopini potpuno disociran na Na+ i Cl pa ta otopina dobro provodi elektrinu struju, a s

octenom kiselinom arulja svijetli slabije jer je to slaba kiselina pa je djelomino disocirana (stupanj

disocijacije manji od 1 tj. neke estice su u otopini prisutne u obliku iona CH3OO i H+ a neke u obliku

molekula CH3COOH) i stoga njena otopina iste mnoinske koncentracije slabije provodi elektrinu

struju (jer ima manju mnoinsku koncentraciju iona), kae se da je slabi elektrolit.

B Spoj dva nemetala, a ostali su svi po jednog metala i nemetala (prema Paulingovim koeficijentima

elektronegativnosti, kovalentne su veze izmeu elemenata koji se po elektronegativnosti razlikuju zamanje od 1,9, ali naravno da ne treba znati koeficijente elektronegativnosti napamet).


158/239

158

C Vodikova veza je nekovalentna veza izmeu atoma vodika kovalentno vezanog uz neki

elektronegativni atom (F, O ili N) i nekog drugog elektronegativnog atoma (koji ima na sebi nevezni

elektronski par). Oznaava se s tri crtice. To je najjaa vrsta meumolekulskih privlanih sila (moe

biti i meu razliitim dijelovima iste molekule).

B Najelektronegativniji elementi najlake primaju elektrone (tvore anione), to su elementi koji

imaju veliku prvu energiju ionizacije (teko otputaju elektron) i veliki elektronski afinitet (anioni im

teko otputaju elektron, dakle atomi ga lako primaju). Elektronegativnost se kroz periodni sustav

mijenja priblino obrnuto nego veliina atoma (elektronegativnost je najvea gore desno, a najmanja

dolje lijevo). Plemeniti plinovi (18. skupina) ne tvore dovoljno spojeva da bi im se odredila

elektronegativnost. Najelektronegativniji kemijski element je fluor.

D

(uglate zagrade [] znae ravnotene koncentracije tj. koncentracije pri mjerenju, a indeks 0 znai

poetne koncentracije)

[A] = [H+] = 10pH mol/dm3 = 103,7 mol/dm3 = 2 104 mol/dm3


159/239

159

9%N9 2 1 0%G mol/dm-1 1 0%- mol/dm- 0,2

D MgF2

B Tekuina rasprena u tekuini je emulzija (npr. majoneza ulje u vodi).

C


160/239

160

D Katalizatori omoguuju mehanizam reakcije (niz koraka najee meumolekulskih sudara

kako se reakcija doista odvija) za iji je energetski najzahtjevniji korak potrebna manja energija nego

za energetski najzahtjevniji korak nekatalizirane reakcije, a to je manja potrebna energija, to je vea

ansa da e estice pri sudaru imati dovoljnu energiju za reakciju, pa pri veem udjelu

meumolekulskih sudara dolazi do reakcije i stoga je reakcija ukupno bra.

C Amonijak je NH3 (jedna molekula amonijaka sastoji se od jednog atoma duika i tri atoma vodika)

pa se pri njegovom nastanku mnoine (odnosno brojnosti estica) duika i amonijaka moraju odnositi

n(N2) : n(H2) = 1 : 3, a volumeni plinova pri istim uvjetima (tlaku i temperaturi) odnose se jednako kao

njihove mnoine (prema opoj plinskoj jednadbipV= nRT).

A Omjer broja atoma isti je kao omjer mnoina (mnoina je brojnost podijeljena s Avogadrovom

konstantom) pa izraunamo mnoine iz n = m/Mn(H) : n(O) = 4 g / (1 g/mol) : 64 g / (16 g/mol) = 4

mol : 4 mol = 1 : 1.


161/239


162/239


163/239

163

A Ionski produkt vode je umnoak ravnotenih koncentracija H+ i OH tj. konstanta ravnotee za

reakciju H2O H+ + OH (u koju se ne uraunava koncentracija H2O) i pri 25C u svakoj vodenoj

otopini iznosi 1014 mol2 dm6 (kao i druge konstante ravnotee u otopinama, ovisi samo o

temperaturi).

B Ako zagrijavanjem zasiene otopine dolazi do taloenja, znai da se topljivost smanjuje

poveanjem temperature (usput, to se dogaa ako je otapanje jako egzotermno).

D Crveni lakmus poplavi u lunatoj otopini, kakva je vodena otopina amonijaka (a plavi lakmuspocrveni u kiseloj otopini). Ocat je kiseo (octena kiselina) pa bi u njemu plavi lakmus pocrvenio, a

voda i etanol su (priblino) neutralni pa u njima nijedan lakmus ne bi promijenio boju.


164/239

16

Documents

Zadaci iz kemije za pripremu