Pytania na konkurs chemiczny kwiecień, 2013
Transkrypt
Pytania na konkurs chemiczny kwiecień, 2013
Zagadnienia do Konkursu Akademii Ciekawej Chemii - 2012/2013 Konkurs odbędzie się 17 kwietnia 2013 Termin 1: 24 października Wykład nr 1 – prof. Małgorzata Jóźwiak Ciepło znane i nieznane 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Co to jest temperatura? Jakie są znane skale temperatur i co było podstawą do ich skonstruowania? Co to jest energia? Jakie są podstawowe rodzaje energii i ich składowe? O czym mówi zasada zachowania energii? Czym się róŜni wymiana energii od konwersji energii? Podać przykłady. Wymienić i scharakteryzować typy układów. Co to jest ciepło i jakie są skutki dostarczenia ciepła do układu? Co to jest ciepło właściwe? W jakim przypadku proces rozpuszczania jest egzotermiczny a w jakim przypadku proces rozpuszczania jest endotermiczny? Co to jest entalpia reakcji i jak moŜna ją policzyć? Czym się róŜni parowanie od wrzenia? W jaki sposób szybkość reakcji zaleŜy od temperatury? Odpowiedź proszę uzasadnić. Termin 2: 14 listopada Wykład nr 2: dr Arkadiusz Kłys O mydle i o innych kosmetykach - Środki powierzchniowo czynne 1. Co to jest mydło? 2. Jaki związek jest obecnie najpopularniejszym detergentem? Opisz jego wady i zalety. 3. Czy mydło dobrze myje w "twardej" wodzie - odpowiedź uzasadnij lub zilustruj równaniem reakcji. 4. Oblicz ile cm3 1M NaOH naleŜy uŜyć w celu zemulgowania 10g tłuszczu będącego di-stearynianem-mono-palmitynianem-glicerolu. Napisz odpowiednie równanie reakcji. (wzór sumaryczny kwasu stearynowego - C18H36O2, wzór sumaryczny kwasu palmitynowego C16H32O2) 5. Najpopularniejszy obecnie detergent - laurylosiarczan sodu otrzymuje się w reakcji alkoholu dodecylowego ze stęŜonym kwasem siarkowym(VI), a następnie zobojetnienie powstałego produktu przy pomocy 3M roztworu NaOH. Oblicz ile naleŜy uŜyć roztworu NaOH w tym celu jeŜeli do pierwszej reakcji uŜyto 9,3 kg alkoholu dodecylowego, oraz 6 kg stęŜonego kwasu siarkowego. (wzór sumaryczny alkoholu dodecylowego - C12H26O) 6. Co to jest liczba kwasowa tłuszczu oraz liczba zmydlania? Jaka jest zaleŜność pomiędzy tymi wartościami. Termin 3: 12 grudnia Wykład nr 3 – dr Emilia Obijalska Barwy w chemii 1. 2. Wyjaśnij pojęcie: chromofor i auksochrom. Narysuj wzory trzech dowolnie wybranych chromoforów występujących w związkach organicznych. 3. 4. 5. 6. 7. Jak nazywa się pomarańczowy barwnik występujący w marchewce? Narysuj ogólny schemat reakcji otrzymywania barwników azowych. Wyjaśnij róŜnice między substancją barwną i barwnikiem Wyjaśnij pojęcie: szereg spektrochemiczny ligandów Jakiego typu przejścia elektronowe są odpowiedzialne za niebieską barwę jonów Cu2+ w roztworach wodnych a jakie za fioletową jonów manganianowych(VII)? Termin 4: 16 stycznia Wykład nr 4 – dr Sławomir Domagała Od baterii z Bagdadu do nowoczesnych ogniw paliwowych 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Wyjaśnij róŜnicę między ogniwem pierwotnym i wtórnym. Opisz budowę oraz przedstaw równania reakcji zachodzących w ogniwie Daniela. Wyjaśnij pojęcia: utleniacz, reduktor, utlenianie, redukcja oraz wskaŜ na wzajemne związki między nimi. Zapisz równanie Nernsta oraz wyjaśnij jaką zaleŜność opisuje to równanie. Wyjaśnij na dowolnym przykładzie powstawanie siły elektromotorycznej w ogniwach galwanicznych. Jakie procesy chemiczne przebiegają podczas ładowania i rozładowania akumulatora kwasowo-ołowiowego? (przedstaw równania reakcji tych procesów). Na dowolnym przykładzie wyjaśnij zasadę działania ogniwa paliwowego. Termin 5: 06 lutego Wykład nr 5: dr Stanisław Porwański Kilka słów o cukrach, czyli chemia słodkiego smaku 1. 2. 3. 4. 5. 6. Ile gramów węgla moŜna otrzymać z 1,3 mola glukozy? Który z wymienionych cukrów (sacharoza, laktoza, ryboza) ma właściwości redukujące, odpowiedź uzasadnij. Co oznacza termin glikozyd? Podaj przykład takiego związku. Co oznacza duŜa litera D w nazwie cukru? Dlaczego celuloza nie jest trawiona przez człowieka? Jaką minimalną liczbę atomów węgla musi zawierać molekuła związku, aby moŜna było zaliczyć go do rodziny sacharydów? Termin 6: 13 marca Wykład nr 6: dr Paweł Krzyczmonik Tlen – pierwiastek Ŝycia – czy zawsze ? 1. 2. 3. 4. 5. Wyjaśnij róŜnice w budowie elektronowej tlenu w stanie podstawowym i w stanie wzbudzonym. Napisz równia chemiczne przedstawiające negatywny wpływ freonu na warstwę ozonową. W pojemniku o objętości 10 dm3 znajduje się mieszanina gazów o składzie 63% N2, 32% O2 i 5% Ar. Ciśnienie wynosi 1550 hPa, a gęstość mieszaniny 1,2350g/dm3. Oblicz ciśnienia cząstkowe poszczególnych gazów tworzących mieszaninę. Które z wymienionych cząstek moŜna zaliczyć się do reaktywnych form tlenu (RFT): + .. . H2O2, H , OH , O2 , O3, H2O, OH , HO2 Napisz reakcje chemiczne składające się na tzw. cykl ozonowy. 6. Wykonano elektrolizę wody przepuszczając przez 90 min prąd o natęŜeniu 7A, Oblicz jaką ilość metanu moŜna spalić przy uŜyciu wydzielonego w czasie elektrolizy tlenu. (Obliczenia przeprowadzić dla procesu całkowitego spalania). Termin 7: 10 kwietnia Wykład nr 7 – dr Paweł Urbaniak O kompleksach bez kompleksów 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Oblicz wielkość i znak ładunku atomów centralnych w następujących związkach lub jonach kompleksowych: [Cr(NH3)6]Cl3; PtCl42-; Co(CN)63-; [Fe(H2O)6]SO4; [Ag(NH3)2]NO3. Napisz koordynacyjny wzór strukturalny podanych niŜej związków kompleksowych: Fe(C2O4)33-, Co(NH3)63+; FeCl42-; Napisz wzory związków kompleksowych oraz podaj ich nazwy na podstawie podanych niŜej informacji: a) atom centralny – miedź na +2 stopniu utleniania, ligandy - jony chlorkowe, liczba koordynacyjna 4; b) atom centralny nikiel na +2 stopniu utleniania, ligandy – cząsteczki amoniaku; liczba koordynacyjna 6. Napisz równania reakcji dysocjacji elektrolitycznej następujących soli kompleksowych: [Cr(NH3)6]Cl3; [Co(NH3)6]SO4; K2[NiBr4]; Ca2[Fe(CN)6]; Zawartość jonów magnezowych i wapniowych w wodzie moŜna oznaczać miareczkując badany roztwór przy uŜyciu roztworu EDTA (C10H16N2O8) o dokładnie znanym stęŜeniu. EDTA tworzy bezbarwne kompleksy zarówno z jonami magnezu jak i wapnia. W obu przypadkach składy powstających kompleksów są jednakowe: jeden jon metalu łączy się z jedną cząsteczką EDTA. Aby dokładnie wyznaczyć objętość w punkcie końcowym miareczkowania naleŜy uŜywać tzw. wskaźników, jednocześnie odpowiednio dobierając pH roztworu. W momencie dodania stechiometrycznej ilości EDTA, roztwór zawierający wskaźnik zmienia swoją barwę. Na tej podstawie moŜna obliczyć zawartość jonów magnezu lub wapnia w badanym roztworze. Pobrano próbkę 50 ml wody. Podzielono ją na dwie równe części. Aby oznaczyć sumaryczną zawartość magnezu i wapnia połowę pobranej próbki zmiareczkowano w środowisku buforu amonowego, stosując jako wskaźnik czerń eriochromową T. ZuŜyto 12 ml 0,02 mol/dm3 roztworu EDTA. W pozostałej części pobranej próbki oznaczono wapń, miareczkując ją tym samym roztworem EDTA, stosując wskaźnik kalces w środowisku o pH=12. Do zmiany barwy zuŜyto 8 ml EDTA. Podaj zawartość jonów wapnia oraz zawartość jonów magnezu w badanej wodzie wyraŜone w mg jonów metalu na 1 dm3 próbki. Oblicz ułamek molowy jonów Ca2+ w roztworze o stęŜeniu wolnych cząsteczek liganda EDTA 0,005 mol/dm3. Stała trwałości kompleksu Ca(EDTA) wynosi 2x109. Do 100 cm3 roztworu azotanu(V) wapnia o stęŜeniu 0,02 mol/dm3 wprowadzono 73 mg EDTA. Oblicz stęŜenie wolnych jonów wapnia w roztworze. Stała trwałości kompleksu Ca(EDTA) wynosi 2x109. Rozwiązując zadanie uwzględnić wyłącznie równowagę tworzenia kompleksu jonów wapnia z EDTA.