Test diagnostyczny – Poziom 2

Test diagnostyczny – Poziom 2

Test z poziomu I można znaleźć tutaj :  Test diagnostyczny – Poziom 1

Zrobienie testu, który pokrywałby w miarę cały materiał jest w miarę łatwe w przypadku materiału gimnazjalnego, jednak w przypadku liceum rozszerzonego mija się z celem. Dlatego też nie jest to test, który służyłby holistycznemu sprawdzeniu wiedzy z liceum, a jedynie trafia w wycinki wiedzy, która na OlChemie mogłaby się przydać (również podczas czytania odpowiednich podręczników akademickich ukierunkowanych na przygotowanie do Olimpiady Chemicznej).

Chemia ogólna i nieorganiczna : 

 

Pytanie 1  –   (6 pkt)

  • podaj wzór sumaryczny związku, który powstanie w wyniku reakcji fluoru z tlenem i nazwij produkt.
  • wyjaśnij dlaczego reguła krzyżowa ,,nie działa” w tlenku  Fe_{3}O_{4}
  • odnośnie nadtlenku wodoru :
    • podaj jego wzór sumaryczny
    • *narysuj budowę przestrzenną
    • podaj stopnie utlenienia obu pierwiastków
    • jak nazywa się 3% roztwór nadtlenku wodoru? Wymień jedno jego powszechne zastosowanie.

Pytanie 2  –   (3 pkt)

Wymień po jednym tlenku

  • kwasowym
  • zasadowym
  • amfoterycznym

i napisz ich reakcję (jeśli reagują) z wodą, a dla tlenku amfoterycznego dodatkowo z wodorotlenkiem potasu.

Pytanie 3  –   (2 pkt)

Jakie właściwości kwasowo-zasadowe wykazuje wodorotlenek glinu? Udowodnij swoją odpowiedź odpowiednim równaniem reakcji.

Pytanie 4  –   (4 pkt)

Dokończ równania reakcji (jeśli reakcja nie zachodzi to zaznacz X) :

  1. Cl_{2} + H_{2}O \rightarrow
  2. CrO + HF \rightarrow
  3. Al_{2}O_{3} + HNO_{3} \rightarrow
  4. Mg(OH)Cl + HCl \rightarrow
  5. Cu + HCl
  6. Cu + H_{2}SO_{4 \ (st)} \rightarrow
  7. Cu + HNO_{3 \ (rozc)} \rightarrow
  8. NaHCO_{3} \xrightarrow{T}

Pytanie 5  –   (5 pkt)

  • ile cząsteczek znajduje się w 2 milimolach  CO_{2} ?
  • oblicz masę azotanu (III) potasu otrzymanego w wyniku rozkładu 0,5 mola azotanu (V) potasu
  • oblicz gęstość wodoru w warunkach normalnych
  • oblicz objętość  CO_{2}   odmierzoną w warunkach normalnych, jeśli wiadomo, że gaz ten powstał ze spalenia 16 g węgla.
  • jaką objętość zajmie 5 moli tlenu odmierzonego w temperaturze  T = 20 ^{\circ} C   i pod ciśnieniem  p = 1013 \ hPa

Pytanie 6 –   (6 pkt)

  • oblicz masę  KOH   zawartą w  0,5 \ dm^{3}   roztworu o stężeniu  3M
  • 3  \ dm^{3}   0,5-molowego roztworu  KNO_{3}   rozcieńczono wodą do objętości 5 \ dm^{3}   . Oblicz stężenie molowe nowego roztworu.
  • oblicz stężenie molowe 98-procentowego roztworu kwasu siarkowego (VI) o gęstości  1,84 \frac{g}{cm^{3}}
  • przeprowadzono reakcję 10 gram  NaOH   z  14 gram  HNO_{3} . Oblicz ile gram soli powstało.
  • oblicz masę  FeCl_{3} \cdot 6H_{2}O   jaką należy odważyć w celu otrzymania 150 g 12-procentowego roztworu chlorku żelaza (III)
  • oblicz masę wodorotlenku miedzi, który powstanie w wyniku reakcji 30 gram  CuSO_{4} \cdot 5H_{2}O   z wodnym roztworem wodorotlenku sodu

Pytanie 7  –   (2 pkt)

Dokończ równania przemiany alfa (dla atomu :  ^{238}_{92}U ) oraz beta (dla atomu :  ^{234}_{90}Th )

Pytanie 8  –   (1 pkt)

Zapisz konfigurację elektronową dla atomu chromu w konwencji  1s^{2} \ 2s^{2}   itd

Pytanie 9  –   (2 pkt)

Wyjaśnij na dowolnym przykładzie czym jest wiązanie koordynacyjne.

Pytanie 10  –   (12 pkt)

Dla każdego związku określ kształt, narysuj wzór elektronowy oraz określ typ hybrydyzacji i powiedz czy cząsteczka będzie polarna :

  • H_{2}O
  • CCl_{4}
  • CS_{2}
  • CH_{2}O
  • SO_{2}
  • HCN

Pytanie 11  –   (2 pkt)

Określ, która cząsteczka jest trwalsza i dlaczego?

  • PCl_{3}   czy  PCl_{5}
  • NH_{3}   czy  NI_{3}

Pytanie 12  –   (2 pkt)

Wyjaśnij dlaczego tlenek azotu (IV) ulega reakcji dimeryzacji. Podaj równanie tej reakcji.

Pytanie 13  –   (2 pkt)

Wyjaśnij dlaczego chlor jest bardziej lotny od bromu oraz dlaczego woda jest cieczą, a metan gazem?

Pytanie 14  –   (1 pkt)

Dla reakcji o równaniu kinetycznym w postaci  v = k[HI]^{2}   określ rząd reakcji oraz jednostkę stałej szybkości.

Pytanie 15  –   (2 pkt)

Stała szybkości izomeryzacji cyklopropanu do propenu, która należy do reakcji I rzędu wynosi  k = 1,5 \cdot 10^{-4} \frac{1}{s} . Do reakcji użyto 10 g cyklopropanu. Po jakim czasie masa tego cyklopropanu zmaleje do 2 g?

Pytanie 16  –   (2 pkt)

Oblicz entalpię reakcji :

4Fe + 3O_{2} \rightarrow 2Fe_{2}O_{3}

na podstawie wartości entalpii dla następujących procesów :

(1) : \ 2Fe + O_{2} \rightarrow 2FeO  \  \ \ \Delta H_{1} = -266,5 \frac{kJ}{mol \ FeO}

(2) : \ 4FeO + O_{2} \rightarrow 2Fe_{2}O_{3}  \  \ \ \Delta H_{2} = -289,1 \frac{kJ}{mol \ Fe_{2}O_{3}}

Pytanie 17  –   (1 pkt)

Oblicz standardową entalpię reakcji spalania amoniaku :

4NH_{3} + 5O_{2} \rightarrow 4NO + 6H_{2}O

na podstawie entalpii tworzenia wynoszących :  \Delta_{tw}(NH_{3}) = -45,94 \frac{kJ}{mol}   ;  \Delta_{tw}(NO) = 91,27 \frac{kJ}{mol}   ;  \Delta_{tw}(H_{2}O) = -285,83 \frac{kJ}{mol}

Pytanie 18  –   (2 pkt)

Dla reakcji rozkładu jodowodoru (wszystkie reagenty w stanie gazowym) :

2HI \leftrightarrow H_{2} + I_{2}

o stężeniach początkowych  c_{HI} = 0,5 \ M   ,  c_{H_{2}} = 0,1 \ M   ,  c_{I_{2}} = 0,2 \ M

oblicz stężenia każdego reagenta w stanie równowagi, jeśli stała równowagi wynosi  K = 2

Pytanie 19  –   (2 pkt)

Podaj 4 sposoby przesunięcia w prawo położenia równowagi egzotermicznej reakcji utleniania tlenku azotu (II) do tlenku azotu (IV).

Pytanie 20  –   (3 pkt)

Oblicz stężenie jonów wodorowych oraz cyjankowych w roztworze kwasu HCN o stężeniu 0,1 M , jeśli stała dysocjacji wynosi  K_{a} = 6,17 \cdot 10^{-10}   . Oblicz pH oraz stopień dysocjacji tego kwasu.

Pytanie 21  –   (2 pkt)

Oblicz rozpuszczalność chlorku srebra w wodzie, jeśli stała rozpuszczalności wynosi  K_{so} = 1,6 \cdot 10^{-10}

Pytanie 22  –   (1 pkt)

Zapisz równanie reakcji hydrolizy dla octanu sodu oraz chlorku sodu.

Pytanie 23  –   (1 pkt)

Mieszaninę  CH_{3}COOH + CH_{3}COONa   , nazywamy roztworem …………..   który ma właściwości…..

Pytanie 24  –   (2 pkt)

Określ stopnie utlenienia dla :

  • atomów węglaCH_{3}CH(Cl)COOH
  • chromuCr_{2}O_{7}^{2-}

Pytanie 25  –   (8 pkt)

Zbilansuj reakcje (i uzupełnij brakujące reagenty) :

  • K_{2}Cr_{2}O_{7} + H_{2}O + S \rightarrow Cr_{2}O_{3} + SO_{2} + KOH 
  • Mn^{3+} + I^{-} + H_{2}O \rightarrow Mn^{2+} + IO_{3}^{-} + H^{+}
  • KMnO_{4} + K_{2}SO_{3} + H_{2}SO_{4} \rightarrow
  • Fe^{2+} + Ag \rightarrow Fe + ...
  • K_{2}Cr_{2}O_{7} + KI + H_{2}SO_{4} \rightarrow    * dla tej reakcji dodatkowo zapisz reakcje połówkowe (w formie jonowej skróconej)
  • CH_{3}CH_{2}CH_{2}OH + KMnO_{4} + H_{2}SO_{4} \rightarrow CH_{3}COOH + ...

Chemia organiczna : 

 

Pytanie 26  –   (3 pkt)

Nazwij lub narysuj węglowodór :

  • Znalezione obrazy dla zapytania 3-etyl-2 4-dimetylhexan
  • 2,2,4-trimetyloheks-3-en
  • Znalezione obrazy dla zapytania 2,55-trimethylhex-2-ene

Pytanie 27  –   (4 pkt)

Dokończ następujące reakcje (nie trzeba bilansować) :

  • propen + HCl
  • but-2-en +  H_{2}O \slash H^{+}
  • chloroeten  \xrightarrow{katalizator, \ temp. \ cisnienie}
  • etyn + woda (jaki musi być katalizator?)

Pytanie 28  –   (2 pkt)

Przedstaw schemat reakcji nitrowania toluenu – narysuj wszystkie możliwe produkty takiej reakcji. Jak nazywa się ten typ reakcji?

Pytanie 29  –   (4 pkt)

Podaj produkty reakcji :

  • chloroetanu z wodorotlenkiem sodu
    • w obecności wody jako rozpuszczalnika
    • w obecności alkoholu jako rozpuszczalnika
  • propan-2-olu z tlenkiem glinu w podwyższonej temperaturze
  • glicerolu z kwasem azotowym – jak nazywa się produkt tej reakcji

Pytanie 30  –   (3 pkt)

Uszereguj związki (etanol, kwas octowy i fenol) w kolejności od najmniejszej wartości  pK_{a}   Który z tych związków będzie reagował z :

  • sodem
  • wodorotlenkiem sodu
  • wodorowęglanem sodu

Pytanie 31  –   (2 pkt)

Czy fenol odbarwia wodę bromową? Napisz równanie reakcji. 

Pytanie 32  –   (6 pkt)

Podaj dwie próby, które umożliwią odróżnienie ketonu od aldehydu. Zapisz pełne schematy reakcji (dla przykładowego ketonu lub aldehydu) oraz opisz obserwacje towarzyszące tym próbom.

Pytanie 33  –   (1 pkt)

Własności emulgujące mydła są związane z budową jego cząsteczki. Każde mydło składa się z części niepolarnej, która jest nazywaną częścią ……   oraz z części polarnej czyli ……

Pytanie 34  –   (2 pkt)

Określ czy dany związek jest chiralny i uzasadnij swoją odpowiedź :

  • C_{6}H_{5}CH(Cl)CH_{3}
  • CH_{2}=C(Cl)CH_{3}

Pytanie 35  –   (1 pkt)

Podana niżej para związków jest w przedstawiona we wzorze …  i jest to para ….

Znalezione obrazy dla zapytania d-threose   Znalezione obrazy dla zapytania l-threose fischer

a) Hawortha ,  enancjomerów

b) Fischera, enancjomerów

c) Hawortha, diasteroizomerów

d) Fischera, diasteroizomerów

Pytanie 36  –   (6 pkt)

Zadanie będzie dotyczyło poniższego cukru:

Znalezione obrazy dla zapytania L-glucose fischer

a) podaj jego nazwę

b) czy należy do szeregu D czy L ?

c) czy należy do cukrów redukujących?

d) narysuj ten cukier w projekcji Hawortha (z sześcioczłonowym pierścieniem) – jakie są wówczas dwa możliwe stereoizomery?

Pytanie 37  –   (2 pkt)

Czym jest struktura II– oraz III-rzędowa białek?

Pytanie 38  –   (3 pkt)

Do jakich związków zaklasyfikujesz pirydynę (wzór poniżej). Czy pirydyna będzie miała gorszą czy lepszą rozpuszczalność w wodzie niż benzen – czemu? Dlaczego pirydynę nazywa się zasadą azotową?

Znalezione obrazy dla zapytania pirydyna

Pytanie 39  –   (5 pkt)

  • Czym się różni nukleotyd od nukleozydu? 
  • Co składa się na wiązanie N-glikozydowe?
  • Wymień dwie zasady purynowe i dwie zasady pirymidynowe. Jak w łatwy sposób odróżnić obie zasady na podstawie wzoru strukturalnego?

Pytanie 40  –   (2 pkt)

Dlaczego ATP pełni w organizmie funkcje substancji magazynującej i transportującej energię?


Chemia ogólna i nieorganiczna : 

 

Zadanie 1

  • \frac{1}{2}O_{2} + F_{2} \rightarrow OF_{2}    *należy oczywiście pamiętać o różnicy elektroujemności i dlatego jest to fluorek tlenu, a nie tlenek fluoru.   (1 pkt)
  • reguła krzyżowa nie działa w przypadku magnetytu  Fe_{3}O_{4}    , ponieważ w istocie to sumaryczny zapis dwóch tlenków, z których on się składa, a dla każdego z nich reguła krzyżowa oczywiście działa.  Fe_{3}O_{4} = Fe_{2}O_{3} \cdot FeO     (1 pkt)
  • nadtlenek wodoru :
    • wzór sumaryczny :  H_{2}O_{2}    (0,5 pkt)
    • budowa przestrzenna :  Niepodpisana grafika związku chemicznego; prawdopodobnie struktura chemiczna bądź trójwymiarowy model cząsteczki*tak zwana budowa ,,otwartej książki”   (2 pkt)
    • stopnie utlenienia : dla atomu wodoru (+I ) , dla atomu          tlenu (-I)    (0,5 pkt)
    • 3% roztwór to oczywiście ,,woda utleniona” – ma/miała zastosowanie do płukania ran, ale generalnie odchodzi się od tego preparatu. Przy okazji – 30% roztwór nazywa się perhydrolem.  (0,5 pkt za podanie nazwy + 0,5 pkt za podanie przykładowego zastosowania)

Zadanie 2

  • kwasowym  –  SO_{3}
    • SO_{3} + H_{2}O \rightarrow H_{2}SO_{4}
  • zasadowymK_{2}O
    • K_{2}O + H_{2}O \rightarrow 2KOH
  • amfoterycznym  –  Al_{2}O_{3}
    • tlenki amfoteryczne nie reagują z wodą.
    • Al_{2}O_{3} + 2KOH \rightarrow 2KAlO_{2}  + H_{2}O
    • lub  Al_{2}O_{3} + 6KOH \rightarrow 2K_{3}AlO_{3}  + 3H_{2}O

0,5 pkt za podanie każdego tlenku + 0,5 pkt za każdą reakcję 

Zadanie 3

Jest to wodorotlenek amfoteryczny. Reaguje z mocnymi kwasami i zasadami :

  • Al(OH)_{3} + KOH \rightarrow K[Al(OH)_{4}]    *lub kompleks o  LK = 6
  • 2Al(OH)_{3} + 3H_{2}SO_{4} \rightarrow Al_{2}(SO_{4})_{3} + 6H_{2}O

1 pkt za sklasyfikowanie jako wodorotlenek amfoteryczny oraz 1 pkt za podanie równań reakcji. 

Zadanie 4

  1. Cl_{2} + H_{2}O \rightarrow  HCl + HClO    *jest to tak zwana reakcja dysproporcjonacji 
  2. CrO + 2HF \rightarrow CrF_{2} + H_{2}O
  3. Al_{2}O_{3} + 6HNO_{3} \rightarrow  2Al(NO_{3})_{3} + 3H_{2}O
  4. Mg(OH)Cl + HCl \rightarrow MgCl_{2} + H_{2}O
  5. reakcja nie zachodzi – miedź leży poniżej wodoru w szeregu elektrochemicznym.
  6. Cu +2 H_{2}SO_{4 \ (st)} \rightarrow CuSO_{4} + SO_{2} + 2H_{2}O 
  7. 3Cu + 8HNO_{3 \ (rozc)} \rightarrow  3Cu(NO_{3})_{2} + 2NO + 4H_{2}O
  8. 2NaHCO_{3} \xrightarrow{T} Na_{2}CO_{3} + CO_{2} + H_{2}O

0,5 pkt za każdą reakcję.

Zadanie 5

  • 12,04 \cdot 10^{20}   cząsteczek  CO_{2}
  • 42,5 \ g  \ KNO_{2}
  • d_{H_{2}} = 0,09 \frac{g}{dm^{3}}
  • V_{CO_{2}} = 29,9 \ dm^{3}
  • V_{O_{2}} = 120 \ dm^{3}

1 pkt za każdy podpunkt. 

Zadanie 6

  • m_{KOH} = 84 \ g
  • c = 0,3 \frac{mol}{dm^{3}}
  • c = 18,4 \frac{mol}{dm^{3}}
  • m = 18,9 \ g
  • m = 30 \ g
  • m = 11,8 \ g

1 pkt za każdy podpunkt. 

Zadanie 7

  • ^{238}_{92}U \xrightarrow{\alpha} \ ^{234}_{90}Th + ^{4}_{2}He
  • ^{234}_{90}Th \xrightarrow{\beta} \   ^{234}_{91}Pa + e^{-}

1 pkt za każdy podpunkt.

Zadanie 8

W przypadku chromu należy pamiętać o zjawisku promocji –  korzystniejsze energetycznie jest wypełnienie orbitali  3d   kosztem elektronu 4s.

_{24}Cr \ : \  1s^{2} \ 2s^{2} \ 2p^{6} \ 3s^{2} \ 3p^{6} \ 4s^{1} \ 3d^{5}

1 pkt za napisanie poprawnej konfiguracji, oczywiście z uwzględnieniem zjawiska promocji. 

Zadanie 9

Wiązanie koordynacyjne – to tak naprawdę rodzaj wiązania kowalencyjnego, które było już omawiane w poprzednim teście diagnostycznym (Zadanie 16)

Tutaj również chodzi o uwspólnienie elektronów, z tym że teraz jeden atom daje elektrony (dawca), a drugi je tylko bierze (biorca). Zatem oba elektrony będą pochodziły od jednego atomu (mówi się, że różnica pomiędzy wiązaniem kowalencyjnym vs koordynacyjnym jest bardziej formalna).

Po prostu w wiązaniu kowalencyjnym oba atomy potrzebują elektronów, więc dzielą się po równo, a w koordynacyjnym jeden z atomów ma już oktet elektronowy i oddaje elektrony innemu, potrzebującemu atomowi. Spójrzmy na przykład tlenku siarki (IV) :  SO_{2}

Atom siarki osiąga wymarzoną konfigurację oktetu elektronowego już po stworzeniu jednego wiązania podwójnego  S=O

I co teraz zrobić z drugim atomem tlenu – przecież on wciąż potrzebuje dwóch elektronów! I teraz do akcji wkracza wiązanie koordynacyjne, które oznacza się strzałką, która wychodzi z pary elektronowej (grot strzałki jest skierowany do atomu-biorcy, czyli tego, który tych elektronów potrzebuje i który je dostaje). Czyli w takim razie, siarka nie dostaje żadnych elektronów od tlenu, zatem siarka ciągle ma oktet i dzięki elektronom od siarki, tlen również ma oktet. Ale te dwa wiązania są formalnie inne. Zauważ też, że wiązanie koordynacyjne to też nie jest wiązanie jonowe : siarka użycza swoją wolną parę elektronową, ale nie oddaje żadnego elektronu z utworzeniem jonu. Spróbujmy sobie to wszystko podsumować na przykładzie :

Załóżmy, że chcesz zrobić z kolegą X założyć biznes (biznes = wiązanie). Do tego będą Wam potrzebne pieniądze (pieniądze = elektrony). Mamy trzy przypadki :

  • Ty oraz kolega X dajecie po równo pieniędzy – powstanie wiązanie kowalencyjne (uwspólnianie elektronów/pieniędzy).
  • Dajesz pieniądze koledze X, on zakłada biznes, a Ty nawet nie masz z niego zysków (oddanie elektronów przez jeden z atomów, a drugi je przyjmuje, czyli powstało wiązanie jonowe).
  • Ty dajesz pieniądze koledze X, a kolega X nie robi kompletnie nic, ale jesteście równymi partnerami (powstaje wiązanie koordynacyjne).

2 pkt za prawidłowy opis wiązania koordynacyjnego i prawidłowy przykład. 

Zadanie 10

  • H_{2}O
    • kształt : tetraedryczny
    • wzór elektronowy : Znalezione obrazy dla zapytania water electron structure
    • typ hybrydyzacji :  sp^{3}
    • polarność :  polarna
  • CCl_{4}
    • kształt : tetraedryczny
    • wzór elektronowy :  Znalezione obrazy dla zapytania CCL4 structure
    • typ hybrydyzacji :  sp^{3}
    • polarność : niepolarna (symetryczna budowa)
  • CS_{2}
    • kształt :  liniowy
    • wzór elektronowy :  Znalezione obrazy dla zapytania CS2 structure
    • typ hybrydyzacji :  sp
    • polarność :  niepolarna (symetryczna budowa)
  • CH_{2}O
    • kształt : trygonalny
    • wzór elektronowy :  Znalezione obrazy dla zapytania CH2O structure
    • typ hybrydyzacji :  sp^{2}
    • polarność :  polarna
  • SO_{2}
    • kształt : trygonalny
    • wzór elektronowy : patrz Zadanie 9
    • typ hybrydyzacji :  sp^{2}
    • polarność :  niepolarna (symetryczna budowa)
  • HCN
    • kształt : liniowy
    • wzór elektronowy :  Podobny obraz
    • typ hybrydyzacji :  sp
    • polarność :  polarna

2 pkt za każdą poprawną cząsteczkę, lub po 1 pkt jeśli 2/4 podpunkty wypełnione. 

Zadanie 11

  • *cząsteczka PCl_{5}   jest nietrwała, ponieważ atom fosforu wytwarza w niej 5 wiązań i nie zyskuje wówczas korzystnej struktury oktetu, co ma miejsce w przypadku cząsteczki PCl_{3} . Można przewidywać, że  PCl_{5}   będzie samoistnie rozpadał się w myśl reakcji :  PCl_{5} \rightarrow PCl_{3} + Cl_{2}
  • cząsteczka  NI_{3}   będzie mniej trwała, ponieważ atom azotu jest otoczony bardzo dużymi atomami jodu, co powoduje duże zatłoczenie steryczne, a tego problemu nie ma w cząsteczce amoniaku, bo azot jest otoczony bardzo małymi atomami wodoru.

2 pkt za pierwszy przykład oraz 1 pkt za drugi

Zadanie 12

2NO_{2} \rightarrow N_{2}O_{4}

Znalezione obrazy dla zapytania NO2 structure radical

Tlenek azotu (IV) jest reaktywny ponieważ jest rodnikiem – zawiera niesparowany elektron (zaznaczony na niebiesko).

1 pkt za równanie reakcji oraz 1 pkt za wyjaśnienie przyczyny reaktywności tlenku azotu. 

Zadanie 13

Chlor jest bardziej lotny od bromu, ponieważ ma od niego dużo mniejszą masę. W przypadku wody i metanu masy są niemalże identyczne, ale różnica tkwi w tym, że woda tworzy wiązania wodorowe, które sprawiają, że jej temperatura wrzenia jest dużo wyższa.

1 pkt za każde poprawne wyjaśnienie. 

Zadanie 14

Rząd reakcji wynosi  r = 2   , a jednostka stałej szybkości wynosi  \frac{dm^{3}}{mol \cdot s}

0,5 pkt za podanie rzędu reakcji oraz 0,5 pkt za jednostkę stałej szybkości. 

Zadanie 15

t \approx 10730 \ s = 2,98 \ h

2 pkt za poprawny wynik. 

Zadanie 16

\Delta H = -822,1 \frac{kJ}{mol \ Fe_{2}O_{3}}

2 pkt za poprawny wynik. 

Zadanie 17

\Delta H = -291,54 \frac{kJ}{mol}    *w przeliczeniu na jeden mol amoniaku

1 pkt za poprawny wynik. 

Zadanie 18

c_{HI} = 0,2   ,  c_{H_{2}} = 0,25    ,  c_{I_{2}} =0,35

*wartość ,,iksa” wynosi tutaj po rozwiązaniu równania kwadratowego :  x = 0,15    (druga wartość z równania kwadratowego również jest dodatnia i wynosi  x_{2} = 0,47   , ale nie ma sensu fizycznego, ponieważ wtedy ilość jodowodoru po reakcji byłaby na minusie.

2 pkt za poprawne wyniki. 

Zadanie 19

  1. dodanie tlenu lub tlenku azotu (II)
  2. usunięcie z mieszaniny reakcji tlenku azotu (IV)
  3. obniżenie temperatury
  4. zwiększenie ciśnienia mieszaniny reakcyjnej

0,5 pkt za każdą poprawną odpowiedź. 

Zadanie 20

[H^{+}] = [CN^{-}] = 7,86 \cdot 10^{-6} pH = 5,1     ;  \alpha = 0,00786 \%

3×1 pkt za poprawny wynik. 

Zadanie 21

R = 1,81 \cdot 10^{-4} g \slash 100 \ g \ H_{2}O

2 pkt za poprawny wynik. 

Zadanie 22

CH_{3}COONa + H_{2}O \rightarrow CH_{3}COOH + NaOH

Chlorek sodu nie ulega hydrolizie bo jest to sól mocnego kwasu oraz mocnej zasady.

0,5 pkt za reakcję dla octanu sodu oraz  0,5 pkt za wyjaśnienie braku hydrolizy dla chlorku sodu. 

Zadanie 23

Nazwiemy roztworem buforowym, który ma właściwości utrzymywania relatywnie stałego pH (po dodaniu niewielkich ilości zasady lub kwasu, a także wody).

0,5 pkt za każdą wypełnioną lukę. 

Zadanie 24

  • idąc od lewej strony :   -III ,  0 , +III
  • + VI

1 pkt za każdy podpunkt. 

Zadanie 25

  • 2K_{2}Cr_{2}O_{7} + 2H_{2}O + 3S \rightarrow 2Cr_{2}O_{3} + 3SO_{2} + 4KOH    (1 pkt)
  • 6Mn^{3+} + I^{-} + 3H_{2}O \rightarrow 6Mn^{2+} + IO_{3}^{-} + 6H^{+}   (1 pkt)
  • 2KMnO_{4} + 5K_{2}SO_{3} + 3H_{2}SO_{4} \rightarrow 2MnSO_{4} + 6K_{2}SO_{4} + 3H_{2}O    (1 pkt)
  • reakcja nie zajdzie – srebro jest poniżej żelaza w szeregu elektrochemicznym.   (1 pkt)
  • K_{2}Cr_{2}O_{7} + 6KI + 7H_{2}SO_{4} \rightarrow Cr_{2}(SO_{4})_{3} + 3I_{2} + 4K_{2}SO_{4} + 7H_{2}O (1 pkt)
    • reakcja utleniania :  2I^{-} \rightarrow I_{2} + 2e^{-}    (1 pkt)
    • reakcja redukcji :  Cr_{2}O_{7} + 14H^{+} + 6e^{-} \rightarrow 2Cr^{3+} + 7H_{2}O    (1 pkt)
  • 5CH_{3}CH_{2}CH_{2}OH + 4KMnO_{4} + 6H_{2}SO_{4} \rightarrow 5CH_{3}COOH + 4MnSO_{4} + 2K_{2}SO_{4} + 11H_{2}O    (1 pkt)

Chemia organiczna : 

Zadanie 26

  • 3-etylo-2,4-dimetyloheksan
  • Znalezione obrazy dla zapytania 2,55-trimethylhex-2-ene
  • 1,3,3-trimetylocykloheks-1-en

1 pkt za każdy podpunkt. 

Zadanie 27

  • CH_{3}CH=CH_{2} + HCl \rightarrow CH_{3}CH(Cl)CH_{3}   *jest to reakcja addycji, która przebiega zgodnie z regułą Markownikowa (atom wodoru przyłącza się do tego węgla, gdzie jest więcej atomów wodoru)
  • CH_{3}CH=CHCH_{3} + H_{2}O \xrightarrow{H^{+}} CH_{3}CH_{2}CH(OH)CH_{3}    *również jest to reakcja addycji, natomiast jony wodorowe (kwaśne środowisko) pełnią tutaj rolę katalizatora.
  • n ( CH_{2}=CHCl ) \xrightarrow{kat. \ T, \ p}   Znalezione obrazy dla zapytania pcv wzor *jest to reakcja polimeryzacji, a produktem jest tutaj PCV = polichlorek winylu
  • HC \equiv CH + H_{2}O \xrightarrow{H^{+} , \ Hg^{2+}}  [ CH_{2}=CHOH] \xrightarrow{samoistnie} CH_{3}CHO   *jest to jedna z trudniejszych reakcji. Addycja wody do alkenów przebiega w środowisku kwaśnym w obecności jonów rtęci (II). Z początku mamy addycję wody zgodnie z regułą Markownikowa (w tym przypadku akurat bez znaczenia) tak jak to było z alkenami. Powstaje wówczas enol, który samoistnie ulega przekształceniu do związku karbonylowego, tutaj do aldehydu.

1 pkt za każdy podpunkt. 

Zadanie 28

Nitrowanie oczywiście przeprowadza się z użyciem mieszaniny  nitrującej, która składa się z :  HNO_{3} + H_{2}SO_{4} . Możliwe są trzy produkty (zakładając reakcję monopodstawienia) – orto, meta oraz para. Ten typ reakcji to substytucja elektrofilowa (aromatyczna) (węglowodory aromatyczne nie ulegają reakcji addycji, ponieważ straciłyby swoją aromatyczność).

1,5 pkt za schemat reakcji (wraz z podaniem reagentów koniecznych do jej przeprowadzenia) oraz 0,5 pkt za podanie nazwy tego typu reakcji. 

Zadanie 29

Wystarczy podać same produkty reakcji – piękno zadań z chemii organicznej 🙂

  • chloroetan z  NaOH :
    • CH_{3}CH_{2}Cl + NaOH \xrightarrow{H_{2}O} CH_{3}CH_{2}OH + NaCl   1 pkt
    • CH_{3}CH_{2}Cl + NaOH \xrightarrow{alkohol} CH_{2}=CH_{2} + NaCl + H_{2}O   1 pkt
  • CH_{3}CH(OH)CH_{3} \xrightarrow{Al_{2}O_{3} , \ T} CH_{3}CH=CH_{2} + H_{2}O   1 pkt
  • Znalezione obrazy dla zapytania glicerol nitrating*powstały produkt to nitrogliceryna (triazotan (V) glicerolu)  1 pkt

Zadanie 30

Zadanie pośrednio dotyczy oceny kwasowości tych związków. Najbardziej kwasowy jest kwas octowy, potem fenol i na końcu etanol. Taka sama będzie również kolejność jeśli chodzi o ułożenie od najmniejszej wartości pK_{a} (czyli kwas octowy ma najmniejsza wartość, a etanol największą).

  • z sodem reagują wszystkie te związki (wydziela się wodór)
  • z wodorotlenkiem sodu nie reaguje etanol, a kwas octowy i fenol reagują
  • z wodorowęglanem reaguje tylko kwas octowy (wydziela się tlenek węgla)

1 pkt za prawidłową kolejność oraz 2 pkt poprawne podanie, które związki reagują, a które nie. 

Zadanie 31

Tak, odbarwia, pomimo, że nie jest alkenem/alkinem (bo to typowa próba na obecność wiązania podwójnego C=C ). Grupa hydroksylowa bardzo mocno aktywuje pierścień benzenowy i reakcja ta nawet nie wymaga zastosowania katalizatora typu  FeBr_{3}   jak to ma miejsce w bromowaniu benzenu (który wody bromowej dlatego nie odbarwia). Mało tego! Fenol jest tak reaktywny, że ciężko taką reakcję zatrzymać do przyłączeniu tylko jednego atomu bromu i dołączają się aż 3 atomy!

Znalezione obrazy dla zapytania phenol + bromine

1 pkt za stwierdzenie, że odbarwia wodę bromową oraz 1 pkt za równanie reakcji. 

Zadanie 32

  • próba Tollensa : reakcji tej ulegają pozytywnie aldehydy, natomiast ketony nie reagują. Polega na dodaniu tlenku srebra rozpuszczonego w amoniaku. Funkcjonują dwa zapisy próby Tollensa  :
    • uproszczony zapisRCHO + Ag_{2}O \rightarrow RCOOH + 2Ag \downarrow     * zapis ten jest mniej dokładny, ponieważ tlenek srebra jest nierozpuszczalny w wodzie, dlatego tlenek ten rozpuszcza się w amoniaku, z utworzeniem dobrze już rozpuszczalnego kompleksu srebra  [Ag(NH_{3})_{2}]OH
    • rzeczywisty (dokładniejszy ) :  RCHO + 2Ag(NH_{3})_{2}OH \rightarrow RCOONH_{4} + 3NH_{3} + H_{2}O + 2Ag \downarrow 
    • efektem wizualnym pozytywnej próby Tollensa jest tworzące się na ściankach próbówki tzw. lustro srebrne
    • Znalezione obrazy dla zapytania ag mirror tollens
  • próba Trommera : tutaj bardzo podobnie, pozytywnej próbie ulegają aldehydy, a ketony nie. I analogicznie funkcjonują dwa zapisy próby Trommera  :
    • zapis uproszczonyRCHO + 2CuO \rightarrow RCOOH + Cu_{2}O \downarrow
    • zapis dokładniejszyRCHO + 2Cu(OH)_{2} + NaOH \rightarrow RCOONa + Cu_{2}O \downarrow + 3H_{2}O
    • efektem wizualnym pozytywnej próby Trommera jest strącający się osad tlenku miedzi o barwie czerwonej (ceglastoczerwonej). Sam aldehyd dodaje się do wodorotlenku miedzi, który jest niebieski (czyli mamy zmianę barwy z niebieskiej na czerwoną).

1 pkt za każdą próbę, 1 pkt za każdą reakcję , 1 pkt za każdą obserwację

Zadanie 33

Hydrofobowa oraz hydrofilowa. Istnienie obu tych grup w mydle odpowiadają za jego właściwości czyszczące. Sam proces emulgacji tłuszczu polega na rozdzieleniu go na niewielkie kropelki.

0,5 pkt za każdą wypełnioną lukę. 

Zadanie 34

  • Tak, atom węgla połączony z chlorem jest asymetryczny, ponieważ zawiera cztery różne podstawniki, co sprawia że cała cząsteczka jest chiralna.
  • Nie – tutaj brak atomu węgla, który byłby asymetryczny.

0,5 pkt za każdą poprawną odpowiedź  , 0,5 pkt za każde uzasadnienie

Zadanie 35

Prawidłowa odpowiedź : d)  . Jest to oczywiście projekcja Fischera, a same związki są diastereoizomerami. Nie są enancjomerami, ponieważ nie są swoimi lustrzanymi odbiciami (gdyby obie grupy OH były po przeciwnych stronach, to wtedy byśmy mieli enancjomery).

Zadanie 36

a) jest to oczywiście glukoza.

b) należy do szeregu D.

c) tak, należy

d) możliwe są dwa anomery : alfa oraz beta. Poniżej narysowana jest forma alfa

Znalezione obrazy dla zapytania glucose haworth

1 pkt za każdy podpunkt a-c) oraz  , 1 pkt za określenie dwóch anomerów i  2 pkt za prawidłową konwersję do projekcji Hawortha. 

Zadanie 37

Struktura II-rzędowa białka – opisuje ona, jak łańcuchy białek sa ułożone w przestrzeni, a o tym decydują wiązania wodorowe. Wyróżniamy (najbardziej podstawowe) :

  • helisę  \alpha – można ją sobie wyobrazić jako sprężynę. Wiązania wodorowe są obecne pomiędzy grupami  N-H \cdot \cdot \cdot O=C   , które pochodzą z wiązań peptydowych.
    • Znalezione obrazy dla zapytania beta harmonijka
  • \beta   harmonijkę – tak jak mówi nazwa, jest to pofałdowana struktura harmonijka, nie jest tak ,,ciasna” jak helisa.
    • Znalezione obrazy dla zapytania beta harmonijka

Struktura III-rzędowa białka – związana jest z kształtem cząsteczki białka. Wynika ona z oddziaływań między wystającymi na zewnątrz łańcuchów bocznych aminokwasów, które mogą się odpychać lub przyciągać.

1 pkt za każdą poprawnie opisaną strukturę. 

Zadanie 38

Pirydyna należy do związków heterocyklicznych. Jest również związkiem aromatycznym. Pirydyna będzie miała lepszą rozpuszczalność w wodzie niż benzen z powodu wytwarzania wiązań wodorowych  N \cdot \cdot \cdot H-OH

Pirydyna jest zasadą azotową, ponieważ jest w niej atom azotu, z wolną parą elektronową, co sprawia że ma charakter zasadowy.  

1 pkt za każdą poprawną odpowiedź. 

Zadanie 39

  • nukleozyd = zasada azotowa + pentoza (cukier)
  • nukleoTyd = zasada azotowa + pentoza + reszta fosforanowa  *litera T = Trzy składowe
  • wiązanie N-glikozydowe jest analogiczne do wiązania O-glikozydowe w polisacharydach, tylko że zamiast grupy  - OH   mamy grupę aminową. Zatem składa się na niego anomeryczny atom węgla cząsteczki cukru oraz atom azotu  :
  • zasady purynowe = adenina, guanina
  • zasady pirymidynowe = cytozyna, tymina, uracyl
    • można łatwo je odróżnić, bo puryny będą miały jeden pierścień, a pirymidyny dwa pierścienie (tzw. skondensowane)

1 pkt za każdy podpunkt 

Zadanie 40

W cząsteczce ATP występują tzw. wiązania bezwodnikowe pomiędzy kolejnymi resztami kwasu fosforowego, które to są wysokoenergetyczne oraz nietrwałe. W wyniku ich hydrolizy uwalnia się duża ilość energii.

Znalezione obrazy dla zapytania ATP

2 pkt za prawidłową odpowiedź. 

Interpretacja testu i zalecane dalsze postępowanie :

Do uzyskania było :

  • 77 punktów z chemii ogólnej i nieorganicznej
  • 45 punktów z chemii organicznej
  • Łącznie :  122 punktów

  • Jeśli uzyskasz >50/77 punktów z chemii ogólnej i nieorganicznej to bez problemu poradzisz już sobie z podręcznikami z tego działu. Możesz oczywiście zacząć od podręczników z LO rozszerzonego, ale też nie ma takiej potrzeby. Jesteś gotowy na czytanie podręczników akademickich/olchemowskich np. Chemia Nieorganiczna Bielańskiego czy Chemia Ogólna Atkinsa (zalecam drugą pozycję).
  • Jeśli uzyskasz >30/45 punktów z chemii organicznej to bez kompleksów możesz brać się za podręczniki z tego działu. Akurat w przypadku chemii organicznej podręczniki są bardzo dobre i przeprowadzane od samych podstaw, więc nawet z wynikiem 5 punktów można by je czytać, ale myślę że zaczynanie przygody z tymi książkami na pewno będzie dużo przyjemniejsze, jeżeli jakieś podstawy się już posiada.
    • Z podręczników polecam : Chemia organiczna Murry lub Boyd, a jeśli póki co interesuje Cię głównie I etap, to dobry jest również Hart.
  • Jeśli uzyskasz >100/122 punktów, to możesz wybrać, od którego działu chemii zaczynasz swoją naukę. Pomimo, że wiele osób ciągnie do organicznej, to uważam, że najlepiej mieć podstawy z chemii ogólnej, zanim poznamy dokładnie chemię węgla 🙂
  • A jeśli uzyskasz mniej punktów? Chemię organiczną można zaczynać nawet bazując na wiedzy gimnazjalnej, chociaż nie zaszkodzi najpierw przerobić podręczniki z LO rozszerzonego. Nie zaczynałbym natomiast chemii nieorganicznej Bielańskiego bez podstaw licealnych, bo czyta się to wówczas naprawdę źle.

Oczywiście niezbędna jest wiedza z tzw. ,,moli” i wszelkich obliczeń (chociażby podstawowych). Jeśli tego jeszcze nie umiesz to najpierw zacząłbym od tego, niezależnie od działu, który potem chcesz przerabiać.

Leave a Reply