Zad. 1 a. Mydło złożone jest z soli sodowych i potasowych wyższych kwasów tłuszczowych. Inne detergenty dzielimy na jonowe i niejonowy. Wszystkie zawierają fragment hydrofobowy (długołańcuchowy podstawnik alkilowy, podstawniki alkiloarylowe) i część hydrofilową (grupy karboksylanowe, sulfonowe, czwartorzędowane grupy aminowe, układy polieterowe). b. Działanie myjące detergentów polega na oddziaływaniu ich części hydrofobowej z brudem. Część hydrofilowa oddziałuje jednocześnie z otoczeniem (wodą), zapewniając zwilżalność powierzchni. Dodatkowo, cząsteczki brudu, otoczone molekułami środka powierzchniowo czynnego przechodzą do fazy wodnej w formie koloidu (micele). c. W skład kostki dezynfekującej wchodzą chlorany(i) (sodu lub wapnia). Płyny do czyszczenia toalet zawierają kwasy, najczęściej solny lub fosforowy. Reakcja ma postać: 2 HCl + NaOCl = Cl 2 + NaCl + H 2 O Zad. 2 Głównymi czynnikami odpowiedzialnymi za rozkład ozonu w atmosferze są chlorofluorowęglowodory, tzw. Freony, stosowane w technikach chłodniczych, jako środki gaśnicze oraz nośnik w aerozolach. Pod wpływem promieniowania UV w wyższych warstwach atmosfery powstają rodniki chloru, niszczące ozon: Zad. 3 CFCl 3 = Cl + CCl 3 Cl + O 3 = ClO + O 2 ClO + O 3 = Cl + 2 O 2 2 ClO = Cl 2 O 2 Cl 2 O 2 = ClO 2 + Cl ClO 2 = O 2 + Cl n(naoh) = 0,02 * 2,5 = 0,05 mola n(hno 3 ) = 6,5 * 10 / (100 * 63) = 0,01 mola NaOH + HNO 3 = NaNO 3 + H 2 O n(naoh po reakcji) = n(naoh) - n(hno 3 ) = 0,04 mola c(oh - ) = 0,04/2,5 = 0,016 ph = -lg[h + ] = 14 + lg[oh - ] = 12,2 Zad. 4 n(peptydu) = 0,1/335 = 0,30 mmola n(wody) = 0,0108/18 = 0,60 mmola ilość wiązań peptydowych = n(peptydu)/n(wody) = 2 Mamy zatem do czynienia z tripeptydem.
RCH(NH 2 )COOH + HNO 2 RCH(OH)COOH + N 2 + H 2 O M(aminokwasu) = M(R) + 74 Aminokwas (I) - A1 n(a1) = 1,36 * 10-3 / 22,4 = 0,0607 mmola M(A1) = 0.01 / 0.0607 * 10-3 = 165 g * mol -1 M(R1) = 165-74 = 91 g * mol -1 R1 C 7 H 7 C 6 H 5 CH 2 lub CH 3 C 6 H 4 ; tylko grupa benzylowa występuje w naturalnych aminokwasach. Aminokwasem (I) jest zatem fenyloalanina. Aminokwas (II) - A2 n(a2) = 1,91 * 10-3 /22,4 = 0,0853 mmola M(A2) = 0.01/0.0853 * 10-3 = 117 g * mol -1 M(R2) = 117-74 = 43 g * mol -1 R2 C 3 H 7 CH 3 CH 2 CH 2 lub (CH 3 ) 2 CH; tylko grupa izopropylowa występuje w naturalnych aminokwasach Aminokwasem (II) jest zatem walina. Aminokwas (III) - A3 n(a3) = 2,52 * 10-3 /22,4 = 0,1125 mmola M(A3) = 0.01/0.1125 * 10-3 = 89 g * mol -1 M(R3) = 89-74 = 15 g * mol -1 R3 CH 3 Aminokwasem (III) jest zatem alanina. Po jednej reszcie z każdego z trzech aminokwasów wchodzi w skład tego peptydu. Zad. 5 W 200 g ZnCl 2 znajduje się 3% zanieczyszczeń, czyli 6 g. c % = [(200-6) * 100%] / (2000 + 200) = 8,82% Stężenie procentowe ZnCl 2 wynosi 8,82%. Zad. 6 Mieszanina kwasów - 50 ml: 2 objętości, czyli 20 ml stanowi 6 molowy HCl [H + ] = 0,12 mol/dm 3 3 objętości, czyli 30 ml stanowi 4 molowy H 2 SO 4 [H + ] = 0,24 mol/dm 3 Σ [H + ] = 0,36 mol/dm 3 Al + 3 H + Al 3+ + 3/2 H 2
Mg + 2 H + Mg 2+ + H 2 1 mol Mg = 24 g 1 mol Al = 27 g m(mg) + m(al) = 3,51 g [2 x m(mg) / M (Mg)] + [3 x m(al.) / M (Al.)] = 0,36 m(mg) = 1,08 g 30,8% m(al) = 2,43 g 69,2% Zad. 7 Masy molowe poszczególnych pierwiastków: Ag 108,0 g Br 80,0 g J 127,0 g masa 1 mola AgBr wynosi 188,0 g * dm -3 masa 1 mola AgJ wynosi 235,0 g * dm -3 2 AgJ + Br 2 AgBr + J 2 Zakładając, że w mieszaninie znajdował się 1 mol jodku srebra, 10% ubytku masy osadu stanowiła więc różnica w masie molowej pomiędzy jodkiem i bromkiem srebra (235,0 g 188,0 g) czyli 47 g. 47g 10% ubytek masy X g 100% masa początkowa X g = 470 g Skoro masa początkowa wynosiła 470 g (czyli stanowiła ona 100% początkowej masy), a założyliśmy na początku rozwiązywania zadania, że w mieszaninie znajdował się 1 mol jodku srebra czyli 235 g. 470 g 100% masa początkowa 235g X g masa 1 mola AgJ X = 50% To procentowy skład mieszaniny jest następujący: zarówno AgI, jak i AgBr było po 50%. Zad. 8 H 2 O (c) H 2 O (g) ΔH = 44 kj
C (s) + O 2(g) CO 2(g) 2H 2(g) + C (s) CH 4(g) ΔH = -394 kj ΔH = -75 kj Spalanie wodoru: H 2(g) + 1/2O 2(g) H 2 O (g) H 2 O (g) H 2 O (c) E(sp. H 2 ) = n(h 2 ) * [ΔH(spalanie H 2 ) + ΔH(skraplanie wody)] = = [(-242) + (-44)] * 0,045 = 12,87 kj CH 4(g) + 2O 2(g) = 2H 2 O (g) + CO 2(g) H 2 O (g) H 2 O (c) E(sp. CH 4 ) = n(ch 4 ) * [2 * ΔH(spalanie H 2 ) + ΔH(spalanie C) + 2 * ΔH(skraplanie wody) - ΔH(synteza metanu)] = [2 * (-242) + (-394) + 2 * (-44) - (-75)] * 0,045 = 40,09 kj E(całkowita) = 40,09 + 12,87 = 52,96 kj Zad. 9 Mg + H 2 O = MgO + H 2 V(H 2 O, war. normalne) = (273 * 50 * 3039) / (400 * 1013) = 102,4 dm 3 n(h 2 O) = 102,4 / 22,4 = 4,6 mola n(h 2 ) = 4,6 mola V(H 2 ) = 102,4 dm 3 m(h 2 ) = 4,6 * 2 = 9,2 g Zad. 10 a. CuCl 2 b. NaOH Cu 2+ + 2 e - = Cu 0 2 Cl - - 2 e - = Cl 2 2 H 2 O + 2 e - = H 2 + 2 OH - 2 OH - - 2 e - = ½ O 2 + H 2 O c. H 2 SO 4
2 H + + 2 e - = H 2 H 2 O - 2 e - = ½ O 2 + 2 H + d. LiCl Li + + e - = Li 0 Cl - - e - = ½ Cl 2