4. MIESZANINY SUBSTANCJI CHEMICZNYCH. FUNKCJE OPISUJĄCE UKŁADY I MIESZANINY A1 - POZIOM PODSTAWOWY.

4. MIESZANINY SUBSTANCJI CHEMICZNYCH. FUNKCJE OPISUJĄCE UKŁADY I MIESZANINY A1 - POZIOM PODSTAWOWY. TABLICE ROZPUSZCZALNOŚĆ WYBRANYCH SUBSTANCJI Zależność rozpuszczalności wybranych substancji od temperatury [g/100 g wody] substancja 0 0 C 20 0 C temperatura 40 0 C 60 0 C 80 0 C 100 0 C AgNO 3 127.0 210,0 318,0 446,0 585,0 719,0 AlCl 3 127,0 130,7 134,9 139,6 144,8 154,5 KCl 28,1 34,2 40,2 45,9 51,2 56,2 KI 127,3 144,0 160,5 176,4 191,8 206,6 KNO 3 13,6 31,9 62,9 109,0 170,9 242,4 K 2SO 4 8,5 11,0 14,8 18,4 21,5 24,0 MgCl 2 282,4 304,4 350,0 430,7 578,3 895,6 NH 4Cl 29,4 37,1 45,8 55,3 65,7 67,0 NaCl 35,6 35,9 36,4 37,1 38,0 39,0 sacharoza 179,0 204,0 238,0 288,0 363,0 488,0 glicyna 14,2 22,5 33,2 45,1 56,1 67,2 KRZYWE ROZPUSZCZALNOŚCI WYBRANYCH SOLI KRZYWE ROZPUSZCZALNOŚCI WYBRANYCH GAZÓW Strona 1 z 14

SZKŁO LABORATORYJNE lp. opis rysunek 1. Probówka cylindryczna - Wąskie naczynie szklane, służące do ogrzewania małych objętości cieczy, przeprowadzania reakcji chemicznych w roztworach. Stosuje się głównie w analizie 2. Probówka stożkowa - Probówka stosowana do pracy z bardzo małą objętością roztworów. Służy głównie w analizie jakościowej półmikro. Jest używana również do odwirowywania osadów. 3. Probówka z tubusem - Probówka stosowania do sączenia niewielkich ilości roztworów, pod zmniejszonym ciśnieniem, płukania gazów. 4. Kolba okrągłodenna - Szklane naczynie w formie kuli z wysoką szyjką. Zastosowanie takie jak kolby płaskodennej. Dodatkowo używana w przypadku konieczności ukośnego ustawienia kolby. Charakteryzuje się wysoką odpornością termiczną i mechaniczną Strona 2 z 14

5. Kolba płaskodenna - Szklane naczynie w formie kuli z płaskim dnem i wysoką szyjką. Stosuje się do ogrzewania cieczy z utrudnionym odprowadzeniem par, sporządzania roztworów, przeprowadzania reakcji chemicznych w cieczach. 6. Kolba stożkowa (erlenmajerka) - Szklane naczynie o stożkowym kształcie, z wąską lub szeroką szyjką, czasem zaopatrzona w orientacyjną skalę. Stosuje się do ogrzewania cieczy z utrudnionym odprowadzeniem par, przeprowadzania reakcji w roztworach. 7. Kolba ssawkowa (erlenmajerka z tubusem) - Grubościenna kolba stożkowa z tubusem. Służy do szybkiego sączenia pod zmniejszonym ciśnieniem. 8. Kolba stożkowa z korkiem - Kolba stożkowa zaopatrzona w szlifowany korek. Służy do przeprowadzania reakcji z substancjami reagującymi z powietrzem. 9. Kolba miarowa - Szklana lub z tworzywa sztucznego kolba, zaopatrzona w szlifowany korek. Posiada kreskę oznaczającą objętość podaną na kolbie, w określonej temperaturze, (najczęściej 20 st. C). Służy do dokładnego odmierzania cieczy, sporządzania roztworów mianowanych. Pomiar objętości: na wlew. Dokładność pomiaru: +- 0,2%. MIESZANINA A ZWIĄZEK CHEMICZNY mieszanina związek chemiczny Dowolny stosunek składników Ściśle określony stosunek wagowy składników Składniki zachowują swoje indywidualne właściwości Składniki nie zachowują swoich indywidualnych właściwości Właściwości mieszaniny zależą bezpośrednio od właściwości składników Właściwości związku chemicznego nie zależą bezpośrednio od właściwości składników Składniki można czasami odróżnić metodami Składników nie można rozróżnić metodami optycznymi optycznymi Składniki można rozdzielić metodami fizycznymi, Składników nie można rozdzielić metodami wykorzystując ich indywidualne właściwości fizycznymi, lecz tylko w drodze reakcji chemicznych (segregacja, sączenie, krystalizacja, destylacja i inne) np. rozkładu) Mieszaninę można otrzymać przez mechaniczne zmieszanie składników Związek chemiczny można otrzymać tylko w reakcji chemicznej KLASYFIKACJA UKŁADÓW DYSPERSYJNYCH ośrodek faza rozproszona nazwa układu przykłady gaz gazy tworzą wyłącznie roztwory gaz ciecz aerozol mgła ciało stałe aerozol, gazozol dym gaz piana bita śmietana ciecz emulsja mleko, majonez ciecz zole metali ciało stałe zawiesina, zol (np. Au w wodzie) gaz piana stała pumeks ciało stałe ciecz piana stała kwarc mleczny ciało stałe zol stały ametyst, rubin POODSTAWOWE RODZAJE UKŁADOW KOLOIDOWYCH Strona 3 z 14

roztwór koloidowy zol koagulacja peptyzacja żel koloid o właściwościach zbliżonych do ciała stałego ZADANIA WSTĘPNE A. KRZYWE ROZPUSZCZALNOŚCI Skorzystaj z krzywych rozpuszczalności (tablice) ZADANIA 1. Ustal, w wodzie o jakiej temperaturze 70 czy 30 C rozpuści się więcej KNO 3. 2. Ustal, czy roztwór o temperaturze 60 C otrzymany przez rozpuszczenie 31,5 g chlorku potasu w 150 g wody jest roztworem nasyconym. 3. Podaj a) temperaturę wody, w jakiej rozpuszczalność azotanu(v) sodu wynosi 80 g; b) temperaturę wody, w jakiej rozpuszczalność chlorku amonu wynosi 40 g, a w jakiej 60 g. 4. Do 100 g wody o temperaturze 20 C dodano 40 G KCl. Korzystając z wykresu, ustal: a) ile gramów substancji rozpuściło się; b) ile gramów substancji nie rozpuściło się; c) najniższą temperaturę, do jakiej należy podgrzać roztwór, aby reszta substancji się rozpuściła. 5. Ustal, jaka musi być temperatura wody, aby było możliwe rozpuszczenie 6 g azotanu(v) potasu w 35 g wody. 6. Oblicz, ile gramów wody o temperaturze 80 C trzeba użyć, aby rozpuścić 5g azotanu(v) potasu i uzyskać nasycony roztwór tej soli. 7. Sporządzono wodny roztwór chlorku rtęci(ii) o temperaturze 50 C, zawierający 150 g wody i 12 g soli, a następnie stopniowo oziębiano. Korzystając z wykresu, podaj: a) czy roztwór o temperaturze 50 C był roztworem nasyconym; b) temperaturę roztworu, przy której rozpocznie się krystalizacja. 8. Do 160 g wody o temperaturze 20 C dodano182 g azotanu(v) sodu. Korzystając z wykresu, podaj: a) ile gramów soli uległo rozpuszczeniu; b) ile gramów soli nie rozpuściło się; c) do jakiej temperatury należy ogrzać roztwór, aby pozostała sól uległa rozpuszczeniu. 9. Oblicz, ile gramów azotanu(v) potasu można dodatkowo rozpuścić w 40 g wody, podwyższając jej temperaturę z 10 C do 70 C. 10. Na podstawie wykresu określ temperaturę, w której rozpocznie się krystalizacja NaNO 3 z wodnego roztworu tej soli o stężeniu 44,44%. B. ROZPUSZCZALNOŚĆ GAZÓW Skorzystaj z krzywych rozpuszczalności gazów (tablice) ZADANIA 1. Jaki wpływ na rozpuszczalność gazów w wodzie ma wzrost temperatury? 2. Odczytaj z wykresu wartość rozpuszczalności: a) tlenu b) azotu c) dwutlenku węgla d) wodoru w wodzie o temperaturze 35 C. Strona 4 z 14

3. Oblicz, ile gramów tlenu można rozpuścić w 5 dm 3 wody o temperaturze 55 C. 4. 100 g wody o temperaturze 30 C nasycono wodorem. Oblicz, ile dm 3 wodoru wydzieli się z tak przygotowanego wodnego roztworu po oziębieniu go do temperatury 5 C. Objętość wodoru odnieś do warunków normalnych. 5. Porównaj zmiany rozpuszczalności azotu w wodzie w zakresach temperatury: a) 10 35 C; b) 35 60 C; c) 60 85 C. 6. Podaj temperaturę, w której w 100 g wody można maksymalnie rozpuścić 100 cm 3 CO 2 (objętość zmierzona w warunkach normalnych). 7. Wodę o temperaturze 20 C nasycono powietrzem. Następnie rozpuszczone gazy całkowicie usunięto z wody. Porównaj zawartość tlenu i azotu w powietrzu i w otrzymanej mieszaninie. C. EMULSJE 1. Emulsje to układy koloidalne, w których zarówno faza rozproszona, jak i faza rozpraszająca to nie mieszające się ze sobą ciecze. 2. Emulsje, w skład których wchodzi woda, można podzielić na dwa rodzaje: a) Emulsje typu O/W (olej w wodzie), gdzie fazą rozpraszającą jest woda, a olej fazą rozproszoną. b) Emulsje typu W/O (woda w oleju), gdzie fazą rozpraszającą jest olej, a woda fazą rozproszoną. 3. Aby zapewnić trwałość emulsji, tzn. zapobiec jej rozwarstwieniu na poszczególne fazy, dodaje się do nich emulgatorów. Emulgator składa się z dwóch elementów: części hydrofilowej (lubiącej wodę), która zanurza się w fazie wodnej, i części hydrofobowej( nie lubiącej wody), która rozmieszcza się w fazie olejowej. Emulgator stabilizuje lepiej ten typ emulsji, w którego fazie rozpraszającej lepiej się rozpuszcza. ZADANIA 1. Masło stanowi emulsję typu O/W, natomiast margaryna należy do emulsji typu W/O. Wskaż fazę rozproszoną i fazę rozpraszającą w obu tych produktach. 2. Kwasy żółciowe rozpuszczalne w wodzie pełnią rolę emulgatorów wobec spożywanych przez nas produktów, np.: masła (emulsja typu O/W) i margaryny (emulsja typu W/O). Który z tych produktów spożywczych zyskuje na większej trwałości dzięki kwasom żółciowym? 3. Jakie wymagania musi spełniać substancja, aby była emulgatorem? 4. Wyjaśnij, dlaczego mydło jest lepszym emulgatorem emulsji typu O/W niż typu W/O? 5. Kremy nawilżające zawierają tłuszcz rozproszony w fazie wodnej, natomiast kremy tłuste składają się z fazy tłuszczowej, w której jest rozproszona woda. Zakwalifikuj oba rodzaje kremów do podanych typów emulsji D. OBLICZENIA DOTYCZĄCE ROZPUSZCZALNOŚCI SUBSTANCJI Rozpuszczalność R danej substancji to maksymalna liczba gramów substancji, jaka w danych warunkach temperatury i ciśnienia rozpuszcza się w 100 g rozpuszczalnika, tworząc roztwór nasycony. Rozpuszczalność większości substancji zwiększa się wraz ze wzrostem temperatury. Dlatego ochłodzenie roztworu nasyconego powoduje zazwyczaj wykrystalizowanie pewnej ilości tej substancji, natomiast podgrzanie roztworu nasyconego takiej substancji stwarza możliwość do rozpuszczenia dodatkowej jej ilości. Przykład: Oblicz, ile gramów saletry sodowej NaNO 3 wykrystalizuje, jeśli 150 g wodnego roztworu nasyconego tej soli w temperaturze 60 0 C ochłodzimy do temperatury 20 0 C. r Dane: r 0C 60 NaNO3 0C 20 NaNO3 = r = 124g /100g 1 = r 2 = 88g /100g wody wody m = 150 g Szukane: m = m 1 m 2 m 1 masa substancji rozpuszczonej w 60 0 C, m 2 w 20 0 C a) obliczamy masę NaNO 3 zawartą w 150 g roztworu o temperaturze 60 0 C: 224 g roztworu zawierają 124 g NaNO 3 150 g roztworu zawiera m 1 224 124 124 150 = m1 = = 83 g 150 m1 224 b) obliczamy masę wody w tym roztworze: m w = m m s = 150 g 83 g = 67 g. c) Obliczamy masę NaNO 3, która moża rozpuścić się w 67 g wody w temperaturze 20 0 C: W 100 g wody rozpuszcza się 88 g NaNO 3 Strona 5 z 14

W 67 g wody rozpuszcza się m 2 100 88 88 67 = m2 = = 59 67 m 100 2 d) obliczamy ilość wykrystalizowanego NaNO 3 m = m 1 m 2 = 83 g 59 g =24 g. Odpowiedź: W tych warunkach wykrystalizują 24 g NaNO 3 Zadania: g 1. Oblicz, ile gramów chlorku sodu potrzeba do sporządzenia 150 g roztworu nasyconego w temperaturze 50 0 C, jeśli rozpuszczalność soli w tej temperaturze wynosi 37 g/100 g wody. 2. Oblicz, ile gramów azotanu(v) amonu wykrystalizuje, jeśli 50 g wodnego nasyconego w temperaturze 90 0 C, ochłodzi się to temperatury 60 0 C. 0C 90 60 rkno = r1 = 202g /100g wody, rkno = r2 = 110g / 100g wody 3 3 3. Oblicz, ile gramów chlorku potasu można dodatkowo rozpuścić w 250 g wody po podwyższeniu temperatury z 30 0 C do 80 0 C. 0C 80 30 rkcl = r1 = 51g /100g wody, rkcl = r2 = 37g / 100g 0C 0C wody E. OBLICZENIA DOTYCZACE STĘŻENIA PROCENTOWEGO ROZTWORÓW Ilość substancji rozpuszczonej w roztworze można określić, podając stężenie procentowe. Stężenia procentowe c p jest to podany w procentach stosunek masy substancji rozpuszczonej m s do masy roztworu: ms ms c p = 100% lub c p = 100% m ms + mw m s masa substancji rozpuszczonej, g m masa roztworu, g m w masa wody lub innego rozpuszczalnika, Jeśli szukaną wielkością nie jest c p, lecz m s lub m, to w celu ich obliczenia należy dokonać odpowiednich przekształceń wzorów. Przez stężenie procentowe należy rozumieć masę substancji rozpuszczonej zawartą w 100 g roztworu. Zadania: 1. Oblicz stężenie procentowe roztworu solanki, powstałego przez rozpuszczenie 150 g soli kamiennej w 500 g wody. 2. Oblicz, ile gramów saletry sodowej zawiera 250 g roztworu o stężeniu 15%. 3. Oblicz, jaką ilość roztworu chlorku potasu należy poddać odparowaniu, aby z roztworu o stężeniu 5% uzyskać 10 g tej soli. 4. Oblicz, w jakiej ilości wody rozpuszczono wodorotlenek potasu, skoro uzyskano 50 g roztworu o stężeniu 5%. 5. Ile gramów wody należy odparować z 120 g 8% roztworu, aby otrzymać roztwór 12%? 6. Ile gramów wody należy dolać do 175 g 25% roztworu kwasu siarkowego(vi) w celu uzyskania roztworu 18%? 7. Zmieszano 350 g 25% roztworu NaOH z 550 g roztworu 15% tej zasady. Jakie było stężenie po zmieszaniu obu roztworów? 8. Ile gramów 40% roztworu H 2 SO 4 i ile gramów 8 roztworu tego kwasu należy zmieszać w celu otrzymania 400 g roztworu 20%? F. OBLICZENIA DOTYCZĄCE STĘŻENIA MOLOWEGO ROZTWORÓW Ilość substancji rozpuszczonej w roztworze można określić, podając stężenie molowe roztworu. Stężenie molowe c m określa stosunek liczby moli n substancji rozpuszczonej do objętości roztworu V. Stężenie molowe określamy też jako liczbę moli substancji rozpuszczonej zawartych w 1 dm 3 roztworu. c m n =, V mol 3 dm lub c m Strona 6 z 14 ms =, M V mol 3 dm

m =s masa substancji rozpuszczonej [g] M masa molowa substancji rozpuszczonej [ g ] mol n liczba moli substancji rozpuszczonej V objętość roztworu [dm 3 ] Jeżeli szukaną wielkością nie jest C m, lecz n, m s lub V, to w celu ich obliczenia należy dokonać odpowiednich przekształceń podanych wzorów. Zadania: 1. Oblicz stężenie molowe roztworu siarczanu(vi) sodu zawierającego w 400 cm 3 tego roztworu 1,2 mola tej soli. 2. Oblicz stężenie molowe roztworu, o którym wiadomo, że w 300 cm 3 znajduje się 4,5 g siarczanu(vi) miedzi(ii). 3. Oblicz, ile gramów wodorotlenku sodu znajduje się w 120 cm 3 roztworu o stężeniu 0,25 mol/dm 3. 4. W jakiej objętości roztworu chlorku sodu o stężeniu 0,12 mol/dm 3 znajduje się 6 g tej soli. 5. Jaką ilość manganianu(vii) potasu KMnO 4 należy odważyć, aby sporządzić 250 cm 3 roztworu 0,2 molowego? ZADANIA MATURALNE Zadanie 1. (2 pkt) Określ, który składnik dymu jest fazą rozpraszającą (dyspersyjną), a który fazą rozproszoną (zdyspergowaną). Informacja do zadania 2. W tabeli przedstawiono rozpuszczalność chlorku potasu. T [K] 273 293 298 313 rozpuszczalność [g/100g wody] 27,78 34,03 35,54 40,04 Zadanie 2. (1 pkt). Określ, jaki roztwór (nasycony, nienasycony) powstanie, jeżeli rozpuści się 16 g chlorku potasu w 50 g wody w temperaturze T = 298 K. Zadanie 3. (2 pkt) Oblicz, ile gramów kwasu salicylowego potrzeba do sporządzenia 250 gramów 2% spirytusu salicylowego. Zadanie 4. (3 pkt) Oblicz stężenie procentowe jodu w jodynie, jeżeli otrzymano ją w wyniku rozpuszczenia 8 gramów jodu w 72 gramach etanolu. Zadanie 5. (1 pkt) Czterech uczniów miało za zadanie przygotować 200 gramów 10% wodnego roztworu glukozy, mając do dyspozycji: glukozę, wodę destylowaną, wagę laboratoryjną techniczną z kompletem odważników, cylinder miarowy, szkiełko zegarkowe i zlewkę. Gęstość wody d = 1 g/cm 3. Polecenie wykonali następująco: uczeń kolejne czynności wykonane przez uczniów: I. Odważył glukozę na szkiełku zegarkowym, odważkę wsypał do cylindra miarowego, wlewał wodę destylowaną aż objętość roztworu osiągnęła 200 cm 3 i wymieszał. II. Odważył glukozę na szkiełku zegarkowym, odważkę wsypał do zlewki, dodał 200 gramów wody destylowanej i wymieszał. III. Obliczył potrzebną masę glukozy, odważył glukozę na szkiełku zegarkowym, odważkę wsypał do zlewki, dolał 180 cm 3 wody destylowanej i wymieszał. IV. Obliczył masę glukozy, odważył glukozę na szkiełku zegarkowym, odważkę glukozy wsypał do zlewki, dodał 200 cm 3 wody destylowanej i wymieszał. Wskaż, który uczeń prawidłowo wykonaκł polecenie: A. I. B. II. C. IV. D. III. Zadanie 6. (3 pkt) Oblicz masę wodorotlenku sodu, którą należy odważyć w celu sporządzenia 300 cm 3 roztworu o stężeniu 0,3 mol/dm 3. Zadanie 7. (3 pkt) Z 200 cm 3 0,3-molowego roztworu soli odparowano 80 cm 3 wody. Oblicz stężenie molowe otrzymanego roztworu. Informacja do zadań 8., 9. i 10..Skorzystaj z tablic dla krzywych rozpuszczalności chlorku amonu i octanu wapnia oraz tlenku węgla(iv). Zadanie 8. Na podstawie powyższych wykresów można stwierdzić, że w zakresie temperatur 20ºC - 50ºC rozpuszczalność substancji zmienia się w następujący sposób: rozpuszczalność Strona 7 z 14

octanu wapnia dwutlenku węgla chlorku amonu A rośnie rośnie maleje B nie zmienia się rośnie maleje C maleje maleje rośnie D rośnie maleje rośnie Zadanie 9. (1 pkt) Oszacuj temperaturę, w której rozpuszczalności chlorku amonu i octanu wapnia są jednakowe. Zadanie 10. (1 pkt) Spośród poniższych zdań wybierz to, które nie jest prawdziwe. A. Rozpuszczalność dwutlenku węgla w temperaturach od 0ºC do 80ºC jest mniejsza od rozpuszczalności chlorku amonu i octanu wapnia. B. W temperaturze 60ºC rozpuszczalność chlorku amonu jest większa od rozpuszczalności octanu wapnia i dwutlenku węgla. C. W temperaturze 80ºC rozpuszczalność octanu wapnia jest mniejsza od rozpuszczalności chlorku amonu. D. Rozpuszczalność chlorku amonu w temperaturach od 0ºC do 80ºC jest równa rozpuszczalności octanu wapnia albo od niej większa. Zadanie 11. (2 pkt.) Oblicz, ile moli wodorotlenku sodu potrzeba do przygotowania 200 g roztworu o stężeniu 10% Zadanie 12. (3 pkt) Oblicz, ile gramów wody należy dodać do 30 g 10% roztworu kwasu octowego, aby otrzymać roztwór 5%. Zadanie 13. (3 pkt) Uzupełnij luki w poniższym tekście, wpisując odpowiednie wyrażenia z podanego niżej słownika: jednorodna, niejednorodna, równowaga, nasycony, nienasycony. 1. Zjawisko rozpuszczania się ciał stałych, ciekłych i gazowych odgrywa bardzo ważną rolę w chemii. Niektóre substancje, np. woda z alkoholem etylowym, wykazują względem siebie nieograniczoną rozpuszczalność, to znaczy, że tworzą mieszaninę... we wszystkich dowolnych stosunkach. 2. W przypadku rozpuszczalności ograniczonej ustala się w danej temperaturze i pod danym ciśnieniem... między składnikiem nie rozpuszczonym a roztworem... względem tego składnika. Zadanie 14. (3 pkt) Skorzystaj z krzywej rozpuszczalności siarczanu(vi) miedzi(ii) z tablic.. W 130 g wody o temperaturze 303 K rozpuszczono 30 g siarczanu(vi) miedzi(ii). Podaj na podstawie obliczeń, czy otrzymany roztwór jest roztworem nasyconym, czy też nienasyconym. Zadanie 15. (3 pkt) W czasie wykonywania czynności laboratoryjnych często należy substancję oczyścić lub wyodrębnić ją z mieszaniny za pomocą odpowiedniej metody. Wpisz do tabeli nazwy metod A, B i C zdefiniowanych w poniżej przedstawionym tekście. W metodzie A wykorzystuje się różnicę rozpuszczalności substancji oczyszczanej i towarzyszących jej zanieczyszczeń, w różnych temperaturach, w odpowiednio dobranym rozpuszczalniku. Metoda B jest stosowana do oczyszczania ciał stałych, które przy ogrzewaniu przechodzą w stan pary, a po oziębieniu wytwarzają kryształy ciała stałego. Metoda C polega na przeprowadzeniu cieczy w stan pary, a następnie skraplaniu wydzielonych par w celu ponownego przeprowadzenia ich w ciecz. metoda A B C nazwa metody Zadanie 16. (2 pkt) Przygotowano następujące mieszaniny: I woda + chlorek sodu, II woda + piasek, III woda + mąka, IV woda + glukoza Dokonaj klasyfikacji tych układów, wpisując numery mieszanin w odpowiednie miejsca do poniższej tabeli. roztwór rzeczywisty zawiesina Informacja do zadań 17. i 18. W tabeli przedstawiono rozpuszczalność w wodzie dwóch soli w zależności od temperatury. Temperatura [K] 273 293 313 333 353 Strona 8 z 14

R KCl [g/100g wody] 28 34 40 46 51 R [g/100g wody] 14 32 63 109 170 KNO 3 Zadanie 17. (2 pkt) Uzupełnij kolejne zdania I, II, III i IV, posługując się określeniami z poniższego zbioru: KCl, KNO 3, nasycony, nienasycony, ochłodzić, ogrzać, dodać sól. I. Solą lepiej rozpuszczalną w wodzie w temperaturze 293 K jest... II. Rozpuszczając 60 g KNO 3 w 100 g wody o temperaturze 313 K otrzymamy roztwór... III. W celu przeprowadzenia nasyconego roztworu KNO 3 w roztwór nienasycony tej soli należy go... IV. Aby wytrącić osad KCl z nasyconego roztworu tej soli należy ten roztwór... Zadanie 18. (3 pkt) Narysuj wykres zależności rozpuszczalności KCl Zadanie 19. (3 pkt) Podaj, w jakiej kolejności i przy pomocy jakich metod wydzielisz chlorek sodu i piasek z mieszaniny piasku i wodnego roztworu chlorku sodu. Zadanie 20. (3 pkt) Zaproponuj sposób rozdzielenia mieszaniny cukru i soli kuchennej, gdy masz do dyspozycji wodę i etanol. Zadanie 21. (2 pkt) Zapisz w odpowiednich kolumnach tabeli wartości wynikające z informacji: 50 g roztworu 3% nadtlenku wodoru, tj. wody utlenionej H 2 O 2 c pr, % m sr, g m wody, g m roztworu, g Zadanie 22. (2 pkt) Roztwór 3-molowy o objętości 250 cm 3 rozcieńczono do objętości 1 dm 3. oblicz stężenie molowe otrzymanego roztworu. Zadanie 23. (1 pkt) Aby przygotować 20% roztwór soli kuchennej do 5 dm 3 wody należy dodać... A. 1,25 kg soli B. 1,00 kg soli C. 0,80 kg soli D. 0,50 kg soli. Zadanie 24. (2 pkt) Wykonaj niezbędne obliczenia i napisz, jakie czynności należy wykonać, aby otrzymać 250 cm 3 0,1 molowego roztworu NaOH. Zadanie 25. (3 pkt.) Do 100 g 20% roztworu soli dodano 100 g wody. Oblicz stężenie procentowe powstałego roztworu. Informacja do zadań 26. i 27 Poniższa tabela zawiera dane dotyczące rozpuszczalności dwóch substancji chemicznych w wodzie, w różnych temperaturach. temperatura, [ 0 rozpuszczalność [g/100g wody] C] Ca(OH) 2 KNO 3 0 1,85 13,3 20 1,65 31,6 40 1,41 69,9 60 1,16 110,0 Zadanie 26. (2 pkt.) Napisz, jakie roztwory otrzymamy po ochłodzeniu nasyconych w temperaturze 60 0 C roztworów obu substancji (Ca(OH) 2 oraz KNO 3 ) do temperatury 40 0 C. Zadanie 27. (1 pkt.) Napisz, której substancji, Ca(OH) 2 czy KNO 3 rozpuści się więcej w 50 g wody w temperaturze 20 0 C. Zadanie 28. (1 pkt.) W 200 cm 3 roztworu zawarte jest 10 g wodorotlenku sodu. Stężenie tego roztworu wynosi: A. 2,00 mol/dm 3 B. 1,25 mol/dm 3 C. 0,25 mol/dm 3 D. 0,05 mol/dm 3 Zadanie 29. (1 pkt.) Zimą podczas gołoledzi, oblodzoną drogę posypuje się chlorkiem sodu, w wyniku czego lód topnieje. Wyjaśnij to zjawisko. Strona 9 z 14

Zadanie 30. (3 pkt.) Oceń poprawność poniższych informacji, zakreślając literę P, jeśli uznasz zdania za prawdziwe lub literę F, jeśli uznasz je za fałszywe. 1. Rozpuszczalność określa maksymalną liczbę gramów substancji, jaką można rozpuścić w określonych warunkach ciśnienia i temperatury w 100 g roztworu P F 2. Z roztworu nasyconego można uzyskać roztwór nienasycony poprzez zmianę temperatury. P F 3. Roztwór o maksymalnym stężeniu, pozostający w równowadze z osadem, nazywa się roztworem nasyconym. P F 4. Ilość substancji rozpuszczonej w 100 g wody określa się jako stężenie procentowe. P F 5. Stężenie molowe określa liczbę moli substancji w 1 dm 3 roztworu. P F Zadanie 31. (3 pkt.) Zaproponuj sposób rozdzielenia mieszaniny soli kuchennej i piasku. Podaj kolejność wykonywanych czynności. Zadanie 32. (1 pkt.) Skorzystaj z krzywych rozpuszczalności z tablic. W dwóch probówkach znajdują się substancje chemiczne: w jednej 20 g chlorku sodu (NaCl), w drugiej 30 g azotanu(v) potasu (KNO 3 ). Do obu probówek dodano po 100 g wody. Korzystając z wykresu rozpuszczalności ustal, czy któraś substancja rozpuści się całkowicie w temperaturze 40 0 C. Zadanie 33. (3 pkt.) Do zobojętnienia 50 cm 3 roztworu HNO 3 użyto 25 cm 3 0,1 molowego roztworu NaOH. Oblicz stężenie molowe roztworu kwasu. Zadanie 34. (1 pkt.) W czasie katastrof tankowców ropa przedostaje się do mórz i oceanów. Wyjaśnij dlaczego nie opada na dno lecz utrzymuje się na powierzchni. Zadanie 35. (3 pkt.) Wykonaj obliczenia i napisz, jakie czynności należy wykonać, aby otrzymać 500 cm 3 0,5 molowego roztworu siarczanu(vi) sodu (Na 2 SO 4 ). Zadanie 36. (1 pkt.) Etykieta na butelce z roztworem manganianu(vii) potasu (KmnO 4 ) informuje, że stężenie tego roztworu wynosi 1%. Oznacza to, że: 1. W zawartej w butelce ilości roztworu znajduje się 1 g KmnO 4, 2. 1 g KmnO 4 przypada na jeden litr wody. 3. 1 g KmnO 4 przypada na 100 g wody. 4. 1 g KmnO 4 przypada na 100 g roztworu. Informacja do zadań 37., 38., 39. i 40. W poniższej tabeli podano rozpuszczalność azotanu (V)sodu w wodzie w różnych temperaturach. temperatura, 0 C 0 10 20 30 40 50 60 80 100 rozpuszczalność, g/100 g wody 73 80 88 96 104 114 124 148 180 Zadanie 37. (2 pkt.) Na podstawie tabeli umieszczonej powyżej sporządź wykres zależności rozpuszczalności azotanu(v) sodu od temperatury. Zadanie 38. (2 pkt.) Odczytaj z wykresu: a) jaka jest rozpuszczalność azotanu(v) sodu w wodzie o temperaturze 90 o C. b) w jakiej temperaturze rozpuszczalność azotanu(v) sodu wynosi 130 g/100 g wody. Zadanie 39. (2 pkt.) W 100 g wody o temperaturze 50 o C rozpuszczono 1 mol azotanu(v) sodu. Ustal, wykonując odpowiednie obliczenia, jaki roztwór otrzymano nasycony czy nienasycony. Zadanie 40. (2 pkt.) Oblicz stężenie procentowe nasyconego roztworu wodnego roztworu azotanu(v) sodu o temperaturze 20 o C. Zadanie 41. (2 pkt.).kwas stearynowy nie rozpuszcza się w wodzie, natomiast stearynian potasu jest w niej dobrze rozpuszczalny. Wyjaśnij opisane zjawisko. Zadanie 42. (2 pkt.) Oblicz masę węglanu sodu, którą należy odważyć, w celu przygotowania 450 cm 3 roztworu o stężeniu 0,15 mol/dm 3. Zadanie 43. (2 pkt.) Strona 10 z 14

Wskaż metodę pozwalającą rozdzielić każdą z dwóch poniżej opisanych mieszanin, jeśli wiadomo, że: 1. jest to mieszanina dwóch cieczy różniących się znacznie temperaturami wrzenia, 2. jest to wodny roztwór azotanu(v) potasu. Zadanie 44. (3 pkt.) Wymień wszystkie czynności, jakie należy wykonać, aby sporządzić 500 cm 3 roztworu chlorku sodu o stężeniu 0,1 mol/dm 3. Informacja do zadań 45. i 46. W poniższej tabeli podano rozpuszczalność dwóch substancji: Li 2 CO 3 i K 2 SO 4 w wodzie w różnych temperaturach: rozpuszczalność, temperatura, o C g/100 g wody Li 2 CO 3 K 2 SO 4 0 1,53 8,5 20 1,35 11,0 40 1,17 14,8 60 1,00 18,4 80 0,85 21,5 Zadanie 45. (2 pkt.) Określ, jakie roztwory otrzymamy, jeśli ochłodzimy nasycone w temperaturze 60 o C roztwory Li 2 CO 3 i K 2 SO 4 do temperatury 20 o C. Zadanie 46. (4 pkt.) Na podstawie tabeli zamieszczonej powyżej narysuj wykresy zależności rozpuszczalności Li 2 CO 3 i K 2 SO 4 od temperatury i omów ich przebieg. Informacja do zadań 47. i 48. W poniższej tabeli podano wartości rozpuszczalności w wodzie różnych gazów w przedziale temperatur od 0 o C do 80 o C. wzór gazu 0 o C rozpuszczalność, g/100 g wody 20 o C 40 o C 60 o C 80 o C CO 2 0,335 0,167 0,097 0,058 0,027 O 2 0,00694 0,00434 0,00308 0,00227 0,00138 SO 2 29,6 10,6 5,54 3,25 2,13 Zadanie 47. (1 pkt.) Czasami podczas upałów można zaobserwować w zbiornikach wodnych śnięte ryby. Wytłumacz, jaka może być tego przyczyna. Zadanie 48. (1 pkt.) Tlenek siarki(iv) oraz tlenek węgla(iv) to dwa tlenki, które przyczyniają się do powstawania tzw. kwaśnych deszczów. Napisz, który z tych gazów w większym stopniu przyczynia się do degradacji środowiska naturalnego i uzasadnij swoje stanowisko. Zadanie 49. (3 pkt) Oblicz, ile gramów manganianu(vii) potasu należy odważyć, aby otrzymać 250 cm 3 roztworu, jeśli wiadomo, że stężenie jonów manganianowych(vii) wynosi w tym roztworze 0,05 mol/dm 3. Informacja do zadań 50., 51. i 52. Nawóz do roślin kwitnących Planton K zawiera 24% potasu w przeliczeniu na K 2 O. Roztwory tego preparatu przeznaczone do podlewania roślin powinny mieć stężenia w granicach od 0,1% do 0,2%. Zadanie 50. (2 pkt) Zakładając, że KNO 3 jest jedynym związkiem potasu w tym nawozie, oblicz, ile gramów jonów K + zawiera 100- gramowe opakowanie preparatu. Zadanie 51. (2 pkt) Oblicz, ile gramów nawozu należy odważyć, aby przygotować 20 dm 3 roztworu o maksymalnym dopuszczalnym stężeniu. Gęstość roztworu 1 g/cm 3. Zadanie 52. (1 pkt) Podaj, dla jakich gleb jest wskazane stosowanie Plantonu K, jeśli pozostałe składniki preparatu są związkami o charakterze obojętnym. Zadanie 53. (4 pkt) Do 100 cm 3 wody destylowanej wrzucono próbkę tlenku fosforu(v) zawierającą 3,01 10 22 cząsteczek tego tlenku. Oblicz stężenie procentowe otrzymanego roztworu kwasu fosforowego(v). Zadanie 54. (3 pkt) Wykorzystując dane z wykresów, wyjaśnij, dlaczego rozpuszczalność soli najczęściej rośnie, a rozpuszczalność gazów maleje wraz ze wzrostem temperatury.. Zdefiniuj pojęcie roztwór nasycony. Zadanie 55. (2 pkt) Strona 11 z 14

Gęstość roztworu NaOH w zależności od stężenia procentowego można wyrazić przybliżonym wzorem empirycznym d = 0,011 c + 1. Wzór pozwala otrzymać wyniki wyrażone w g/cm 3, które nie są obarczone zbyt dużym błędem w przedziale 1-50%. 1. Naszkicuj wykres zależności gęstości od stężenia procentowego tego roztworu, we wskazanym przedziale jego stosowalności. 2. Oblicz, w jakim przedziale mieszczą się gęstości roztworów NaOH, których stężenia procentowe zmieniają się w zakresie 20-35%. Zadanie 56. (1 pkt) Pojęciom z kolumny lewej przyporządkuj pojęcia z kolumny prawej. A. 30% roztwór nadtlenku wodoru 1. odczynnik do wykrywania skrobi B. kwas solny 2. woda utleniona C. roztwór jodu w alkoholu 3. perhydrol D. 3% roztwór nadtlenku wodoru 4. wodny roztwór chloru E. wypiera jod z jodków 5. Wodny roztwór chlorowodoru Zadanie 57. (2 pkt) Oblicz masy poszczególnych jonów w roztworze, który powstanie po zmieszaniu 1 dm 3 CaCl 2 o stężeniu 0,3 mol/dm 3 i 2 dm 3 roztworu Na 2 CO 3 o stężeniu 0,15 mol/dm 3, po wytrąceniu się osadu. Zadanie 58. (2 pkt) Skorzystaj z krzywej rozpuszczalności azotanu(v) potasu - strona 20. 1.Oblicz, ile gramów KNO 3 wykrystalizuje, jeżeli 10 kg nasyconego roztworu tej substancji ochłodzimy od 60 0 C do 20 0 C. 2. Oblicz stężenia procentowe roztworów KNO 3 w tych temperaturach. Zadanie 59. (2 pkt) Do 1 dm 3 wody dodano 4 mole azotanu(v) potasu. Korzystając z krzywej rozpuszczalności przedstawionej w tablicach na początku rozdziału: a) określ, czy roztwór jest nasycony, czy nienasycony w temperaturze 20 o C, b) Oblicz stężenie tego roztworu w temperaturze 20 o C. Zadanie 60. (4 pkt) Do dwóch kolb zawierających po 92 g wody dodano: do pierwszej 8 g kwasu siarkowego(vi), a do drugiej 8 g tlenku siarki(vi). Oblicz stężenia roztworów, które powstały w obu kolbach. Mieszaniny poziom podstawowy odpowiedzi Zad. 1. faza rozpraszająca gaz, powietrze lub mieszanina gazów faza rozproszona pył lub stałe zanieczyszczenia, lub sadza, węgiel, C. Zad. 2. roztwór nienasycony Zad. 3. 5 gramów Zad. 4. 10% Zad. 5. D Zad. 6. 3,6 g NaOH Zad. 7. 0,5 mol/dm 3 Zad. 8. C Zad. 9. ok. 15 0 C Zad.10. D Zad. 11. 0,5 mola Zad. 12. 30 gramów wody Zad. 13. jednorodną, równowaga, nasyconym Zad. 14. roztwór jest nasycony Zad. 15. A krystalizacja, B sublimacja, C - destylacja Zad. 16. roztwór rzeczywisty zawiesina I, IV II, III Zad. 17. KCl, nienasycony, ogrzać, ochłodzić Zad. 18. Porównaj z krzywą rozpuszczalności KCl strona 20. Strona 12 z 14

Zad. 19. Kolejność: piasek, następnie chlorek sodu Metody: sączenie, sedymentacja lub dekantacja, następnie odparowanie wody lub krystalizacja NaCl Zad. 20. 1. do rozdzielenia cukru i wody nie można użyć wody, ponieważ obie substancje się w niej rozpuszczają. Można natomiast użyć etanolu, gdyż tylko cukier się w nim rozpuszcza. 2. po dodaniu etanolu przesączamy mieszaninę. Sól się zatrzymuje na bibule, a roztwór cukru przez nią przenika. 3. Po przesączeniu odparowujemy etanol. Na ściankach naczynia pozostaje cukier. Zad. 21. Zad. 22. 0,75 mol/dm 3 Zad. 23. A Zad. 24. 1. Odważyć niezbędną masę substancji (m s = 1 g) m s = c m M V = 0,1 mol/dm 3 40 g/mol 0,25 dm 3 = 1 g 2. Do kolby o pojemności 250 cm 3 należy wsypać 1 g substancji i wlać niewielką ilość wody, w której rozpuści się ta substancja. Następnie należy dopełnić wodą do kreski znajdującej się na szyjce kolby. Zad. 25. 10% Zad. 26. Ca(OH) 2 roztwór nienasycony, KNO 3 roztwór nasycony Zad. 27. KNO 3 Zad. 28. B Zad. 29. tworzy się roztwór, którego temperatura krzepnięcia jest niższa niż temperatura krzepnięcia rozpuszczalnika. Zad. 30. 1 F, 2 P, 3 P, 4 F, 5 P. Zad. 31. 1. Do zlewki, w której znajduje się mieszanina soli kuchennej i piasku, należy dodać wody (w celu rozpuszczenia soli) 2. Następnie przygotowujemy zestaw do sączenia. Wylewamy zawartość zlewki na sączek, przemywamy zlewkę wodą tak, aby piasek nie pozostał na ściankach zlewki. 3. Piasek pozostaje na sączku, natomiast w przesączu znajduje się roztwór soli kuchennej. W celu odzyskania soli odparowujemy wodę. Zad. 32. Obie substancje rozpuszczą się całkowicie w 100 g wody w temperaturze 40 0 C. Zad.33. mol c m = 0,05 3 dm c p, % m r, g m wody, g M roztworu, g 3 1,5 48,5 50 Zad.34. Ropa naftowa ma gęstość mniejszą od gęstości wody i dlatego nie opada na dno morza. Zad. 35. Należy obliczyć masę substancji potrzebnej do przygotowania roztworu: m s = c m M V = 0,5 mol/dm 3 142 g/mol 0,5 dm 3 = 35,5 Należy przygotować kolbę miarową o pojemności 500 cm 3, do której wlewamy niewielką ilość wody destylowanej i wsypujemy odważoną ilość (35,5 g) Na 2SO 4 Dolewamy wody, zamykamy kolbę i mieszamy do rozpuszczenia soli. Następnie dopełniamy wodą do kreski na szyjce kolby, zamykamy i mieszamy. Zad. 36. 4. Zad. 37. Porównaj z krzywą rozpuszczalności azotanu(v) sodu strona 20. Zad. 38. r = 164 g NaNO 3 / 100 g wody Zad. 39. nienasycony Zad. 40. 46,81% Zad. 41. W kwasie stearynowym wiązania są zbyt słabo spolaryzowane, aby doszło do rozpuszczenia w wodzie. Natomiast w cząsteczce stearynianu potasu znajduje się polarna grupa COOK. Dzięki niej zachodzi proces dysocjacji, który umożliwia rozpuszczanie tego związku w wodzie. Zad. 42. 7,16 g Zad. 43. 1 destylacja, 2 odparowanie rozpuszczalnika 1) Zad. 44. Obliczamy, a następnie odważamy potrzebną masę chlorku sodu m s = 2,925 g. 2) Do kolby miarowej o pojemności 500 cm 3 wsypujemy odważoną ilość NaCl, dolewamy wody do około połowy objętości kolby i mieszamy w celu rozpuszczenia soli. 3) Dolewamy wody do kreski umieszczonej na szyjce kolby, zamykamy i mieszamy. Zad. 45. 1) nienasycony roztwór Li 2CO 3, 2) nasycony roztwór K 2SO 4 Zad. 46. rozpuszczalność K 2SO 4 rośnie wraz ze wzrostem temperatury, a rozpuszczalność Li 2CO 3 nieznacznie maleje ze wzrostem temperatury. Zad. 47. W czasie upałów rozpuszczalność tlenu w wodzie maleje i ryby nie mają czym oddychać. Zad. 48. Tlenek siarki(iv) w większym stopniu przyczynia się do degeneracji naturalnego środowiska, gdyż jest lepiej rozpuszczalny w wodzie. Zad. 49. 1,975 g Zad. 50. 19,9 g Zad. 51. 40 g Zad. 52. Odczyn wodnego roztworu nawozu jest zasadowy, dlatego należy stosować go do gleb kwaśnych w celu ich neutralizacji Zad. 53. 17,16% Zad. 54. 1. Wraz ze wzrostem temperatury rośnie energia kinetyczna drobin, powodując wzrost odległości pomiędzy mini. Jony nie opuszczają środowiska procesu, więc rozpuszczalność soli wzrasta, natomiast drobiny gazowe opuszczają środowisko rozpuszczalnika, zwiększając prężność par nad roztworem. 2. Roztwór nasycony to roztwór, w którym w danej temperaturze w określonej objętości nie można rozpuścić już więcej substancji. Roztwór ten pozostaje w stanie równowagi z osadem substancji rozpuszczonej. Zad. 55, zależność gęstości roztworu od stęzenia procentowego 45 50 1,2 1,4 1,6 0 10 0,2 0,4 0,6 0,8 1 0 0 10 20 30 40 50 gęstość [g/cm sześc.] stężenie procentowe [%] Zad. 56. A 3, B 5, C 1, D 2, E - 4 Zad. 57. Na + - 13,8 g, Cl - - 21,3 g Strona 13 z 14

Zad. 58. 1. 2,941 kg, 2. 60 0 C 58,33%, 100 0 c 0 70,59% Zad. 59. 1. Wraz ze wzrostem temperatury rozpuszczalność wodorotlenku wapnia w wodzie maleje. 2. Rozpuszczalność wodorotlenku wapnia w niewielkim stopniu zależy od temperatury. Zad. 60. roztwór nienasycony, stężenie 24% Zad. 61. w pierwszej kolbie 8%, w drugiej 9,63% Strona 14 z 14