Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

Ćwiczenie 1

Wybierz poprawną odpowiedź.

RscWAsyzarICA

R80ltRqh1wk3e1

Ćwiczenie 2

Ćwiczenie 3

Sposobem na otrzymywanie kwasów beztlenowych jest proces dwuetapowy. Pierwszy z etapów to bezpośrednia synteza wodorku z pierwiastków, a drugi – rozpuszczenie otrzymanego produktu w wodzie.

Zapisz równanie reakcji obrazującej pierwszy etap i schemat procesu, który przedstawia drugi z etapów otrzymywania kwasu chlorowodorowego (solnego).

R10CEsblykFAD

R4Ls8AkPDM1up

{H_{2}}_{(g)} + {Cl}_{2 (g)} \to 2 {HCl}_{(g)}

{HCl}_{(g)} \overset{H_{2} O}{\to} {HCl}_{(aq)}

Ćwiczenie 4

Wykorzystaj dane z tabeli i wyjaśnij zależność temperatury wrzenia fluorowcowodorów od położenia fluorowca w układzie okresowym (numeru okresu).

Związek	masa molowa $\frac{g}{mol}$	temperatura topnienia °C	temperatura wrzenia °C	pKIndeks dolny a w wodzie
$HF$	$20,01$	$- 83$	$20$	$3,45$
$HCl$	$36,46$	$- 115$	$- 85$	$1,0 \cdot 10^{7}$
$HBr$	$80,92$	$- 89$	$- 67$	$3,0 \cdot 10^{9}$
$HI$	$127,91$	$- 51$	$- 35$	$1,0 \cdot 10^{10}$

Właściwości fizyczne halogenowodorów (fluorowcowodorów) (Atkins, str. 956, tabela 20.7)

RLCKBKB7MGymP

Przeanalizuj dane w tabeli. Zwróć uwagę na prawidłowości dotyczące właściwości $HCl$ , $HBr$ i $HI$ oraz wyjątkowo wysoką temperaturę wrzenia $HF$ .

Wyjątkowo wysoka temperatura wrzenia $HF$ , w porównaniu z pozostałymi związkami $HX$ , wynika z faktu, że cząsteczki fluorowodoru tworzą większe skupiska (asocjaty), ponieważ powstają pomiędzy nimi międzycząsteczkowe wiązania wodorowe (podobnie jak w przypadku innego dobrze znanego Ci związku wodoru – $H_{2} O$ ).

Temperatura wrzenia $HF$ jest nietypowa w stosunku do pozostałych halogenowodorów i wynosi $20 ° C$ (jest to związane z występowaniem pomiędzy cząsteczkami $HF$ wiązań wodorowych).

Pozostałe fluorowcowodory w warunkach normalnych są gazami. Ich temperatury wrzenia są ujemne i rosną wraz ze wzrostem numeru okresu, w którym znajduje się dany fluorowiec.

Ćwiczenie 5

Wybierz właściwe stwierdzenie.

R1HoskocbpIjk

Ćwiczenie 6

Przeprowadzono badanie odczynu wodnych roztworów wybranych wodorków: ${CH}_{4}$ , ${NH}_{3}$ , $HCl$ .

Probówka nr $4$ to próba kontrolna.

Uzupełnij podpisy na schemacie doświadczenia.

RK8eVvo8Yw6aB

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1W3nidZXBCdN

Ćwiczenie 7

Zmieszano $100 {cm}^{3}$ roztworu chlorowodoru o stężeniu $5 %$ z $10 {cm}^{3}$ roztworem amoniaku o stężeniu $15 %$ .

Odpowiedz, co było produktem tej reakcji? Napisz równanie zachodzącej reakcji chemicznej w formie cząsteczkowej oraz podaj nazwę systematyczną otrzymanego związku.
Oblicz, ile gramów produktu otrzymano. Wynik podaj z dokładnością do trzeciego miejsca po przecinku.

Gęstość $5 %$ roztworu $HCl$ wynosi $1,11 \frac{g}{{cm}^{3}}$ .

Gęstość $15 %$ roztworu ${NH}_{3}$ wynosi $0,958 \frac{g}{{cm}^{3}}$ .

R16Qf7CIYPH1c

RYQMWUrLCDlUJ

HCl + {NH}_{3} \to {NH}_{4} Cl

Nazwa: chlorek amonu.

Zawartość $HCl$ w roztworze:

1,11 g — 1 {cm}^{3}

x — 100 {cm}^{3}

x = 111 g

to masa roztworu

HCl

111 g — y

100 g — 5 g

y = 5,55 g HCl

W naszym kwasie chlorowodorowym mamy zatem $5,55 g$ substancji.

M_{HCl} = 36,5 \frac{g}{mol}

36,5 g — 1 mol

5,55 g — z

z = 0,15 mol HCl

Zawartość ${NH}_{3}$ w roztworze:

0,958 g — 1 {cm}^{3}

i — 10 {cm}^{3}

i = 9,58 g

to masa roztworu

{NH}_{3}

15 g {NH}_{3} — 100 g

j — 9,58 g

j = 1,44 g

M_{{NH}_{3}} = 17 \frac{g}{mol}

n = \frac{m}{M}

n = \frac{1,44 g}{17 \frac{g}{mol}} = 0,085 mol

W nadmiarze użyto $HCl$ , więc do wyliczenia masy produktu używamy ${NH}_{3}$ .

1 mol {NH}_{3} — 1 mol {NH}_{4} Cl

1 mol {NH}_{3} — 53,5 g {NH}_{4} Cl

0,085 mol {NH}_{3} — k

k = 4,548 g {NH}_{4} Cl

Otrzymano $4,548 g$ chlorku amonu.

Ćwiczenie 8

Fluorowodór znacznie różni się właściwościami od wodorków pozostałych pierwiastków $17 .$ grupy. Jakie są przyczyny tych różnic?

Rvotn0uNRssze

Atom fluoru jest pierwiastkiem o najwyższej elektroujemności (dlatego różnica elektroujemności atomów, tworzących cząsteczkę $HF$ , jest największa w porównaniu z innymi fluorowodorami).

Atom fluoru ma też najmniejszy promień atomowy, a różnica pomiędzy atomem fluoru a atomami pozostałych pierwiastków z $17 .$ grupy jest znacząca. W atomie fluoru elektrony poruszają się w obrębie dwóch powłok elektronowych. W atomach pozostałych fluorowców elektrony poruszają się w obrębie większej liczby powłok elektronowych (począwszy od trzech w atomie chloru).

Fluorowodór charakteryzuje się znacznie większą temperaturą wrzenia niż pozostałe fluorowcowodory. Wynika to z faktu, że pomiędzy cząsteczkami fluorowodoru tworzą się wiązania wodorowe, a pomiędzy cząsteczkami pozostałych fluorowcowodorów takie oddziaływania nie występują.

Ćwiczenie 9

Porównaj właściwości wodorków litowców i fluorowców na przykładzie $NaH$ i $HCl$ .

Rx3DgwmZgxWg0

Rr5uVsFf1Wjiw

Zastanów się, jakie wiązania tworzą się pomiędzy atomem wodoru a atomami pierwiastków z grupy $1 .$ , a jakie z atomami pierwiastków grupy $17 .$

Jak to wpływa na właściwości fizyczne oraz charakter chemiczny powstających wodorków?

Wodorek sodu $NaH$ jest związkiem jonowym, występującym w warunkach normalnych stanie stałym. Ma charakter zasadowy. Łatwo rozpuszcza się w wodzie i reaguje z nią zgodnie z równaniem:

NaH + H_{2} O \to NaOH + H_{2} ↑

Chlorowodór jest związkiem, który posiada w swojej cząsteczce wiązanie kowalencyjne spolaryzowane. W warunkach normalnych jest gazem. Rozpuszcza się w wodzie. Wodny roztwór chlorowodoru ma odczyn kwasowy.

HCl + H_{2} O \to H_{3} O^{+} + {Cl}^{-}

Ćwiczenie 10

Kolbę, z zebranym wcześniej chlorowodorem, zamknięto korkiem z włożoną do niego rurką szklaną, zakończoną gumowym wężykiem ze ściskaczem. Wylot rurki zanurzono w krystalizatorze z wodnym roztworem oranżu metylowego, a następnie zwolniono ściskacz. Woda stopniowo wypełniła kolbę, tworząc charakterystyczną fontannę. Oranż metylowy zmienił barwę na czerwoną.
Zapisz odpowiednie równanie reakcji. Wyjaśnij zmianę barwy roztworu. Wytłumacz, dlaczego woda zasysana jest do góry, tworząc fontannę.

RjVfG2L9wLBUY

Zdjęcie przedstawia kolbę okrągłodenną trzymaną za pomocą uchwytu do góry dnem nad zlewką. W kolbie jest umieszczona cienka szklana rurka. Rurka wystaje z wlotu kolby i jest włożona do pomarańczowego roztworu znajdującego się w zlewce. W kolbie jest roztwór koloru malinowego. — Źródło: zpe.gov.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.

Rx3DgwmZgxWg0

R1WqcGC9PjKDY

Woda zajmuje miejsce chlorowodoru w kolbie. Chlorowodór musi się więc w wodzie bardzo dobrze rozpuszczać. Powoduje to wciąganie wody do wnętrza kolby, wskutek powstającego podciśnienia w tej kolbie. Chlorowodór rozpuszczając się w wodzie tworzy kwas chlorowodorowy. Zmiana barwy oranżu metylowego z żółtej na czerwoną świadczy o obecności jonów oksoniowych w roztworze. Jony te powstają w wyniku reakcji chlorowodoru z wodą.

{HCl}_{(g)} \overset{H_{2} O}{\to} {HCl}_{(aq)}

HCl + H_{2} O \to H_{3} O^{+} + {Cl}^{-}

Symulacja interaktywna

Dla nauczyciela