Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

RKnDaAGfSkiYt1

Ćwiczenie 1

Klient sklepu z materiałami budowlanymi szukał odpowiedniej farby do pomalowania swojego mieszkania. Sprzedawca polecał klientowi farby zawierające biel barytową, biel wiedeńską oraz błękit pruski. Która z poniższych substancji nie została wymieniona przez sprzedawcę?

${Pb}_{2} O_{3}$
${BaSO}_{4}$
${CaCO}_{3}$
${Fe}_{4} {"["Fe"]"}_{3}$

R1WIRrkgKVszc1

Ćwiczenie 2

Wysokie stężenie jonów żelaza(II) i żelaza(III) w wodzie używanej do prania prowadzi do wytrącenia osadów wodorotlenków żelaza, co z kolei może spowodować plamienie ubrań. Oceń, w jaki sposób można pozbyć się jonów żelaza z wody.

Można używać takich proszków do prania, które w swoim składzie zawierają jony prowadzące do wytrącenia osadu wodorotlenku żelaza.
Można zakwasić wodę przy pomocy octu (10% roztwór kwasu etanowego).
Można dodać soli kuchennej.
Można zwiększyć ilość wody w pralce.

Ćwiczenie 3

Uporządkuj etapy procesu otrzymywania magnezu z wody morskiej.

RiIquMnYeT6F4

Wodorotlenek magnezu poddawany jest działaniu kwasu solnego HCl.
Chlorek magnezu zostaje wydzielony z roztworu do postaci stałego, bezwodnego chlorku magnezu i zostaje stopiony.
Wodorotlenki alkaliczne reagują z jonami magnezu obecnymi w wodzie. Powoduje to wytrącenie wodorotlenku magnezu.
Wytrącony wodorotlenek magnezu jest oddzielany od roztworu, z którego został strącony.
Zachodzi proces elektrolizy bezwodnego stopionego chlorku magnezu.

Ćwiczenie 4

Poniżej przedstawiono jony, które są źródłem zanieczyszczeń w ściekach, oraz pokazano sposób ich usunięcia.

Jony obecne w ściekach	Odczynnik selektywny
${PO}_{4}^{3 -}$	${FeCl}_{3}$ ${Al}_{2} {({SO}_{4})}_{3}$
${Hg}^{2 +}$ ${Cr}^{3 +}$ ${Pb}^{2 +}$ ${Cd}^{2 +}$ ${Sb}^{2 +}$ ${As}^{3 +}$ ${Ni}^{2 +}$ ${Sn}^{2 +}$	${Na}_{2} S$ Sól trisodowa trójmerkaptotriazyny (TMT) R1CrcRk9Fh8W6 Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
${Ni}^{2 +}$	dimetyloglioksym — tworzy barwny różowy osad z jonami niklu RIP4T4tyvW0vW Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
${Mg}^{2 +}$	$Ca {(OH)}_{2}$

RsMLldIUW6T5c

Na podstawie tabeli oraz informacji pochodzących z innych źródeł, uzupełnij tekst.

Wytrącanie osadów soli przy pomocy {#odczynników selektywnych} / {roztworów rozcieńczonych} jest podstawą usuwania zanieczyszczeń ze ścieków wodnych. Jony fosforanowe(V), będące przyczyną {obumierania} / {#wzrostu} glonów i ograniczenia ilości tlenu w wodzie, można wytrącić za pomocą chlorku żelaza(III) w postaci {#trudno} / {dobrze} rozpuszczalnych fosforanów(V) {#żelaza(III)} / {sodu}. W celu identyfikacji i wytrącenia jonów {ołowiu(II)} / {#niklu(II)}, można zastosować zarówno odczynniki pochodzenia {organicznego} / {#nieorganicznego}, np. siarczek sodu, a także odczynniki {nieorganiczne}/{#organiczne}, jak dimetyloglioksym. Do wykrycia jonów {rtęci(II)} /{cyny(II)} / {#magnezu} stosuje się mleko wapienne o wzorze {#Ca(OH)₂} / {Mg(OH)₂}.

211

Ćwiczenie 5

Poniżej przedstawiono jony, które są źródłem obecnych zanieczyszczeń w ściekach, oraz pokazano sposób ich usunięcia.

Jony obecne w ściekach	Odczynnik selektywny
${PO}_{4}^{3 -}$ ${As}^{3 +}$	${FeCl}_{3}$ ${Al}_{2} {({SO}_{4})}_{3}$
${Hg}^{2 +}$ ${Cr}^{3 +}$ ${Pb}^{2 +}$ ${Cd}^{2 +}$ ${Sb}^{2 +}$ ${As}^{3 +}$ ${Ni}^{2 +}$ ${Sn}^{2 +}$	${Na}_{2} S$ Sól trisodowa trójmerkaptotriazyny (TMT) R1CrcRk9Fh8W6 Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
${Ni}^{2 +}$	dimetyloglioksym — tworzy barwny różowy osad z jonami niklu RIP4T4tyvW0vW Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
${Mg}^{2 +}$	$Ca {(OH)}_{2}$

R9ZIJBrTMTOjZ1

Tabela rozpuszczalności soli i wodorotlenków w wodzie w temperaturze dwudziestu pięciu stopni Celsjusza. Z tabeli można odczytać, które substancje są dobrze rozpuszczalne w wodzie, co symbolizuje litera, praktycznie nierozpuszczalne w wodzie, co symbolizuje litera N, trudno rozpuszczalne w wodzie, osad wytrąca się przy odpowiednim stężeniu roztworu, co symbolizuje litera T, substancje rozkładające lub takie, dla których substancja chemiczna nie została otrzymana oznaczone minusem. Ponadto zaznaczono kolory otrzymywanych osadów. Wszystkie sole oraz wodorotlenki amonowe sodowe, potasowe oraz azotany (V) są rozpuszczalne w wodzie, oprócz krzemianu amonowego, który to oznaczono minusem. Dla magnezu do nierozpuszczalnych oznaczonych N należą białe wodorotlenek magnezu, węglan magnezu, krzemian magnezu, fosforan (V) magnezu. Pozostałe związki magnezu zawarte w tabeli są rozpuszczalne. Dla wapnia jako nierozpuszczalne N oznaczono białe węglan wapnia, krzemian wapnia, fosforan (V) wapnia, siarczan (IV) wapnia. Jako trudno rozpuszczalne T oznaczono białe wodorotlenek wapnia, siarczek wapnia, siarczan (VI) wapnia oraz żółty chromian (VI) wapnia. Pozostałe sole wapnia są rozpuszczalne. Wśród związków baru jako nierozpuszczalne i białe oznaczono siarczan (VI) baru, siarczan (IV) baru, węglan baru, krzemian baru oraz fosforan (V) baru, a także żółty chromian (VI) baru. Dalej oznaczono nierozpuszczalne i białe związki ołowiu, wśród których wodorotlenek ołowiu, siarczan (VI) ołowiu siarczan (IV) ołowiu, węglan ołowiu, krzemian ołowiu oraz fosforan (V) ołowiu, a także czarny siarczek ołowiu oraz żółte chromian (VI) ołowiu i jodek ołowiu. Do trudno rozpuszczalnych i białych związków ołowiu zaliczono chlorek ołowiu oraz bromek ołowiu. Pozostałe związki są dobrze rozpuszczalne. Wśród związków srebra do nierozpuszczalnych N związków zaliczono brązowy chromian (VI) srebra, białe chlorek i siarczan (IV) srebra, żółtawe bromek srebra, jodek srebra, węglan srebra, krzemian srebra, żółty fosforan (V) srebra, a także czarny siarczek srebra. Do trudno rozpuszczalnych T soli srebra należą biały siarczan (VI) srebra. Pozostałe sole są dobrze rozpuszczalne, z wyjątkiem wodorotlenku srebra oznaczonego minusem. Wśród związków miedzi do nierozpuszczalnych zaliczono niebieskie wodorotlenek miedzi, krzemian miedzi oraz fosforan (V) miedzi, czarny siarczek miedzi oraz brązowy chromian (VI) miedzi. Pozostałe sole miedzi są rozpuszczalne, z wyjątkiem jodku miedzi, węglanu miedzi oraz siarczanu (IV) miedzi. Wśród związków cyny na drugim stopniu utlenienia zaliczonych do nierozpuszczalnych znalazły się białe wodorotlenek cyny, krzemian cyny oraz fosforan (V) cyny, brązowo-żółty siarczek cyny i brązowy chromian (VI) cyny. Pozostałe są dobrze rozpuszczalne, z wyjątkiem siarczanu (IV) cyny, oraz węglanu cyny. Wśród związków glinu do nierozpuszczalnych i białych zalicza się wodorotlenek glinu, krzemian glinu, fosforan (V) glinu oraz żółty chromian (VI) glinu. Pozostałe sole są dobrze rozpuszczalne z wyjątkiem oznaczonych minusem siarczku, siarczanu (IV) i węglanu (IV). Wśród związków cynku na drugim stopniu utlenienia nierozpuszczalnych N wyróżnia się białe wodorotlenek cynku, siarczek cynku, węglan cynku, krzemian cynku, fosforan (V) cynku. Do trudno rozpuszczalnych T związków cynku zalicza się biały siarczan (IV) cynku, a także żółty chromian (VI) cynku. Pozostałe związki cynku są rozpuszczalne. Wśród związków żelaza na drugim stopniu utlenienia nierozpuszczalnych N wyróżnia się jasnozielone wodorotlenek żelaza (II) i węglan żelaza (II) i krzemian żelaza (II), także czarny siarczek żelaza (II), zielony siarczan żelaza (II) i niebieski fosforan (V) żelaza (II). Pozostałe sole żelaza (II) są dobrze rozpuszczalne, z wyjątkiem chromianu (VI) żelaza (II). Wśród związków nierozpuszczalnych N żelaza na trzecim stopniu utlenienia wyróżnia się brązowy wodorotlenek żelaza (III), czarny siarczek żelaza (III), żółte krzemian żelaza (III) i fosforan (V) żelaza (III), a także brązowo-żółty chromian (VI) żelaza (III). Pozostałe sole są rozpuszczalne, z wyjątkiem jodku żelaza (III), siarczanu (IV) żelaza (III) oraz węglanu żelaza (III). przeźroczysty chromian (VI) niklu i czarny siarczek niklu. Wśród nierozpuszczalnych N związków manganu na drugim stopniu utlenienia wyróżnia się białe wodorotlenek manganu (II), siarczan (IV) manganu (II), węglan manganu (II), różowe fosforan (V) manganu (II) i siarczek manganu (II), czerwony krzemian kobaltu brązowy chromian (VI) manganu (II). Pozostałe sole są dobrze rozpuszczalne. Wśród związków niklu na drugi stopniu utlenienia zaliczanych do nierozpuszczalnych N należą zielone wodorotlenek niklu, węglan niklu, krzemian niklu i fosforan (V) niklu, a także żółty chromian (VI) niklu i czarny siarczek niklu. Do trudno rozpuszczalnych soli zalicza się zielony siarczan (IV) niklu. Pozostałe sole są rozpuszczalne. Wśród związków rtęci na drugim stopniu utlenienia należących do nierozpuszczalnych N znajdują się żółtawe bromek rtęci (II) i siarczan (VI) rtęci (II), białe siarczan (IV) rtęci i fosforan (V) rtęci (II), czarny siarczek rtęci, czerwony węglan rtęci (II), żółty krzemian rtęci (II) oraz pomarańczowe jodek rtęci (II) i chromian (VI) rtęci (II). Do trudno rozpuszczalnych T zaliczono białe bromek rtęci i octan rtęci, a także czerwony chromian (VI) rtęci (II). Pozostałe związki rtęci są dobrze rozpuszczalne. — Rozpuszczalność soli i wodorotlenków w wodzie w temperaturze 25°C
Źródło: GroMar Sp. z o.o., rozpuszczalność na podstawie: W. Mizerski, *Tablice chemiczne*, Warszawa 2004; kolory osadów na podstawie: W. E. White, *A Table of solubilities and colors of precipitates for use in a course in qualitative analysis*, J. Chem. Educ., 1931., licencja: CC BY-SA 3.0.

Jedno ze źródeł wody zostało zanieczyszczone jonami rtęci(II) i niklu. Korzystając z powyższej tabeli rozpuszczalności oraz informacji do ćwiczenia, zaproponuj metodę, za pomocą której usuniesz z wody oba zanieczyszczenia. Przedstaw sposób postępowania oraz spodziewane obserwacje.

RPXAXJNBLjLFZ

Odpowiedź:

Ćwiczenie 6

Do usunięcia jonów fosforanowych(V) ze ścieków, pracownik zakładu oczyszczania ścieków wybrał siarczan(VI) glinu. Zastanów się, jaka reakcja zachodzi w ściekach (zapisz odpowiednie równanie reakcji), i oceń, czy pracownik zaobserwował wytrącanie się osadu.

RpMgKxFKwgxQf

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

R1Tf1vUHWEAou

{2 {PO}_{4}}^{3 -} + 2 {Al}^{3 +} {+ 3 {SO}_{4}}^{2 -} \to 2 {AlPO}_{4} ↓ + 3 {SO}_{4}^{2 -}

{PO}_{4}^{3 -} + {Al}^{3 +} \to {AlPO}_{4} ↓

Pracownik zaobserwował wytrącanie się osadu.

Ćwiczenie 7

„Mikrobiologiczna redukcja siarczanów do siarczków(VI) jest prowadzona przez bakterie redukujące siarczany (BRS). (…) W ostatnich latach wzrosło zainteresowanie możliwością wykorzystania BRS do oczyszczania ścieków, które zawierają metale ciężkie. Wykorzystuje się tu fakt, że BRS w procesie dysymilacyjnej redukcji siarczanów wytwarzają jony siarczkowe, reagujące z zawartymi w ścieku kationami metali ciężkich.

C_{org} + {SO}_{4}^{2 -} \overset{BRS}{\to} {HS}^{-} + H_{2} S + {HCO}_{3}^{-}

S^{2 -} + {Me}^{2 +} \to MeS ↓

(…) Wśród obecnie stosowanych technologii unieszkodliwiania ścieków chromowych, najszersze (niemal wyłączne) zastosowanie praktyczne znalazła metoda chemicznej redukcji $Cr(VI$ ) do $Cr(III$ ). (…) Płyn z hodowli BRS można z powodzeniem zastosować do usuwania chromu, występującego w galwanizerskich kwaśnych ściekach chromowych w postaci jonów dichromianowych(VI) ${Cr}_{2} O_{7}^{2 -}$ . Dodanie do poddawanego oczyszczaniu kwaśnego ścieku chromowego siarkowodoru, pochodzących z hodowli BRS (bakterii redukujących siarczany), pozwalało na zredukowanie chromu(VI) do chromu(III):

{Cr}_{2} {O_{7}}^{2 -} + 3 H_{2} S + 8 H_{3} O^{+} \to 2 {Cr}^{3 +} + 3 S ↓ + 15 H_{2} O

Dalsza obróbka ścieków polega na ich alkalizacji i wytrącaniu nierozpuszczalnego wodorotlenku chromu(III).”

Ilość dozowanych siarczków [mg]	Zawartość wodorotlenku chromu(III) w mieszaninie [%]	pH
215	15,4	5,09
1075	40,1	7,00
1933	50,8	7,96
3243	88,5	8,69
4556	98,5	9,30
6599	92,3	8,23
7655	98,2	8,64

Indeks dolny Źródło: H. Jaworowska‑Deptuch, A. Białek, A. Majoch, Z. Ochal, Usuwanie metali ciężkich ze ścieków galwanizerskich za pomocą jonów siarczkowych wytwarzanych przez bakterie redukujące siarczany, „Przemysł Chemiczny” 2011, nr 90/6. Indeks dolny koniec

R1ArpHVGIUjSJ

A. Oceń, jakie warunki sprzyjają wytrąceniu wodorotlenku chromu(III). Zapisz równanie reakcji w formie jonowej skróconej powstawania wodorotlenku chromu(III).

B. Oceń, jakie jony oraz cząsteczki znajdują się w roztworze, przy zastosowaniu nadmiaru jonów siarczkowych pochodzących z hodowli BRS, w stosunku do ilości ścieków galwanizerskich.

C. Jaką maks. zawartość procentową wodorotlenku chromu(III) w mieszaninie można uzyskać podczas dozowania siarczków do ścieków galwanizerskich?

Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

Rp1PazIc3dURi

R8jWi7WZ2U3Pq

R1Wc4r7XAWlhD

A. Prowadzenie procesu, przy lekko alkalicznym odczynie, umożliwiało wytrącenie trudno rozpuszczalnego wodorotlenku chromu(III):

{Cr}^{3 +} + 3 {OH}^{-} \to Cr {(OH)}_{3} ↓

B. Zwiększanie ilości siarczków ponad wymaganą ilość powoduje wtórne zanieczyszczenie ścieku jonami siarczkowymi. W roztworze takim znajdują się jony $S^{2 -}, {Cr}^{3 +}, H_{3} O^{+}$ i cząsteczki $S, H_{2} O, H_{2} S$ .

C. Maks. można uzyskać 98,5 % wodorotlenku chromu(III) w mieszaninie.

Ćwiczenie 8

Ze względu na swoją toksyczność, arsen jest składnikiem aktywnym wielu pestycydów. Jego zawartość w pestycydzie można oznaczyć wagowo. Załóżmy, że jesteś poproszony o ocenę zawartości arsenu w próbce. W wilgotnej próbce o masie 0,5235 g oznaczano wagowo arsen w postaci siarczku arsenu(III). Zapisz równanie reakcji w formie jonowej skróconej otrzymywania siarczku arsenu(III). Oblicz zawartość arsenu w suchej masie próbki, skoro jej wilgotność wynosiła 10%.

RtsXBcKnbWaPd

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

Riv8Y5YxUYAoz

2 {As}^{3 +} + 3 S^{2 -} \to {As}_{2} S_{3} ↓

Krok 1. Oblicz masę suchej próbki.

Wilgotność próbki wynosiła 10%, więc masa próbki stanowi 90% z masy 0,5235 g.

m_{suchy osad} = 90 % \cdot 0,5235 g = 0,4712 g

Krok 2. Oblicz masę molową siarczku arsenu.

M_{{As}_{2} S_{3}} = 246 \frac{g}{mol}

M_{As} = 75 \frac{g}{mol}

Krok 3. Oblicz masę arsenu w próbce, korzystając z proporcji.

1 mol {As}_{2} S_{3} - 2 mole As

246 g - 2 \cdot 75 g

0,4712 g - x

x = \frac{0,4712 g \cdot 2 \cdot 75 \frac{g}{mol}}{246 \frac{g}{mol}} = 0,2873 g

Ćwiczenie 9

W jednym z mieszkań doszło do morderstwa. W wyniku dochodzenia kryminalistycznego stwierdzono, że przyczyną śmierci było zatrucie z pomocą herbaty zawierającej KCN. Do oznaczenia zawartości jonów cyjankowych wykorzystano metodę analizy wagowej.

Aby przeprowadzić oznaczenie, umieszczono 10 cmIndeks górny 3 herbaty w kolbie, a po zakwaszeniu wywaru kwasem siarkowym(VI) oddestylowano powstały HCN z parą wodną. Jego opary pochłaniano w roztworze $NaOH$ . Po zobojętnieniu zawartości odbieralnika, do destylatu dodano nadmiaru ${AgNO}_{3}$ . Wytrącony osad $AgCN$ odsączono. Po wysuszeniu uzyskano 0,9300 g tej soli. Oblicz wielokrotność dawki śmiertelnej, którą wchłonęła ofiara (masa ciała ofiary wynosiła 70 kg), jeśli wypiła filiżankę (ok. 100 cmIndeks górny 3) herbaty, a dawka śmiertelna dla jonów cyjankowych wynosi 10 $\frac{mg}{kg}$ masy ciała.

RAhtVFYd8XOgS

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

R9Hd3cSIfq0io

Krok 1. Oblicz masę jonów cyjankowych w uzyskanym osadzie soli.

1 mol AgCN - 1 mol jonów {CN}^{-}

134 g - 26 g

0,9300 g - x

x = \frac{0,9300 g \cdot 26 g}{134 g} = 0,1804 g

Krok 2. Uwzględnienie objętości herbaty, którą wypiła ofiara.

Skoro ofiara wypiła filiżankę herbaty o objętości 100 cmIndeks górny 3, a analizie została poddana objętość dziesięciokrotnie mniejsza, to obliczoną wartość $x$ należy pomnożyć razy 10.
Masa jonów cyjankowych, które zażyła ofiara, wynosi 1,804 g.

Krok 3. Oblicz dawkę śmiertelną dla masy ciała 70 kg.

Dawka śmiertelna dla ofiary o masie 70 kg wynosi:

70 kg \cdot 10 \frac{mg}{kg} = 700 mg = 0,7 g

Wielokrotność dawki śmiertelnej wynosi:

\frac{1,804 g}{0,7 g} = 2,6

Grafika interaktywna

Dla nauczyciela