OLIMPIADA CHEMICZNA - 2002 r

POWRÓT

Zadania z Olimpiady Chemicznej - etap III

Zadania teoretyczne

Zadanie 1

Polimery przewodzące

Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 2000 r. przyznano za odkrycie i badania polimerów przewodzących. Związki te łączą w sobie cechy tworzyw sztucznych, wysokie przewodnictwo elektryczne i nietypowe właściwości optyczne, dzięki czemu mogą znaleźć wiele interesujących zastosowań.

Jednym z najbardziej znanych polimerów przewodzących jest polipirol. Polipirol otrzymuje się najczęściej na drodze elektrochemicznego utleniania pirolu rozpuszczonego w wodzie lub rozpuszczalniku organicznym; na elektrodzie powstaje wówczas warstwa polimeru dobrze przylegająca do podłoża:

Jaka cecha budowy tego polimeru powoduje, że może on wykazywać wysokie przewodnictwo elektryczne?

Rozwiązanie
Decyduje o tym obecność wiązan podwójnych (podobnie jak w graficie).

Oblicz grubość warstwy polipirolu otrzymanego na płaskiej elektrodzie o powierzchni 0,5 cm², jesli syntezę prowadzono przy użyciu prądu 0,5 mA w ciągu 20 minut (gęstość polipirolu wynosi 1,2 g/cm³, zakładamy 100% wydajność reakcji).

Rozwiązanie
Masa molowa meru pirolu wynosi 65g/mol
masa polimeru = (5*10^-4A * 1200s * 65g/mol) / (2 * 96500C/mol) = 2 * 10^-4g
grubośc warstwy = 2 * 10^-4g / (1,2 g/cm³ * 0,5 cm²) = 3,4 * 10^-4 cm.
Istotną cechą polipirolu jest jego zdolność odwracalnego utleniania i redukcji. W procesie utleniania wytwarzane są dodatnio naładowane nośniki prądu, których ładunek jest kompensowany anionami, X^-, pochodzącymi z roztworu elektrolitu:

Oznacza to możliwość nagromadzenia ładunku i jego późniejszego odzyskania. Dzięki temu polipirol może znaleźć zastosowanie w bateriach i akumulatorach.

Analiza próbki polipirolu utlenionego w roztworze KCl wykazała, że zawiera ona średnio 3 atomy (jony) chloru na każde 100 atomów zawartych w próbce. Oblicz, na ile merów przypada jeden ładunek dodatni. Zakładając, że próbka taka stanowi materiał katodowy w akumulatorze oblicz, jaki ładunek (w przeliczeniu na jednostkę masy polimeru) można uzyskać na drodze jej redukcji. Porównaj tę wartość z ładunkiem (również na jednostkę masy) uzyskiwanym z typowego akumulatora ołowiowego o pojemności 40 amperogodzin i masie katod ołowianych wynoszącej 4 kg.

Rozwiązanie

Mer polimeru zawiera 8 atomów. Ponieważ na 33 atomy w próbce przypada 1 atom chloru, oznacza to, że w przybliżeniu co czwarty mer pirolu zawiera ładunek dodatni, który jest skompensowany przez ujemny ładunek jonu chlorkowego. Zakładając, że próbka zawiera 1 mol merów, zgromadzony ładunek wynosi 0,25 * 96500 C = 24125 C. Ponieważ masa molowa takiej próbki wynosi 65 + 0,25 * 35,5 = 74,4 g/mol, zatem ładunek przeliczony na jednostke masy wyniesie 24125C / 74g = ok.326 C/g.
Dla akumulatora ołowiowego przeliczony ładunek na jednostke masy wyniesie: 40 A * 3600 s / 4000 s = 36 c/g
Ładunek ten jest dużo razy mniejszy jak dla pirolu
Polimery przewodzące mogą również znaleźć zastosowania analityczne. Zakładając, że na elektrodzie obecna jest zarówno forma utleniona polipirolu jak i zredukowana, wyprowadź równanie wiążące potencjał takiej elektrody ze stężeniem anionów w roztworze. Jakie było stężenie jonów Cl^- w roztworze, jeżeli potencjał elektrody pokrytej warstwą poliprolu, wprowadzonej do tego roztworu wynosił 305 mV? Potencjał tej samej elektrody zanurzonej w roztworze KCl o stężeniu 0,1 mol/dm³ wynosił 243 mV.
Rozwiązanie
Przyjmując oznaczenia;
forma utleniona: Pol⁺X^-
forma zredukowana: Pol
Równowagę redox możemy zapisać równaniem: Pol + X^- <=> Pol⁺X^- + e
Równanie Nernsta; E = E^o + (RT / F)ln([Pol⁺X^-] / [Pol]) - (RT / F)ln[X^-]
Gdy polimer nie zmienia swojego ładunku, równanie można zapisać w postaci:
E = const - (RT / F)ln[X^-]
Można też przyjąć, że aktywności formy utlenionej i zredukowanej są jednostkowe (np. dla Ag i AgCl w przypadku elektrody chlorosrebrowej), otrzymuje sie wówczas takie samo równanie jak zapisane wyżej, przy założeniu braku zmian stopnia utlenienia.
Po podstawieniu do tego równania logarytm stężenia jonów chlorkowych wynosi: logc = (243 - 305)/59 - 1 = -2,05
czyli
c= 8,9 * 10^-3 mol/dm³

Zadanie 2

Synteza i analiza związku kompleksowego

A. Metaliczny pierwiastek X roztwarza się w rozcieńczonym roztworze HCl z wydzieleniem wodoru. Po odparowaniu części roztworu wydzieliły się kryształy uwodnionej soli Y. Ogrzewając porcję tych kryształów o masie 6,00 g w celu całkowitego odwodnienia stwierdzono, że ich masa osiąga minimalną wartość 3,28 g. Z pozostałej części uwodnionych kryształów pobrano dwie identyczne próbki o masie 100 mg każda do oddzielnych kolbek Erlenmeyera i rozpuszczono w wodzie. Jedną z tych próbek zmiareczkowano argentometrycznie, zużywając 15,25 cm³ 0,0551 mol/dm³ roztworu AgNO₃. Drugą próbkę zmiareczkowano kompleksonometrycznie, zużywając 8,24 cm³ 0,0510 mol/dm³ roztworu EDTA.

Na podstawie powyższych danych zidentyfikuj pierwiastek X i jego sól Y. Odpowiedź uzasadnij na drodze odpowiednich obliczeń.

Rozwiązanie

Pierwiastkiem jest kobalt Co, substancją sześciowodny chlorek kobaltu; CoCl₂ * 6H₂O, który ogrzewany traci wode przechodząc w kryształy CoCl₂. Wynika to z następujących rozważań ilościowych.
Masa całkowicie utraconej wody to 6,00 - 3,28 = 2,72 g wody, co stanowi 151 mmol H₂O. Zatem na każde 100 mg wziętych do analizy uwodnionych kryształów przypada 100 / 6,00*151 = 2,517 mmol H₂O
Ilość moli jonów Ag⁺ odpowiada ilości jonów Cl^- w oznaczeniu argonometryczny a zatem
n(Cl^-) = C(AgNO₃) * V(AgNO₃) = 0,0551 * 15,25 = 0,840 mmol Cl^-
Również w kompleksometrii jeden mol EDTA zwykle reaguje z jedym mole metalu X, a zatem
n(X) = C(EDTA) * V(EDTA) = 0,0510 * 8,24 = 0,420 mmol X
Wyniki te wskazują na stechiometrię n(X):n(Cl):n(H₂O) = 0,420 : 0,840 : 2,517 = 1 : 2 : 6
Uwodnione kryształy mają stechiometrię XCl₂*6H₂O

Zatem na 100 mg próbki składało się:
2,517 mmol * 18 g/mol = 45,3 mg wody
0,840 mmol * 35,5 g/mol = 29,8 mg chloru
a resztę 100 - (45,3 + 29,8) = 24,9 mgstanowił jon nieznanego metalu, co stanowilo 0,420 mmola. Stąd masa molowa metalu = 29,4 / 0,420 = 59 g/mol. Tym metalem jest kobalt.

B. Ciekły związek chemiczny Z o zapachu przypominającym amoniak zawiera w cząsteczce 13,44% H, 39,95% C i 46,61% N. Wodny roztwór tej substancji wykazuje odczyn zasadowy. Próbkę roztworu zawierającą 21,6 mg związku Z miareczkowano 0,1000 mol/dm³ roztworem kwasu solnego i zaobserwowano, że krzywa miareczkowania wykazuje dwa następujące po sobie punkty równoważności - pierwszy dla V_HCl = 3,59 cm³ a drugi - dla V_HCl = 7,18 cm³.

Na podstawie powyższych informacji zidentyfikuj związek Z i zaproponuj jego wzór strukturalny. Odpowiedź uzasadnij na drodze odpowiednich obliczeń.
Rozwiązanie

Ze składu procentowego związku Z wynika że:
a) nie zawiera on żadnych innych pierwiastków oraz że;
b) jego elementarna stechiometria C : H : N = (39,95 : 12,01) : (13,44 : 1,01) : (46,61 : 14,01) = 3,33 : 13,31 : 3,33 = 1 : 4 : 1
Jedynym pierwiastkiem, który odpowiada za zasadowe właściwości Z jest azot N. Z przebiegu krzywej miareczkowania wynika, że cząsteczka Z zawiera dwa atomy azotu, które ulegają kolejnemu protonowaniu
Z + H⁺ ---> ZH⁺
ZH⁺ + H⁺ ---> ZH₂⁺
Jeśli tak, to w pierwszym punkcie równowazności ilości moli Z i dodanego HCl są sobie jednakowe. Zatem 21,6 mg Z to 3,59 * 0,1000 mmol, czyli masa molowa Z wynosi 60,17 g/mol. Hipotetyczna masa molowa substancji Z o elementarnym wzorze CH₄N wynosi 30,06 g/mol, a więc praktycznie połowę rzeczywistej wartości. Prawdziwy wzór cząsteczki Z ma postać C₂H₈N₂. Biorąc pod uwage podobieństwo zapachu do amoniaku, ciekły stan skupienia i charakterystykę kwasowo-zasadową, można uznać, że jest to etylenodiamina - H₂N-CH₂-CH₂-NH₂

C. Próbkę kryształów Y rozpuszczono w wodnym roztworze Z i przez kilka godzin przepuszczano przez ten roztwór powietrze, po czym dodano nieco kwasu solnego i całość zatężono do rozpoczęcia krystalizacji. Wydzielone kryształy rozpuszczono w wodzie i dodano niewielką ilość NH₄NO₃, co spowodowało wytrącenie kryształów ubocznego produktu, które odsączono jako zbędne. Do pozostałego przesączu dodano następnie odpowiednią ilość bromku sodu, co spowodowało wytrącenie żółtych kryształów ostatecznego produktu - jednordzeniowego związku kompleksowego T. Odsączone kryształy T wysuszono dla całkowitego pozbawienia ich wody krystalizacyjnej. Analiza elementarna wykazała, że bezwodny T zawiera 12,30% wag. X, 5,07% wag. wodoru, 50,04% wag. bromu, 17,55% wag. azotu i 15,04% wag. węgla. Roztwór AgNO₃ wytrąca z roztworu T lekko żółtawy osad. Roztwór T wykazuje zapach podobny do amoniaku dopiero po dodaniu stężonego NaOH i ogrzaniu.

Ustal wzór sumaryczny związku T, podaj jon centralny, skład jonu kompleksowego i pozostałych jonów. Odpowiedź uzasadnij na podstawie odpowiednich obliczeń, analizy danych doświadczalnych i przebiegu syntezy.
Rozwiązanie

Podany skład procentowy wskazuje, że w tym związku nie innych, poza wymienionymi, pierwiastków. W szczególności oznacza to, że w kompleksie T nie jonów Cl^-, ktore zawierała oryginalna sól Y i które były ponadto wprowadzone w postaci HCl na jednym z etapów syntezy. Elementarna stechiometria bezwodnego kompleksu T to:
(12,30/58,93)Co : (5,07/1,01)H : (50,04/79,90)Br : (17,55/14,01)N : (15,04/58,93)C, czyli CoH₂₄Br₃N₆C₆.
Jest to zarazem rzeczywista stechiometria jednostki strukturalnej soli kompleksowej, ponieważ kompleks jest jednordzeniowy. Należy zwrócic uwagę, że ilość atomów wodoru, azotu i węgla odpowiada (trzem) cząsteczkom etylenodiaminy na jeden atom (jon) kobaltu 1 * Co; 3 * (C₂N₂H₈), a zatem wzór soli kompleksowej można zapisać wzorem
- Co(C₂N₂H₈)₃Br₃. Ponieważ etylenodiamina jest ligandem dwukleszczowym, jej trzy cząsteczki mogą wysycić wszystkie sześć miejsc koordynacyjnych w oktaedrycznym kompleksie jonu kobaltu.
Etylenodiamina zawarta jest tylko w wewnętrznej sferze koordynacyjnej kompleksu, na co wskazuje fakt, że może byc ona z niej rugowana dopiero za pomocą stężonego NaOH w podwyższonej temperaturze.
Pozostałe do uzupełnienia składu trzy atomy bromu to jony bromkowe, które nie wchodzą zatem w skład sfery koordynacyjnej jonu kompleksowego ale są niezbędne dla elektroobojętności soli kompleksowej. Ich obecność potwierdza reakcja wytrścania AgBr.
Skoro na jeden kation kompleksowy przypadaj trzy jony Br^-, a etylenodiamina jest elektrycznie obojętnym ligandem to jon kobaltu musiał przejść na +3 stopien utlenienia, co nastąpiło na etapie nasycania roztworu powietrzem (tlenem).
Tak więc wzór sumaryczny krystalicznej soli kompleksowej to [Co(en)₃]Br₃, gdzie en to etylenodiamina.

D. Badając dalej produkt T stwierdzono, iż powstaje on w postaci mieszaniny izomerów, które można rozdzielić na drodze odpowiednich reakcji chemicznych.

Określ typ izomerii odpowiadający kompleksowi T, naszkicuj wzory przestrzenne możliwych izomerów i ustal, czy i jakie elementy symetrii (osie, płaszczyzny, środek symetrii) wykazuje omawiany tu jon kompleksowy.
Rozwiązanie

Kation kompleksowy [Co(en)₃]³⁺ wykazuje tylko izomerię optyczną. Dwa możliwe emencjomery przedstawiono na rysunku ponizej.

Każdy z tych jonów kompleksowych zawiera 3 dwukrotne osie symetrii C2 (linia przerywana) oraz jedną trzykrotną oś symetrii C3 (prostopadła do C2)
Zestawienie położenia wszystkich elementów symetrii podane jest na rysunku nizej (oś C3 jest prostopadła do płaszczyzny rysunku)

Sytuacja ta jest przykładem, że cząsteczka związku wykazującego czynność optyczną nie musi być asymetryczna

Masy molowe: H - 1,01; C - 12,01; N - 14,01; O - 16,00; Br - 79,90 g/mol, Cl - 35,45 g/mol. Pozostałe masy molowe - w załączonym układzie okresowym.

Zadanie 3

Analiza spektralna

Związki A i B są izomerami. Związek B można otrzymać ze związku A w wyniku reakcji ze związkiem C.

Podaj wzory strukturalne związków A, B i C wraz z usadnieniami wyprowadzonych struktur (podać tok rozumowania) oraz zapis wymienionej reakcji, dysponując następującymi danymi:

Widmo ¹H NMR związku A wykazuje tylko dwa sygnały:
d_A1 = 1,2 ppm, dublet, względna intensywność 6;
d_A2 = 3,1 ppm, septet, względna intensywność 1.
W widmie w podczerwieni związku A obserwuje się intensywne pasmo 1740-1830 cm^-1.
W widmie MS tego związku pasmo macierzyste ma wartość 158 m/e.
Substancja C jest związkiem dwufunkcyjnym, a jedna z reszt funkcyjnych to grupa hydroksylowa.
W widmie w podczerwieni związku B występują dwa pasma charakterystyczne: 1710 i 1740 cm^-1.
Związki B i C wykazują pozytywny test z jodem w środowisku zasadowym (tworzenie osadu jodoformu).
Związki A, B ani C nie zawierają asymetrycznych atomów węgla.

Zadanie 4

Kinetyka reakcji katalitycznych - ciąg dalszy

Rozwiązując jedno z zadań II etapu zapoznałeś (-aś) się z prostą analizą kinetyki utleniania hydrazyny przez nadtlenek wodoru, w obecności Cu²⁺ jako katalizatora. Analiza ta doprowadziła do równania kinetycznego v₀ = k×C(H₂O₂)×C(Cu²⁺), gdzie v₀ oznacza początkową szybkość reakcji, a C - całkowite (początkowe) stężenia reagentów. Ze względu na istotne znaczenie utleniania hydrazyny dla napędu rakietowego warto jest poznać dalsze szczegóły mechanizmu tej reakcji, który można zapisać w postaci sekwencji dwóch etapów¹:

gdzie b oznacza stałą (szybko ustalającej się) równowagi kompleksowania, a k₂ jest stałą szybkości drugiego, powolnego etapu. Wystarczające dla znacznego przyspieszenia tej reakcji stężenie katalizatora może być nawet 10⁴ - 10⁵ razy niższe od stężeń substratów.

Substraty tej reakcji wchodzą w równowagi kwasowo-zasadowe z udziałem form N₂H₅⁺ (pK_a1 = 8,07) oraz H₂O₂ (pK_a1 = 11,6);
(a) Wyprowadź równanie na stężenie jonów wodorowych w roztworze zawierającym jednocześnie N₂H₄ i H₂O₂ o znanych całkowitych stężeniach (pomiń: autodysocjację wody, wpływ mocy jonowej i zastosuj ewentualnie inne, uzasadnione uproszczenia);
(b) Oblicz pH (z dokładnością do 0,1 jednostki) roztworu o C(N₂H₄) = 0,03 mol·dm^-3 oraz C(H₂O₂) = 0,06 mol·dm^-3.
Napisz równanie opisujące zależność szybkości reakcji od stężeń reagentów biorących udział w jej najwolniejszym etapie.
Na podstawie równania z p. 2 i podanego wyżej mechanizmu wyprowadź - bardziej ogólne niż w II etapie zawodów v₀ = k×C(H₂O₂)×C(Cu²⁺) - równanie kinetyczne dla badanej reakcji, wiążące jej początkową szybkość z całkowitymi (początkowymi) stężeniami wszystkich reagentów.
(a) Wykaż, że dla danych w zadaniu warunków eksperymentalnych ( C(N₂H₄) = 0,03 mol·dm^-3; C(H₂O₂) = 0,06 mol·dm^-3) można to ogólne równanie uprościć do postaci, jaka wynikała z rozwiązania zadania na II etapie.
(b) Odpowiedz na pytanie: jaka jest zależność między stałą szybkości najwolniejszego etapu (k₂) a stałą szybkości k wyznaczanej przez Ciebie w etapie II?
Badania kinetyki tej reakcji w temperaturach T₁ = 288 K i T₂ = 308 K doprowadziły do wyznaczenia stałych szybkości: k(T₁) = 142 dm³/(mol·s) oraz k(T₂) = 293 dm³/(mol·s). Wyznacz energię aktywacji tego procesu (z dokładnością do 0,1 kJ/mol).

Stała gazowa R = 8,314 J/(mol·K), stała trwałości kompleksu Cu(N₂H₄)²⁺: log b = 4,2.

¹ W porównaniu z oryginalną wersją zadania końcowe produkty reakcji w drugim etapie zostały zastąpione przez "produkty przejściowe" dla zachowania eksperymentalnie potwierdzonej stechiometrii najwolniejszego etapu. Produkty przejściowe nie zostały jednoznacznie zidentyfikowane, a pełny mechanizm reakcji jest bardziej skomplikowany i składa się więcej niż z 2 etapów (przyp. red.).

Zadanie 5

Inhibitor termolizyny

Fosforoamidon to naturalny inhibitor enzymu termolizyny, proteazy występującej w jednokomórkowych organizmach chłodnych wód oceanicznych.

Na podstawie poniższych danych:

wzór sumaryczny soli disodowej fosforoamidonu: C₂₃H₃₂N₃Na₂O₁₀P;
w skład tego związku wchodzi dipeptyd leucylotryptofan, monosacharyd L-ramnoza oraz reszta kwasu fosforowego(V);
N-koniec dipeptydu związany jest wiązaniem amidowym (fosforoamidowym) z resztą fosforanową;
grupa fosforanowa związana jest również (wiązaniem estrowym) z monosacharydem;
Test na cukry redukujące z fosforoamidonem wypada negatywnie;
Po reakcji wyczerpującego metylowania, a następnie całkowitej hydrolizy fosforoamidonu otrzymuje się 2,3,4-tri-O-metylowaną L-ramnozę (oraz inne produkty niecukrowe);
Utlenianie rozcieńczonym kwasem azotowym(V) monosacharydu prowadzi do tworzenia się kwasu karboksylowego z nierozgałęzionym łańcuchem węglowym o wzorze ogólnym C₆H₁₂O₆;
W fosforoamidonie, w jednostce L-ramnozy, konfiguracje przy poszczególnych atomach węgla są identyczne jak w monosacharydzie L-mannozie; przy pierwszym atomie węgla w tym monosacharydzie występuje konfiguracja 1S (L-mannoza to 2-epimer L-glukozy, a z kolei L-glukoza to enancjomer D-glukozy);

podaj:

wzór łańcuchowy (Fischera) L-ramnozy (podaj także tok rozumowania);
wzór strukturalny soli disodowej fosforoamidonu, posługując się tam gdzie trzeba wzorami przestrzennymi (wzór Hawortha, wiązania w kształcie klina, linii przerywanych itp.). Podaj tok rozumowania.

Zadania laboratoryjne

Zadanie 1

Mieszanina drogowa do posypywania dróg pokrytych lodem składa się z NaCl, CaCl₂ i piasku. Dla uproszczenia badanego układu piasek użyty do sporządzania mieszaniny odmyto od zanieczyszczeń mogących mieć wpływ na wyniki oznaczania chlorków bądź wapnia. W Twoim zestawie startowym w naczyniu oznaczonym literą P masz próbkę takiej mieszaniny o masie m(P).

W naczyniu oznaczonym literą A masz odważkę chlorku wapnia.

Dysponujesz roztworami:

AgNO₃ o stężeniu ok. 0,05 mol/dm³
EDTA, sól disodowa kwasu etylenodiaminotetraoctowego, Na₂H₂Y (C₁₀H₁₄O₈N₂Na₂·2H₂O) o stężeniu 0,0200 mol/dm³

W zestawie ogólnym masz do dyspozycji następujące roztwory i substancje:

roztwór chromianu(VI) potasu, 5%
kalces (odczynnik Pattona) - wskaźnik kompleksometryczny do oznaczania wapnia
roztwór NaOH o stężeniu 1 mol/dm³
woda redestylowana

W skład indywidualnego zestawu laboratoryjnego wchodzą:

2 kolby miarowe na 250 cm³
2 kolby stożkowe o poj. 300 cm³
2 pipety wielomiarowe na 5 cm³
lejek ilościowy - jeden sączek
bagietka - gruszka gumowa
tryskawka z wodą redestylowaną - papierki wskaźnikowe, uniwersalne, 1-14 pH, 4 szt
pipeta jednomiarowa na 25 cm³
biureta na 50 cm³
zlewka na 50 cm³

Badane próbki należy rozpuścić w wodzie, przenieść do kolb miarowych o pojemności 250 cm³, uzupełnić wodą redestylowaną do kreski i wymieszać.

Poniżej podano przepisy wykonawcze oznaczania chlorków metodą Mohra oraz jonów wapnia metodą kompleksonometryczną.

Po zapoznaniu się z przepisami zaproponuj tok doświadczeń (reakcje chemiczne) tak, aby móc zrealizować następujące zadania (wyniki podaj z dokładnością do 4 cyfr znaczących):

Oznaczenie masy próbki CaCl₂ w naczyniu A?
Oznaczenie dokładnego stężenia roztworu AgNO₃ znajdującego się na Twoim stanowisku?
Oznaczenie zawartości procentowej piasku w mieszaninie drogowej (próbka P)?
Wyznaczenie stosunku masowego NaCl do CaCl₂ w badanej mieszaninie. Wykaż, że nie jest konieczna znajomość stężenia AgNO₃ i EDTA, a także masa próbki P jak i A do wyznaczenia tego stosunku.

Przepis 1: Oznaczanie chlorków metodą Mohra

Do roztworu o odczynie obojętnym, zawierającego nie więcej niż 0,1 g chlorków (25 cm³ badanego roztworu), dodaj 2 cm³ roztworu K₂CrO₄ i miareczkuj roztworem AgNO₃ o znanym stężeniu do pierwszej zauważalnej zmiany zabarwienia z białej na brunatną.

Przepis 2: Kompleksonometryczne oznaczanie wapnia

Do porcji roztworu, zawierającej poniżej 0,03 g wapnia (25 cm³ badanego roztworu), dodaj 2 cm³ roztworu NaOH o stężeniu 1 mol/dm³ (znajdującego się na stanowisku zbiorczym) i rozcieńcz wodą do ok. 50 cm³. Dodaj szczyptę kalcesu i miareczkuj roztworem EDTA o znanym stężeniu do zmiany barwy z czerwonofioletowej w niebieską.

Zadanie 2

W probówkach oznaczonych numerami 1-10 masz rozmieszczone w sposób przypadkowy następujące substancje stałe:

Wanilina
Aspiryna (kwas acetylosalicylowy)
Alanina
Glukoza
Rezorcyna
Oksyna (8-hydroksychinolina)
Skrobia
Albumina
Sacharoza
Bezwodnik ftalowy

Wanilina, oksyna i bezwodnik ftalowy są dobrze rozpuszczalne w etanolu.

Na stanowisku zbiorczym masz do dyspozycji następujące substancje:

roztwór KOH o stężeniu 0,2 mol/dm³
roztwór 1% chlorku żelaza(III)
siarczan(VI) miedzi(II)
jodek potasu
bezwodny etanol
stężony kwas siarkowy

Do Twojej dyspozycji jest następujący sprzęt laboratoryjny:

10 probówek
łapa drewniana do probówek
palnik gazowy
papierki wskaźnikowe

Dokonaj identyfikacji substancji, podaj równania i wynik przeprowadzonych reakcji oraz opisz TOK ROZUMOWANIA. Identyfikacja nie może opierać się wyłącznie na podaniu jednej cechy, takiej jak: barwa własna związku, zapach czy pH roztworu.

Autorami zadań są:

Zadanie 1 - Krzysztof Maksymiuk
Zadanie 2 - Marek Orlik
Zadanie 3 - Janusz Stępiński
Zadanie 4 - Marek Orlik
Zadanie 5 - Janusz Stępiński
Zadania laboratoryjne - Stanisław Kuś