Przykładowy test zaliczeniowy z chemii – klasa III semestr I

Odpowiedź: b) sól i woda

To reakcja zobojętniania: kwas + zasada → sól + woda.

Dlaczego: metal pochodzi z zasady, reszta kwasowa z kwasu, a wodór z kwasu łączy się z grupą OH z zasady i daje wodę. Przykład: NaOH + HCl → NaCl + H₂O.

Odpowiedź: b) wytrąci się osad

Litera N oznacza substancję praktycznie nierozpuszczalną, czyli osad.

Dlaczego: w tabeli R to rozpuszczalny, T — trudno rozpuszczalny, N — nierozpuszczalny. Kreska „—” oznacza, że związek nie istnieje lub rozkłada się w wodzie. We wzorze osad zaznaczamy strzałką w dół, np. AgCl↓.

Odpowiedź: c) sole sodu i potasu oraz azotany(V)

To trzy reguły, które warto znać na pamięć.

Dlaczego: sole sodu, sole potasu i azotany(V) są rozpuszczalne bez wyjątku — nigdy nie wypadną w postaci osadu. Dla porównania: większość węglanów (np. CaCO₃) i chlorek srebra AgCl to typowe osady.

Odpowiedź: a) wytrąci się osad AgCl

AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃

Dlaczego: zamieniamy partnerów i sprawdzamy nowe pary w tabeli. AgCl ma literę N — jest nierozpuszczalny, więc wypada jako osad. Drugi produkt, NaNO₃, jest solą sodu i azotanem, czyli zostaje w roztworze.

Odpowiedź: b) H⁺ + OH⁻ → H₂O

Każde zobojętnianie sprowadza się do tego jednego równania.

Dlaczego: w zapisie jonowym pełnym mamy Na⁺ + OH⁻ + H⁺ + Cl⁻ → Na⁺ + Cl⁻ + H₂O. Jony Na⁺ i Cl⁻ stoją po obu stronach bez zmian — to jony-widzowie, więc je skreślamy. Zostaje H⁺ + OH⁻ → H₂O.

Odpowiedź: c) zasadowy

Soda jest solą, ale jej roztwór zachowuje się jak zasada — to hydroliza.

Dlaczego: odczyn roztworu soli jest taki, jaki był mocniejszy z jej rodziców. Na₂CO₃ pochodzi od mocnej zasady NaOH i słabego kwasu węglowego H₂CO₃, więc wygrywa zasada. Dlatego sodą można odtłuszczać i dlatego zazielenia sok z czerwonej kapusty.

Odpowiedź: b) cztery

Atom węgla ma „cztery ręce” i zawsze wykorzystuje wszystkie.

Dlaczego: to podstawowa kontrola poprawności wzoru strukturalnego — po narysowaniu liczymy kreski przy każdym atomie węgla. Musi być dokładnie cztery, a przy każdym wodorze jedna. Wiązanie podwójne liczy się jako dwie kreski, potrójne jako trzy.

Odpowiedź: a) ten sam wzór sumaryczny, inna budowa

Przykład: butan CH₃ — CH₂ — CH₂ — CH₃ i 2-metylopropan CH₃ — CH(CH₃) — CH₃ — oba mają wzór C₄H₁₀.

Dlaczego: o właściwościach decyduje nie tylko to, z czego zbudowana jest cząsteczka, ale też jak jest zbudowana. Butan wrze w −1 °C, a 2-metylopropan w −12 °C. Uwaga: ten sam łańcuch narysowany z zagięciem to nie jest nowy izomer.

Odpowiedź: b) CₙH₂ₙ₊₂

Alkany to węglowodory nasycone — mają wyłącznie wiązania pojedyncze.

Dlaczego: przy tej samej liczbie atomów węgla każde kolejne wiązanie wielokrotne zabiera dwa wodory. Stąd: alkan C₃H₈, alken C₃H₆, alkin C₃H₄. Odpowiedź a) to wzór alkenów, c) — alkinów.

Odpowiedź: b) gdy tlenu jest za mało

To półspalanie: 2 CH₄ + 3 O₂ → 2 CO + 4 H₂O.

Dlaczego: przy pełnym dostępie tlenu cały węgiel przechodzi w CO₂. Gdy tlenu brakuje, powstaje CO — gaz bezbarwny i bezwonny, który blokuje przenoszenie tlenu we krwi. Dlatego piec i piecyk gazowy potrzebują dopływu powietrza i drożnego komina. Przy jeszcze mniejszej ilości tlenu wydziela się sama sadza.

Odpowiedź: a) CH₃Cl i HCl

CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

Dlaczego: to substytucja, czyli podstawianie — atom chloru zajmuje miejsce atomu wodoru, a wyparty wodór odchodzi razem z drugim atomem chloru jako chlorowodór HCl. Znak rozpoznawczy substytucji to właśnie dwa produkty, w tym HCl lub HBr.

Odpowiedź: a) ma jedno wiązanie podwójne

Wzór ogólny alkenów to CₙH₂ₙ, końcówka nazwy -en, najprostszy przedstawiciel to eten C₂H₄, czyli CH₂ = CH₂.

Dlaczego: alkany mają wyłącznie wiązania pojedyncze i nazywamy je nasyconymi. Alkeny i alkiny mają wiązania wielokrotne i są nienasycone — zostało w nich miejsce, żeby coś przyłączyć. Odpowiedź c) opisuje areny, np. benzen.

Odpowiedź: b) jest wiązanie wielokrotne

Odbarwienie wody bromowej to podstawowy test na węglowodór nienasycony.

Dlaczego: brom przyłącza się do wiązania wielokrotnego i przestaje być wolnym bromem w roztworze — nie ma bromu, nie ma pomarańczowej barwy. Alkan nie ma do czego przyłączyć bromu, więc barwa zostaje. Benzen, mimo pierścienia, też nie odbarwia wody bromowej.

Odpowiedź: b) jeden produkt, znika wiązanie wielokrotne

Przykład: C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂

Dlaczego: w addycji cząsteczka dołącza do wiązania wielokrotnego i nic się nie odłącza — dlatego produkt jest jeden. Odpowiedź a) opisuje substytucję (dwa produkty), odpowiedź c) — spalanie.

Odpowiedź: c) z etenu C₂H₄

n CH₂ = CH₂ → ( — CH₂ — CH₂ — )ₙ

Dlaczego: polimeryzacja polega na tym, że wiązania podwójne otwierają się i cząsteczki łączą się w jeden bardzo długi łańcuch. Monomer musi mieć wiązanie podwójne — etan go nie ma, więc z etanu polietylen nie powstanie. Eten to monomer, polietylen to polimer, a — CH₂ — CH₂ — to mer.

Odpowiedź: a) C₆H₆, pierścień ze wspólnymi elektronami

Benzen to bezbarwna ciecz o temperaturze wrzenia 80 °C, nierozpuszczalna w wodzie, trująca i rakotwórcza.

Dlaczego: sześć atomów węgla jest zamkniętych w pierścieniu, a elektrony nie należą do konkretnych par, tylko krążą po całym pierścieniu (są zdelokalizowane) — dlatego rysujemy sześciokąt z kółkiem w środku. Odpowiedź b) to heksan, odpowiedź c) to benzyna, której nie należy mylić z benzenem.

Odpowiedź: b) C₆H₅Br i HBr

C₆H₆ + Br₂ → C₆H₅Br + HBr

Dlaczego: pierścień benzenowy jest bardzo trwały, więc cząsteczka woli oddać wodór niż dać się rozerwać. Dlatego benzen ulega substytucji, a nie addycji — i dlatego nie odbarwia wody bromowej. Powstanie bromobenzenu zawsze towarzyszy wydzielanie bromowodoru HBr.

Odpowiedź: b) C₃H₆

Nazwa czyta się po kawałku: prop = trzy atomy węgla, -en = jedno wiązanie podwójne.

Dlaczego: dla alkenu obowiązuje wzór CₙH₂ₙ, więc dla n = 3 wychodzi C₃H₆. Odpowiedź a) to propan (alkan, końcówka -an), odpowiedź c) to propyn (alkin, końcówka -yn).

Odpowiedź: b) przemiana fizyczna

Ropa jest mieszaniną, a destylacja tylko ją rozdziela.

Dlaczego: w kolumnie destylacyjnej każda frakcja skrapla się na tej wysokości, gdzie temperatura odpowiada jej temperaturze wrzenia — im wyżej, tym krótsze cząsteczki i lżejszy produkt. Żadne wiązanie nie pęka ani nie powstaje. Przemianą chemiczną jest natomiast kraking, w którym długie cząsteczki rozbija się na krótsze: C₁₆H₃₄ → C₈H₁₈ + C₈H₁₆.

Odpowiedź: b) powstają substancje silnie trujące

Domowy piec pracuje w zbyt niskiej temperaturze i nie ma żadnego oczyszczania spalin.

Dlaczego: spalarnia przemysłowa pracuje w znacznie wyższej temperaturze i ma systemy filtrów — domowy piec nie ma ani jednego, ani drugiego. Z polichlorku winylu PVC powstają przy tym m.in. chlorowodór HCl i dioksyny. Butelka wrzucona do pieca nie znika — wychodzi kominem i wraca do nas powietrzem. Tworzywa segregujemy do żółtego pojemnika.