Pierwiastki X i Z leżą w czwartym okresie. X jest metalem, Z — niemetalem; w atomach obu tylko jeden elektron jest niesparowany (na ostatniej powłoce), przy czym u X leży on na innej podpowłoce niż u Z. X tworzy tlenki X₂O i XO oraz jest jednym z najlepszych przewodników ciepła i prądu; Z występuje jako cząsteczki dwuatomowe. Uzupełnij tabelę (symbol, numer grupy, symbol bloku) dla X i Z.

Przedstaw konfigurację elektronową jonu X²⁺ (stan podstawowy) w zapisie skróconym z symbolem gazu szlachetnego.

Dla cząsteczki Z₂ (Br₂) określ liczbę: wiązań σ, wiązań π oraz wolnych par elektronowych.

Gal występuje jako mieszanina dwóch izotopów: na 3 atomy izotopu o masie $68{,}926$ u przypadają 2 atomy izotopu o masie $m_x$. Średnia masa atomowa galu $=69{,}723$ u. Oblicz $m_x$ (do trzeciego miejsca po przecinku).

Oblicz bezwzględną masę (w gramach) jednego atomu tego izotopu galu, który ma mniejszą masę atomową ($68{,}926$ u; $N_A=6{,}02\cdot10^{23}$).

Beryl reaguje z kwasami i ze stężonymi zasadami, tworząc jony kompleksowe.

Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji 1 (Be + H₃O⁺ → [Be(H₂O)₄]²⁺) i 2 (Be + OH⁻ → [Be(OH)₄]²⁻), wiedząc, że produktem obu jest ten sam gaz (H₂).

W wysokiej temperaturze węgiel reaguje z CO₂: CO₂(g) $+$ C(s) ⇌ $2$CO(g). Wykres przedstawia procentową zawartość CO i CO₂ w równowadze w zależności od temperatury.

Oceń, czy reakcja jest endo-, czy egzoenergetyczna. Odpowiedź uzasadnij.

Oblicz wyrażoną w procentach masowych zawartość tlenu wchodzącego w skład CO₂ i CO w mieszaninie równowagowej w temperaturze $873$ K (przyjmij, że sumaryczna liczba moli gazów w mieszaninie równowagowej jest równa $1$).

Przeprowadzono doświadczenia: I — K₂CrO₄(aq) $+$ rozc. H₂SO₄; II — FeCl₃(aq) $+$ NH₃·H₂O; III — $0{,}05$ mol HNO₃(aq) $+$ oranż metylowy $+ 0{,}05$ mol NaOH(aq).

Oceń prawdziwość (P/F): 1) w dwóch probówkach nastąpiła zmiana barwy roztworów z żółtej na pomarańczową; 2) w jednej probówce roztwór zmienił barwę na zieloną; 3) w jednej probówce wytrącił się osad.

Zaprojektuj jedno doświadczenie potwierdzające, że najmocniejszym z podanych kwasów jest kwas solny, a najsłabszym — fenol. Wpisz wzory związków (spośród: C₆H₅ONa, NaCl, HCl, Ca(OH)₂, C₆H₅OH, Na₂CO₃) w miejsca 1 (wkraplany), 2 (kolba), 3 (probówka).

Napisz, co będzie można zaobserwować w kolbie i w probówce podczas tego doświadczenia.

Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzących w kolbie i w probówce.

Napisz równanie autodysocjacji kwasu siarkowego(VI) (przeniesienie protonu z jednej cząsteczki H₂SO₄ do drugiej). Podkreśl wzór kwasu Brønsteda sprzężonego z cząsteczką H₂SO₄ pełniącą rolę zasady.

Rozpuszczono $0{,}600$ g NaHSO₄ w wodzie, otrzymując $100$ cm³ roztworu; jon HSO₄⁻ uległ reakcji z wodą w znacznie więcej niż $5\%$ ($K=1{,}0\cdot10^{-2}$). Oblicz pH roztworu (do trzeciego miejsca po przecinku).

W temperaturze $T$ przygotowano roztwory $0{,}1\ \tfrac{\text{mol}}{\text{dm}^3}$: KCl, HCl, NaNO₂, NH₄Cl, KOH. Uszereguj je zgodnie z rosnącym pH (napisz wzory w kolejności).

Podczas miareczkowania CH₃COOH roztworem NaOH pH w punkcie równoważnikowym wynosiło $9$. Wskaźniki: I ($3{,}2$–$4{,}4$), II ($3{,}0$–$5{,}0$), III ($8{,}2$–$10{,}0$), IV ($11{,}0$–$12{,}4$). Podaj numer wskaźnika, który należy zastosować.

Określ odczyn roztworu w punkcie równoważnikowym miareczkowania kwasu octowego wodorotlenkiem sodu (kwasowy / obojętny / zasadowy) i uzasadnij, odwołując się do procesu w roztworze.

Podaj wzór jonu, którego stężenie jest największe w roztworze otrzymanym po dodaniu $18$ cm³ NaOH do analizowanego roztworu kwasu octowego (punkt równoważnikowy przypada przy $10$ cm³).

Gazy A i B zmieszane w stosunku molowym $n_A:n_B=1:4$ zajmują w warunkach normalnych $1$ dm³. Mieszaninę umieszczono w reaktorze o pojemności $1$ dm³ i zainicjowano reakcję A(g) $+ 2$B(g) ⇌ $2$C(g), $\Delta H\lt 0$. W stanie równowagi $[$C$]=0{,}004\ \tfrac{\text{mol}}{\text{dm}^3}$. Oblicz stężeniową stałą równowagi $K_c$.

Dla reakcji A(g) $+ 2$B(g) ⇌ $2$C(g), $\Delta H\lt 0$ oceń prawdziwość (P/F): 1) w stałej $T$ ciśnienie w reaktorze w stanie równowagi było niższe niż w chwili początkowej; 2) w warunkach izotermicznych wzrost ciśnienia (sprężenie) poskutkuje spadkiem wydajności otrzymywania C; 3) w warunkach izobarycznych wzrost temperatury poskutkuje spadkiem wydajności otrzymywania C.

Bufor octanowy otrzymuje się przez rozpuszczenie CH₃COOH i CH₃COONa. Oceń prawdziwość (P/F): 1) sprzężoną parę stanowią cząsteczki kwasu octowego i aniony octanowe; 2) dodanie mocnego kwasu tylko nieznacznie wpłynie na pH, bo jony wodorowe wiążą się: CH₃COO⁻ $+$ H₃O⁺ ⇌ CH₃COOH $+$ H₂O; 3) po dodaniu mocnego kwasu zasada Brønsteda reaguje z jonami wodorowymi, a po dodaniu mocnej zasady kwas Brønsteda reaguje z jonami wodorotlenkowymi.

Bufor fosforanowy otrzymuje się przez rozpuszczenie dwóch wodorosoli kwasu ortofosforowego(V). Napisz w formie jonowej skróconej dwa równania ilustrujące działanie tego buforu (substraty w stosunku $1:1$).

Na podstawie równań reakcji metali Tl, Tc, Hf, Mo (I: 3Hf $+$ 4Mo³⁺ → 3Hf⁴⁺ $+$ 4Mo; II: 3Tl $+$ Mo³⁺ → 3Tl⁺ $+$ Mo; III: Hf $+$ Tc⁴⁺ → Hf⁴⁺ $+$ Tc; IV: Hf $+$ 4Tl⁺ → Hf⁴⁺ $+$ 4Tl; V: 4Mo $+$ 3Tc⁴⁺ → 4Mo³⁺ $+$ 3Tc) uszereguj metale według malejącej aktywności.

Spośród kationów biorących udział w reakcjach wybierz jon będący najsilniejszym utleniaczem oraz jon będący najsłabszym utleniaczem.

W $20^\circ$C rozpuszczalność uwodnionego wodorosiarczanu(VI) sodu NaHSO₄·H₂O wynosi $67$ g w $100$ g wody. Oblicz, jaki procent masy roztworu nasyconego stanowi masa soli bezwodnej NaHSO₄ ($M_{\text{hydrat}}=138$, $M_{\text{NaHSO}_4}=120$).

Do wodnego roztworu chlorku niklu(II) dodano nadmiar NaOH. Napisz w formie jonowej skróconej równanie otrzymywania wodorotlenku niklu(II) i określ jego charakter chemiczny (Ni(OH)₂ nie rozpuszcza się w nadmiarze zasady, reaguje z kwasami).

Utlenianie Ni(OH)₂ do Ni(OH)₃ chloranem(I) sodu: Ni(OH)₂(s) $+$ ClO⁻(aq) $+$ H₂O → Ni(OH)₃(s) $+$ Cl⁻(aq). Napisz jonowo-elektronowe równania redukcji i utleniania oraz podaj stosunek molowy reduktora do utleniacza.

Do zielonego roztworu NiCl₂ dodano NaOH (reakcja I), a następnie NaClO (reakcja II): NiCl₂(aq) $\to$ Ni(OH)₂(s) $\to$ Ni(OH)₃(s). Opisz wygląd zawartości probówki przed doświadczeniem oraz po reakcji I i II (rodzaj mieszaniny i barwa).

Do całkowitego spalenia $2{,}80$ dm³ (warunki normalne) mieszaniny $60\%$ obj. pewnego alkanu i $40\%$ obj. metanu potrzeba $13{,}16$ dm³ tlenu. Wykonaj obliczenia i podaj wzór sumaryczny alkanu.

Na przebieg reakcji propenu z bromowodorem wpływa obecność nadtlenków.

Uzupełnij zdania (podkreśl właściwe). Bez nadtlenków: bromowodór przyłącza się (niezgodnie / zgodnie) z regułą Markownikowa; jest to addycja (rodnikowa / nukleofilowa / elektrofilowa). Z nadtlenkami: addycja jest (niezgodna / zgodna) z regułą Markownikowa; przejściowo tworzy się (karbokation I-rzędowy / karbokation II-rzędowy / rodnik I-rzędowy / rodnik II-rzędowy).

Węglowodór A (4 atomy węgla o hybrydyzacji sp²) poddano reakcji z wodorem w stosunku molowym $n_A:n_{\text{H}_2}=1:2$. Napisz równanie reakcji A z wodorem (wzory półstrukturalne).

Węglowodór B (2 atomy C o hybrydyzacji sp², 2 o hybrydyzacji sp³, występuje jako izomery cis i trans) to but-2-en. Narysuj wzór półstrukturalny izomeru cis.

Węglowodór C (2 atomy C o hybrydyzacji sp, 2 o hybrydyzacji sp³, dwa atomy C niezwiązane z atomami wodoru) to but-2-yn. Przeprowadzono jego reakcję z wodą ($1:1$). Napisz wzór półstrukturalny trwałego (dominującego) produktu.

Napisz w formie cząsteczkowej: równanie reakcji chloroetanu z litem (RX $+ 2$Li → RLi $+$ LiX) oraz równanie reakcji metylolitu (CH₃Li) z wodą (odczyn zasadowy, wydziela się węglowodór).

Na drugorzędową chloropochodną alkanu podziałano odczynnikiem Gilmana (R₂CuLi); wśród produktów był 2-metylopropan. Napisz w formie cząsteczkowej równanie tej reakcji (R₂CuLi $+$ R'X → R–R' $+$ LiX $+$ RCu; wzory półstrukturalne).

Temperatura topnienia butylolitu (C₄H₉Li) jest znacznie niższa od $0^\circ$C. Na podstawie różnicy elektroujemności litu i węgla oraz podanej informacji określ rodzaj wiązania węgiel–lit.

Związek I to homolog benzenu o siedmiu atomach węgla; ciąg przemian: I $\xrightarrow{\text{HNO}_3/\text{H}_2\text{SO}_4}$ II (izomer para) $\xrightarrow{\text{Cl}_2/hv}$ III $\xrightarrow{\text{KOH/H}_2\text{O}}$ IV.

Napisz wzory półstrukturalne (lub uproszczone) związków I i II.

Określ typ (addycja, eliminacja, substytucja) oraz mechanizm (elektrofilowy, nukleofilowy, rodnikowy) reakcji 2 (Cl₂/hv) i reakcji 3 (KOH/H₂O).

Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji 3 (wzory półstrukturalne lub uproszczone).

Przedstawiono wzory pięciu związków (1 — fenol, 2 — cykloheksanol, 3 — 2-metylobutan-2-ol, 4 — alkohol benzylowy, 5 — 2-metylocyklopentanol).

Wybierz te, które są względem siebie izomerami. Napisz ich numery.

Napisz wzory półstrukturalne (lub uproszczone) organicznych produktów reakcji tlenku miedzi(II) ze związkiem 4 (alkohol benzylowy) oraz ze związkiem 5 (2-metylocyklopentanol).

Witamina D to nazwa dla witaminy D₂ i D₃.

Uzupełnij zdania (podkreśl właściwe). 1. Różnią się rodzajem łańcucha przyłączonego do pierścienia (sześcioczłonowego / pięcioczłonowego). 2. Witaminy D₂ i D₃ (są / nie są) izomerami. 3. W ich cząsteczkach (znajdują się / nie znajdują się) asymetryczne atomy węgla. 4. Liczba wiązań π w cząsteczce D₂ jest (większa / mniejsza) niż w D₃.

Aktywna forma witaminy D₃ powstaje m.in. przez wprowadzenie do szkieletu nowych grup funkcyjnych (atomy a i b).

Podaj nazwę tych grup funkcyjnych oraz określ formalne stopnie utlenienia i hybrydyzację atomów węgla a i b.

Salicyna to O-glikozyd; w środowisku kwasowym ulega hydrolizie na cukier i związek niecukrowy.

Napisz wzór łańcuchowy (Fischera) cukru powstającego w hydrolizie salicyny oraz wzór półstrukturalny związku, od którego pochodziła niecukrowa część glikozydu.

Salicynę badano dwuetapowo. Etap I: probówki I — CuSO₄ $+$ nadmiar NaOH, II — FeCl₃, III — H₂SO₄ (ogrzano). Etap II: ostudzoną zawartość III podzielono na IV (CuSO₄ $+$ nadmiar NaOH, ogrzano) i V (FeCl₃). Opisz barwę zawartości probówek I, II (etap I) oraz IV, V (etap II) po zakończeniu.

Aldozy utleniane kwasem azotowym(V) dają kwasy dikarboksylowe (utlenieniu ulegają grupy –CHO i –CH₂OH). Na D-galaktozę podziałano HNO₃.

Uzupełnij schemat (fragmenty cząsteczki produktu) i oceń, czy cząsteczka powstałego związku jest chiralna. Uzasadnij.

W czterech naczyniach są roztwory: fruktozy, glukozy, skrobi i albuminy (białka). Seria 1 (jod) — próbka z naczynia I granatowa. Seria 2 (etanol) — w próbce z naczynia II biały kłaczkowaty osad. Seria 3 (woda bromowa $+$ NaHCO₃) — próbka III trwale pomarańczowa, próbka IV odbarwiła się. Podaj nazwy związków z naczyń I–IV.

Podaj nazwę procesu, który po dodaniu etanolu spowodował pojawienie się białego, kłaczkowatego osadu w próbce z naczynia II (albumina).

W środowisku zasadowym ketozy (np. fruktoza) ulegają izomeryzacji do aldoz. Do dwóch probówek (z glukozą i z fruktozą) dodano zalkalizowaną zawiesinę Cu(OH)₂, wymieszano i ogrzano. Czy zaobserwowano różne objawy reakcji? Wpisz TAK albo NIE i uzasadnij.

Hydroliza sacharozy: C₁₂H₂₂O₁₁ $+$ H₂O $\xrightarrow{\text{HCl}}$ C₆H₁₂O₆ $+$ C₆H₁₂O₆. Stężenie sacharozy (mol·dm⁻³): $t=0$ → $1{,}000$; $30$ → $0{,}899$; $60$ → $0{,}807$; $90$ → $0{,}726$; $120$ → $0{,}653$; $150$ → $0{,}587$; $180$ → $0{,}531$. Uzupełnij (podkreśl): reakcja biegła szybciej w ciągu (pierwszych / ostatnich) $30$ min, bo stężenie substratów (maleje / rośnie) w miarę biegu reakcji; podaj stężenie glukozy w czasie równym połowie czasu pomiarów.