ПИТАЊА ЗА ПРИПРЕМУ ТЕОРИЈСКОГ ДЕЛА УЛАЗНОГ КОЛОКВИЈУМА
ЗА ВЕЖБЕ ИЗ НЕОРГАНСКЕ ХЕМИЈЕ 2
Од наведених 90 питања на улазном колоквијуму ће бити дато 9:
1. Дефинисати правило октета.
2. Дефинисати Авогадров закон.
3. Дефинисати закон о одржању масе.
4. Навести карактеристике свих агрегатних стања у смислу облика, запремине, покретљивости честица и растојања и интеракција између честица.
5. Када течност кључа?
6. Шта је сублимација и услед чега до ње долази?
7. Шта се дешава на температури од 0 К?
8. Дефинисати Кулонов закон.
9. Шта је спектар електромагнетног зрачења? Којим трима физичким величинама се уобичајено представља? Како се према овим величинама може поделити спектар?
10. Од чега се састоји језгро атома? Шта је редни, a шта масени број?
11. Шта су изотопи? Представити сва три изотопа водоника.
12. Шта су рефлексија, дифракција и интерференција светлости?
13. Шта су таласна дужина и фреквенција и у каквом су односу?
14. Објаснити појаву познату као “контракција лантаноида”.
15. Шта је хомолитичко, а шта хетеролитичко раскидање хемијске везе? Које хемијске врсте настају хомолитичким, а које хетеролитичким раскидањем везе?
16. Шта је мол, а шта Авогадров број?
17. Дефинисати релативну атомску масу, релативну молекулску масу и моларну масу. Одредити вредности одговарајућих величина код молекула 2Н216О (ПРИМЕР МОЖЕ ДА БУДЕ И ДРУГА ХЕМИЈСКА ВРСТА).
18. Како може да се израчуна маса протона (неутрона) у грамима?
19. Шта су радиоактивна језгра? Како се дефинише полувреме распада?
20. Представити једначину идеалног гасног стања и написати значење свих симбола у њој.
21. Које су особине идеалног, а које реалног гаса?
22. Како се гас понаша у смеши са другим гасовима? Дефинисати Далтонов закон парцијалних притисака.
23. При којим условима се реалан гас понаша као идеалан?
24. Какво је понашање атомског полупречника у групи, а какво у периоди? Објаснити.
25. Шта значи израз квантирано?
26. Шта је фотоелектрични ефекат?
27. Дефинисати таласно-честични дуализам. Представити једначину која описује овај дуализам и навести значења симбола у њој.
28. Шта је јонизациона енергија и како се мења у групи, а како у периоди?
29. Чему служе квантни бројеви? Шта одређују четири основна квантна броја?
30. Шта је таласна функција и који је њен физички смисао?
31. Дефинисати Паулијев принцип и Хундово правило.
32. Шта је афинитет према електрону и како се мења у групи, а како у периоди?
33. Да ли афинитет према електрону може имати негативну вредност? Објаснити на примеру по избору.
34. Како се на основу електронске конфигурације може одредити положај елемента у Периодном систему? Објаснити на примеру атома мангана, чији је редни број 25 (ПРИМЕР МОЖЕ ДА БУДЕ И ДРУГА ХЕМИЈСКА ВРСТА).
35. Шта је електронегативност и како се она одражава на хемијске везе?
36. Како настаје јонска веза? Објаснити на примеру по избору.
37. Како настаје ковалентна веза? Објаснити на примеру по избору.
38. Шта је водонична веза? Објаснити на примеру по избору.
39. Какав је утицај водоничних веза на тачку кључања једињења? Објаснити на примеру по избору.
40. Какав је утицај водоничних веза на растворљивост једињења у води? Објаснити на примеру по избору.
41. Упоредити радијусе јона унутар групе и периоде.
42. О чему говори Хајзенбергов принцип неодређености?
43. Објаснити шта је то продирање електрона ка језгру. Који електрони највише продиру?
44. Шта су s, p, d и f елементи? Где се који налазе у Периодном систему?
45. Шта значи да је један елемент мултивалентан? Илустровати одговарајућим примером.
46. Шта је ефективно наелектрисање језгра?
47. У којим случајевима долази до одступања од правила октета? Објаснити на примерима по избору.
48. Представити правила за цртање Луисових структура. Потом их применити за приказ структуре сулфатног анјона (ПРИМЕР МОЖЕ ДА БУДЕ И ДРУГА ХЕМИЈСКА ВРСТА).
49. Од чега зависи топлотни ефекат растварања кристалних соли у води? Објаснити.
50. Шта је енталпија кристалне решетке, а шта енталпија хидратације? Какве су њихове вредности?
51. Шта је хидратација? Шта настаје хидратацијом јона метала?
52. Навести бар четири величине за изражавање квантитативног састава раствора и дефинисати их.
53. Које су колигативне особине раствора и од чега зависе?
54. Шта је pH вредност?
55. Дефинисати киселине према различитим теоријама.
56. Објаснити на примеру по избору Луисову теорију киселина и база.
57. Шта је хидролиза? Приказати хидролизе двеју соли које различито хидролизују.
58. Јони којих метала хидролизују? Представити хидролизу једног јона метала по избору.
59. Шта су пуфери? Једначинама хемијских реакција представите шта се дешава у ацетатном пуферу при додатку мање количине хлороводоничне киселине, при додатку мање количине калијум-хидроксида и при додатку воде (ПРИМЕР MOЖЕ ДА БУДЕ И ДРУГИ ПУФЕР).
60. Написати израз за брзину хемијске реакције N2 + 3H2 2NH3 (ПРИМЕР MOЖЕ ДА БУДЕ И ДРУГА ХЕМИЈСКА РЕАКЦИЈА).
61. Шта су катализатори? Какве врсте катализе постоји?
62. Да ли катализатори утичу на положај равнотеже код повратних реакција? Објаснити.
63. Шта су молекулске орбитале и како настају?
64. Како се одређују ред везе и магнетне особине молекула? Одредити ова својства за јон О2- (ПРИМЕР МОЖЕ ДА БУДЕ И ДРУГА ХЕМИЈСКА ВРСТА).
65. Представити МО-дијаграме за молекуле N2 и O2. На основу њих одредити ред везе и магнетна својства ових молекула.
66. Нацртати криву зависности енергије од H-H растојања током настајања молекула H2.
67. Зашто сумпор, за разлику од кисеоника, у основном стању не формира двоатомне молекуле?
68. Набројати све елементе симетрије.
69. Шта је оса симетрије? Представити и објаснити C4 осу на неком молекулу.
70. Шта је центар инверзије? Представити га и објаснити на неком молекулу.
71. Шта је раван рефлексије? Представити га и објаснити на неком молекулу.
72. О чему говори VSEPR модел за одређивање геометрије молекула и јона? Одредити геометрију молекула XeF4 на основу овог модела (ПРИМЕР МОЖЕ ДА БУДЕ И ДРУГА ХЕМИЈСКА ВРСТА).
73. Шта је дипол, а шта индуковани дипол?
74. Шта су Ван дер Валсове силе?
75. Шта су Лондонове силе?
76. Одредити формална наелектрисања атома у молекулу угљеник(II)-оксида (ПРИМЕР МОЖЕ ДА БУДЕ И ДРУГА ХЕМИЈСКА ВРСТА).
77. Шта су резонантне структуре? Представити резонантне структуре карбонатног анјона (ПРИМЕР МОЖЕ ДА БУДЕ И ДРУГА ХЕМИЈСКА ВРСТА).
78. Шта је алотропија, а шта су алотропске модификације? Навести пример.
79. Који су најчешћи типови геометрије комплекса прелазних метала?
80. Услед чега долази до раздвајања d орбитала у лигандном пољу? Приказати раздвајање орбитала у октаедарском лигандном пољу (јасно означити орбитале).
81. Дефинисати појам нискоспинских и високоспинских комплекса.
82. Шта су лиганди? Чиме се одликује лигаторски атом?
83. Написати електронску конфигурацију Co3+ joнa. Редни број кобалта је 27. (ПРИМЕР МОЖЕ ДА БУДЕ И ДРУГИ ЈОН ИЛИ АТОМ).
84. Представити криву промене потенцијалне енергије за време егзотермне/ендотермне реакције. Означити промену енталпије и енергију активације.
85. Дефинисати појмове енергија активације и активирани комплекс.
86. Шта је напонски низ метала? Објаснити шта значи кад је метал у овом низу лево од водоника, а шта кад је десно.
87. Шта је галвански елемент, а шта електролитичка ћелија?
88. Како се дефинише стандардна енталпија настајање неке супстанце? Како гласи Хесов закон?
89. Која величина и на који начин описује спонтаност хемијске реакције? У каквој је вези ова величина са константом равнотеже?
90. Које услове мора да задовољи молекул или јон да би се сматрао ароматичним?
ОБАВЕЗНО ПИТАЊЕ:
Изједначити следећу једначину хемијске реакције оксидоредукције (ПРИМЕР МОЖЕ ДА БУДЕ И БИЛО КОЈА ДРУГА ЈЕДНАЧИНА РЕАКЦИЈЕ У МОЛЕКУЛСКОМ ИЛИ ЈОНСКОМ ОБЛИКУ):
KMnO4 + HCl MnCl2 + KCl + Cl2 + H2O
ZADACI ZA PRIPREMU RAČUNSKOG DELA ULAZNOG KOLOKVIJUMA
ZA VEŽBE IZ NEORGANSKE HEMIJE 2
Iz neke od grupa zadataka na ulaznom kolokvijumu biće dat jedan zadatak.
RASTVORI
1. Koliko cm3 glacijalne sirćetne kiseline (ω = 99,98 %, ρ = 1,05 g/cm3) i koliko cm3 vode treba odmeriti za pravljenje 250 cm3 rastvora sirćetne kiseline koncentracije 0,2 mol/dm3?
2. Kako ćete pripremiti 200 cm3 rastvora sulfatne kiseline koncentracije 0,1 mol/dm3, polazeći od koncentrovanog rastvora ove kiseline (ω = 96%, gustina 1,84 g/cm3).
3. Izračunati koncentraciju zasićenog rastvora kalijum-nitrata na 20 °C, ako je gustina ovog rastvora 1,16 g/cm3. (R(KNO3, 20 °C)) = 31,7.
4. Izračunati procentni sadržaj rastvora kalijum-nitrata, koji je dobijen mešanjem 57,0 cm3 zasićenog rastvora ove soli na 20 ºC (ρ = 1,160 g/cm3, R = 31,7) i 132 cm3 vode.
5. Rastvaranjem 13,64 g bakar(II)-hlorida dihidrata u vodi dobijeno je 0,20 dm3 rastvora gustine 1,12 g/cm3. Izračunati koncentraciju i maseni udeo soli u rastvoru.
6. U kom zapreminskom odnosu treba pomešati 20%-tni rastvor hlorovodonične kiseline, gustine 1,1 g/cm3 i 30%-tni rastvor ove kiseline gustine 1,15 g/cm3 da bi se dobio 24%‑tni rastvor?
7. Koje zapremine 7%-tnog rastvora fosforne kiseline gustine ρ = 1,04 g/cm3 i 21,6%-tnog rastvora fosforne kiseline gustine 1,13 g/cm3, treba pomešati da bi se dobilo 100 cm3 10%-tnog rastvora ove kiseline?
8. Izračunati zapremine 7,7%-tnog rastvora sumporne kiseline gustine 1,05 g/cm3 i 20,1%-tnog rastvora iste kiseline gustine 1,14 g/cm3 potrebne za dobijanje 100 cm3 12%-tnog rastvora ove kiseline.
9. Izračunati zapreminu 62,7%-tnog rastvora azotne kiseline čijim se razblaživanjem može dobiti 1,0 dm3 8,0%-tnog rastvora te kiseline.
10. Do koje zapremine treba razblažiti 400 cm3 rastvora hlorovodonične kiseline masenog udela 0,20 i gustine 1,1 g/cm3 da bi se dobio rastvor masenog udela 0,08 i gustine 1,05 g/cm3?
11. Koju zapreminu vode treba dodati u 200 cm3 68%-tnog rastvora azotne kiseline da bi se dobio 10%-tni rastvor?
12. Izračunati masu kalijum-nitrata koja još može da se rastvori u 100 cm3 rastvora ove soli koncentracije 0,40 mol/dm3, gustine 1,05 g/cm3, na temperaturi 50 ºC. R(KNO3, 50 ºC) = 85,9
13. Izračunati masu vode koju treba ispariti iz 160 cm3 rastvora natrijum-hlorida koncentracije 2,5 mol/dm3, gustine 1,120 g/cm3, da bi se dobio rastvor zasićen na 40 ºC. R(NaCl, 40 ºC) = 36,3
14. Odrediti molarnu koncentraciju zasićenog rastvora kalijum-nitarata na 20ºC, ako je gustina ovog rastvora 1,16 g/cm3. R(KNO3, 20 ºC) = 31,7
15. Izračunati zapreminu vode koju treba dodati u 25,0 g zasićenog rastvora bakar(II)-sulfata na 20ºC, da bi se dobio 4,00 % rastvor ove soli. R(CuSO4, 20 ºC) = 20,7
KRISTALOHIDRATI
1. Koliko grama magnezijum-sulfata heptahidrata treba rastvoriti u 200 ml vode da bi se dobio 5%-tni rastvor magnezijum-sulfata?
2. U koliko vode treba rastvoriti 10 g kristalnog magnezijum-hlorida heksahidrata da bi se dobio rastvor koncentracije 0,250 mol/dm3? Izračunati procentni sadržaj ovog rastvora ako se zna da je njegova gustina 1,02 g/cm3.
3. Izračunati procentni sastav i koncentraciju rastvora (ρ = 1,10 g/cm3) dobijenog rastvaranjem 20,1 g gvožđe(II)-sulfata heptahidrata u 100 cm3 vode.
4. Odrediti maseni udeo rastvora gvožđe(II)-sulfata koji se dobija rastvaranjem 55,77 g gvožđe(II)-sulfata heptahidrata u 250 g vode.
5. Odrediti masu vode koju je potrebno dodati u 200 g mangan(II)-sulfata heptahidrata da bi se dobio 30%-tni rastvor.
6. Izračunati procentni sastav i molarnu koncentraciju rastvora (ρ = 1,10 g/cm3) dobijenog rastvaranjem 20,1 g gvožđe(II)-sulfata heptahidrata u 100 cm3 vode.
RAČUNANJE PROCENTNOG PRINOSA SINTEZE
1. Sa ciljem sinteze kompleksa [Ni(NH3)6]Cl2, pomešano je 4,00 g nikl(II)-hlorida heksahidrata i 12,0 cm3 32%-tnog rastvora amonijaka čija je gustina 0,88 g/cm3. Dobijeno je 2,95 g kompleksa. Izračunati procentni prinos ove sinteze.
2. Sa ciljem sinteze monohidrata sulfata kompleksa [Cu(NH3)4]2+, u 15 cm3 vode rastvoreno je 5 g bakar(II)-sulfata pentahidrata, a potom je u rastvor dodato 10 ml 35%-tnog amonijaka gustine 0,880 g/cm3. Dobijeno je 3,23 g proizvoda. Izračunati procentni prinos ove sinteze.
3. Natrijum-tetrahidroksocinkat(II) sintetisan je dodavanjem viška rastvora natrijum-hidroksida u rastvor dobijen rastvaranjem 2,05 g cink-hlorida u 20,0 cm3 vode. Dobijeno je 2,10 g kompleksa. Izračunati procentni prinos ove sinteze.
4. U rastvor zapremine 40,0 cm3 koji sadrži 2,55 g bakar(II)-sulfata dodato je 6,9 g natrijum-nitrita. Nakon taloženja etanolom, izmerena je masa od 5,25 g natrijum-heksanitrokuprata(II). Izračunati procentni prinos ove sinteze.
ZAMENA SOLI ILI FORME SOLI
1. U propisu za neku sintezu navedeno je da u rastvor zapremine 40,0 cm3 koji sadrži 2,55 g bakar(II)-sulfata treba dodati 6,9 g natrijum-nitrita. Međutim, u laboratoriji nema natrijum-nitrita, ali se on može zameniti kalijum-nitritom. Koliko grama kalijum-nitrita treba dodati da bi se izvršila sinteza?
2. U propisu za neku sintezu navedeno je da treba rastvoriti 4,00 g cink-nitrata u nekoj količini vode. Međutim, u laboratoriji nema bezvodnog cink-nitrata, već ima cink-nitrata heksahidrata. Koliko grama kristalohidrata treba odmeriti da bi se uradila ova sinteza?
3. U propisu za neku sintezu navedeno je da treba rastvoriti 6,30 g natrijum-hromata dekahidrata u nekoj količini vode. Međutim, u laboratoriji se može naći natrijum-hromat u formi tetrahidrata. Koliko grama natrijum-hromata tetrahidrata treba odmeriti da bi se izvršila ova sinteza?
PUFERI
1. Izračunati pH vrednost puferskog rastvora nastalog mešanjem 140 cm3 mravlje (metanske) kiseline koncentracije 0,24 mol/dm3 i 110 cm3 rastvora kalijum-metanoata koncentracije 0,35 mol/dm3. Ka(HCOOH)= 1,8 · 10-4
2. U kom zapreminskom odnosu treba pomešati rastvor CH3COOH koncentracije 0,1 mol/dm3 i rastvor CH3COONa koncentracije 0,273 mol/dm3 da bi se dobio puferski rastvor čiji je pH jednak 5? Ka(CH3COOH) = 1,8 · 10-5
3. Izračunati masu natrijum-fluorida koju treba dodati u 1,30 dm3 rastvora fluorovodonične kiseline koncentracije 0,15 mol/dm3 da bi se dobio rastvor čija pH vrednost iznosi 4,50. Ka(HF) = 7 · 10-4
4. Kako se može pripremiti 1 dm3 pufera pH vrednosti 9,60 ako su na raspolaganju rastvor natrijum-karbonata koncentracije 0,3 mol/dm3 i rastvor hlorovodonične kiseline koncentracije 0,2 mol/dm3? Ka1(H2CO3) = 4.0 ∙ 10-7, Ka2(H2CO3) = 4,7 ∙ 10-11
5. Izračunati zapremine rastvora natrijum-hidroksida koncentracije 0,1 mol/dm3 i mravlje kiseline koncentracije 0,2 mol/dm3 koje treba pomešati da se dobije 500 cm3 puferske smeše čiji je pH jednak 4. Ka(HCOOH) = 1,8 · 10-4
6. Kako se menja pH rastvora natrijum-hidrogenkarbonata koncentracije 0,5 mol/dm3 ako se u 1 dm3 ovog rastvora doda 0,05 mol hlorovodonične kiseline? Ka1(H2CO3) = 4.0 ∙ 10-7, Ka2(H2CO3) = 4,7 ∙ 10-11
7. U rastvor hlorovodonične kiseline koncentracije 0,19 mol/dm3 doda se dvostruko veća zapremina amonijaka koncentracije 0,22 mol/dm3. Izračunati pH dobijenog rastvora. Kb(NH3) = 1,8 ∙ 10-5
8. Izračunati pOH vrednost rastvora dobijenog dodavanjem 0,05 mol kalijum-hidroksida u 500 cm3 pufera u kome je koncentracija sirćetne kiseline 0,15 mol/dm3, a koncentracija kalijum-acetata 0,20 mol/dm3, na 25 °C. Ka(CH3COOH) = 1,8 · 10-5
9. Posle dodatka NaOH u 1,0 dm3 rastvora pufera koji sadrži 0,17 mol CH3COOH i 0,22 mol CH3COONa izmerena je pH vrednost 4,97. Izračunati masu dodatog NaOH. Ka(CH3COOH) = 1,8 ∙ 10-5
10. Koliko treba dodati rastvora NaOH koncentracije 0,1 mol/dm3 u pufersku smešu koju čine 20 cm3 rastvora sirćetne kiseline koncentracije 0,1 mol/dm3 i 82 mg natrijum-acetata da bi se vrednost pH promenila za 0,5? Ka(CH3COOH) = 1,8 · 10-5
11. Koje soli natrijuma i u kojim masama treba odmeriti za pripremu 150 ml fosfatnog pufera čija je pH vrednost jednaka 7,40, a ukupna koncentracija fosfata jednaka 0,10 mol/dm3? Ka1(H3PO4) = 7,1 · 10-3; Ka2(H3PO4) = 6, 3 · 10-8; Ka3(H3PO4) = 4,5 · 10-13
12. Amonijačni pufer dobijen je uvođenjem 2,00 dm3 amonijaka (mereno pri temperaturi od 25 °C i pritisku od 780 mmHg) i rastvaranjem 9,5 g amonijum-hlorida u 100 ml vode. Na raspolaganju su čvrsti natrijum-hidroksid i 36%‑tni rastvor hlorovodonične kiseline gustine 1,18 g/cm3. Koju od ove dve supstance i koliko je potrebno odmeriti i dodati datom amonijačnom puferu da bi pH vrednost iznosila 9,5? Kb(NH3) = 1,8 · 10-5
13. Za izvođenje nekog eksperimenta potrebno je napraviti 100 ml puferskog rastvora čija je pH vrednost jednaka 7,5. Na raspolaganju su čvrsti kalijum-fosfat, kalijum-hidrogenfosfat, kalijum‑dihidrogenfosfat, amonijum-hlorid, kalijum-acetat, natrijum-karbonat i natrijum-hidrogenkarbonat, kao i rastvori sirćetne, fosforne, ugljene kiseline i amonijaka koncentracije 0,5 mol/dm3. Koje supstance treba odabrati i koje mase ili zapremine treba odmeriti? Ka1(H3PO4) = 7,1 ∙ 10-3; Ka2(H3PO4) = 6,3 ∙ 10-8; Ka3(H3PO4) = 4,2 ∙ 10-13; Ka(HNO2) = 4,5 · 10-4; Ka(CH3COOH) = 1,8 · 10-5; Kb(NH3) = 1,8 · 10-5; Ka1(H2CO3) = 4,5 · 10-7; Ka2(H2CO3) = 4,7 · 10-11