Chemia, klasa 1 liceum zakres podstawowy, Zadania z Chemia

Pobierz Chemia, klasa 1 liceum zakres podstawowy i więcej Zadania w PDF z Chemia tylko na Docsity! 1. Budowa atomu. Układ okresowy pierwiastków chemicznych Dany jest trójujemny jon nuklidu X”. a) Uzupełnij tabelę, wpisując odpowiednie dane dotyczące budowy jonu pierwiastka che- micznego X. | Symbol | Nazwa Liczba 41.p.za poprawna | che- - - —————<+>2>>->->)SSDŚ nam uzupełnienie ac ieraiastka ato- | ma- proto- elek- neutro- nukleo- wszystkich y eMICZNEgO mowa | sowa nów tronów nów nów komórek tabeli b) Określ położenie pierwiastka chemicznego X w układzie okresowym. <1p.za poprawne wskazanie obu iż S > = N Z = ©) da © = S$ = r = B 2 2 3 = EJ f-) 2) 3 3 o z) s) = =) =) = o c [ E3 G go) | m p Numer okresu: .... Numer grupy: ...-.------------- odpowiedzi c) Podaj skrócony zapis konfiguracji elektronowej atomu pierwiastka <1p. za poprawne chemicznego X. napisanie skróconej (z zastosowaniem symbolu gazu szlachetnego) s 2, . - konfiguracji d) Uzupełnij tabelę, wpisując dane dotyczące budowy powłoki walencyj- elektronowej nej pierwiastka chemicznego X. T 4 1 p. za poprawne [ — A T - ów y j ] Główna liczba | Symbole orbitali Liczba elektronów walencyjnych | uzupełnienie kwantowa powłoki | „ | wszystkich | walencyjnej | walencyjnych | wszystkich _ | niesparowanych | komórek tabeli | - : I ——— | | | | | - i l Liczba atomowa Z | Rozwiązanie | pierwiastka chemicznego jest ) równa liczbie | p protonów w jądrze | ET ] Liczba —] atomowym nuklidu. | | Nazwa | kowo | Symbol + rawi im | _ a | chemiczi pierwiastka |atomo-| maso- | proto- elek- | neu- |nukleo-| | |, A I Y chemicznego | wa wa | nów jtronów|tronów| nów | "czbamasowa i—— . — | I pierwiastka e | 42 5 | chemicznego jest l AS Ka 33 75 38 „| 36 kć || równalczbie |ESB i j nukleonów (sumie | | protonów | | ineutronów). j Ważne, by: mig | « właściwie określić liczby masową A i atomową Z, p— ; nów | + pamiętać, że liczbyAi Z nie mają jednostek, j Liczba oeua | * pamiętać, że kationy mają mniej elektronów niż atom, a aniony — więcej, | odejmowania: j » pamiętać, że skład jądra atomu jest taki sam jak jądra jonu. | A-Z | i  Pamiętaj, b) Numer okresu: 4 Numer grupy: 15 że w zapisto A skróconym 9 IAr] 4573479 49? lub [Ax] 3d'9 48? 4p* konfiguracji elektronowej znajduje się symbol chemiczny gazu | szlachetnego, | który poprzedza d) | w układzie ——————— 7 a - okresowym dany Główna liczba kwanto- Symbole orbitali | Liczba elektronów walencyjnych pierwiastek wa powłoki walencyjnej walencyjnych | wszystkich | niesparowanych : chemiczny. r | 5 3 Arsen znajduje się | w4.okresie | układu okresowego | pierwiastków | chemicznych, zatem | główna liczba | kwantowan=4. 4 | s,p Zwróć uwagę, że elektrony walencyjne znajdują się nie tylko w podpowłoce p. go r) z ] ź 5 b e) E) z = 20 rj a ) z: 8 o t) = < 122. 5 ej zk 7 a z a ch 3 o 7 [e 3 o N 5 ż 9 zy Zadanie 1. (0—2) Orbitale atomowe można opisać odpowiadającymi im zestawami liczb kwantowych. Poniżej przedstawiono schemat orbitali z drugiej powłoki elektronowej. 25 2p aj Aftsfny] Uzupełnij tabelę, wpisując wartości liczb kwantowych opisujących orbitale si p,. Narysuj kształty tych orbitali. Wartości liczb kwantowych Kształt orbitalu I —— PL główna, n poboczna, I magnetyczna, m Rysunek orbitalu s | Rysunek orbitalup, | | Zadanie 2. (0-1) Zaznacz schemat rozmieszczenia elektronów w podpowłoce d zgodnie z regułą Hunda. 6 =) E Ń 2 E QD e o a o 2 cj ka Ę Ę o > Ej Ee (z Z [a o 8 c4 5 Ek E 2 © [oj e t-) o 5 m m Zadanie 9. (0—1) "- Arsen pozyskuje się z rud, np. z arsenopirytu (FeAsS), przez ich prażenie. Zachodzi WÓWCZAS reak- cja chemiczna: FeAsS —> FeS + As. W związkach chemicznych arsen występuje na różnych stop- niach utlenienia. Przedstaw rozmieszczenie elektronów w atomie arsenu w postaci schematu klatkowego. Zapis uzupełnij o wartości liczb kwantowych. Wartość magnetycznej -10 1 2-10 1 2 liczby kwantowej 10 N= = aa | | | m | | Informacja do zadań 10. i 11. Energia jonizacji oznacza energię potrzebną do oderwania elektronu z atomu danego pierwiastka chemicznego (jeśli pierwszego, wówczas nazywana jest pierwszą energią jonizacji). Wielkość ta jest wyznaczana za pomocą metod spektroskopowych i wyrażana zwykle w elektronovoltach (jed- nostkach energii odniesionych do pojedynczego atomu). Wielkość energii jonizacji zależy przede wszystkim od odległości elektronu walencyjnego od jądra atomowego oraz efektu przesłaniania dodatniego ładunku jądra przez ujemny ładunek otaczającej go chmury elektronowej. Na podstawie: Bielański A., Podstawy chemii nieorganicznej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2012. Zależność pierwszej energii jonizacji od liczby atomowej przedstawiono na wykresie. Pierwsza energia 30 jonizacji, eV 25] 20 15 v 10 | * | „ 5 * poaaaa TT Ćs 1 I 1 1 I T T 0 10 20 30 40 50 60 70 Liczba atomowa Z YA ANN RZRAKPORZAIAPWARRARYRARARAERARERKA RR Zadanie 10. (0-2) Wykonaj polecenia. a) Wskaż numer grupy układu okresowego, w której znajdują się pierwiastki chemiczne o naj- niższych wartościach energii jonizacji. ........... b) Wskaż numer grupy układu okresowego, w której znajdują się pierwiastki chemiczne o naj- wyższych wartościach energii jonizacji. ..................--.--.--1------- c) Zapisz symbole pierwiastków chemicznych z grupy wybranej w punkcie a) w kolejności przedstawiającej wzrost energii jonizacji. d) Zapisz symbole pierwiastków chemicznych z grupy wybranej przedstawiającej obniżanie się energii jonizacji. Zadanie 11. (0-1) Wykonaj polecenia. sz a) Uzupełnij zdanie, wpisując, ile razy pierwsza energia jonizacji helu jest _ Sprawdź numery większa od pierwszej energii jonizacji litu. Następnie wyjaśnij, na pod- zajdą się stawie budowy atomów tych pierwiastków chemicznych, z czego wynika | porównywane różnica pierwszych energii jonizacji. pierwiastki + a sz . - chemiczne, Pierwsza energia jonizacji helu jest ..........-.-.--e--ue-e-eeeanoneanea większa od i na tej podstawie pierwszej energii jonizacji litu, ponieważ ..........2..--uee- eee _Stormułuj wniosek, b) Na podstawie różnic w budowie atomów węgla i azotu wyjaśnij, dlaczego Porównaj m o pierwsza energia jonizacji węgla jest mniejsza niż pierwsza energia joni- atomowe tych zacji azotu. pierwiastków chemicznych EEE EE i natej podstawie | sformułuj wniosek. Zadanie 12. (0—1) Atomy mogą oddawać elektrony walencyjne i stają się wtedy jonami dodatnimi — kationami o ła- dunku wynikającym z liczby oddanych elektronów. W pierwszej kolejności są oddawane elektrony najsłabiej przyciągane przez jądro atomowe. Przedstaw zapis skrócony konfiguracji elektronowej atomu niklu, a następnie jego jonu Ni?*. Zapis skrócony konfiguracji elektronowej atomu Ni:. Zapis skrócony konfiguracji elektronowej jonu ARCE Zadanie 13. (0-2) Liczba masowa pierwiastka chemicznego E jest równa 195. Neutrony stanowią 60% nukleonów. Oblicz wartość liczby atomowej i przedstaw wzór nuklidu tego pierwiastka chemicznego w formie zapisu: ŻE. W miejsce liczb A i Z wpisz odpowiednie wartości, a literę E zastąp symbo- lem pierwiastka chemicznego. ZZS ZN SEC OO [) e ca [> z 5 0 E) E) Ę E R e o 7 © (2) >) A < ie] 2 = 5 EE: e = 5 7 B = Z Ń 5 = e) E7 5 Ą ę c) ą s = ej e 2 Ą a gą $ = 2 5 sA = =) -] Ę > G s 3 >) >) Z o = Zadanie 14. (0-4) Dany jest dwuujemny jon nuklidu 4X?7. . EO drasiaj a) Uzupełnij tabelę, wpisując odpowiednie dane dotyczące budowy jonu ZI :przydedu pierwiastka chemicznego X. —F Nazwa | Liczba nc jpyoba (| pierwiastka | 6 elektro- | neutro- / nukłeo- chemiczny | qemicznego atomowa | masowa protonów | „gw nów . nów b) Określ położenie pierwiastka chemicznego X w układzie okresowym. Numer OKFESU: -. ..4440.44044444040441,1 Numer grupy: .......... ©) Podaj skrócony zapis konfiguracji elektronowej atomu pierwiastka chemicznego X. d) Uzupełnij tabelę, wpisując dane dotyczące budowy powłoki walencyjnej atomu pierwiastka U Epcznego X. Główna liczba kwantowa Symbole orbitali | _ Liczba el elektronów rwalencyjnych powłoki walencyjnej | walencyjnych | wszystkich | niesparowanych Informacja do zadań 15.18. Liczba atomowa pewnego pierwiastka chemicznego X wynosi 26. W tabeli przedstawiono masy atomowe i zawartość procentową trwałych izotopów tego pierwiastka chemicznego występują- cych w środowisku przyrodniczym. Masa atomowa izotopu, u Zawartość procentowa izotopu, ——— _ _ %atomów j 53,94 - 5,85 55,93 Na | —7— 91,75 - winą 56,94 - i 212 57,93 0,28 Na podstawie: Sawicka |., Janich-Kilian A., Cejner-Mania W., Urbańczyk G., Tablice chemiczne, Wydawnictwo Podkowa, Gdańsk 2015. , Zadanie 15. (0—2) Oblicz średnią masę atomową pierwiastka X na podstawie danych zawartych w tabeli. Wynik podaj z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku. Obliczenia: TY] Skorzystaj tma z podzęcznik analogiczny przył 3.38  Informacja do zadań 24. i 25. Poniższy wykres przedstawia fragment jednego z szeregów promieniotwórczych. Zaznaczono na nim cztery przemiany oznaczone liczbami rzymskimi. Liczba masowa A | 232 Ir= | — a 228 — 2 Mgzlą | IV PZ 224 5 k | 220 i 87 88 89 80 Liczba atomowa Z Zadanie 24. (0—1) Wskaż, ile rozpadów promieniotwórczych a oraz ile rozpadów promieniotwórczych $ ilustru- je ten fragment (przemiany I-IV). | BW ROL NA Liczba rozpadów P: esse owe aaa Zadanie 25. (0—2) Zapisz równania przemian promieniotwórczych oznaczonych liczbami I-IV. Napisz symbole nuklidów oznaczonych cyframi 1-5, będących substratami i produktami przemian, wraz z wartościami ich liczb atomowych i masowych. L. IL. III.. Zadanie 26. (0-1) Po 12 latach obserwacji pierwiastków radioaktywnych X i Y stwierdzono, że w próbce radionukli- du X pozostało piętnaście razy mniej atomów niż uległo rozpadowi. Czas połowicznego rozpadu radionuklidu Y był dwa razy dłuższy od czasu połowicznego rozpadu radionuklidu X. Oceń poprawność poniższych zdań, wpisując literę P, jeśli zdanie jest prawdziwe, lub literę EF, jeśli jest fałszywe. Po dwóch latach w próbce radionuklidu X pozostało 25% tkowej masy próbki. Po 6 latach obserwacji rozpadło się 50% początkowej masy radionuklidu Yi 75% masy. radionuklidu r 3. Okres półtewania (połowicznego I rozpadu) nuklidu Y wynosi 6 lat. E a © 3 © [i CJ = 3 c E = Z 3 z 3 2 c E) a - = = z G > E = KJ i c) Ej i Ź > 1 (2) R 8 > 5 E ©) 1 [2 Ę 24 O 5 8 c =) ź = S 2 0 5 ż © o EJ [n) e 24 Zadanie 27. (0-2) Podczas awarii elektrowni jądrowej w Czarnobylu tywny izotop jodu-131 oraz radioaktywny izotop © nie promieniotwórczej A”, przechodząc w trwałe at a) Zapisz równanie opisanej przemiany promienio! (1986 r.) do atmosfery przedostały się radioak. ezu-137. Izotopy te ulegają naturalnej przemią. omy innych pierwiastków chemicznych. twórczej dla jodu-131. b) Podaj skład jądra atomowego izotopu cezu-13 Informacja do zadań 28.-33. Pozytonowa emisyjna tomografia komputerowa (ang, Positron Emission Tomography, w skrócie PET) służy m.in.: do bezinwazyjnej diagnostyki wielu chorób narządów wewnętrznych, do wykry- wania i lokalizacji nowotworów oraz monitorowania przebiegu leczenia onkologicznego. W meto- dzie PET wykorzystuje się izotopy: "CG, FO, "Ni 18Ę, Jądra tych izotopów w trakcie rozpadu emi- ale o ładunku dodatnim). Powstają one tują pozytony (cząstki o masie równej masie elektronu, przede wszystkim przy przemianie 8*. Rozpad ten można zapisać za pomocą schematu: 4E— 4X+ Że* Izotopy stosowane w technice PET są produkowane w cyklotronach w wyniku bombardowania lekkimi jonami: protonami ip lub deuteronami łd. Najczęściej stosowanym radioizotopem w dia- gnostyce PET jest 18F, W/ tabeli przedstawiono najważniejsze informacje dotyczące izotopów sto- sowanych w diagnostyce PET. ] ] i i i | | Nuklid Zapis uproszczony otrzymywania | Czas połowicznego | Produktrozpadu | izotopów w reakcji jądrowej | rozpaduź,a,min | | | uc M (p, a) HC | 20,4 J ug | 139 € (p, n) BN 9,96 | 130 | 15Q MN (d, n) FO 21 | EN | isp 180 (p, n) SF 110 | BO _ l _—_—— Na podstawie: Kańska M., Izotopy krótkożyciowe i ich zastosowanie w diagnostyce medycznej, Wydział Chemii Uniwersytetu Warszawskiego, http://www.czasiprzestrzen.wuw.pl/! Pid=strizotopy_krotkozyciowe,l0 Zadanie 28. (0-1) Uszereguj izotopy podane w tabeli według ich zwiększającej się trwałości. Zapis uproszczony reakcji chemicznej: Zadanie 29. (0-2) W tabeli umieszczono zapisy uproszczone reakcji jądrowych. Przedstaw równania tych reakcji w zapisie pełnym, podając odpowiednie symbole i rdowenog0 chemiczne oraz liczby atomowe i masowe substratów oraz produktów cząstka + - ca. tych przemian. bombarduść 13, 108 (a, n) 7N cząstka emitowana jądro powstającego atomu GÓR b I ace  Zadanie 30. (0-2) Napisz równania przemian promieniotwórczych zachodzących podczas badania PET, podając odpowiednie symbole chemiczne oraz liczby atomowe i masowe substratów oraz produktów tych przemian. Zadanie 31. (0—2) Próbka radiofarmaceutyku o masie 20 mg zawiera 0,2% izotopu 18E, Oblicz masę izotopu 18E, któ- ra pozostanie w próbce po upływie 330 minut. Wynik podaj w miligramach z dokładnością do trzeciego miejsca po przecinku. Obliczenia: Zadanie 32. (0-2) Jedną z metod umożliwiających ustalanie wieku znalezisk archeologicznych jest tzw. datowanie radiowęglowe. Technika ta umożliwia określenie wieku materiałów pochodzenia naturalnego na podstawie ilości zawartego w nich promieniotwórczego izotopu węgla "C, którego czas połowicz- nego rozpadu wynosi 5730 lat, Podczas badania kawałka drewna stwierdzono, że intensywność rozpadu promieniotwórczego jest 32 razy mniejsza niż intensywność promieniowania świeżo ścię- tego drzewa. Oszacuj wiek znaleziska. Obliczenia: Zadanie 33. (0-1) Narysuj wykres ilustrujący zmianę masy izotopu 11IC w zależności od czasu, wiedząc, że w próbce radiofarmaceutyku znajduje się 128 mg izotopu. W ORZEC SELECT UO = AB 25 c) = 2 R = 2 [5] że re) = ż z) peł - „o 3 3) => (e) 2) E = © a AE) = >) zj = e LJ c) 2 c) 5 = [) 28 Zadanie 41.1 (0—1) Wskaż błędnie przedstawiony schemat klatkowy ko: Ja e 7 wybór. Podkreśl właściwe wyrażenie w nawiasie, a w uzasadnieniu odwołaj się do zakazu Pau- liego lub reguły Hunda. Błędnie zapisano konfigurację elektronową (atomu / jonu) oznaczonego METĄ oe > nfiguracji elektronowej. Uzasadnij swój ponieważ Zadanie 41.2 (0—1) Wpisz litery (A-D), którymi oznaczono pierwiastki chemiczne spełniające warunki podane w tabeli. | 1 1. | Atom pierwiastka chemicznego w stanie wzbudzonym. 2._ | Rdzeń atomowy tego pierwiastka chemicznego ma ładunek +10. 3 Konfigurację elektronów tego pierwiastka chemicznego zapisano niezgodnie z zakazem *_ | Pauliego. | W atomie tego pierwiastka chemicznego w stanie podstawowym liczba elektronów walen- *_ | cyjnych sparowanych jest równa liczbie elektronów walencyjnych niesparowanych. [LIL Zadanie 41.3 (0—1) Uzupełnij tabelę, wpisując literę (A-D), którą oznaczono pierwiastek chemiczny, określając jego przynależność do bloku konfiguracyjnego w układzie okresowym. | Blok konfiguracyjny układu okresowego i ] | pierwiastków chemicznych s p l d Oznaczenie pierwiastka chemicznego | Zadanie 42. (0—1) Uzupełnij tabelę symbolami lub nazwami pierwiastków chemiczn ych, których dotyczą podane informacje. L Pierwiastek chemiczny, którego atom w stanie podstawowym ma następującą konfigurację | elektronów walencyjnych: 4s' 3d". s podstawowym ma następującą | | Pierwiastek chemiczny, którego dwuujemny anion w stanie | | konfigurację elektronową: 15? 252 2p63s7 3p648? 3d 4p6, Metal, w którego atomie w stanie podstawowym liczba sparowanych elektronów walencyj- |-1 3. | nych rozmieszczonych w trzeciej i czwartej powłoce jest dwa razy większa od liczby elektro- | 1 nów walencyjnych niesparowanych. Elektronów niesparowanych jest więcej ni - | Pierwiastek chemiczny, którego atom w stanie wzbudzonym ma nastepugu me . t i 4 elektronową: 1s? 25? 2p*3s! 3p3, ępującą konfigurację © |lektronowi SRO LJ  To było na maturze! Zadanie 43. (0-1) Źródło: CKE 2012 (PR, zad. 2. Pewien orbital atomowy opisują liczby kwantowe o następujących wartościach: główna liczba kwantowa n = 4 poboczna liczba kwantowa I = 2 magnetyczna liczba kwantowa m = 0 Uzupełnij poniższe zdanie, wybierając symbol podpowłoki, do której należy ten orbital, oraz maksymalną liczbę elektronów na tej podpowłoce. Podkreśl wybrany symbol podpowłoki i liczbę elektronów. Opisany orbital należy do podpowłoki (4s / 4p / 4d | 4f), na której maksymalna liczba elektronów wynosi (2 / 6 / 10 / 14). Zadanie 44. (0—1) Źródło: CKE 2013 (PR), zad. 2. Na podstawie budowy atomów pierwiastków należących do 16. i 17. grupy i trzeciego okresu układu okresowego uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl jedno z określeń podanych w nawiasie, tak aby powstały zdania prawdziwe. Jądro atomu fluorowca ma ładunek (mniejszy / większy) niż jądro atomu tlenowca. Atom fluorowca ma (mniejszy / większy) promień atomowy niż atom tlenowca. Tlenowiec jest (bardziej / mniej) aktywny chemicznie od fluorowca. Zadanie 45. Źródło: CKE 2017, zad. 1. Dwa pierwiastki umownie oznaczone literami X i Z leżą w czwartym okresie układu okresowego pierwiastków. Ponadto wiadomo, że w stanie podstawowym: « atom pierwiastka X ma na ostatniej powłoce sześć elektronów; » atom pierwiastka Z ma łącznie na ostatniej powłoce i na podpowłoce 3d sześć elektronów. Zadanie 45.1 (0-1) Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz symbole pierwiastków X i Z, dane dotyczące ich położenia w układzie okresowym oraz symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należy każdy z pier- wiastków. | Symbol pierwiastka Numer grupy | Symbol bloku |PierwiastekX | | Pierwiastek Z Zadanie 45.2 (0-1) Wybierz ten pierwiastek (X albo Z), którego atomy w stanie podstawowym mają większą liczbę elektronów niesparowanych. Uzupełnij poniższy zapis, tak aby przedstawiał on konfigurację elektronową atomu w stanie podstawowym wybranego pierwiastka, Zastosuj schematy klatko- we, podaj numery powłok i symbole podpowłok. BA] [OBAJ] seann 38 3p 1s 25 © 7 ż [-) p = 3 = N © 29