1.1 Explain by means of generally used international symbols and formulas which compounds are named as peroxo compounds. Write summary formulas for six of them.

1.2 Write chemical equations for two methods of quantitative determination of the content of peroxide in calcium(II) peroxide.

1.3 By means of chemical equations express the following chemical reactions:

a) \(\ce{[Cr(H2O)6]Cl3}\) dissolved in water, is mixed with an excess of sodium hydroxide solution. A clear green solution is formed. The colour of the solution changes to yellow when an aqueous hydrogen peroxide solution is added.

b) If an aqueous solution of a violet manganese compound is mixed with a hydrogen peroxide solution, the resulting solution is decolourised and a gas is released from it.

Official English text of the problem.

A sample of 2.3793 g of crystallohydrate of the type \(\ce{M_xA_y . zH2O}\), where M is a metal, reacted with an excess of \(\ce{SOCl2}\). Gaseous products formed by the reaction were introduced into a barium chloride solution containing hydrochloric acid and hydrogen peroxide. Small quantities of \(\ce{SOCl2}\) carried by the gaseous products were removed by freezing out. The mass of the precipitate that is deposited from the solution, was 14.004 g. It was found to contain 13.74 mass % of sulphur.

In another experiment, 1.1896 g of the initial substance were dissolved in water and the solution was diluted to a volume of 100 \(\mathrm{cm^3}\). One fifth of this solution required to react with 10 \(\mathrm{cm^3}\) of a 0.2-molar \(\ce{AgNO3}\) solution. The mass of the precipitate formed by the titration was 0.28664 g. (The end point of the titration was determined by the conductometric method.)

Problems:

2.1 Calculate the summary formula of the crystallohydrate. (Use the relative atomic mass values given in the attached Periodical Table of Elements.)

2.2 If you know that the sample can contain a maximum of seven moles of water per one mole of the crystallohydrate, give an example of another possible hydrate that cannot come into consideration due to the given limitation.

Official English text of the problem.

A sample of 5 g of a technical iron(II) sulphide \(\ce{FeS}\), which contains 5 % metallic iron reacted with hydrochloric acid.

Problems:

3.1 Calculate the volume of the gaseous products at STP conditions.

3.2 What is the composition (in volume %) of the gaseous mixture?

Official English text of the problem.

Four often occurring natural substances have the following summary (empirical) formulas:

\(\ce{C2H5O2N}\)	(A)	\(\ce{C3H7O2N}\)	(C)
\(\ce{C3H7O2N}\)	(B)	\(\ce{C9H11O2N}\)	(D)

The given substances when allowed to react with an alkali hydroxide solution yield alkali salts. However, in a neutral or acidic solution the reaction takes place on the nitrogen atom.

Problems:

4.1 Write structural formulas for the compounds A, B, C, and D.

4.2 Which of the given substances are optically active and which ones are inactive?

4.3 Write the formula of the functional group which is typical of certain natural substances and which is contained also in the product formed by the reaction of two molecules of compound A. Give the name of the natural substances to which belongs the above mentioned product.

4.4 A cyclic organic compound being of technical importance contains also the functional group mentioned in passage 3.

a) Write the structural formula of this cyclic compound.

b) Write the characteristic part of the structural formula of a macromolecular substance that can be obtained from the mentioned compound.

c) Write the characteristic part of the structural formula of an isomeric macromolecular substance that is also technically important.

d) Give the name for the group of compounds to which belong the above mentioned macromolecular substances.

Official English text of the problem.

a) Compounds B and E are formed when an organic substance A (summary formula \(\ce{C6H12O3}\)) reacts with a sodium hydroxide solution (saponification).

b) Substance B can be oxidised in a two-step process to a substance C.

c) Substance C when reacted with bromine yields a substitution product D which can be hydrolysed by the reaction with sodium hydroxide solution to produce a substance E.

d) Substance E when allowed to react with a stoichiometric amount of hydrochloric acid gives a compound F (40.0 % C, 6.66 % H, the rest is oxygen).

e) Substance F is an important product of metabolism in biological processes.

f) Compound F when allowed to stand, splits off one mole of water from two moles of the substance that results in the formation of an unstable compound G.

g) Substance F can also be obtained from a compound H containing nitrogen, by one-step reaction with nitrous acid. Assuming the quantitative course of the reaction, 4.5 g of substance F are formed from 4.45 g of substance H.

Problems:

5.1 Write all equations for the above mentioned chemical reactions.

5.2 Give structural formulas of the organic compounds A – H.

Official English text of the problem.

Temperature in a larger room should be measured by means of a gaseous thermometer. A glass tube with the internal volume of 80 cm³ was for this purpose filled with nitrogen at a temperature of 20 °C and a pressure of 101.325 kPa. The tube was then slowly and steadily moved throughout the room. Due to the thermal expansion the gas at the higher temperature escapes from the tube and is captured above the liquid whose vapour pressure is negligible. The total volume of the gas escaped from the tube was 35 cm³ at a temperature of 20 °C and a pressure of 101.325 kPa.

Problems:

6.1 How many moles of nitrogen were used to fill the glass tube?

6.2 How many moles of nitrogen escaped from the tube at the higher temperature?

6.3 Calculate the average temperature in the room under investigation if the thermal expansion of the glass tube is assumed to be negligible.

6.4 Does anything change if instead of pure nitrogen, a mixture containing 50 volume % of nitrogen and 50 volume % of hydrogen is used?

Official English text of the problem.

The density of a sulphuric acid solution in a charged lead accumulator should be equal to \(\rho = 1.28\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\) which corresponds to the solution containing 36.87 % of \(\ce{H2SO4}\) by mass. In a discharged lead accumulator it should not decrease under the value of \(\rho = 1.10\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\) which corresponds to the 14.35 % solution of sulphuric acid.

(Faraday's constant \(F\) is equal to \(26.8\ \mathrm{Ah\,mol^{-1}}\).)

Problems:

7.1 Write the equation for a total electrochemical reaction that takes place in the lead accumulator when it is charged and discharged.

7.2 Calculate the masses of \(\ce{H2O}\) and \(\ce{H2SO4}\) being consumed or formed according to the equation in No 1.

7.3 Calculate the mass of \(\ce{H2SO4}\) that is required to be added to a led accumulator with a capacity of 120 Ah if the content of \(\ce{H2SO4}\) is to be in the range as given in the task.

7.4 Calculate the difference in volumes of the sulphuric acid solutions in a charged and a discharged lead accumulator with a capacity of 120 Ah.

Official English text of the problem.

1.1 Erläutern Sie anhand allgemein gebräuchlicher internationaler Symbole und Formeln, welche Verbindungen als Peroxoverbindungen bezeichnet werden. Geben Sie die Summenformeln von sechs solchen Verbindungen an.

1.2 Geben Sie die chemischen Gleichungen für zwei Methoden zur quantitativen Bestimmung des Peroxidgehalts in Calcium(II)-peroxid an.

1.3 Stellen Sie die folgenden chemischen Reaktionen durch chemische Gleichungen dar:

a) In Wasser gelöstes \(\ce{[Cr(H2O)6]Cl3}\) wird mit einem Überschuss an Natriumhydroxidlösung versetzt. Es entsteht eine klare grüne Lösung. Bei Zugabe einer wässrigen Wasserstoffperoxidlösung ändert sich die Farbe der Lösung zu Gelb.

b) Wird eine wässrige Lösung einer violetten Manganverbindung mit einer Wasserstoffperoxidlösung versetzt, so entfärbt sich die entstehende Lösung, und ein Gas wird daraus freigesetzt.

Aufgabentext aus dem offiziellen englischen Text übersetzt.

Eine Probe von 2.3793 g eines Kristallhydrats des Typs \(\ce{M_xA_y . zH2O}\), wobei M ein Metall ist, wurde mit einem Überschuss an \(\ce{SOCl2}\) umgesetzt. Die bei der Reaktion entstandenen gasförmigen Produkte wurden in eine Bariumchloridlösung eingeleitet, die Salzsäure und Wasserstoffperoxid enthielt. Geringe Mengen an \(\ce{SOCl2}\), die von den gasförmigen Produkten mitgeführt wurden, wurden durch Ausfrieren entfernt. Die Masse des aus der Lösung abgeschiedenen Niederschlags betrug 14.004 g. Sein Schwefelgehalt wurde zu 13.74 Massen-% bestimmt.

In einem weiteren Versuch wurden 1.1896 g der Ausgangssubstanz in Wasser gelöst und die Lösung auf ein Volumen von 100 \(\mathrm{cm^3}\) verdünnt. Zur Umsetzung eines Fünftels dieser Lösung wurden 10 \(\mathrm{cm^3}\) einer 0.2-molaren \(\ce{AgNO3}\)-Lösung benötigt. Die Masse des bei der Titration gebildeten Niederschlags betrug 0.28664 g. (Der Endpunkt der Titration wurde konduktometrisch bestimmt.)

Aufgaben:

2.1 Berechnen Sie die Summenformel des Kristallhydrats. (Verwenden Sie die im beigefügten Periodensystem der Elemente angegebenen relativen Atommassen.)

2.2 Wenn bekannt ist, dass die Probe höchstens sieben Mol Wasser pro Mol Kristallhydrat enthalten kann, geben Sie ein Beispiel für ein anderes mögliches Hydrat an, das aufgrund dieser Einschränkung nicht in Betracht kommt.

Aufgabentext aus dem offiziellen englischen Text übersetzt.

Eine Probe von 5 g technischem Eisen(II)-sulfid \(\ce{FeS}\), das 5 % metallisches Eisen enthält, reagierte mit Salzsäure.

Aufgaben:

3.1 Berechnen Sie das Volumen der gasförmigen Produkte unter STP-Bedingungen.

3.2 Welche Zusammensetzung (in Volumen-%) hat das Gasgemisch?

Aufgabentext aus dem offiziellen englischen Text übersetzt.

Vier häufig vorkommende Naturstoffe haben die folgenden Summenformeln (empirischen Formeln):

\(\ce{C2H5O2N}\)	(A)	\(\ce{C3H7O2N}\)	(C)
\(\ce{C3H7O2N}\)	(B)	\(\ce{C9H11O2N}\)	(D)

Die angegebenen Substanzen bilden bei der Reaktion mit einer Alkalihydroxidlösung Alkalisalze. In neutraler oder saurer Lösung findet die Reaktion jedoch am Stickstoffatom statt.

Aufgaben:

4.1 Geben Sie die Strukturformeln der Verbindungen A, B, C und D an.

4.2 Welche der angegebenen Substanzen sind optisch aktiv und welche sind inaktiv?

4.3 Geben Sie die Formel der funktionellen Gruppe an, die für bestimmte Naturstoffe typisch ist und auch in dem Produkt enthalten ist, das bei der Reaktion zweier Moleküle der Verbindung A entsteht. Nennen Sie die Naturstoffklasse, zu der das oben genannte Produkt gehört.

4.4 Eine technisch wichtige cyclische organische Verbindung enthält ebenfalls die in Abschnitt 3 genannte funktionelle Gruppe.

a) Geben Sie die Strukturformel dieser cyclischen Verbindung an.

b) Geben Sie den charakteristischen Ausschnitt der Strukturformel einer makromolekularen Substanz an, die aus der genannten Verbindung erhalten werden kann.

c) Geben Sie den charakteristischen Ausschnitt der Strukturformel einer dazu isomeren makromolekularen Substanz an, die ebenfalls technisch wichtig ist.

d) Nennen Sie die Verbindungsklasse, zu der die oben genannten makromolekularen Substanzen gehören.

Aufgabentext aus dem offiziellen englischen Text übersetzt.

a) Die Verbindungen B und E entstehen, wenn eine organische Substanz A (Summenformel \(\ce{C6H12O3}\)) mit Natronlauge reagiert (Verseifung).

b) Die Substanz B kann in einem zweistufigen Prozess zu einer Substanz C oxidiert werden.

c) Die Substanz C liefert bei der Reaktion mit Brom ein Substitutionsprodukt D, das durch Reaktion mit Natronlauge zu einer Substanz E hydrolysiert werden kann.

d) Die Substanz E ergibt bei der Reaktion mit einer stöchiometrischen Menge Salzsäure eine Verbindung F (40.0 % C, 6.66 % H, der Rest ist Sauerstoff).

e) Die Substanz F ist ein wichtiges Stoffwechselprodukt in biologischen Prozessen.

f) Beim Stehenlassen der Verbindung F wird aus zwei Mol der Substanz ein Mol Wasser abgespalten, wobei eine instabile Verbindung G entsteht.

g) Die Substanz F kann auch aus einer stickstoffhaltigen Verbindung H durch eine einstufige Reaktion mit salpetriger Säure gewonnen werden. Bei quantitativem Reaktionsverlauf entstehen aus 4.45 g der Substanz H 4.5 g der Substanz F.

Aufgaben:

5.1 Geben Sie sämtliche Gleichungen für die oben genannten chemischen Reaktionen an.

5.2 Geben Sie die Strukturformeln der organischen Verbindungen A – H an.

Aufgabentext aus dem offiziellen englischen Text übersetzt.

Die Temperatur in einem größeren Raum soll mit einem Gasthermometer gemessen werden. Dazu wurde ein Glasrohr mit einem Innenvolumen von 80 cm³ bei einer Temperatur von 20 °C und einem Druck von 101.325 kPa mit Stickstoff gefüllt. Anschließend wurde das Rohr langsam und gleichmäßig durch den gesamten Raum bewegt. Aufgrund der Wärmeausdehnung entweicht das Gas bei der höheren Temperatur aus dem Rohr und wird über einer Flüssigkeit aufgefangen, deren Dampfdruck vernachlässigbar ist. Das Gesamtvolumen des aus dem Rohr entwichenen Gases betrug bei einer Temperatur von 20 °C und einem Druck von 101.325 kPa 35 cm³.

Aufgaben:

6.1 Mit wie vielen Mol Stickstoff wurde das Glasrohr gefüllt?

6.2 Wie viele Mol Stickstoff entwichen bei der höheren Temperatur aus dem Rohr?

6.3 Berechnen Sie die mittlere Temperatur im untersuchten Raum unter der Annahme, dass die Wärmeausdehnung des Glasrohrs vernachlässigbar ist.

6.4 Ändert sich etwas, wenn anstelle von reinem Stickstoff ein Gemisch aus 50 Volumen-% Stickstoff und 50 Volumen-% Wasserstoff verwendet wird?

Aufgabentext aus dem offiziellen englischen Text übersetzt.

Die Dichte einer Schwefelsäurelösung in einem geladenen Bleiakkumulator soll \(\rho = 1.28\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\) betragen; dies entspricht einer Lösung mit einem Massenanteil von 36.87 % \(\ce{H2SO4}\). In einem entladenen Bleiakkumulator soll sie den Wert von \(\rho = 1.10\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\) nicht unterschreiten; dies entspricht einer 14.35%igen Schwefelsäurelösung.

(Die Faraday-Konstante \(F\) beträgt \(26.8\ \mathrm{Ah\,mol^{-1}}\).)

Aufgaben:

7.1 Geben Sie die Gleichung der elektrochemischen Gesamtreaktion an, die im Bleiakkumulator beim Laden und Entladen abläuft.

7.2 Berechnen Sie die Massen an \(\ce{H2O}\) und \(\ce{H2SO4}\), die gemäß der Gleichung in Nr. 1 verbraucht oder gebildet werden.

7.3 Berechnen Sie die Masse an \(\ce{H2SO4}\), die einem Bleiakkumulator mit einer Kapazität von 120 Ah zugegeben werden muss, damit der Gehalt an \(\ce{H2SO4}\) innerhalb des in der Aufgabe angegebenen Bereichs liegt.

7.4 Berechnen Sie die Differenz der Volumina der Schwefelsäurelösungen in einem geladenen und einem entladenen Bleiakkumulator mit einer Kapazität von 120 Ah.

Aufgabentext aus dem offiziellen englischen Text übersetzt.

1.1 Yaygın olarak kullanılan uluslararası sembol ve formüller aracılığıyla hangi bileşiklerin perokso bileşikleri olarak adlandırıldığını açıklayınız. Bunlardan altısının kapalı formüllerini yazınız.

1.2 Kalsiyum(II) peroksitteki peroksit içeriğinin nicel tayini için iki yöntemin kimyasal denklemlerini yazınız.

1.3 Aşağıdaki kimyasal tepkimeleri kimyasal denklemlerle ifade ediniz:

a) Suda çözünmüş \(\ce{[Cr(H2O)6]Cl3}\), aşırı miktarda sodyum hidroksit çözeltisiyle karıştırılır. Berrak, yeşil bir çözelti oluşur. Sulu hidrojen peroksit çözeltisi eklendiğinde çözeltinin rengi sarıya döner.

b) Mor renkli bir mangan bileşiğinin sulu çözeltisi hidrojen peroksit çözeltisiyle karıştırıldığında, elde edilen çözelti renksizleşir ve çözeltiden bir gaz açığa çıkar.

Soru metni resmi İngilizce metinden çevrilmiştir.

M'nin bir metal olduğu \(\ce{M_xA_y . zH2O}\) türündeki bir kristal hidratın 2.3793 g'lık bir örneği, aşırı miktarda \(\ce{SOCl2}\) ile tepkimeye sokulmuştur. Tepkimede oluşan gaz ürünler, hidroklorik asit ve hidrojen peroksit içeren bir baryum klorür çözeltisine verilmiştir. Gaz ürünlerle taşınan az miktardaki \(\ce{SOCl2}\), dondurularak uzaklaştırılmıştır. Çözeltiden çöken katının kütlesi 14.004 g olarak bulunmuştur. Bu katının kütlece %13.74 kükürt içerdiği belirlenmiştir.

Başka bir deneyde, başlangıç maddesinin 1.1896 g'ı suda çözülmüş ve çözelti 100 \(\mathrm{cm^3}\) hacme seyreltilmiştir. Bu çözeltinin beşte birinin tepkimeye girmesi için 0.2 molar \(\ce{AgNO3}\) çözeltisinden 10 \(\mathrm{cm^3}\) gerekmiştir. Titrasyonda oluşan çökeltinin kütlesi 0.28664 g olarak bulunmuştur. (Titrasyonun son noktası kondüktometrik yöntemle belirlenmiştir.)

Sorular:

2.1 Kristal hidratın bileşim formülünü hesaplayınız. (Ekteki Elementlerin Periyodik Tablosu'nda verilen bağıl atom kütlesi değerlerini kullanınız.)

2.2 Örneğin, bir mol kristal hidrat başına en fazla yedi mol su içerebileceğini bilerek, verilen sınırlama nedeniyle değerlendirmeye alınamayacak başka bir olası hidrata örnek veriniz.

Soru metni resmi İngilizce metinden çevrilmiştir.

% 5 metalik demir içeren, teknik saflıkta demir(II) sülfürden \(\ce{FeS}\) alınan 5 g kütleli bir örnek hidroklorik asitle tepkimeye girmiştir.

Sorular:

3.1 Gaz hâlindeki ürünlerin standart sıcaklık ve basınç (STP) koşullarındaki hacmini hesaplayınız.

3.2 Gaz karışımının bileşimi (hacimce %) nedir?

Soru metni resmi İngilizce metinden çevrilmiştir.

Doğada sık rastlanan dört maddenin kapalı (basit) formülleri aşağıda verilmiştir:

\(\ce{C2H5O2N}\)	(A)	\(\ce{C3H7O2N}\)	(C)
\(\ce{C3H7O2N}\)	(B)	\(\ce{C9H11O2N}\)	(D)

Verilen maddeler, bir alkali metal hidroksit çözeltisiyle tepkimeye sokulduklarında alkali metal tuzlarını oluşturur. Ancak nötr veya asidik bir çözeltide tepkime azot atomu üzerinde gerçekleşir.

Sorular:

4.1 A, B, C ve D bileşiklerinin yapı formüllerini yazınız.

4.2 Verilen maddelerden hangileri optikçe aktiftir, hangileri optikçe aktif değildir?

4.3 Bazı doğal maddelerin karakteristik özelliği olan ve A bileşiğinin iki molekülünün tepkimesiyle oluşan üründe de bulunan fonksiyonel grubun formülünü yazınız. Yukarıda sözü edilen ürünün ait olduğu doğal madde grubunun adını veriniz.

4.4 Teknik açıdan önemli olan halkalı bir organik bileşik de 3. maddede belirtilen fonksiyonel grubu içerir.

a) Bu halkalı bileşiğin yapı formülünü yazınız.

b) Sözü edilen bileşikten elde edilebilen bir makromoleküler maddenin yapı formülünün karakteristik bölümünü yazınız.

c) Teknik açıdan önemli olan izomer bir makromoleküler maddenin yapı formülünün karakteristik bölümünü yazınız.

d) Yukarıda sözü edilen makromoleküler maddelerin ait olduğu bileşik grubunun adını veriniz.

Soru metni resmi İngilizce metinden çevrilmiştir.

a) Organik bir A maddesi (molekül formülü \(\ce{C6H12O3}\)), sodyum hidroksit çözeltisiyle tepkimeye girdiğinde (sabunlaşma) B ve E bileşikleri oluşur.

b) B maddesi, iki basamaklı bir süreçte yükseltgenerek C maddesine dönüştürülebilir.

c) C maddesi bromla tepkimeye girdiğinde, sodyum hidroksit çözeltisiyle tepkimeye sokularak hidroliz edilebilen ve E maddesini veren bir D yer değiştirme ürünü oluşur.

d) E maddesi stokiyometrik miktarda hidroklorik asitle tepkimeye sokulduğunda F bileşiğini verir (%40.0 C, %6.66 H, kalanı oksijendir).

e) F maddesi, biyolojik süreçlerde metabolizmanın önemli bir ürünüdür.

f) F bileşiği bekletildiğinde, maddenin iki molünden bir mol su ayrılır ve bunun sonucunda kararsız bir G bileşiği oluşur.

g) F maddesi, azot içeren bir H bileşiğinin nitröz asitle tek basamaklı tepkimesinden de elde edilebilir. Tepkimenin nicel olarak gerçekleştiği varsayıldığında, 4.45 g H maddesinden 4.5 g F maddesi oluşur.

Sorular:

5.1 Yukarıda belirtilen kimyasal tepkimelerin tüm denklemlerini yazınız.

5.2 A – H organik bileşiklerinin yapı formüllerini veriniz.

Soru metni resmi İngilizce metinden çevrilmiştir.

Büyükçe bir odanın sıcaklığı bir gaz termometresi yardımıyla ölçülecektir. Bu amaçla iç hacmi 80 cm³ olan bir cam tüp, 20 °C sıcaklıkta ve 101.325 kPa basınçta azotla doldurulmuştur. Ardından tüp, odanın her yerinde yavaşça ve düzenli bir şekilde gezdirilmiştir. Isıl genleşme nedeniyle, daha yüksek sıcaklıktaki gaz tüpten çıkar ve buhar basıncı ihmal edilebilir olan bir sıvının üzerinde toplanır. Tüpten çıkan gazın toplam hacmi, 20 °C sıcaklıkta ve 101.325 kPa basınçta 35 cm³ olarak ölçülmüştür.

Sorular:

6.1 Cam tüpü doldurmak için kaç mol azot kullanılmıştır?

6.2 Daha yüksek sıcaklıkta tüpten kaç mol azot çıkmıştır?

6.3 Cam tüpün ısıl genleşmesinin ihmal edilebilir olduğu varsayımıyla, incelenen odanın ortalama sıcaklığını hesaplayınız.

6.4 Saf azot yerine hacimce %50 azot ve hacimce %50 hidrojen içeren bir karışım kullanılırsa herhangi bir şey değişir mi?

Soru metni resmi İngilizce metinden çevrilmiştir.

Şarjlı bir kurşun akümülatördeki sülfürik asit çözeltisinin yoğunluğu, kütlece % 36.87 \(\ce{H2SO4}\) içeren çözeltiye karşılık gelen \(\rho = 1.28\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\) değerine eşit olmalıdır. Deşarj olmuş bir kurşun akümülatörde ise yoğunluk, % 14.35'lik sülfürik asit çözeltisine karşılık gelen \(\rho = 1.10\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\) değerinin altına düşmemelidir.

(Faraday sabiti \(F\), \(26.8\ \mathrm{Ah\,mol^{-1}}\) değerine eşittir.)

Sorular:

7.1 Kurşun akümülatörün şarj ve deşarj olması sırasında gerçekleşen toplam elektrokimyasal tepkimenin denklemini yazınız.

7.2 1 numaralı sorudaki denkleme göre tüketilen veya oluşan \(\ce{H2O}\) ve \(\ce{H2SO4}\) kütlelerini hesaplayınız.

7.3 \(\ce{H2SO4}\) içeriğinin soruda verilen aralıkta olması için 120 Ah kapasiteli bir kurşun akümülatöre eklenmesi gereken \(\ce{H2SO4}\) kütlesini hesaplayınız.

7.4 120 Ah kapasiteli bir kurşun akümülatörün şarjlı ve deşarj olmuş durumlarındaki sülfürik asit çözeltilerinin hacimleri arasındaki farkı hesaplayınız.

Soru metni resmi İngilizce metinden çevrilmiştir.

1.1 Explique mediante símbolos y fórmulas internacionales de uso general qué compuestos se denominan compuestos peroxo. Escriba las fórmulas globales de seis de ellos.

1.2 Escriba las ecuaciones químicas de dos métodos de determinación cuantitativa del contenido de peróxido en el peróxido de calcio(II).

1.3 Exprese mediante ecuaciones químicas las siguientes reacciones químicas:

a) Se disuelve \(\ce{[Cr(H2O)6]Cl3}\) en agua y se mezcla con un exceso de disolución de hidróxido de sodio. Se forma una disolución verde transparente. El color de la disolución cambia a amarillo al añadir una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno.

b) Si se mezcla una disolución acuosa de un compuesto violeta de manganeso con una disolución de peróxido de hidrógeno, la disolución resultante se decolora y se desprende un gas.

Enunciado traducido del texto oficial en inglés.

Una muestra de 2.3793 g de un hidrato cristalino del tipo \(\ce{M_xA_y . zH2O}\), donde M es un metal, reaccionó con un exceso de \(\ce{SOCl2}\). Los productos gaseosos formados en la reacción se introdujeron en una disolución de cloruro de bario que contenía ácido clorhídrico y peróxido de hidrógeno. Las pequeñas cantidades de \(\ce{SOCl2}\) arrastradas por los productos gaseosos se eliminaron por congelación. La masa del precipitado que se depositó en la disolución fue de 14.004 g. Se determinó que contenía un 13.74 % en masa de azufre.

En otro experimento, se disolvieron 1.1896 g de la sustancia inicial en agua y se diluyó la disolución hasta un volumen de 100 \(\mathrm{cm^3}\). Una quinta parte de esta disolución requirió, para reaccionar, 10 \(\mathrm{cm^3}\) de una disolución de \(\ce{AgNO3}\) 0.2 molar. La masa del precipitado formado durante la valoración fue de 0.28664 g. (El punto final de la valoración se determinó mediante el método conductimétrico.)

Cuestiones:

2.1 Calcule la fórmula global del hidrato cristalino. (Utilice los valores de las masas atómicas relativas que figuran en la tabla periódica de los elementos adjunta.)

2.2 Sabiendo que la muestra puede contener un máximo de siete moles de agua por cada mol del hidrato cristalino, dé un ejemplo de otro hidrato posible que no pueda considerarse debido a la limitación indicada.

Enunciado traducido del texto oficial en inglés.

Una muestra de 5 g de sulfuro de hierro(II) de grado técnico \(\ce{FeS}\), que contiene un 5 % de hierro metálico, reaccionó con ácido clorhídrico.

Cuestiones:

3.1 Calcule el volumen de los productos gaseosos en condiciones normales de temperatura y presión (STP).

3.2 ¿Cuál es la composición (en % en volumen) de la mezcla gaseosa?

Enunciado traducido del texto oficial en inglés.

Cuatro sustancias frecuentes en la naturaleza tienen las siguientes fórmulas globales (empíricas):

\(\ce{C2H5O2N}\)	(A)	\(\ce{C3H7O2N}\)	(C)
\(\ce{C3H7O2N}\)	(B)	\(\ce{C9H11O2N}\)	(D)

Las sustancias indicadas, al reaccionar con una disolución de un hidróxido alcalino, producen sales alcalinas. Sin embargo, en una disolución neutra o ácida, la reacción tiene lugar en el átomo de nitrógeno.

Cuestiones:

4.1 Escriba las fórmulas estructurales de los compuestos A, B, C y D.

4.2 ¿Cuáles de las sustancias indicadas son ópticamente activas y cuáles son inactivas?

4.3 Escriba la fórmula del grupo funcional que es característico de ciertas sustancias naturales y que también está presente en el producto formado por la reacción de dos moléculas del compuesto A. Indique el nombre de las sustancias naturales a las que pertenece el producto mencionado.

4.4 Un compuesto orgánico cíclico de importancia técnica contiene también el grupo funcional mencionado en el apartado 3.

a) Escriba la fórmula estructural de este compuesto cíclico.

b) Escriba la parte característica de la fórmula estructural de una sustancia macromolecular que pueda obtenerse a partir del compuesto mencionado.

c) Escriba la parte característica de la fórmula estructural de una sustancia macromolecular isómera que también tenga importancia técnica.

d) Indique el nombre del grupo de compuestos al que pertenecen las sustancias macromoleculares mencionadas.

Enunciado traducido del texto oficial en inglés.

a) Los compuestos B y E se forman cuando una sustancia orgánica A (fórmula molecular \(\ce{C6H12O3}\)) reacciona con una disolución de hidróxido de sodio (saponificación).

b) La sustancia B puede oxidarse en un proceso de dos etapas para dar una sustancia C.

c) La sustancia C, al reaccionar con bromo, da un producto de sustitución D que puede hidrolizarse mediante la reacción con una disolución de hidróxido de sodio para producir una sustancia E.

d) La sustancia E, al reaccionar con una cantidad estequiométrica de ácido clorhídrico, da un compuesto F (40.0 % de C, 6.66 % de H, el resto es oxígeno).

e) La sustancia F es un producto importante del metabolismo en los procesos biológicos.

f) El compuesto F, al dejarlo reposar, elimina un mol de agua por cada dos moles de la sustancia, lo que da lugar a la formación de un compuesto inestable G.

g) La sustancia F también puede obtenerse a partir de un compuesto H que contiene nitrógeno, mediante una reacción de una sola etapa con ácido nitroso. Suponiendo que la reacción transcurre de forma cuantitativa, se forman 4.5 g de la sustancia F a partir de 4.45 g de la sustancia H.

Cuestiones:

5.1 Escriba todas las ecuaciones de las reacciones químicas mencionadas anteriormente.

5.2 Dé las fórmulas estructurales de los compuestos orgánicos A – H.

Enunciado traducido del texto oficial en inglés.

Se desea medir la temperatura de una habitación grande mediante un termómetro de gas. Para ello, se llenó un tubo de vidrio de 80 cm³ de volumen interno con nitrógeno a una temperatura de 20 °C y una presión de 101.325 kPa. A continuación, se desplazó el tubo lenta y uniformemente por toda la habitación. Debido a la dilatación térmica, el gas a mayor temperatura sale del tubo y se recoge sobre un líquido cuya presión de vapor es despreciable. El volumen total del gas que salió del tubo fue de 35 cm³ a una temperatura de 20 °C y una presión de 101.325 kPa.

Preguntas:

6.1 ¿Cuántos moles de nitrógeno se utilizaron para llenar el tubo de vidrio?

6.2 ¿Cuántos moles de nitrógeno salieron del tubo a la temperatura más alta?

6.3 Calcule la temperatura media de la habitación estudiada suponiendo que la dilatación térmica del tubo de vidrio es despreciable.

6.4 ¿Cambia algo si, en lugar de nitrógeno puro, se utiliza una mezcla que contiene un 50 % en volumen de nitrógeno y un 50 % en volumen de hidrógeno?

Enunciado traducido del texto oficial en inglés.

La densidad de una disolución de ácido sulfúrico en un acumulador de plomo cargado debe ser igual a \(\rho = 1.28\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\), lo que corresponde a una disolución que contiene un 36.87 % de \(\ce{H2SO4}\) en masa. En un acumulador de plomo descargado, no debe disminuir por debajo del valor de \(\rho = 1.10\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\), que corresponde a una disolución de ácido sulfúrico al 14.35 %.

(La constante de Faraday \(F\) es igual a \(26.8\ \mathrm{Ah\,mol^{-1}}\).)

Cuestiones:

7.1 Escriba la ecuación de la reacción electroquímica global que tiene lugar en el acumulador de plomo durante la carga y la descarga.

7.2 Calcule las masas de \(\ce{H2O}\) y \(\ce{H2SO4}\) que se consumen o se forman según la ecuación del apartado 1.

7.3 Calcule la masa de \(\ce{H2SO4}\) que debe añadirse a un acumulador de plomo con una capacidad de 120 Ah para que el contenido de \(\ce{H2SO4}\) se encuentre dentro del intervalo indicado en el enunciado.

7.4 Calcule la diferencia entre los volúmenes de las disoluciones de ácido sulfúrico en un acumulador de plomo cargado y descargado con una capacidad de 120 Ah.

Enunciado traducido del texto oficial en inglés.

1.1 用国际通用的符号和化学式说明哪些化合物称为过氧化合物。写出其中六种化合物的化学式。

1.2 写出定量测定过氧化钙(II)中过氧化物含量的两种方法的化学方程式。

1.3 用化学方程式表示下列化学反应：

a) 将 \(\ce{[Cr(H2O)6]Cl3}\) 溶于水，与过量氢氧化钠溶液混合，形成澄清的绿色溶液。加入过氧化氢水溶液后，溶液的颜色变为黄色。

b) 将一种紫色锰化合物的水溶液与过氧化氢溶液混合，所得溶液褪色，并有气体逸出。

题目译自官方英文原文。

一份质量为 2.3793 g、类型为 \(\ce{M_xA_y . zH2O}\) 的结晶水合物样品（其中 M 为金属）与过量的 \(\ce{SOCl2}\) 反应。将反应生成的气态产物通入含有盐酸和过氧化氢的氯化钡溶液中。气态产物夹带的少量 \(\ce{SOCl2}\) 通过冷冻除去。从溶液中析出的沉淀质量为 14.004 g。测得其中硫的质量分数为 13.74%。

在另一实验中，将 1.1896 g 原始物质溶于水，并将溶液稀释至 100 \(\mathrm{cm^3}\)。取该溶液的五分之一，恰好需要 10 \(\mathrm{cm^3}\) 的 0.2 mol/L \(\ce{AgNO3}\) 溶液与之反应。滴定生成的沉淀质量为 0.28664 g。（滴定终点用电导法确定。）

问题：

2.1 计算该结晶水合物的分子式。（使用所附元素周期表中给出的相对原子质量值。）

2.2 已知该样品中每摩尔结晶水合物最多可含七摩尔水，请举出另一种可能的水合物，说明它因上述限制而不能被考虑。

题目译自官方英文原文。

一份质量为 5 g、含有 5 % 金属铁的工业级硫化亚铁 \(\ce{FeS}\) 样品与盐酸反应。

问题：

3.1 计算标准状况（STP）下气态产物的体积。

3.2 气体混合物的组成（以体积百分数表示）是什么？

题目译自官方英文原文。

四种常见的天然物质具有如下总式（实验式）：

\(\ce{C2H5O2N}\)	(A)	\(\ce{C3H7O2N}\)	(C)
\(\ce{C3H7O2N}\)	(B)	\(\ce{C9H11O2N}\)	(D)

上述物质与碱金属氢氧化物溶液反应时生成碱金属盐。然而，在中性或酸性溶液中，反应发生在氮原子上。

问题：

4.1 写出化合物 A、B、C 和 D 的结构式。

4.2 上述物质中，哪些具有旋光性，哪些没有旋光性？

4.3 写出某些天然物质所特有的一种官能团的结构式，两个化合物 A 的分子反应所生成的产物中也含有该官能团。指出上述产物属于哪一类天然物质。

4.4 一种具有工业重要性的环状有机化合物也含有第 3 小题中提到的官能团。

a) 写出这种环状化合物的结构式。

b) 写出由上述化合物可制得的一种高分子物质的结构式中的特征部分。

c) 写出另一种同样具有工业重要性、且与上述高分子物质互为同分异构体的高分子物质的结构式中的特征部分。

d) 指出上述高分子物质所属的化合物类别。

题目译自官方英文原文。

a) 有机物 A（分子式为 \(\ce{C6H12O3}\)）与氢氧化钠溶液反应（皂化），生成化合物 B 和 E。

b) 物质 B 可经两步氧化生成物质 C。

c) 物质 C 与溴反应生成取代产物 D，D 可与氢氧化钠溶液反应发生水解，生成物质 E。

d) 物质 E 与化学计量的盐酸反应，生成化合物 F（含 40.0 % 的 C、6.66 % 的 H，其余为氧）。

e) 物质 F 是生物过程中一种重要的代谢产物。

f) 化合物 F 静置时，每两摩尔该物质脱去一摩尔水，生成不稳定的化合物 G。

g) 物质 F 也可由含氮化合物 H 与亚硝酸经一步反应制得。假定反应定量进行，由 4.45 g 物质 H 可生成 4.5 g 物质 F。

问题：

5.1 写出上述所有化学反应的方程式。

5.2 给出有机化合物 A – H 的结构式。

题目译自官方英文原文。

需要用气体温度计测量一个较大房间内的温度。为此，在温度为 20 °C、压力为 101.325 kPa 的条件下，向一根内部容积为 80 cm³ 的玻璃管中充入氮气。随后，将玻璃管缓慢、平稳地移动，遍及整个房间。由于热膨胀，温度升高后的气体从管中逸出，并收集在一种蒸气压可忽略不计的液体上方。从管中逸出的气体在温度为 20 °C、压力为 101.325 kPa 时的总体积为 35 cm³。

问题：

6.1 充满玻璃管所用的氮气有多少摩尔？

6.2 温度升高后，从管中逸出的氮气有多少摩尔？

6.3 假设玻璃管的热膨胀可以忽略不计，计算所测房间内的平均温度。

6.4 如果不用纯氮气，而使用含有体积分数为 50% 的氮气和体积分数为 50% 的氢气的混合气体，结果是否会发生变化？

题目译自官方英文原文。

充电后的铅蓄电池中，硫酸溶液的密度应为 \(\rho = 1.28\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\)，对应溶液中 \(\ce{H2SO4}\) 的质量分数为 36.87 %。放电后的铅蓄电池中，硫酸溶液的密度不应降至 \(\rho = 1.10\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\) 以下，该密度对应质量分数为 14.35 % 的硫酸溶液。

（法拉第常数 \(F\) 等于 \(26.8\ \mathrm{Ah\,mol^{-1}}\)。）

问题：

7.1 写出铅蓄电池充电和放电时发生的总电化学反应方程式。

7.2 根据第 1 问中的方程式，计算消耗或生成的 \(\ce{H2O}\) 和 \(\ce{H2SO4}\) 的质量。

7.3 若要使 \(\ce{H2SO4}\) 的含量处于题目给定的范围内，计算容量为 120 Ah 的铅蓄电池中需要加入的 \(\ce{H2SO4}\) 的质量。

7.4 计算容量为 120 Ah 的铅蓄电池在充电后和放电后的硫酸溶液体积之差。

题目译自官方英文原文。

1.1 Объясните с помощью общепринятых международных символов и формул, какие соединения называют пероксосоединениями. Напишите брутто-формулы шести таких соединений.

1.2 Напишите уравнения химических реакций для двух методов количественного определения содержания пероксида в пероксиде кальция(II).

1.3 Выразите с помощью химических уравнений следующие химические реакции:

a) Растворённый в воде \(\ce{[Cr(H2O)6]Cl3}\) смешивают с избытком раствора гидроксида натрия. Образуется прозрачный зелёный раствор. При добавлении водного раствора пероксида водорода окраска раствора меняется на жёлтую.

b) Если водный раствор фиолетового соединения марганца смешать с раствором пероксида водорода, полученный раствор обесцвечивается и из него выделяется газ.

Условие переведено с официального английского текста.

Навеску кристаллогидрата типа \(\ce{M_xA_y . zH2O}\), где M — металл, массой 2.3793 г обработали избытком \(\ce{SOCl2}\). Образовавшиеся в результате реакции газообразные продукты пропустили через раствор хлорида бария, содержащий соляную кислоту и пероксид водорода. Небольшие количества \(\ce{SOCl2}\), уносимые газообразными продуктами, удаляли вымораживанием. Масса осадка, выпавшего из раствора, составила 14.004 г. Было установлено, что массовая доля серы в нём составляет 13.74 %.

В другом опыте 1.1896 г исходного вещества растворили в воде и довели объём раствора до 100 \(\mathrm{cm^3}\). На реакцию с одной пятой частью этого раствора потребовалось 10 \(\mathrm{cm^3}\) 0.2-молярного раствора \(\ce{AgNO3}\). Масса осадка, образовавшегося при титровании, составила 0.28664 г. (Конечную точку титрования определяли кондуктометрическим методом.)

Задания:

2.1 Определите брутто-формулу кристаллогидрата. (Используйте значения относительных атомных масс, приведённые в прилагаемой Периодической таблице элементов.)

2.2 Если известно, что образец может содержать не более семи молей воды на один моль кристаллогидрата, приведите пример другого возможного гидрата, который исключается из рассмотрения в силу указанного ограничения.

Условие переведено с официального английского текста.

Образец технического сульфида железа(II) \(\ce{FeS}\) массой 5 г, содержащий 5 % металлического железа, прореагировал с соляной кислотой.

Задания:

3.1 Рассчитайте объём газообразных продуктов при нормальных условиях.

3.2 Каков состав (в объёмных %) газовой смеси?

Условие переведено с официального английского текста.

Четыре часто встречающихся в природе вещества имеют следующие суммарные (эмпирические) формулы:

\(\ce{C2H5O2N}\)	(A)	\(\ce{C3H7O2N}\)	(C)
\(\ce{C3H7O2N}\)	(B)	\(\ce{C9H11O2N}\)	(D)

При взаимодействии данных веществ с раствором гидроксида щелочного металла образуются соли щелочных металлов. Однако в нейтральном или кислом растворе реакция протекает по атому азота.

Задания:

4.1 Напишите структурные формулы соединений A, B, C и D.

4.2 Какие из данных веществ оптически активны, а какие неактивны?

4.3 Напишите формулу функциональной группы, характерной для некоторых природных веществ и содержащейся также в продукте реакции двух молекул соединения A. Назовите класс природных веществ, к которому относится упомянутый продукт.

4.4 Циклическое органическое соединение, имеющее техническое значение, также содержит функциональную группу, упомянутую в пункте 3.

a) Напишите структурную формулу этого циклического соединения.

b) Напишите характерный фрагмент структурной формулы высокомолекулярного вещества, которое можно получить из указанного соединения.

c) Напишите характерный фрагмент структурной формулы изомерного высокомолекулярного вещества, также имеющего техническое значение.

d) Назовите класс соединений, к которому относятся упомянутые высокомолекулярные вещества.

Условие переведено с официального английского текста.

a) Соединения B и E образуются при взаимодействии органического вещества A (брутто-формула \(\ce{C6H12O3}\)) с раствором гидроксида натрия (омыление).

b) Вещество B можно окислить в две стадии до вещества C.

c) Вещество C при взаимодействии с бромом даёт продукт замещения D, который можно гидролизовать действием раствора гидроксида натрия с образованием вещества E.

d) Вещество E при взаимодействии со стехиометрическим количеством соляной кислоты даёт соединение F (40.0 % C, 6.66 % H, остальное — кислород).

e) Вещество F является важным продуктом обмена веществ в биологических процессах.

f) При стоянии соединения F от двух молей этого вещества отщепляется один моль воды, в результате чего образуется неустойчивое соединение G.

g) Вещество F можно также получить из азотсодержащего соединения H одностадийной реакцией с азотистой кислотой. Если считать, что реакция протекает количественно, то из 4.45 g вещества H образуется 4.5 g вещества F.

Задания:

5.1 Напишите все уравнения указанных выше химических реакций.

5.2 Приведите структурные формулы органических соединений A – H.

Условие переведено с официального английского текста.

Температуру в большом помещении необходимо измерить с помощью газового термометра. Для этого стеклянную трубку внутренним объёмом 80 см³ заполнили азотом при температуре 20 °C и давлении 101.325 кПа. Затем трубку медленно и равномерно перемещали по всему помещению. Вследствие теплового расширения газ при более высокой температуре выходит из трубки и собирается над жидкостью, давлением паров которой можно пренебречь. Общий объём газа, вышедшего из трубки, составил 35 см³ при температуре 20 °C и давлении 101.325 кПа.

Вопросы:

6.1 Сколько молей азота было использовано для заполнения стеклянной трубки?

6.2 Сколько молей азота вышло из трубки при более высокой температуре?

6.3 Рассчитайте среднюю температуру в исследуемом помещении, считая тепловое расширение стеклянной трубки пренебрежимо малым.

6.4 Изменится ли что-либо, если вместо чистого азота использовать смесь, содержащую 50 объёмных % азота и 50 объёмных % водорода?

Условие переведено с официального английского текста.

Плотность раствора серной кислоты в заряженном свинцовом аккумуляторе должна быть равна \(\rho = 1.28\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\), что соответствует раствору с массовой долей \(\ce{H2SO4}\) 36.87 %. В разряженном свинцовом аккумуляторе она не должна опускаться ниже значения \(\rho = 1.10\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\), что соответствует 14.35 %-ному раствору серной кислоты.

(Постоянная Фарадея \(F\) равна \(26.8\ \mathrm{Ah\,mol^{-1}}\).)

Задания:

7.1 Напишите уравнение суммарной электрохимической реакции, протекающей в свинцовом аккумуляторе при его заряде и разряде.

7.2 Рассчитайте массы \(\ce{H2O}\) и \(\ce{H2SO4}\), расходуемых или образующихся согласно уравнению из пункта 1.

7.3 Рассчитайте массу \(\ce{H2SO4}\), которую необходимо внести в свинцовый аккумулятор ёмкостью 120 А·ч, чтобы содержание \(\ce{H2SO4}\) находилось в пределах, указанных в условии.

7.4 Рассчитайте разность объёмов растворов серной кислоты в заряженном и разряженном свинцовом аккумуляторе ёмкостью 120 А·ч.

Условие переведено с официального английского текста.

1.1 وضّح، باستخدام الرموز والصيغ الدولية الشائعة، أيّ المركبات تُسمّى مركبات البيروكسو. اكتب الصيغ الإجمالية لستة منها.

1.2 اكتب المعادلات الكيميائية لطريقتين للتقدير الكمي لمحتوى البيروكسيد في بيروكسيد الكالسيوم(II).

1.3 عبّر بالمعادلات الكيميائية عن التفاعلات الكيميائية الآتية:

a) يُمزج \(\ce{[Cr(H2O)6]Cl3}\) المذاب في الماء مع فائض من محلول هيدروكسيد الصوديوم. يتكوّن محلول أخضر رائق. ويتغيّر لون المحلول إلى الأصفر عند إضافة محلول مائي من بيروكسيد الهيدروجين.

b) إذا مُزج محلول مائي لمركّب منغنيز بنفسجي اللون مع محلول بيروكسيد الهيدروجين، يزول لون المحلول الناتج وينطلق منه غاز.

نص المسألة مترجم عن النص الإنجليزي الرسمي.

تفاعلت عينة كتلتها 2.3793 g من ملح مائي متبلور من النوع \(\ce{M_xA_y . zH2O}\)، حيث M فلز، مع فائض من \(\ce{SOCl2}\). أُدخلت النواتج الغازية المتكوّنة من التفاعل في محلول كلوريد الباريوم المحتوي على حمض الهيدروكلوريك وفوق أكسيد الهيدروجين. وأُزيلت الكميات الصغيرة من \(\ce{SOCl2}\) التي حملتها النواتج الغازية بالتجميد. بلغت كتلة الراسب المترسّب من المحلول 14.004 g. ووُجد أنه يحتوي على نسبة كتلية من الكبريت مقدارها 13.74 %.

في تجربة أخرى، أُذيب 1.1896 g من المادة الأصلية في الماء، وخُفّف المحلول إلى حجم قدره 100 \(\mathrm{cm^3}\). استلزم تفاعل خُمس هذا المحلول 10 \(\mathrm{cm^3}\) من محلول \(\ce{AgNO3}\) تركيزه 0.2 مولاري. وكانت كتلة الراسب المتكوّن بالمعايرة 0.28664 g. (حُدّدت نقطة نهاية المعايرة بطريقة قياس التوصيلية الكهربائية.)

المطلوب:

2.1 احسب الصيغة الإجمالية للملح المائي المتبلور. (استخدم قيم الكتل الذرية النسبية المعطاة في الجدول الدوري للعناصر المرفق.)

2.2 إذا علمت أن العينة يمكن أن تحتوي على سبعة مولات من الماء كحد أقصى لكل مول واحد من الملح المائي المتبلور، فاذكر مثالًا لهيدرات أخرى محتملة لا يمكن أخذها في الحسبان بسبب القيد المعطى.

نص المسألة مترجم عن النص الإنجليزي الرسمي.

تفاعلت عينة كتلتها 5 g من كبريتيد الحديد(II) من الدرجة الصناعية \(\ce{FeS}\)، تحتوي على 5 % من الحديد الفلزي، مع حمض الهيدروكلوريك.

المطلوب:

3.1 احسب حجم النواتج الغازية عند شروط درجة الحرارة والضغط القياسيين (STP).

3.2 ما تركيب المزيج الغازي (بالنسبة المئوية الحجمية)؟

نص المسألة مترجم عن النص الإنجليزي الرسمي.

لأربع مواد طبيعية شائعة الوجود الصيغ الإجمالية (الأولية) الآتية:

\(\ce{C2H5O2N}\)	(A)	\(\ce{C3H7O2N}\)	(C)
\(\ce{C3H7O2N}\)	(B)	\(\ce{C9H11O2N}\)	(D)

عند تفاعل المواد المعطاة مع محلول هيدروكسيد فلز قلوي، تنتج أملاح الفلز القلوي. أما في محلول متعادل أو حمضي، فيحدث التفاعل عند ذرة النيتروجين.

المطلوب:

4.1 اكتب الصيغ البنائية للمركبات A وB وC وD.

4.2 أي المواد المعطاة نشطة ضوئيًا، وأيها غير نشطة ضوئيًا؟

4.3 اكتب صيغة المجموعة الوظيفية المميزة لبعض المواد الطبيعية، والتي توجد أيضًا في الناتج المتكوّن من تفاعل جزيئين من المركب A. اذكر اسم فئة المواد الطبيعية التي ينتمي إليها الناتج المذكور أعلاه.

4.4 يحتوي مركب عضوي حلقي ذو أهمية تقنية أيضًا على المجموعة الوظيفية المذكورة في الفقرة 3.

a) اكتب الصيغة البنائية لهذا المركب الحلقي.

b) اكتب الجزء المميز من الصيغة البنائية لمادة جزيئية ضخمة يمكن الحصول عليها من المركب المذكور.

c) اكتب الجزء المميز من الصيغة البنائية لمادة جزيئية ضخمة متماكبة معها، ولها أيضًا أهمية تقنية.

d) اذكر اسم فئة المركبات التي تنتمي إليها المواد الجزيئية الضخمة المذكورة أعلاه.

نص المسألة مترجم عن النص الإنجليزي الرسمي.

a) يتكوّن المركبان B وE عندما تتفاعل مادة عضوية A (صيغتها الجزيئية \(\ce{C6H12O3}\)) مع محلول هيدروكسيد الصوديوم (التصبّن).

b) يمكن أكسدة المادة B في عملية من خطوتين إلى مادة C.

c) تعطي المادة C عند تفاعلها مع البروم ناتج استبدال D يمكن تحليله مائيًا بالتفاعل مع محلول هيدروكسيد الصوديوم لإنتاج مادة E.

d) تعطي المادة E عند تفاعلها مع كمية متكافئة ستوكيومتريًا من حمض الهيدروكلوريك مركبًا F (40.0 % C، و6.66 % H، والباقي أكسجين).

e) المادة F ناتج مهم من نواتج الأيض في العمليات الحيوية.

f) عند ترك المركب F مدة من الزمن، ينفصل مول واحد من الماء من مولين من المادة، مما يؤدي إلى تكوّن مركب غير مستقر G.

g) يمكن أيضًا الحصول على المادة F من مركب H يحتوي على النيتروجين، بتفاعل من خطوة واحدة مع حمض النيتروز. وبافتراض أن التفاعل يجري كميًا، تتكوّن 4.5 g من المادة F من 4.45 g من المادة H.

المطلوب:

5.1 اكتب جميع معادلات التفاعلات الكيميائية المذكورة أعلاه.

5.2 أعطِ الصيغ البنائية للمركبات العضوية A – H.

نص المسألة مترجم عن النص الإنجليزي الرسمي.

يُراد قياس درجة الحرارة في غرفة كبيرة باستخدام محرار غازي. ولهذا الغرض، مُلئ أنبوب زجاجي حجمه الداخلي 80 cm³ بالنيتروجين عند درجة حرارة 20 °C وضغط 101.325 kPa. ثم حُرّك الأنبوب ببطء وبانتظام في جميع أنحاء الغرفة. وبسبب التمدد الحراري، يخرج الغاز من الأنبوب عند درجة الحرارة الأعلى ويُجمع فوق سائل ضغط بخاره مهمل. وكان الحجم الكلي للغاز الذي خرج من الأنبوب 35 cm³ عند درجة حرارة 20 °C وضغط 101.325 kPa.

المطلوب:

6.1 كم عدد مولات النيتروجين التي استُخدمت لملء الأنبوب الزجاجي؟

6.2 كم عدد مولات النيتروجين التي خرجت من الأنبوب عند درجة الحرارة الأعلى؟

6.3 احسب متوسط درجة الحرارة في الغرفة قيد الدراسة، بافتراض أن التمدد الحراري للأنبوب الزجاجي مهمل.

6.4 هل يتغير شيء إذا استُخدم، بدلًا من النيتروجين النقي، خليط يحتوي على 50 % حجميًا من النيتروجين و50 % حجميًا من الهيدروجين؟

نص المسألة مترجم عن النص الإنجليزي الرسمي.

يجب أن تكون كثافة محلول حمض الكبريتيك في مركم رصاص مشحون مساويةً لـ \(\rho = 1.28\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\)، وهو ما يقابل محلولًا يحتوي على 36.87 % من \(\ce{H2SO4}\) كتليًا. وفي مركم رصاص مفرغ الشحنة، يجب ألا تنخفض الكثافة عن القيمة \(\rho = 1.10\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\)، وهو ما يقابل محلول حمض الكبريتيك بتركيز 14.35 %.

(ثابت فاراداي \(F\) يساوي \(26.8\ \mathrm{Ah\,mol^{-1}}\).)

المطلوب:

7.1 اكتب معادلة التفاعل الكهروكيميائي الكلي الذي يحدث في مركم الرصاص عند شحنه وتفريغه.

7.2 احسب كتلتي \(\ce{H2O}\) و\(\ce{H2SO4}\) اللتين تُستهلكان أو تتكونان وفقًا للمعادلة الواردة في البند 1.

7.3 احسب كتلة \(\ce{H2SO4}\) التي يلزم إضافتها إلى مركم رصاص سعته 120 Ah لكي يكون محتوى \(\ce{H2SO4}\) ضمن المجال المحدد في المسألة.

7.4 احسب الفرق بين حجمي محلولي حمض الكبريتيك في حالتي الشحن والتفريغ لمركم رصاص سعته 120 Ah.

نص المسألة مترجم عن النص الإنجليزي الرسمي.