iChemist ediția a IV-a, noiembrie 2017, clasa a VIII-a, problema nr. 1

Problema nr. 1- „Fetița cu chibriturile” (51p)

Ați auzit probabil de „teoria chibritului”. Această expresie poate fi interpretată ca „teorie de dragul teoriei”, „teorie pe înțelesul orișicui” sau, mai simplu, „dădăceală”. Probabil e nelipsită din limbajul părinților, nu? În această problemă vom face și noi teoria chibritului, studiind însă compoziția chimică acestora.

În perioada când Hans Christian Andersen a scris „Fetița cu chibriturile” (1848) în gămălia chibriturilor se găseau trei compuși anorganici (A, B și C), iar pasta de pe cutie conținea fosfor roșu și praf de sticlă.

A este un compus ternar care la încălzire degajă oxigen și se transformă într-un compus X format din doi ioni monovalenți cu structura gazului inert ce încheie perioada a treia. 

1.    Identificați formula chimică a substanței X.                                                                           (2p)

Rezolvare: Răspuns: substanța X este ..........................

La încălzirea a 1,960 g compus A se obține 1,192 g substanță solidă X și oxigen.

2.    Determinați formula moleculară a compusului A. 

                                                                                                                                                          (5p)

Rezolvare:   Răspuns: Formula moleculară a compusului A este .....................

3.    Scrieți ecuația reacției ce are loc la încălzirea substanței A.                                                                                              (2p)

4.    Despre compusul A se poate afirma: (Încercuiți litera/literele corespunzătoare unui răspuns corect.)                           (1p)

a) conține legături ionice;

b) conține legături covalente nepolare;

c) conține legături covalente duble.

5.    Reprezentați formula de structură a substanței A.

(2p)

Substanța B este un dioxid ce conține 63,22% metal.

6.    Determinați formula compusului B.                                                                                            (3p)

Rezolvare:    Răspuns:Formula compusului B este..........

7.    Despre substanța B se poate afirma (încercuiți litera/literele corespunzătoare unui răspuns corect):                             (1p)

a.       este substanța ce dă culoarea gămăliei chibritului;

b.      are rol de catalizator în descompunerea substanței A;

c.       are culoare neagră.

Compusul C se poate obține prin combinarea a 15,22 g metal trivalent cu 6 g de sulf.

8.    Indicați formula moleculară a compusului C.                                                                      (5p)

Rezolvare: Răspuns: Formula compusului C este..........

Oxigenul obținut la descompunerea compusului A este consumat în reacția de ardere a compusului C.

9.    Scrieți ecuația reacției de ardere a compusului C.                                                                                                              (3p)

10. Calculați ce masă de compus C este necesar pentru a consuma tot oxigenul obținut la descompunerea compusului A.  (5p)

Rezolvare: Răspuns:m(C)=..............g

Chibriturile cu aprindere ușoară se pot aprinde prin frecare de orice obiect. Gămălia lor este compusă din substanța A și un compus D, ce conține fosfor și sulf.

11. Determinați formula moleculară a compusului D, dacă se știe că în 1,1 g substanță D se găsesc 0,02 mol de atomi de fosfor și 9,03·10²¹ atomi de sulf.                                                         (5p)

Rezolvare: Răspuns: Formula compusului D este ........

12. Reprezentați formula de structură a compusului D, știind că toate legăturile dintre atomi sunt unitare, iar numărul legăturilor covalente polare este de două ori mai mare decât cel al legăturilor covalente nepolare.

(3p)

13. Scrieți ecuația chimică a reacției cu oxigenul a compusului D.                                                   (3p)

14. Scrieți ecuația sumară a celor două procese ce au loc la aprinderea acestor chibrituri.                                                     (6p)

15. Calculați raportul de masă în care sunt amestecate A și D în procesul de producere a chibriturilor cu aprindere ușoară.                                                                                                                  (5p)                                                                        

Rezolvare:    Răspuns:     m(A):m(D)= .................................