Chemia - Matura Marzec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 8.
Siarczan(VI) sodu tworzy hydraty o różnym składzie. Próbkę jednego z hydratów tej soli, o masie 8,050 g, rozpuszczono w wodzie i otrzymano 100,0 cm3 roztworu, po czym dodano do niego 50,0 cm3 roztworu azotanu(V) baru o stężeniu 0,600 mol·dm–3. Wytrącony osad siarczanu(VI) baru po odsączeniu i wysuszeniu miał masę 5,825 g.
Ustal wzór hydratu siarczanu(VI) sodu użytego w opisanym doświadczeniu. Przyjmij, że opisane przemiany przebiegły z wydajnością równą 100%, a masy molowe są równe:
MNa2SO4 =142 g ⋅ mol−1 , MBaSO4 = 233 g ⋅ mol−1.
Wzór hydratu:
Rozwiązanie
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wzoru
hydratu.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale:
– popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego.
LUB
– niepoprawny wzór albo brak wzoru hydratu.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak rozwiązania.
Rozwiązanie
nBa(NO3)2 = nBa2+ = 0,05 dm3 ∙ 0,600 mol∙dm3 = 0,030 mol
nBaSO4 = 5,825 g233 g ∙ mol–1 = 0,0250 mol
⟹ azotan V baru został użyty w nadmiarze
nNa2SO4 = nhydratu = 0,0250 mol
x
⸺
1 mol
Mhydratu = 1 mol ∙ 8,050 g0,0250 mol = 322 g ∙ mol–1
Masa wody w 1 molu hydratu
322 g – 142 g = 180 g ⟹ nH2O = 10 mol
Wzór hydratu: Na2SO4∙10H2O
