Chemia - Matura Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 10.
W 150 cm3 wodnego roztworu chlorku manganu(II) o stężeniu molowym 𝑐 = 0,678 mol ∙ dm−3 i gęstości 𝑑 = 1,07 g ∙ cm−3 rozpuszczono 6,00 g hydratu tej soli o wzorze MnCl2 ∙ 4H2O.
Oblicz, jaki procent masy otrzymanego roztworu stanowi masa chlorku manganu(II).
Załóż, że objętość roztworu się nie zmieniła. Przyjmij wartości mas molowych:
MMnCl2 = 126 g ∙ mol–1 oraz MMnCl2 ∙ 4H2O = 198 g ∙ mol–1.
Rozwiązanie
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń prowadzących do
wartości stężenia oraz podanie wyniku w procentach.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale:
- popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego
LUB
- podanie wyniku nie w procentach
ALBO
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia wartości masy MnCl2
w otrzymanym roztworze.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Przykładowe rozwiązania
Sposób 1.
cp1 = cm ∙ M ∙ 100%dr = 0,678 ∙ 126 ∙ 1001070 ≈ 8,0%
mr1 = dr ∙ Vr1 = 150 ∙ 1,07 = 160,5 g
ms1 = cp1 ∙ mr1100 = 12,84 g
msh = 126 ∙ 6198 = 3,82 g
cp2 = ms1 + mshmr1 + mh ∙ 100% = 12,84 + 3,82160,5 + 6 ∙ 100% = 10 (%)
Sposób 2.
Vr1 =150 cm3 = 0,150 dm3
dr1 = 1,07 g ∙ cm−3
𝑚r1 = 𝑑r1 ∙ 𝑉r1 = 150 ∙ 1,07 = 160,5 g
ns1 = Cm ∙ Vr1 = 0,678 ∙ 0,150 = 0,1017 mol
ms1 = ns1 ∙ M = 0,1017 ∙ 126 = 12,81 g
msh = 126 ∙ 6198 = 3,82 g
cp2 = ms1 + ms2mr1 + mr2 ∙ 100% = 12,81 + 3,82160,5 + 6 ∙ 100% = 9,99 (%) ≈ 10 (%)
Sposób 3.
𝑐𝑝 =
0,678 ∙ 126 ∙ 1001070 = 8%
% MnCl2 w hydracie =
126198 ∙ 100% = 63,64%
𝑚r = 160,5 g
63,64 – 𝑎𝑎 − 8 =
160,56
⇒ 𝑎 = 10 (%)
Uwaga:
Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń.
Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej
poprawnej metody i poprawnych obliczeń.
