Chemia - Matura Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 12.

Kategoria: Budowa i działanie ogniw Typ: Napisz równanie reakcji Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Poniżej przedstawiono równania reakcji, które przebiegają w wybranych półogniwach redoks.

Półogniwo Równanie reakcji elektrodowej
A MnO4 (aq) + 8H+ (aq) + 5e ⇄ Mn2+ (aq) + 4H2O
B Fe3+ (aq) + e ⇄ Fe2+ (aq)

W tych półogniwach elementem przewodzącym jest platyna – nie bierze ona udziału w reakcji elektrodowej.

12.1. (0–1)

Uzupełnij poniższy zapis, tak aby powstał schemat ogniwa galwanicznego zbudowanego z półogniw A i B, które generuje prąd w warunkach standardowych. Napisz, które półogniwo pełni funkcję anody, a które – katody w pracującym ogniwie.

(–) Pt
funkcja
półogniwa
| || |
Pt (+)
funkcja
półogniwa

12.2. (0–1)

Napisz w formie jonowej sumaryczne równanie reakcji, która zachodzi w pracującym ogniwie zbudowanym z półogniw A i B.

Rozwiązanie

12.1. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uzupełnienie schematu ogniwa i poprawne nazwanie elektrod.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

anoda (–) Pt | Fe3+, Fe2+ || MnO4, Mn2+, H+ | Pt (+) katoda

Uwaga:
Dopuszcza się dowolną kolejność zapisu jonów w półogniwach.

12.2. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji oraz jednoznaczne wskazanie jej kierunku.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
5Fe2+ + MnO4 + 8H+ → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
ALBO
5Fe2+ + MnO4 + 8H3O+ → 5Fe3+ + Mn2+ + 12H2O