1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z chemii
  3. Test diagnostyczny (matura próbna) Grudzień 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)

Chemia - Test diagnostyczny (matura próbna) Grudzień 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 17.

Kategoria: Budowa i działanie ogniw Typ: Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Roztwarzanie tlenków wanadu (VO, V2O3, VO2, V2O5) w kwasach nie zawsze prowadzi do powstania prostych kationów wanadu, takich jak V2+ lub V3+, gdyż ten pierwiastek na wyższych stopniach utlenienia tworzy jony oksowanadowe, takie jak VO+2 lub VO2+.

Po zmieszaniu roztworu zawierającego kationy VO+2 z roztworem zawierającym kationy V2+ w środowisku kwasowym zachodzi reakcja, którą można opisać równaniem:

VO+2 (aq) + V2+ (aq) + 2H3O+ (aq) → VO2+ (aq) + V3+ (aq) + 3H2O (c)

Na podstawie: C. Blanc, A. Rufer, Paths to Sustainable Energy, Lozanna 2010.

W poniższej tabeli podano równania dwóch reakcji:
I VO+2 (aq) + 2H3O+ (aq) + e– ⇄ VO2+ (aq) + 3H2O (c)
II V3+ (aq) + e– ⇄ V2+ (aq)

Rozstrzygnij, która reakcja – I czy II – charakteryzuje się wyższą wartością standardowego potencjału redukcji. Odpowiedź uzasadnij.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

Rozwiązanie

Zasady oceniania
1 pkt –poprawne rozstrzygnięcie i napisanie poprawnego uzasadnienia.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Rozstrzygnięcie: (reakcja) I.
Uzasadnienie: Jony VO+2 są w stanie utlenić jony V2+ (pełnią funkcję utleniacza), a więc potencjał standardowy pary redoks VO+2 / VO2+ musi być wyższy od potencjału standardowego sprzężonej pary redoks V3+/ V2+.