Chemia - Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 5.

Kategoria: Prawo stałości składu, ustalanie wzoru Typ: Oblicz

Jod tworzy wiele połączeń z tlenem np. tlenek jodu(V), który jest białym ciałem stałym. W reakcji tego związku z wodą powstaje jednoprotonowy kwas. Opisany tlenek jest stosowany do wykrywania i oznaczania zawartości tlenku węgla(II) w powietrzu.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2018.

W jednym z tlenków jodu masa tlenu stanowi 20,14 % masy tego tlenku. W jego wzorze rzeczywistym liczba atomów jodu jest dwa razy większa niż we wzorze empirycznym.

Na podstawie obliczeń ustal i napisz wzór empiryczny oraz wzór rzeczywisty opisanego tlenku.

Wzór empiryczny:
Wzór rzeczywisty:

Rozwiązanie

Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i ustalenie wzoru empirycznego oraz wzoru rzeczywistego tlenku.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do ustalenia tylko wzoru empirycznego albo tylko wzoru rzeczywistego tlenku
ALBO
– zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń prowadzących do wyznaczenia stosunku molowego jodu do tlenu wyrażonego liczbami całkowitymi i brak ustalenia wzorów albo błędne ustalenie wzorów.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązania
Sposób 1.
Wzór empiryczny:
W 100,00 g tlenku znajduje się 20,14 g tlenu oraz 79,86 g jodu.

𝑛O = 20,14 g16,00 g ∙ mol–1 = 1,26 mol
𝑛I = 79,86 g126,90 g ∙ mol–1 = 0,63 mol

Stosunek molowy jodu do tlenu jest równy 1 : 2.

Wzór empiryczny: IO2
Wzór rzeczywisty: I2O4

Sposób 2.
IxOy   MI = 126,90 g ∙ mol–1

16,00𝑦126,90𝑥 + 16,00𝑦 = 0,2014

16𝑦 = 25,5577𝑥 + 3,222𝑦
12,7776𝑦 = 25,5577𝑥

𝑥𝑦 = 12

Wzór empiryczny: IO2
Wzór rzeczywisty: I2O4