Chemia - Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 16.
Jod bardzo słabo rozpuszcza się w wodzie i jego nasycony roztwór, nazywany wodą jodową, w temperaturze 25°C ma stężenie ok. 1,3·10‒3 mol·dm‒3. Dużo lepiej jod rozpuszcza się (roztwarza) w roztworze zawierającym jony jodkowe, gdyż przebiega tam reakcja opisana równaniem:
I2 + I‒ ⇄ I–3
Stężeniowa stała tej równowagi w temperaturze 25°C jest równa 700.
W niektórych schorzeniach tarczycy stosuje się tzw. płyn Lugola, który można przyrządzić,
jeśli wymiesza się 1 g jodu i 2 g jodku potasu z 97 g wody.
Oblicz masę jodu rozpuszczonego w 100 g nasyconego wodnego roztworu w temperaturze 25°C. Oblicz, ile razy masa jodu, który rozpuszczono, aby przygotować 100 g płynu Lugola, jest większa niż masa jodu w 100 g wody jodowej. Przyjmij, że gęstość wody jodowej jest równa 1,0 g·cm–3.
Rozwiązanie
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne obliczenie masy jodu w wodzie jodowej
i porównanie z masą jodu rozpuszczonego w płynie Lugola .
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale
– popełnienie błędu rachunkowego prowadzącego do błędnego wyniku i porównanie
go z masą jodu rozpuszczonego w płynie Lugola.
LUB
– poprawne obliczenie stężenia jodu w płynie Lugola i brak porównania go z masą jodu
rozpuszczonego w płynie Lugola.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania.
Rozwiązanie
Masa molowa jodu MI2 = 254 g·mol–1
Płyn Lugola:
mr = (97 + 2 + 1) g = 100 g ⇒ do przygotowania 100 g płynu Lugola użyto 1 g jodu
Woda jodowa:
mr = 100 g oraz d = 1,0 g·cm–3 ⇒ objętość roztworu V = 100 cm3 = 0,1 dm3
mI2 = cI2 · V · MI2 = 1,3·10–3 ∙ 0,1 ∙ 254 = 0,033 g
Porównanie masy jodu: 10,033 = 30,3 ≈ 30
Masa jodu rozpuszczonego w płynie Lugola jest ok. 30 razy większa niż w wodzie jodowej.
