1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z chemii
  3. Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)

Chemia - Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 20.

Kategoria: Rozpuszczalność substancji Typ: Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

W poniższych tabelach zamieszczone są dane dotyczące wodnych roztworów jodku potasu.

Tabela 1. Zależność rozpuszczalności jodku potasu (KI) od temperatury

Temperatura, °C Rozpuszczalność, g/100 g wody
0 127
10 136
25 148
40 160
50 169
60 176
Na podstawie: CRC Handbook of Chemistry and Physics 97th Edition, CRC Press 2017.

Tabela 2. Zależność gęstości roztworów jodku potasu od stężenia (t = 20°C)

Stężenie, % mas. Gęstość, g ∙ cm–3
12 1,093
14 1,111
16 1,128
18 1,147
20 1,166
22 1,186
24 1,206
26 1,227
28 1,249
30 1,271
32 1,294
34 1,319
Na podstawie: CRC Handbook of Chemistry and Physics 97th Edition, CRC Press 2017.

Przygotowano 100 g wodnego roztworu jodku potasu w temperaturze t = 20°C, a następnie go rozcieńczono, dodając 195 g wody i utrzymując stałą temperaturę 20°C.

Na podstawie zamieszczonych informacji narysuj wykres zależności rozpuszczalności jodku potasu od temperatury, a następnie oblicz stężenie molowe roztworu otrzymanego po zmieszaniu 100 g roztworu nasyconego i 195 g wody w temperaturze 20°C.

Rozwiązanie

Zasady oceniania zaktualizowane przez CKE 28 sierpnia 2023.

Zasady oceniania
4 pkt – jeżeli rozwiązanie nie zawiera błędów.
3 pkt – narysowanie wykresu, odczytanie odpowiedniej wartości rozpuszczalności z wykresu, obliczenie stężenia procentowego KI, odczytanie gęstości z tabeli i obliczenie stężenia molowego KI, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, odczytu danych, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki).
2 pkt – poprawne narysowanie wykresu, odczytanie odpowiedniej wartości rozpuszczalności z wykresu i obliczenie stężenia procentowego KI.
1 pkt – poprawne narysowanie wykresu i odczytanie odpowiedniej wartości rozpuszczalności z wykresu.
0 pkt – rozwiązanie, w którym nie ma niewielkiego postępu, albo brak rozwiązania.

Rozwiązanie

W temperaturze 20°C rozpuszczalność jodku potasu wynosi 144 (∓ 1) g na 100 g wody.
masa substancji ms = 144 g   masa roztworu nasyconego mr = (144 + 100) g = 244 g

w 100 g roztworu nasyconego ms = 144 ∙ 100244 g = 59 g

masa roztworu rozcieńczonego mr = (195 + 100) g = 295 g

Stężenie procentowe cp = 59295 ∙ 100% = 20%

Odczytanie odpowiedniej wartości gęstości roztworu z tabeli i obliczenie stężenia molowego KI.
d (z Tabeli 2.) = 1,166 g∙cm−3

Liczba moli KI: nKI = 59166 mol = 0,36 mol

Objętość roztworu: V = 2951,166 cm3 = 253 cm3 = 0,253 dm3

Stężenie molowe KI: cKI = 0,360,253 mol∙dm−3 ≈ 1,4 mol∙dm−3