Chemia - Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 16.
Tetratlenek triołowiu (minia ołowiowa) to związek o wzorze Pb3O4. W tym związku ołów występuje na dwóch różnych parzystych stopniach utlenienia. W praktyce laboratoryjnej jest stosowany często w procesach utleniania i redukcji, np. w reakcji z udziałem jonów manganu(II) zachodzącej według poniższego schematu:
Mn2+ + Pb3O4 + H3O+ → MnO−4 + Pb2+ + H2O
16.1. (1 pkt)
Napisz stopnie utlenienia ołowiu w Pb3O4 oraz podaj liczbę moli elektronów potrzebnych do zredukowania jednego mola tego związku do metalicznego ołowiu.
Stopnie utlenienia ołowiu w Pb3O4:
Liczba moli elektronów:
16.2. (2 pkt)
Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równanie procesu redukcji i równanie procesu utleniania zachodzących podczas reakcji Pb3O4 z udziałem jonów Mn2+.
Równanie procesu redukcji:
Równanie procesu utlenienia:
16.3. (1 pkt)
Opisz zmiany barwy roztworu, w którym przebiegała opisana wyżej reakcja z udziałem jonów Mn2+.
| Barwa roztworu | |
|---|---|
| przed wprowadzeniem Pb3O4 | po wprowadzeniu Pb3O4 |
Rozwiązanie
16.1. (1 pkt)
Schemat punktowania
1 p. – za poprawne napisanie stopni utlenienia ołowiu i liczby moli elektronów.
0 p. – za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
Stopnie utlenienia ołowiu w Pb3O4: II i IV
Liczba moli elektronów: 8 (moli)
16.2. (2 pkt)
Schemat punktowania
2 p. – za poprawne napisanie dwóch równań reakcji w formie jonowo-elektronowej.
1 p. – za poprawne napisanie jednego równania reakcji w formie jonowo-elektronowej.
0 p. – za błędne napisanie równań reakcji (błędne wzory reagentów, błędne współczynniki
stechiometryczne, niewłaściwa forma zapisu) lub błędne przyporządkowanie równań
albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
Równanie procesu redukcji:
lub Pb3O4 + 8H+ + 2e– → 3Pb2+ + 4H2O
(│ x 5)
Równanie procesu utlenienia:
lub Mn2+ + 4H2O → MnO−4 + 8H+ + 5e–
(│ x 2)
16.3. (1 pkt)
Schemat punktowania
1 p. – za poprawny opis zmiany barwy.
0 p. – za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
| Barwa roztworu | |
|---|---|
| przed wprowadzeniem Pb3O4 | po wprowadzeniu Pb3O4 |
| bezbarwny lub bladoróżowy | różowofioletowy lub fioletowy |
