Chemia - Matura Czerwiec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14.
Skroplony amoniak jest rozpuszczalnikiem, który – podobnie jak woda – ulega autodysocjacji polegającej na przeniesieniu protonu między cząsteczkami rozpuszczalnika. Rezultatem tego procesu jest powstanie kationów NH+4 i anionów NH−2.
Wszystkie substancje chemiczne, które w skroplonym amoniaku zwiększają stężenie kationów NH+4, w tych warunkach są kwasami, a te związki chemiczne, które w skroplonym amoniaku zwiększają stężenie anionów NH−2, są zasadami. Zobojętnianie w skroplonym amoniaku polega na reakcji kationów NH+4 i anionów NH−2 z wytworzeniem cząsteczek NH3.
W ciekłym amoniaku azotan(V) amonu wykazuje zdolność utleniającego roztwarzania metali – tak jak kwas azotowy(V) w wodzie. Reakcja miedzi z azotanem(V) amonu w skroplonym amoniaku przebiega zgodnie ze schematem:
Cu + NH+4 + NO−3 → Cu2+ + NO−2 + H2O + NH3
Napisz w formie jonowej skróconej, z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równania procesów redukcji i utleniania zachodzących podczas opisanej przemiany. Uwzględnij środowisko reakcji – obecność jonów NH+4. Określ stosunek molowy reduktora do utleniacza w tej reakcji.
Równanie procesu redukcji:
Równanie procesu utleniania:
Stosunek molowy nreduktora : nutleniacza =
Rozwiązanie
Zasady oceniania
2 pkt – poprawne napisanie w formie jonowo-elektronowej równania procesu redukcji
i równania procesu utleniania oraz poprawne określenie stosunku molowego reduktora
do utleniacza.
1 pkt – poprawne napisanie w formie jonowo-elektronowej równania procesu redukcji
i równania procesu utleniania, ale błędne określenie stosunku molowego reduktora do
utleniacza lub brak określenia tego stosunku.
ALBO
– poprawne napisanie w formie jonowo-elektronowej równania procesu redukcji
i poprawne określenie stosunku molowego reduktora do utleniacza.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
Równanie procesu redukcji:
NO–3 + 2NH+4 + 2e− → NO–2 + H2O + 2NH3
Równanie procesu utleniania:
Cu → Cu2+ + 2e−
Stosunek molowy nreduktora : nutleniacza = 1 : 1 ALBO 1
