Chemia - Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 17.
W akumulatorze kadmowo-niklowym elektrodą dodatnią jest tlenek wodorotlenek niklu(III) o wzorze NiO(OH), elektrodą ujemną jest metaliczny kadm, a elektrolitem – roztwór KOH. Produktami rozładowania tego akumulatora są wodorotlenki niklu(II) i kadmu(II). W tabeli przedstawiono potencjały standardowe wybranych reakcji redukcji z udziałem kadmu i niklu oraz ich związków.
| Równanie reakcji redukcji | Potencjał standardowy 𝐸°,V |
|---|---|
| Cd2+ + 2e– ⇄ Cd | ‒ 0,40 |
| Cd(OH)2 + 2e– ⇄ Cd + 2OH‒ | ‒ 0,81 |
| Ni2+ + 2e– ⇄ Ni | ‒ 0,26 |
| NiO(OH) + H2O + e– ⇄ Ni(OH)2 + OH‒ | + 0,52 |
| Ni(OH)2 + 2e– ⇄ Ni + 2OH‒ | – 0,72 |
17.1. (0–1)
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji zachodzącej podczas pracy – rozładowywania – akumulatora kadmowo-niklowego.
17.2. (0–1)
Wybierz z tabeli odpowiednie wartości potencjałów standardowych i oblicz siłę elektromotoryczną SEM tego akumulatora.
Rozwiązanie
17.1. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie równania reakcji w formie cząsteczkowej.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
2NiO(OH) + Cd + 2H2O → 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2
17.2. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – poprawne obliczenie SEM ogniwa i podanie wyniku z jednostką.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
(𝑆𝐸𝑀= 0,52 V – (‒ 0,81 V) =) 1,33 V
Uwaga: Zapis obliczeń nie podlega ocenie.
