1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z chemii
  3. Matura Lipiec 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)

Chemia - Matura Lipiec 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14.

Kategoria: Prawo stałości składu, ustalanie wzoru Rozpuszczalność substancji Typ: Oblicz

Węglan sodu występuje w postaci soli bezwodnej oraz w postaci hydratu zawierającego 63% masowych wody. Obie formy rozpuszczają się w wodzie. Uwodniony węglan sodu tworzy bezbarwne kryształy, które podczas ogrzewania uwalniają wodę krystalizacyjną i rozpuszczają się w niej.

Rozpuszczalność węglanu sodu (w przeliczeniu na sól bezwodną) w temperaturze 40°C jest równa 48,8 g na 100 g wody.

Na podstawie: J. Sawicka, A. Janich-Kilian, W. Cejner-Mania, G. Urbańczyk, Tablice chemiczne, Gdańsk 2015.

14.1. (0–1)

Wykonaj obliczenia i ustal wzór opisanego hydratu węglanu sodu.

Wzór hydratu:

14.2. (0–1)

Na podstawie obliczeń rozstrzygnij, czy węglan sodu zawarty w opisanym hydracie całkowicie rozpuści się w wodzie krystalizacyjnej w temperaturze 40°C.

Rozstrzygnięcie: Węglan sodu (rozpuści się / nie rozpuści się) całkowicie w uwolnionej wodzie krystalizacyjnej w temperaturze 40°C.

Rozwiązanie

14.1. (0–1)

Schemat punktowania
1 p. – za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń, podanie wyniku oraz ustalenie poprawnego wzoru.
0 p. – za zastosowanie błędnej metody obliczenia lub popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego lub podanie wyniku z błędną jednostką lub ustalenie błędnego wzoru lub brak wzoru lub brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązania
Rozwiązanie I:
MNa2CO3 = 106 g ∙ mol–1   MH2O = 18 g ∙ mol–1

106 g Na2CO3
x
⸺
⸺
37%
63%

⇒ x = 180 g H2O

n = mM = 10 moli H2O
Wzór hydratu: Na2CO3 · 10H2O

Rozwiązanie II:
MNa2CO3 = 106 g ∙ mol–1   MH2O = 18 g ∙ mol–1

18x106x + 18x = 0,63
x = 10 moli H2O
Wzór hydratu: Na2CO3 · 10H2O

14.2. (0–1)

Schemat punktowania
1 p. – za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń, podanie wyniku oraz poprawne rozstrzygnięcie.
0 p. – za zastosowanie błędnej metody obliczenia lub popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego lub podanie wyniku z błędną jednostką lub dokonanie błędnego rozstrzygnięcia lub brak rozstrzygnięcia lub brak rozwiązania.

Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku końcowego od przyjętych zaokrągleń wyników pośrednich. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń.

Przykładowe rozwiązanie
Rozwiązanie I:
Skład hydratu: 37% Na2CO3 i 63% H2O

37 g Na2CO3
x
⸺
⸺
63 g H2O
100 g H2O

x = 58,9 g Na2CO3 (na 100 g wody)

R = 48,8 g (na 100 g wody)
58,9 g > 48,8 g

Rozstrzygnięcie:
Węglan sodu zawarty w opisanym hydracie (rozpuści się / nie rozpuści się) całkowicie w uwolnionej wodzie krystalizacyjnej w temperaturze 40°C.

Rozwiązanie II:
R = 48,8 g (na 100 g wody)

48,8 g Na2CO3
106,0 g Na2CO3
⸺
⸺
100 g H2O
x

x = 217,21 g wody
217,21 g > 180 g

Rozstrzygnięcie:
Węglan sodu zawarty w opisanym hydracie (rozpuści się / nie rozpuści się) całkowicie w uwolnionej wodzie krystalizacyjnej w temperaturze 40°C.