Chemia - Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 10.
Jednym z tlenowych kwasów siarki jest kwas trioksotiosiarkowy (nazwa zwyczajowa: kwas tiosiarkowy) o wzorze H2S2O3. Anion S2O2−3 (tiosiarczanowy) ma strukturę analogiczną do struktury jonu siarczanowego(VI), z tą różnicą, że zamiast jednego atomu tlenu zawiera atom siarki. Centralnemu atomowi siarki w jonie S2O2−3 odpowiada stopień utlenienia (VI), a skrajnemu – stopień utlenienia (–II). Kwas tiosiarkowy jest substancją nietrwałą, trwałe są natomiast sole tego kwasu – tiosiarczany. Spośród tych soli największe znaczenie ma tiosiarczan sodu – zwykle występujący jako pentahydrat o wzorze Na2S2O3 · 5H2O. Znajduje on zastosowanie w przemyśle włókienniczym jako substancja służąca do usuwania resztek chloru używanego do bielenia tkanin. Podczas zachodzącej reakcji chlor utlenia jony S2O2−3 do jonów siarczanowych(VI). W przemianie tej udział bierze również woda.
10.1. (0–1)
Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równanie reakcji redukcji i równanie reakcji utleniania zachodzących podczas procesu usuwania resztek chloru użytego do bielenia tkanin za pomocą jonów tiosiarczanowych. Uwzględnij, że w przemianie bierze udział woda.
Równanie reakcji redukcji:
Równanie reakcji utleniania:
10.2. (0–1)
Napisz w formie jonowej skróconej sumaryczne równanie opisanej reakcji usuwania chloru.
Rozwiązanie
10.1. (0–1)
Schemat punktowania
1 p. – za poprawne napisanie dwóch równań reakcji w formie jonowo-elektronowej.
0 p. – za poprawne napisanie jednego równania reakcji lub błędne napisanie obu równań
reakcji lub błędne przyporządkowanie równań albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
Równanie reakcji redukcji:
Cl2 + 2e− → 2Cl− ( x 4)
Równanie reakcji utleniania:
S2O2−3 + 5H2O → 2SO2−4 + 10H+ + 8e−
10.2. (0–1)
Schemat punktowania
1 p. – za poprawne napisanie sumarycznego równania reakcji w formie jonowej skróconej.
0 p. – za błędne napisanie sumarycznego równania reakcji (błędne wzory reagentów, błędne
współczynniki stechiometryczne, niewłaściwa forma zapisu) albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
S2O2−3 + 4Cl2 + 5H2O → 2SO2−4 + 10H+ + 8Cl−
