1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z chemii
  3. Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)

Chemia - Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 20.

Kategoria: Budowa i działanie ogniw SEM Typ: Napisz równanie reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Oblicz

Zbudowano ogniwo według schematu przedstawionego na poniższym rysunku.

20.1. (0-1)

Oblicz siłę elektromotoryczną (SEM) ogniwa, którego schemat przedstawionorysunku, w warunkach standardowych.

SEM =

20.2. (0-1)

Napisz w formie jonowej skróconej sumaryczne równanie reakcji zachodzącej w czasie pracy tego ogniwa.

SEM ogniwa galwanicznego zależy nie tylko od wartości potencjału standardowego półogniw, z których jest zbudowane, lecz także od stężenia jonów w roztworach tworzących półogniwa. Wartość potencjału półogniwa E – wyrażonego w woltach – oblicza się z równania Nernsta. Dla półogniwa metalicznego równanie to określa wpływ stężenia jonów metalu [Mez+] na wartość potencjału półogniwa i dla T = 298 K przyjmuje postać:

E = E° + 0,059z ⋅ log[Mez+]

gdzie: E° to potencjał standardowy półogniwa, z – liczba elektronów różniących formę utlenioną metalu od jego formy zredukowanej w procesie Me ⇄ Mez+ + ze− .

20.3. (0-1)

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz właściwe wzory spośród podanych w nawiasach.

  1. Podczas pracy opisanego ogniwa ubywa jonów (Cd2+ / Ni2+).
  2. Aby zwiększyć siłę elektromotoryczną tego ogniwa, należy zwiększyć stężenie (CdCl2 (aq) / NiCl2 (aq)).

Rozwiązanie

20.1. (0-1)

Schemat punktowania
1 p. – za poprawne podanie wartości SEM z jednostką.
0 p. – za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.

Poprawna odpowiedź
SEM = –0,26 V + 0,40 V = 0,14 V

Uwaga: Zapis obliczeń nie jest wymagany.

20.2. (0-1)

Schemat punktowania
1 p. – za poprawne napisanie równania reakcji w formie jonowej skróconej.
0 p. – za błędne napisanie równania reakcji (błędne wzory reagentów, błędne współczynniki stechiometryczne, niewłaściwa forma zapisu) albo brak odpowiedzi.

Poprawna odpowiedź
Cd + Ni2+ → Cd2+ + Ni

Uwaga: Za odpowiedź Cd + Ni2+ ⇄ Cd2+ + Ni nie przyznaje się punktów.

20.3. (0-1)

Schemat punktowania
1 p. – za poprawne uzupełnienie zdań.
0 p. – za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.

Poprawna odpowiedź

  1. Podczas pracy opisanego ogniwa ubywa jonów (Cd2+ / Ni2+).
  2. Aby zwiększyć siłę elektromotoryczną tego ogniwa, należy zwiększyć stężenie (CdCl2 (aq) / NiCl2 (aq)).