Chemia - Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 29.

Kategoria: Reakcje i właściwości kwasów i zasad Typ: Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Napisz równanie reakcji

W poniższej tabeli podane są wartości stałej dysocjacji wybranych związków w temperaturze T.

Nazwa związku organicznego Ka
fenol (benzenol) 1,3 ⋅ 10−10
kwas benzoesowy (kwas benzenokarboksylowy) 6,5 ⋅10−5
kwas węglowy 4,5 ⋅ 10−7

Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2001
oraz L. Pajdowski, Chemia ogólna, Warszawa 1982.

W dwóch nieoznakowanych probówkach znajdują się oddzielnie wodne roztwory kwasu benzoesowego i fenolu.

29.1. (1 pkt)

Wyjaśnij, dlaczego możliwe jest odróżnienie wodnego roztworu kwasu benzoesowego od wodnego roztworu fenolu przy użyciu stałego Na2CO3.

29.2. (1 pkt)

Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji, która jest podstawą eksperymentu.

Rozwiązanie

29.1. (1 pkt)

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

Poprawna odpowiedź
Kwas benzoesowy jest kwasem mocniejszym od kwasu węglowego (i w reakcji z solą kwasu węglowego powoduje wydzielenie pęcherzyków gazu (CO2) – ponieważ mocniejszy kwas wypiera słabszy kwas z roztworów jego soli). Fenol jest słabszym kwasem od kwasu węglowego (i z wybranym odczynnikiem reagować nie będzie).
lub
Kwas benzoesowy wypiera CO2, a fenol – nie.

29.2. (1 pkt)

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

Poprawna odpowiedź
2C6H5COOH + Na2CO3 → 2C6H5COONa + H2O + CO2
lub z zapisem CO2·H2O

Uwaga! Ponieważ zadanie dotyczy porównania mocy kwasów, w tym kwasu węglowego, wyjątkowo zdający nie traci punktu za użycie zapisu: H2CO3 zamiast CO2 + H2O.