Chemia - Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 35.
Zawartość kwasu askorbinowego w próbce wyznacza się na podstawie stechiometrii jego reakcji z jodem. Do roztworu zawierającego nieznaną ilość kwasu askorbinowego i niewielką ilość skrobi dodaje się kroplami roztwór jodu w roztworze jodku potasu. Stężenie roztworu jodu musi być dokładnie znane, a jego objętość – mierzona. Mówimy, że roztwór kwasu askorbinowego miareczkuje się roztworem jodu. Dopóki kwas askorbinowy jest obecny w roztworze, zachodzi reakcja, którą można w uproszczeniu opisać równaniem:
Gdy cały kwas askorbinowy przereaguje, jod dostarczony w nadmiarowej kropli poskutkuje zabarwieniem skrobi. W tym momencie kończy się miareczkowanie, co oznacza, że osiągnięto punkt końcowy i należy odczytać objętość zużytego roztworu jodu. Gdy zna się jego stężenie, można obliczyć, ile kwasu askorbinowego zawierała próbka.
Próbkę X pewnego preparatu, którego głównym składnikiem jest witamina C, rozpuszczono w wodzie, w wyniku czego otrzymano 100,0 cm3 roztworu. Następnie pobrano 10,0 cm3 tego roztworu, przeniesiono do kolby i miareczkowano roztworem jodu o stężeniu 0,052 mol ⋅ dm−3. Stwierdzono, że punkt końcowy miareczkowania został osiągnięty po dodaniu 10,8 cm3 roztworu jodu.
Oblicz w miligramach zawartość witaminy C w próbce X, jeśli wiadomo, że pozostałe składniki preparatu nie reagują z jodem. Przyjmij, że masa molowa witaminy C jest równa M = 176 g·mol–1.
Rozwiązanie
Schemat punktowania
2 p. – za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku
w miligramach.
1 p. – za zastosowanie poprawnej metody, ale:
– popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego.
lub
– podanie wyniku w jednostkach innych niż miligramy.
0 p. – za zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Poprawne rozwiązanie
Kwas askorbinowy reaguje z jodem w stosunku molowym: 1 : 1
njodu = 0,052 · 0,0108 = 0,000562 mola ⇒ masa kwasu askorbinowego w 10 cm3 roztworu:
mkwasu = 0,000562 · 176 = 0,09891 g = 98,91 mg
⇒ masa kwasu askorbinowego w próbce X: 989,1 (mg)
Uwagi od BiologHelp:
Aby uniknąć błędu należy zwrócić uwagę, że w pierwszej kolejności liczymy masę kwasu dla próbki 10 cm3. Pytanie natomiast dotyczy całej próbki X rozpuszczonej w wodzie do 100 cm3, stąd wynik ostateczny pomnożony jest x10 w stosunku do obliczonej masy z próbki 10 cm3.
