Chemia - Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 27.
Pewna amina w roztworze wodnym ulega przemianie zgodnie z poniższym równaniem:
Przygotowano wodny roztwór tej aminy w temperaturze 25°C. W otrzymanym roztworze stopień dysocjacji aminy jest równy 3,1%, a pH tego roztworu wynosi 12,2.
27.1. (0–2)
Oblicz stałą dysocjacji zasadowej Kb tej aminy w temperaturze 25°C, a następnie wybierz i podkreśl jej wzór.
Obliczenia:
Wzór:
27.2. (0–1)
Rozstrzygnij, czy dodanie stałego wodorotlenku potasu do opisanego roztworu tej aminy będzie miało wpływ na wartość jej stopnia dysocjacji. Uzasadnij swoją odpowiedź.
Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:
Rozwiązanie
27.1. (0–2)
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń, podanie wyniku jako
wielkości niemianowanej oraz podkreślenie wzoru półstrukturalnego (grupowego)
aminy.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale:
– popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku.
LUB
– podanie wyniku z niepoprawną jednostką.
LUB
– wskazanie niepoprawnego wzoru aminy lub niepodanie wzoru aminy.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Przykładowe rozwiązania
Rozwiązanie I:
pH = 12,2
pOH = 14 – 12,2 = 1,8
pOH = – log[OH−]
[OH−] = 0,16·10−1 mol∙dm−3 = cz
K = α2 ∙ c0
K = α2 ∙ czα
K = α ∙ cz
K = 0,000496
K = 5 ∙10−4
Wzór:
Rozwiązanie II:
K = [OH–]2[RNH2] = [OH–]2Co – [OH–] = [OH–]2[OH–] α – [OH–]
K = (0,16∙10–1)20,16∙10–10,031 – 0,16∙10–1 = 0,0256∙10–20,516–0,016 = 2,56∙10–40,500 = 5,12 ∙10–4 ≈ 5,1∙10–4
Wzór:
27.2. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie odwołujące się do mechanizmu
procesu równowagowego zachodzącego w roztworze.
0 pkt – odpowiedź niepełna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
Rozstrzygnięcie: Tak, (będzie miało wpływ na wartość stopnia dysocjacji.)
Uzasadnienie: (Nastąpi zmniejszenie stopnia dysocjacji, ponieważ) wzrost stężenia jonów OH−
poskutkuje zgodnie z regułą przekory:
– zmniejszeniem wydajności przemiany.
ALBO
– przesunięciem równowagi w lewo.
ALBO
– przesunięciem równowagi w kierunku substratów.
