Chemia - Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 20.
Chlorek wapnia tworzy rozpuszczalne hydraty o wzorze ogólnym CaCl2 ∙ 𝑛H2O. W zależności od temperatury w równowadze z roztworem nasyconym pozostają hydraty o różnych wartościach współczynnika 𝑛.
W temperaturze 40 °C jeden z hydratów chlorku wapnia rozpuszcza się w ilości 767,4 g na 100 g wody, a stężenie nasyconego roztworu chlorku wapnia wynosi 53,66% masowych.
Wykonaj obliczenia i napisz wzór opisanego hydratu chlorku wapnia.
Wzór hydratu:
Rozwiązanie
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do ustalenia współczynnika 𝑛,
poprawne wykonanie obliczeń oraz napisanie poprawnego wzoru hydratu.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale:
▪ popełnienie błędów rachunkowych
LUB
▪ napisanie niepoprawnego wzoru lub brak wzoru hydratu.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Rozwiązanie
𝑀CaCl2 = 111 g ∙ mol−1
𝑀H2O = 18 g ∙ mol−1
𝑚r = 767,4 g + 100 g = 867,4 g
cp = 53,66%
𝑚s = 53,66%100% ∙ 867,4 g = 465,4 g
𝑚H2O = 767,4 g – 465,4 g = 302,0 g
111 g465,4 g = n ∙ 18 g302,0 g
18 n = 72 𝐧 = 𝟒
Wzór hydratu: CaCl2 · 4H2O
Uwaga 1.: Zdający może przyjąć 𝑀CaCl2 = 110 g ∙ mol−1 ALBO 112 g ∙ mol−1 .
Uwaga 2: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń.
Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej
metody i poprawnych obliczeń.
