Chemia - Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 25.
Reakcję hydratacji (uwodnienia) etenu opisuje równanie:
CH2=CH2 (g) + H2O (g) katalizator, 𝑝, 𝑇 CH3CH2OH (g)
Równowagowy stopień przereagowania etenu, który jest miarą wydajności przedstawionej reakcji, zależy od warunków prowadzenia procesu: temperatury i ciśnienia. Tę zależność przedstawiono na poniższym wykresie.
25.1. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego w danej temperaturze równowagowy stopień przereagowania etenu w opisanej reakcji jest tym większy, im wyższe jest ciśnienie, pod którym prowadzona jest reakcja.
25.2. (0–1)
Rozstrzygnij, czy reakcja hydratacji etenu jest procesem endo- czy egzotermicznym. Odpowiedź uzasadnij.
Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:
Rozwiązanie
25.1. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – poprawne wyjaśnienie uwzględniające stechiometrię reakcji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- Liczba moli (gazowych) substratów jest większa od liczby moli (gazowego) produktu.
- Są 2 mole (gazowych) substratów i 1 mol (gazowego) produktu.
- W miarę postępu reakcji spada ciśnienie w mieszaninie reakcyjnej, a więc – zgodnie z regułą przekory – podniesienie ciśnienia spowoduje przesunięcie równowagi tej reakcji w stronę produktów.
- Łączna objętość substratów jest większa niż objętość produktu reakcji.
Uwaga: Odpowiedź, w której zdający nie odniósł się do stechiometrii reakcji, nie jest wyjaśnieniem przedstawionej na wykresie zależności.
Zasady oceniania
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
25.2. (0–1)
Rozwiązanie
Rozstrzygnięcie: egzotermiczny
Przykładowe uzasadnienia:
- Ze wzrostem temperatury maleje wydajność reakcji ALBO równowagowy stopień przereagowania.
- Ze wzrostem temperatury równowaga reakcji przesuwa się w kierunku substratów ALBO przesuwa się w lewo.
