Chemia - Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 6.
Pewna reakcja chemiczna:
2A (g) + B (g) ⇄ 2C (g)
przebiega w temperaturze 298 K według równania kinetycznego: 𝑣 = 𝑘 ∙ c2A ∙ cB.
Stała szybkości 𝑘 opisanej przemiany w temperaturze 298 K jest równa
6,7 ∙ 103 dm6 ∙ mol–2 ∙ s–1. Początkowe stężenie substancji A wynosiło 4 mol ∙ dm−3,
a początkowe stężenie substancji B było równe 3 mol ∙ dm−3.
Oblicz szybkość opisanej reakcji w momencie, w którym przereagowało 𝟓𝟎 % początkowej ilości substancji B.
Rozwiązanie
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia szybkości reakcji,
poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku z poprawną jednostką.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale:
▪ popełnienie błędów rachunkowych
LUB
▪ podanie wyniku z niepoprawną jednostką albo bez jednostki.
ALBO
– poprawne obliczenie wartości stężenia końcowego substancji A i substancji B.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Rozwiązanie
𝑐B(przereag.) = 0,5 ∙ 𝑐B(pocz.) = 0,5 ∙ 3 = 1,5 mol ∙ dm−3
𝑐B(końc.) = 𝑐B(pocz.) − 𝑐B(przereag.) = 3 − 1,5 = 1,5 mol ∙ dm−3
𝑐A(przereag.)2 = 1,51 ⇒ 𝑐A(przereag.) = 3 mol ∙ dm−3
𝑐A(końc.) = 𝑐A(pocz.) − 𝑐A(przereag.) = 4 − 3 = 1 mol ∙ dm−3
𝑣 = 𝑘 ∙ c2A(końc.) ∙ cB(końc.) = 6,7 ∙ 103 ∙ 12 ∙ 1,5 = 10,05 ∙ 103 mol ∙ dm−3 ∙ s−1
Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń.
