1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z chemii
  3. Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)

Chemia - Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 60.

Kategoria: Reakcje i właściwości kwasów i zasad Typ: Napisz równanie reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Przygotowano roztwory wodne o stężeniu molowym równym 0,1 mol · dm−3 następujących substancji: NaOH, HCl, Ba(OH)2, H2SO4, a następnie przeprowadzono 2 reakcje zobojętniania zgodnie z równaniami:

I  NaOH + HCl → NaCl + H2O
II Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4 + 2H2O

Podczas dodawania porcjami kwasu solnego do roztworu wodorotlenku sodu (reakcja I) i roztworu kwasu siarkowego(VI) do roztworu wodorotlenku baru (reakcja II) mierzono przewodnictwo elektryczne roztworu. Moment, w którym przewodnictwo elektryczne roztworu jest najmniejsze, to punkt zobojętnienia.

Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2008, s. 178.

a)Napisz w formie jonowej równania przeprowadzonych reakcji.
b)Dokończ zdanie, zaznaczając wniosek A lub B i jego uzasadnienie 1. lub 2.

Porównując stężenia molowe jonów w momencie zobojętnienia obu reakcji, można stwierdzić, że w roztworze otrzymanym w reakcji I łączna liczba moli wszystkich obecnych w roztworze jonów jest

A. większa niż w roztworze otrzymanym w reakcji II, ponieważ powstająca sól jest 1. rozpuszczalna w wodzie.
B. mniejsza niż w roztworze otrzymanym w reakcji II, 2. nierozpuszczalna w wodzie.

Rozwiązanie

a)
(0-1)

Reakcja I: H+ + OH− → H2O
lub
H+ + Cl– + Na+ + OH− → Na+ + Cl– + H2O

Reakcja II: Ba2+ + 2OH− + 2H+ + SO2−4 → BaSO4 + 2H2O

b)
(0-1)
A. 1.

Wskazówki

a)
W reakcji I zmieszano roztwór wodorotlenku sodu z kwasem solnym, w wyniku reakcji powstała woda, a jony Na+ i Cl− pozostały w roztworze. W reakcji II zmieszano roztwór wodorotlenku baru i kwasu siarkowego(VI), w wyniku reakcji powstała nierozpuszczalna w wodzie sól BaSO4 i woda (ważne jest ustalenie na podstawie tablicy rozpuszczalności soli i wodorotlenków w wodzie zawartej w zestawie Wybranych wzorów i stałych fizykochemicznych na egzamin maturalny z biologii, chemii i fizyki, które z powstających w obu reakcjach soli są nierozpuszczalne). Dzięki takim ustaleniom możemy zapisać w formie jonowej równania obu reakcji:

H+ + OH− → H2O lub H+ + Cl– + Na+ + OH− → Na+ + Cl– + H2O (reakcja I)
i Ba2+ + 2OH− + 2H+ + SO2−4 → BaSO4 + 2H2O (reakcja II).

b)
W czasie doświadczenia mierzono przewodnictwo elektryczne roztworu otrzymanego przez zmieszanie roztworów każdej pary kwasu i zasady. Przewodnictwo elektryczne roztworu zależy od stężenia jonów w tym roztworze: im więcej jonów się w nim znajduje, tym większe jest przewodnictwo elektryczne. Najmniejsze przewodnictwo elektryczne roztwór osiąga w punkcie zobojętnienia, ponieważ w tym momencie najmniejsze jest stężenie obecnych w nim jonów: przereagowały wtedy stechiometryczne ilości substancji. Dzięki temu, mierząc przewodnictwo elektryczne roztworu, można określić ten moment. Po przeanalizowaniu podanej informacji i poprawnym zapisaniu równań obu reakcji w formie jonowej odpowiedź widzimy, że w reakcji I łączna liczba moli wszystkich obecnych w roztworze jonów jest większa, ponieważ powstająca sól jest rozpuszczalna w wodzie.