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 71.

Kategoria: pH Typ: Napisz równanie reakcji Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane poniższym schematem.

Zbadano odczyn roztworu w każdej probówce przy użyciu uniwersalnego papierka wskaźnikowego.

Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji chemicznych, które zaszły w probówkach I, II, III, IV lub zaznacz, że reakcja nie zaszła.

Numer probówki Równanie reakcji chemicznej w formie jonowej skróconej
I
II
III
IV

Rozwiązanie

Numer probówki Równanie reakcji chemicznej w formie jonowej skróconej
I CO3−2 + 2H2O ⇄ CO2 + H2O + 2OH−
lub
CO3−2 + H2O ⇄ HCO−3 + OH−
II Reakcja nie zaszła.
III Fe3+ + 3H2O ⇄ Fe(OH)3 + 3H+
lub
Fe3+ + 2H2O ⇄ Fe(OH)+2 + 2H+
lub
Fe3+ + H2O ⇄ Fe(OH)2+ + H+
IV SO2−3 + 2H2O ⇄ SO2 + H2O + 2OH−
lub
SO2−3 + H2O ⇄ HSO−3 + OH−

Wskazówki

Warunkiem poprawnego rozwiązania zadania jest znajomość reakcji hydrolizy soli. We wszystkich probówkach sole są dobrze zdysocjowane i występują w roztworze wodnym w postaci jonów. Należy zwrócić uwagę, czy rozpuszczona sól powstała z mocnej/słabej zasady, czy z mocnego/słabego kwasu. Jony węglanowe (w probówce I) i jony siarczanowe(IV) (w probówce IV) stanowią według teorii Brønsteda zasady wchodzące w reakcję z cząsteczkami wody pełniącymi funkcję kwasu:

CO2−3 + 2H2O ⇄ CO2 + H2O + 2OH−
lub
CO2−3 + H2O ⇄ HCO−3 + OH−

SO2−3 + 2H2O ⇄ SO2 + H2O + 2OH−
lub
SO2−3 + H2O ⇄ HSO−3 + OH−

Utworzone w nadmiarze jony OH− zaburzają równowagę dysocjacji wody, jaka ustaliła się w czystym rozpuszczalniku. Po ustaleniu się nowej równowagi stężenie jonów OH− jest większe niż stężenie jonów H3O+, stąd odczyn wodnych roztworów soli w probówce I i IV jest zasadowy. Po rozpuszczeniu w wodzie chlorku żelaza(III) (probówka III) jony Fe3+ reagują z cząsteczkami wody jak kwas:

Fe3+ + 3H2O ⇄ Fe(OH)3 + 3H+
lub
Fe3+ + 2H2O ⇄ Fe(OH)+2 + 2H+
lub
Fe3+ + H2O ⇄ Fe(OH)2+ + H+

Powstające jony H+ (H3O+) są przyczyną kwasowego odczynu wodnego roztworu chlorku żelaza(III).
Jony pochodzące od mocnych kwasów i mocnych zasad – obecne w wodnym roztworze wskutek dysocjacji chlorku wapnia (probówka II) – nie reagują z wodą, zatem roztwór ten ma odczyn obojętny.