Matura Czerwiec 2026, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 9. (4 pkt)
Nadtlenek sodu – Na2O2 – powstaje w wyniku spalania metalicznego sodu. Zawiera aniony nadtlenkowe O2–2 i wykazuje silne działanie utleniające. Pod wpływem tlenku węgla(IV) ulega dysproporcjonowaniu na tlen i anion tlenkowy, który z CO2 tworzy anion węglanowy. Taki proces wykorzystuje się do oczyszczania powietrza w okrętach podwodnych i w aparatach do oddychania.
Potas, rubid i cez w wyniku spalania w tlenie tworzą ponadtlenki o wzorze ogólnym MeO2. Te związki zawierają jon ponadtlenkowy O–2 , uboższy o jeden elektron w porównaniu z jonem nadtlenkowym O–2.
9.1. (0–2)
Napisz w formie cząsteczkowej równania reakcji:
- spalania metalicznego sodu w tlenie – reakcja 1.
- nadtlenku sodu z tlenkiem węgla(IV) – reakcja 2.
Reakcja 1.
Reakcja 2.
9.2. (0–2)
Ponadtlenki są bardzo silnymi utleniaczami. Reagują energicznie z wodą, w wyniku czego tworzą przejściowy anion wodoronadtlenkowy HO–2:
2O–2 + H2O → O2 + HO–2 + OH–
Ten anion rozkłada się powoli, z wydzieleniem tlenu:
2HO–2 → 2OH– + O2
Do 200 cm3 wody wprowadzono 355 g ponadtlenku potasu. Oblicz sumaryczną objętość tlenu (w przeliczeniu na warunki normalne) powstałego w chwili, w której wydajność pierwszej reakcji wynosiła 100 %, a wydajność drugiej reakcji – 80 %.