{"id":"chemia-2015-maj-matura-stara-rozszerzona/zad/15","paper_id":"chemia-2015-maj-matura-stara-rozszerzona","number":"15","points":2,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2015,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 15. (2 pkt)\nW zamkniętym reaktorze o stałej pojemności umieszczono n moli jodowodoru i utrzymywano\nstałą temperaturę. W reaktorze zachodziła reakcja rozkładu jodowodoru opisana równaniem:\n2HI (g)  H2 (g) + I2 (g)\nPo ustaleniu się stanu równowagi stwierdzono, że rozkładowi uległo 16,7% początkowej\nliczby moli jodowodoru.\nOblicz stężeniową stałą równowagi rozkładu jodowodoru w opisanych warunkach.\nObliczenia:\nOdpowiedź:\nInformacja do zadań 16.-19.\nJodyna jest preparatem o działaniu odkażającym. Aby otrzymać 100,0 gramów jodyny,\nmiesza się 3,0 gramy jodu, 1,0 gram jodku potasu, 90,0 gramów etanolu o stężeniu 96%\nmasowych (pozostałe 4% masy stanowi woda) oraz 6,0 gramów wody. Powstała mieszanina\njest ciemnobrunatnym roztworem.\nJod rozpuszczony w etanolu ma ograniczoną trwałość. Reaguje z wodą obecną w roztworze,\ntworząc jodowodór i kwas jodowy(I) o wzorze HIO, który z kolei utlenia etanol najpierw\ndo aldehydu, a następnie - do dalszych produktów. Aby zapobiec tym przemianom, do\njodyny dodaje się rozpuszczalny w wodzie jodek potasu. W wyniku reakcji jodu\ncząsteczkowego z jonami jodkowymi powstają trwałe jony trijodkowe, dzięki czemu jod nie\nreaguje z wodą.\nNa podstawie: http://www.doz.pl, A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010\noraz R.T. Morrison, R.N. Boyd, Chemia organiczna, t. 1, Warszawa 2008.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 15. (0-2)\nKorzystanie z informacji.\nObliczenie stałej równowagi (II.5.f.1).\nPrzykładowe rozwiązania\nRozwiązanie I\nUbytek liczby moli HI = x  przyrost liczby moli I2 i H2 = 1\n2 x.\nW stanie równowagi\n2\n2\n0\n0\n0\nHI\n0\nHI\n0\nH\nI\n(1 0,167)\n0,833\ni\n0,167\n0,167\ni\n2\n2\n\nn\nx\nn\nn\nc\nx\nn\nc\nV\nV\nV\nn\nx\nc\nc\nV\nV\n(\n)\n(\n)\n0\n0\n2\n0,167\n2\n2\n2\n2\n2\n2\n2\n0,833\n[H ][I ]\n0,167\n[HI]\n4 0,833\nn\nV\nn\nV\nK =\n≈\n⋅\n0,01\nRozwiązanie II\nV = const\n2HI\nH2\nI2\nPoczątkowa liczba moli\nx\n0\n0\nZmiana liczby moli\n16,7%x\n1\n2 ·16,7%x\n= 8,35%x\n1\n2 ·16,7%x\n= 8,35%x\nRównowagowa liczba moli\n(100% - 16,7%)x\n= 83,3%x\n8,35%x\n8,35%x\n(\n)\n2\n2\n2\n2\n2\n2\n[H ][I ]\n0,0835\n0,0835\n0,00697225\n0,010048\n[HI]\n0,693889\n0,833\n⋅\n≈0,01\nx\nx\nx\nK\nx\nx\nSchemat punktowania\n2 p. - za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie\nwyniku.\n1 p. - za zastosowanie poprawnej metody, ale:\n- popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego.\nlub\n- podanie wyniku z błędną jednostką.\n0 p. - za zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.","solution":null,"image":"img/chemia-2015-maj-matura-stara-rozszerzona/zad-15.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":8,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":null,"text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2015 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 15. (2 pkt)
W zamkniętym reaktorze o stałej pojemności umieszczono n moli jodowodoru i utrzymywano
stałą temperaturę. W reaktorze zachodziła reakcja rozkładu jodowodoru opisana równaniem:
2HI (g)  H2 (g) + I2 (g)
Po ustaleniu się stanu równowagi stwierdzono, że rozkładowi uległo 16,7% początkowej
liczby moli jodowodoru.
Oblicz stężeniową stałą równowagi rozkładu jodowodoru w opisanych warunkach.
Obliczenia:
Odpowiedź:
Informacja do zadań 16.-19.
Jodyna jest preparatem o działaniu odkażającym. Aby otrzymać 100,0 gramów jodyny,
miesza się 3,0 gramy jodu, 1,0 gram jodku potasu, 90,0 gramów etanolu o stężeniu 96%
masowych (pozostałe 4% masy stanowi woda) oraz 6,0 gramów wody. Powstała mieszanina
jest ciemnobrunatnym roztworem.
Jod rozpuszczony w etanolu ma ograniczoną trwałość. Reaguje z wodą obecną w roztworze,
tworząc jodowodór i kwas jodowy(I) o wzorze HIO, który z kolei utlenia etanol najpierw
do aldehydu, a następnie - do dalszych produktów. Aby zapobiec tym przemianom, do
jodyny dodaje się rozpuszczalny w wodzie jodek potasu. W wyniku reakcji jodu
cząsteczkowego z jonami jodkowymi powstają trwałe jony trijodkowe, dzięki czemu jod nie
reaguje z wodą.
Na podstawie: http://www.doz.pl, A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010
oraz R.T. Morrison, R.N. Boyd, Chemia organiczna, t. 1, Warszawa 2008.

","answer_text_html":"

Zadanie 15. (0-2)
Korzystanie z informacji.
Obliczenie stałej równowagi (II.5.f.1).
Przykładowe rozwiązania
Rozwiązanie I
Ubytek liczby moli HI = x  przyrost liczby moli I2 i H2 = 1
2 x.
W stanie równowagi
2
2
0
0
0
HI
0
HI
0
H
I
(1 0,167)
0,833
i
0,167
0,167
i
2
2

n
x
n
n
c
x
n
c
V
V
V
n
x
c
c
V
V
(
)
(
)
0
0
2
0,167
2
2
2
2
2
2
2
0,833
[H ][I ]
0,167
[HI]
4 0,833
n
V
n
V
K =
≈
⋅
0,01
Rozwiązanie II
V = const
2HI
H2
I2
Początkowa liczba moli
x
0
0
Zmiana liczby moli
16,7%x
1
2 ·16,7%x
= 8,35%x
1
2 ·16,7%x
= 8,35%x
Równowagowa liczba moli
(100% - 16,7%)x
= 83,3%x
8,35%x
8,35%x
(
)
2
2
2
2
2
2
[H ][I ]
0,0835
0,0835
0,00697225
0,010048
[HI]
0,693889
0,833
⋅
≈0,01
x
x
x
K
x
x
Schemat punktowania
2 p. - za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie
wyniku.
1 p. - za zastosowanie poprawnej metody, ale:

\n\n

lub

\n\n

0 p. - za zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.

","solutions":[]}