{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/17","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"17","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 17. (0-1)\nNapisz w formie jonowej równanie procesu decydującego o odczynie wodnego roztworu\ntej soli, po której wprowadzeniu do probówki z wodą i fenoloftaleiną nie uzyskano\nmalinowego roztworu.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 17. (0-1)\nIII Opanowanie\nczynności\npraktycznych.\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIII etap edukacyjny\n6. Kwasy i zasady. Zdający:\n6.5) wyjaśnia, na czym polega dysocjacja elektrolityczna […].\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n4. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:\n4.9) interpretuje wartość […] pH […].\n5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.\nZdający:\n5.8) uzasadnia (ilustrując równaniami reakcji) przyczynę\nkwasowego odczynu roztworów […] oraz odczynu niektórych\nroztworów soli (hydroliza).\n5.9) […] bada odczyn roztworu.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne napisanie równania reakcji.\n0 p. - za błędne napisanie równania reakcji (błędne wzory reagentów, błędne współczynniki\nstechiometryczne, niewłaściwa forma zapisu) albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\n4\n2PO\nH\n+ H2O ⇄\n2\n4\nHPO\nO\nH3\nlub\n4\n2PO\nH\n⇄\n2\n4\nHPO\nH\nlub\nNa+ +\n4\n2PO\nH\n+ H2O ⇄ Na+ +\n2\n4\nHPO\nO\nH3\nlub\nNa+ +\n4\n2PO\nH\n⇄ Na+ +\n2\n4\nHPO\nH","solution":"## Poprawna odpowiedz:\n\nProbowka, w ktorej **nie** uzyskano malinowego zabarwienia (pH < 7), zawiera **\\(\\ce{NaH2PO4}\\)**. O kwasowym odczynie tego roztworu decyduje dysocjacja (oddanie protonu) jonu \\(\\ce{H2PO4^-}\\):\n\n\\[\\ce{H2PO4^- + H2O <=> HPO4^{2-} + H3O+}\\]\n\nlub rownowaznie:\n\n\\[\\ce{H2PO4^- <=> HPO4^{2-} + H+}\\]\n\n(akceptowane sa tez warianty z jonem \\(\\ce{Na+}\\) po obu stronach).\n\n## Sposob 1 - ktora sol daje odczyn kwasowy?\n\n**Krok 1 - co mowi fenoloftaleina?**\n\nFenoloftaleina jest malinowa dla \\(pH > 8{,}2\\) (odczyn zasadowy), a bezbarwna dla \\(pH < 8{,}2\\).\n\n- Probowka I: \\(\\ce{Na3PO4}\\) - sol mocnej zasady i slabego kwasu, anion \\(\\ce{PO4^{3-}}\\) hydrolizuje, dajac odczyn zasadowy -> **malinowa**.\n- Probowka II: \\(\\ce{NaH2PO4}\\) - roztwor o odczynie **kwasowym** (\\(pH < 7\\)) -> **bezbarwna** (brak malinowego zabarwienia).\n\nZatem rownanie dotyczy soli **\\(\\ce{NaH2PO4}\\)**, a procesem decydujacym o jej odczynie jest oddanie protonu przez jon \\(\\ce{H2PO4^-}\\).\n\n**Krok 2 - dlaczego \\(\\ce{H2PO4^-}\\) daje odczyn kwasowy?**\n\nDla jonu \\(\\ce{H2PO4^-}\\) konkuruja dwa procesy:\n\n- dysocjacja (oddanie \\(\\ce{H+}\\)): \\(\\ce{H2PO4^- <=> HPO4^{2-} + H+}\\), stala \\(K_{a2}\\),\n- hydroliza (przylaczenie \\(\\ce{H+}\\)): \\(\\ce{H2PO4^- + H2O <=> H3PO4 + OH-}\\), stala \\(K_{b}\\) zwiazana z \\(K_{a1}\\).\n\nPoniewaz \\(K_{a2} > K_{w}/K_{a1}\\) (dysocjacja przewaza nad hydroliza), w roztworze powstaje nadmiar jonow \\(\\ce{H3O+}\\) -> odczyn **kwasowy**. Rownanie procesu decydujacego:\n\n\\[\\ce{H2PO4^- + H2O <=> HPO4^{2-} + H3O+}\\]\n\n## Sposob 2 - zapis przez teorie Bronsteda\n\nJon \\(\\ce{H2PO4^-}\\) dziala tu jako **kwas Bronsteda** - oddaje proton czasteczce wody:\n\n\\[\\ce{H2PO4^- + H2O <=> HPO4^{2-} + H3O+}\\]\n\nWoda jest tu zasada Bronsteda (akceptor protonu). Powstanie \\(\\ce{H3O+}\\) tlumaczy \\(pH < 7\\). Rownowazny zapis uproszczony: \\(\\ce{H2PO4^- <=> HPO4^{2-} + H+}\\).\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n1 pkt - za poprawne napisanie rownania reakcji.\n0 pkt - za bledne napisanie rownania reakcji (bledne wzory reagentow, bledne wspolczynniki stechiometryczne, niewlasciwa forma zapisu) albo brak odpowiedzi.\n\nOficjalny klucz CKE: \\(\\ce{H2PO4^- + H2O <=> HPO4^{2-} + H3O+}\\) LUB \\(\\ce{H2PO4^- <=> HPO4^{2-} + H+}\\) (oraz warianty z \\(\\ce{Na+}\\) po obu stronach).\n\n## Typowe pulapki\n\n> Uwaga: Sol o odczynie kwasowym to \\(\\ce{NaH2PO4}\\) (probowka bez malinowego zabarwienia), a procesem decydujacym jest **dysocjacja** jonu \\(\\ce{H2PO4^-}\\) - oddanie protonu, nie hydroliza.\n\n> Uwaga: Nie zapisuj hydrolizy \\(\\ce{H2PO4^- + H2O -> H3PO4 + OH-}\\) - to daloby odczyn zasadowy, sprzeczny z obserwacja (pH < 7).","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-17.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":11,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 17. (0-1)
Napisz w formie jonowej równanie procesu decydującego o odczynie wodnego roztworu
tej soli, po której wprowadzeniu do probówki z wodą i fenoloftaleiną nie uzyskano
malinowego roztworu.

","answer_text_html":"

Zadanie 17. (0-1)
III Opanowanie
czynności
praktycznych.
II Rozumowanie
i zastosowanie nabytej
wiedzy do
rozwiązywania
problemów.
III etap edukacyjny

\n
  1. Kwasy i zasady. Zdający:
\n

6.5) wyjaśnia, na czym polega dysocjacja elektrolityczna […].
IV etap edukacyjny - poziom rozszerzony

\n
  1. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:
\n

4.9) interpretuje wartość […] pH […].

\n
  1. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.
\n

Zdający:
5.8) uzasadnia (ilustrując równaniami reakcji) przyczynę
kwasowego odczynu roztworów […] oraz odczynu niektórych
roztworów soli (hydroliza).
5.9) […] bada odczyn roztworu.
Schemat punktowania
1 p. - za poprawne napisanie równania reakcji.
0 p. - za błędne napisanie równania reakcji (błędne wzory reagentów, błędne współczynniki
stechiometryczne, niewłaściwa forma zapisu) albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
4
2PO
H

\n\n

2
4
HPO
O
H3
lub
4
2PO
H
⇄
2
4
HPO
H
lub
Na+ +
4
2PO
H

\n\n

2
4
HPO
O
H3
lub
Na+ +
4
2PO
H
⇄ Na+ +
2
4
HPO
H

","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"

Poprawna odpowiedz:

\n

Probowka, w ktorej nie uzyskano malinowego zabarwienia (pH < 7), zawiera \\ceNaH2PO4. O kwasowym odczynie tego roztworu decyduje dysocjacja (oddanie protonu) jonu \\ceH2PO4−:

\n
\\ceH2PO4−+H2O<=>HPO42−+H3O+
\n

lub rownowaznie:

\n
\\ceH2PO4−<=>HPO42−+H+
\n

(akceptowane sa tez warianty z jonem \\ceNa+ po obu stronach).

\n

Sposob 1 - ktora sol daje odczyn kwasowy?

\n

Krok 1 - co mowi fenoloftaleina?

\n

Fenoloftaleina jest malinowa dla pH>8,2 (odczyn zasadowy), a bezbarwna dla pH<8,2.

\n\n

Zatem rownanie dotyczy soli \\ceNaH2PO4, a procesem decydujacym o jej odczynie jest oddanie protonu przez jon \\ceH2PO4−.

\n

Krok 2 - dlaczego \\ceH2PO4− daje odczyn kwasowy?

\n

Dla jonu \\ceH2PO4− konkuruja dwa procesy:

\n\n

Poniewaz Ka2>Kw/Ka1 (dysocjacja przewaza nad hydroliza), w roztworze powstaje nadmiar jonow \\ceH3O+ -> odczyn kwasowy. Rownanie procesu decydujacego:

\n
\\ceH2PO4−+H2O<=>HPO42−+H3O+
\n

Sposob 2 - zapis przez teorie Bronsteda

\n

Jon \\ceH2PO4− dziala tu jako kwas Bronsteda - oddaje proton czasteczce wody:

\n
\\ceH2PO4−+H2O<=>HPO42−+H3O+
\n

Woda jest tu zasada Bronsteda (akceptor protonu). Powstanie \\ceH3O+ tlumaczy pH<7. Rownowazny zapis uproszczony: \\ceH2PO4−<=>HPO42−+H+.

\n

Schemat oceniania CKE

\n

1 pkt - za poprawne napisanie rownania reakcji.
0 pkt - za bledne napisanie rownania reakcji (bledne wzory reagentow, bledne wspolczynniki stechiometryczne, niewlasciwa forma zapisu) albo brak odpowiedzi.

\n

Oficjalny klucz CKE: \\ceH2PO4−+H2O<=>HPO42−+H3O+ LUB \\ceH2PO4−<=>HPO42−+H+ (oraz warianty z \\ceNa+ po obu stronach).

\n

Typowe pulapki

\n
Uwaga: Sol o odczynie kwasowym to \\ceNaH2PO4 (probowka bez malinowego zabarwienia), a procesem decydujacym jest dysocjacja jonu \\ceH2PO4− - oddanie protonu, nie hydroliza.
\n
Uwaga: Nie zapisuj hydrolizy \\ceH2PO4−+H2O−>H3PO4+OH− - to daloby odczyn zasadowy, sprzeczny z obserwacja (pH < 7).
"}]}