{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/21.2","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"21.2","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 21.2. (0-1)\nNapisz numery wszystkich doświadczeń, w których zaobserwowany wzrost temperatury\nΔT był jednakowy.\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n19.\n20.\n21.1. 21.2.\nMaks. liczba pkt\n1\n2\n1\n1\nUzyskana liczba pkt\nMCH_1R","answer":null,"answer_text":"Zadanie 21.2. (0-1)\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n4. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:\n4.3) stosuje pojęcia: egzoenergetyczny, endoenergetyczny […]\ndo opisu efektów energetycznych przemian.\n5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.\nZdający:\n5.10) pisze równania reakcji: zobojętniania, wytrącania osadów\n[…] w formie […] jonowej (pełnej i skróconej).\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne wskazanie doświadczeń.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nII i IV","solution":"## Poprawna odpowiedz: **II i IV**\n\nW doswiadczeniach **II** (\\(\\ce{HCl}\\) + \\(\\ce{KOH}\\)) oraz **IV** (\\(\\ce{HNO3}\\) + \\(\\ce{NaOH}\\)) zaobserwowany wzrost temperatury \\(\\Delta T\\) byl jednakowy.\n\n## Sposob 1 - analiza efektu cieplnego kazdego doswiadczenia\n\nWe wszystkich doswiadczeniach mieszano po 100 cm^3 roztworow o stezeniu 0,2 mol/dm^3, czyli po **0,02 mola** kazdej substancji.\n\n| Nr | Reakcja | Typ | Powstaje \\(\\ce{H2O}\\) (zobojetnianie) |\n| I | \\(\\ce{BaCl2 + Na2SO4 -> BaSO4 v + 2NaCl}\\) | stracanie osadu | nie (brak neutralizacji) |\n| II | \\(\\ce{HCl + KOH -> KCl + H2O}\\) | zobojetnianie mocny kwas + mocna zasada | 0,02 mola |\n| III | \\(\\ce{Ba(OH)2 + H2SO4 -> BaSO4 v + 2H2O}\\) | zobojetnianie + stracanie | 0,02 mola (z 0,02 mola \\(\\ce{Ba(OH)2}\\) i 0,02 mola \\(\\ce{H2SO4}\\) - ale 0,04 mola \\(\\ce{OH-}\\) i 0,04 mola \\(\\ce{H+}\\)) |\n| IV | \\(\\ce{HNO3 + NaOH -> NaNO3 + H2O}\\) | zobojetnianie mocny kwas + mocna zasada | 0,02 mola |\n\n**Krok 1 - doswiadczenia II i IV:**\nOba to zobojetnianie mocnego kwasu mocna zasada w stosunku 1:1. Reaguje po 0,02 mola \\(\\ce{H+}\\) i 0,02 mola \\(\\ce{OH-}\\), powstaje 0,02 mola \\(\\ce{H2O}\\). Ciepło zobojetniania mocnego kwasu mocna zasada jest stale (\\(\\approx -57\\ \\text{kJ/mol}\\)), wiec wydzielone ciepło i \\(\\Delta T\\) sa **jednakowe**.\n\n**Krok 2 - doswiadczenie III:**\n\\(\\ce{Ba(OH)2}\\) dostarcza 2 \\(\\ce{OH-}\\), a \\(\\ce{H2SO4}\\) dwa \\(\\ce{H+}\\) - z 0,02 mola kazdego reagenta powstaje 0,04 mola \\(\\ce{H2O}\\) (dwa razy wiecej niz w II i IV), a dodatkowo wytraca sie \\(\\ce{BaSO4}\\) (efekt cieplny stracania). \\(\\Delta T\\) jest **inne** (wieksze).\n\n**Krok 3 - doswiadczenie I:**\nTo tylko reakcja stracania \\(\\ce{BaSO4}\\) (bez zobojetniania) - efekt cieplny i \\(\\Delta T\\) sa **inne** niz w II i IV.\n\n**Wniosek:** jednakowy \\(\\Delta T\\) wystepuje w doswiadczeniach **II i IV**.\n\n## Sposob 2 - weryfikacja przez liczbe moli powstajacej wody\n\nWzrost temperatury \\(\\Delta T\\) jest proporcjonalny do ilosci wydzielonego ciepła, a to - do liczby moli powstajacej wody (przy tym samym typie reakcji) i objetosci mieszaniny (zawsze 200 cm^3).\n\n- II: 0,02 mola \\(\\ce{H2O}\\), zobojetnianie -> \\(\\Delta T_2\\)\n- IV: 0,02 mola \\(\\ce{H2O}\\), zobojetnianie -> \\(\\Delta T_4 = \\Delta T_2\\)\n- III: 0,04 mola \\(\\ce{H2O}\\) + stracanie -> wieksze \\(\\Delta T\\)\n- I: brak zobojetniania -> inne (male) \\(\\Delta T\\)\n\nTylko II i IV daja identyczny wynik.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n1 pkt - za poprawne wskazanie doswiadczen.\n0 pkt - za odpowiedz niepelna lub bledna albo brak odpowiedzi.\n\nOficjalny klucz CKE: **II i IV**.\n\n## Typowe pulapki\n\n> Uwaga: Doswiadczenie III tez jest zobojetnianiem, ale \\(\\ce{Ba(OH)2}\\) daje dwa \\(\\ce{OH-}\\) na czasteczke -> powstaje dwa razy wiecej wody i \\(\\Delta T\\) jest inne. Nie wlaczaj III do odpowiedzi.\n\n> Uwaga: Doswiadczenie I to wylacznie stracanie \\(\\ce{BaSO4}\\) - inny efekt cieplny niz zobojetnianie.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-21.2.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":13,"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 21.2. (0-1)
Napisz numery wszystkich doświadczeń, w których zaobserwowany wzrost temperatury
ΔT był jednakowy.
Wypełnia
egzaminator
Nr zadania
19.
20.
21.1. 21.2.
Maks. liczba pkt
1
2
1
1
Uzyskana liczba pkt
MCH_1R

","answer_text_html":"

Zadanie 21.2. (0-1)
II Rozumowanie
i zastosowanie nabytej
wiedzy do
rozwiązywania
problemów.
IV etap edukacyjny - poziom rozszerzony

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

4.3) stosuje pojęcia: egzoenergetyczny, endoenergetyczny […]
do opisu efektów energetycznych przemian.

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

Zdający:
5.10) pisze równania reakcji: zobojętniania, wytrącania osadów
[…] w formie […] jonowej (pełnej i skróconej).
Schemat punktowania
1 p. - za poprawne wskazanie doświadczeń.
0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
II i IV

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

Poprawna odpowiedz: II i IV

\n

W doswiadczeniach II (\\ceHCl + \\ceKOH) oraz IV (\\ceHNO3 + \\ceNaOH) zaobserwowany wzrost temperatury ΔT byl jednakowy.

\n

Sposob 1 - analiza efektu cieplnego kazdego doswiadczenia

\n

We wszystkich doswiadczeniach mieszano po 100 cm^3 roztworow o stezeniu 0,2 mol/dm^3, czyli po 0,02 mola kazdej substancji.

\n

| Nr | Reakcja | Typ | Powstaje \\ceH2O (zobojetnianie) |
| I | \\ceBaCl2+Na2SO4−>BaSO4v+2NaCl | stracanie osadu | nie (brak neutralizacji) |
| II | \\ceHCl+KOH−>KCl+H2O | zobojetnianie mocny kwas + mocna zasada | 0,02 mola |
| III | \\ceBa(OH)2+H2SO4−>BaSO4v+2H2O | zobojetnianie + stracanie | 0,02 mola (z 0,02 mola \\ceBa(OH)2 i 0,02 mola \\ceH2SO4 - ale 0,04 mola \\ceOH− i 0,04 mola \\ceH+) |
| IV | \\ceHNO3+NaOH−>NaNO3+H2O | zobojetnianie mocny kwas + mocna zasada | 0,02 mola |

\n

Krok 1 - doswiadczenia II i IV:
Oba to zobojetnianie mocnego kwasu mocna zasada w stosunku 1:1. Reaguje po 0,02 mola \\ceH+ i 0,02 mola \\ceOH−, powstaje 0,02 mola \\ceH2O. Ciepło zobojetniania mocnego kwasu mocna zasada jest stale (≈−57 kJ/mol), wiec wydzielone ciepło i ΔT sa jednakowe.

\n

Krok 2 - doswiadczenie III:
\\ceBa(OH)2 dostarcza 2 \\ceOH−, a \\ceH2SO4 dwa \\ceH+ - z 0,02 mola kazdego reagenta powstaje 0,04 mola \\ceH2O (dwa razy wiecej niz w II i IV), a dodatkowo wytraca sie \\ceBaSO4 (efekt cieplny stracania). ΔT jest inne (wieksze).

\n

Krok 3 - doswiadczenie I:
To tylko reakcja stracania \\ceBaSO4 (bez zobojetniania) - efekt cieplny i ΔT sa inne niz w II i IV.

\n

Wniosek: jednakowy ΔT wystepuje w doswiadczeniach II i IV.

\n

Sposob 2 - weryfikacja przez liczbe moli powstajacej wody

\n

Wzrost temperatury ΔT jest proporcjonalny do ilosci wydzielonego ciepła, a to - do liczby moli powstajacej wody (przy tym samym typie reakcji) i objetosci mieszaniny (zawsze 200 cm^3).

\n\n

Tylko II i IV daja identyczny wynik.

\n

Schemat oceniania CKE

\n

1 pkt - za poprawne wskazanie doswiadczen.
0 pkt - za odpowiedz niepelna lub bledna albo brak odpowiedzi.

\n

Oficjalny klucz CKE: II i IV.

\n

Typowe pulapki

\n
Uwaga: Doswiadczenie III tez jest zobojetnianiem, ale \\ceBa(OH)2 daje dwa \\ceOH− na czasteczke -> powstaje dwa razy wiecej wody i ΔT jest inne. Nie wlaczaj III do odpowiedzi.
\n
Uwaga: Doswiadczenie I to wylacznie stracanie \\ceBaSO4 - inny efekt cieplny niz zobojetnianie.
"}]}