{"id":"chemia-2017-maj-matura-rozszerzona/zad/27.1","paper_id":"chemia-2017-maj-matura-rozszerzona","number":"27.1","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2017,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 27.1. (0-1)\nPodczas etapu I (oznaczania zawartości fenolu) zachodzi reakcja jonów bromkowych\nz jonami bromianowymi(V) -\n3\nBrO - w roztworze o odczynie kwasowym. Produktami tej\nprzemiany są brom i woda.\nNapisz w formie jonowej, z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych\nelektronów (zapis jonowo-elektronowy), równanie reakcji redukcji i równanie reakcji\nutleniania zachodzących podczas opisanego procesu (etapu I). Uwzględnij środowisko\nreakcji.\nRównanie reakcji redukcji:\nRównanie reakcji utleniania:","answer":null,"answer_text":"Zadanie 27.1. (0-1)\nI. Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nII. Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n6. Reakcje utleniania i redukcji. Zdający:\n6.1) wykazuje się znajomością i rozumieniem pojęć: stopień\nutlenienia, utleniacz, reduktor, utlenianie, redukcja.\n6.3) wskazuje utleniacz, reduktor, proces utleniania i redukcji\nw podanej reakcji redoks.\n6.5) stosuje zasady bilansu elektronowego - dobiera\nwspółczynniki stechiometryczne w równaniach reakcji\nutleniania-redukcji (w formie […] jonowej).\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne napisanie dwóch równań reakcji w formie jonowo-elektronowej.\n0 p. - za błędne napisanie jednego lub obu równań reakcji (błędne wzory reagentów, błędne\nwspółczynniki\nstechiometryczne,\nniewłaściwa\nforma\nzapisu)\nlub\nbłędne\nprzyporządkowanie albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nRównanie reakcji redukcji:\nO\nH\n6\nBr\ne\n10\nH\n12\nBrO\n2\n2\n2\n3\n→\nRównanie reakcji utleniania:\n→\ne\n2\nBr\nBr\n2\n2\nlub\n2\n2Br\n2e\nBr\n→","solution":"## Poprawna odpowiedź: dwa równania jonowo-elektronowe\n\n**Utlenianie** (\\(\\ce{Br-}\\), stopień utl. \\(-1 \\to 0\\)):\n\\[\\ce{2Br- -> Br2 + 2e-}\\]\n\n**Redukcja** (\\(\\ce{BrO3-}\\), stopień utl. \\(+5 \\to 0\\)):\n\\[\\ce{2BrO3- + 12H+ + 10e- -> Br2 + 6H2O}\\]\n\n## Sposób 1 - bilans jonowo-elektronowy krok po kroku\n\n**Krok 1: Ustal stopnie utlenienia bromu**\n\n- \\(\\ce{Br-}\\): stopień utl. = \\(-1\\)\n- \\(\\ce{BrO3-}\\): stopień utl. = \\(+5\\) (bo \\(x + 3 \\cdot (-2) = -1\\), stąd \\(x = +5\\))\n- \\(\\ce{Br2}\\): stopień utl. = \\(0\\)\n\nWniosek: \\(\\ce{Br-}\\) jest **utleniany** (\\(-1 \\to 0\\)), \\(\\ce{BrO3-}\\) jest **redukowany** (\\(+5 \\to 0\\)).\n\n**Krok 2: Napisz szkielet każdej półreakcji**\n\n\\[\\text{Utlenianie: } \\ce{Br- -> Br2}\\]\n\\[\\text{Redukcja: } \\ce{BrO3- -> Br2}\\]\n\n**Krok 3: Zbilansuj atomy Br**\n\n\\[\\text{Utlenianie: } \\ce{2Br- -> Br2}\\]\n\\[\\text{Redukcja: } \\ce{2BrO3- -> Br2}\\]\n\n**Krok 4: W półreakcji redukcji zbilansuj tlen - dodaj \\(\\ce{H2O}\\) (środowisko kwasowe)**\n\n\\(\\ce{BrO3-}\\) ma 3 atomy O → potrzeba \\(3 \\cdot 2 = 6\\) atomów O po lewej, czyli 6 cząsteczek \\(\\ce{H2O}\\) po prawej.\n\n\\[\\ce{2BrO3- -> Br2 + 6H2O}\\]\n\n**Krok 5: Zbilansuj wodór - dodaj \\(\\ce{H+}\\) (środowisko kwasowe)**\n\nPo prawej: 12 atomów H → dodaj \\(12\\ce{H+}\\) po lewej.\n\n\\[\\ce{2BrO3- + 12H+ -> Br2 + 6H2O}\\]\n\n**Krok 6: Zbilansuj ładunki - dodaj elektrony**\n\n| Półreakcja | Ładunek lewej | Ładunek prawej | Uzupełnienie |\n| Utlenianie: \\(\\ce{2Br- -> Br2}\\) | \\(-2\\) | \\(0\\) | dodaj \\(2e^-\\) po prawej |\n| Redukcja: \\(\\ce{2BrO3- + 12H+ -> Br2 + 6H2O}\\) | \\(-2+12=+10\\) | \\(0\\) | dodaj \\(10e^-\\) po lewej |\n\n**Finalne półreakcje:**\n\n\\[\\boxed{\\ce{2Br- -> Br2 + 2e-}} \\quad \\text{(utlenianie)}\\]\n\n\\[\\boxed{\\ce{2BrO3- + 12H+ + 10e- -> Br2 + 6H2O}} \\quad \\text{(redukcja)}\\]\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez złożenie równania ogólnego\n\nWyrównujemy liczbę elektronów. Półreakcja utleniania daje 2e⁻, redukcja pobiera 10e⁻ → mnożymy utlenianie przez 5:\n\n\\[\\ce{10Br- -> 5Br2 + 10e-}\\]\n\\[\\ce{2BrO3- + 12H+ + 10e- -> Br2 + 6H2O}\\]\n\nDodajemy strona do strony (eliminujemy elektrony):\n\n\\[\\ce{10Br- + 2BrO3- + 12H+ -> 6Br2 + 6H2O}\\]\n\nDzielimy przez 2:\n\n\\[\\ce{5Br- + BrO3- + 6H+ -> 3Br2 + 3H2O}\\]\n\n**Sprawdzenie bilansu:**\n\n| | Lewa | Prawa |\n| Br | \\(5+1=6\\) | \\(3 \\cdot 2=6\\) ✓ |\n| O | \\(3\\) | \\(3\\) ✓ |\n| H | \\(6\\) | \\(6\\) ✓ |\n| Ładunek | \\(-5-1+6=0\\) | \\(0\\) ✓ |\n\nRównanie ogólne jest poprawne → półreakcje są zweryfikowane.\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie używamy konkretnych wartości liczbowych z karty wzorów - stosujemy wyłącznie zasady bilansowania reakcji redoks metodą jonowo-elektronową.\n\n> 📖 **Karta wzorów str. 12 - Potencjały standardowe redukcji:**\n> Zawiera pary \\(\\ce{Br2/Br-}\\) oraz \\(\\ce{BrO3-/Br2}\\) - można z nich potwierdzić, że \\(\\ce{BrO3-}\\) jest silniejszym utleniaczem niż \\(\\ce{Br2}\\), stąd reakcja przebiega w tym kierunku (Br⁻ jest utleniany przez BrO3⁻).\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** W środowisku **kwasowym** do bilansowania tlenu i wodoru używamy wyłącznie \\(\\ce{H+}\\) i \\(\\ce{H2O}\\). W środowisku zasadowym byłoby \\(\\ce{OH-}\\) i \\(\\ce{H2O}\\) - nie mieszaj obu!\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Elektrony muszą pojawić się po **prawej** stronie w półreakcji utleniania (są oddawane) i po **lewej** w redukcji (są pobierane). Zamiana stron to najczęstszy błąd.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Oba atomy Br w \\(\\ce{BrO3-}\\) zmieniają stopień utlenienia z \\(+5\\) na \\(0\\), co oznacza zmianę o 5 - stąd 10 elektronów dla 2 atomów Br. Łatwo pomylić i napisać tylko 5e⁻ dla jednej cząsteczki \\(\\ce{BrO3-}\\).\n\n## Schemat oceniania CKE\n\nZa poprawne napisanie dwoch rownan w formie jonowo-elektronowej (redukcja: 2BrO3- + 12H+ + 10e- -> Br2 + 6H2O; utlenianie: 2Br- -> Br2 + 2e-) - 1 pkt. Bledne wzory/wspolczynniki/forma lub bledne przyporzadkowanie - 0 pkt.","image":"img/chemia-2017-maj-matura-rozszerzona/zad-27.1.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":16,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2017 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 27.1. (0-1)
Podczas etapu I (oznaczania zawartości fenolu) zachodzi reakcja jonów bromkowych
z jonami bromianowymi(V) -
3
BrO - w roztworze o odczynie kwasowym. Produktami tej
przemiany są brom i woda.
Napisz w formie jonowej, z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych
elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równanie reakcji redukcji i równanie reakcji
utleniania zachodzących podczas opisanego procesu (etapu I). Uwzględnij środowisko
reakcji.
Równanie reakcji redukcji:
Równanie reakcji utleniania:

","answer_text_html":"

Zadanie 27.1. (0-1)
I. Wykorzystanie
i tworzenie informacji.
II. Rozumowanie
i zastosowanie nabytej
wiedzy do
rozwiązywania
problemów.
IV etap edukacyjny - poziom rozszerzony

\n
  1. Reakcje utleniania i redukcji. Zdający:
\n

6.1) wykazuje się znajomością i rozumieniem pojęć: stopień
utlenienia, utleniacz, reduktor, utlenianie, redukcja.
6.3) wskazuje utleniacz, reduktor, proces utleniania i redukcji
w podanej reakcji redoks.
6.5) stosuje zasady bilansu elektronowego - dobiera
współczynniki stechiometryczne w równaniach reakcji
utleniania-redukcji (w formie […] jonowej).
Schemat punktowania
1 p. - za poprawne napisanie dwóch równań reakcji w formie jonowo-elektronowej.
0 p. - za błędne napisanie jednego lub obu równań reakcji (błędne wzory reagentów, błędne
współczynniki
stechiometryczne,
niewłaściwa
forma
zapisu)
lub
błędne
przyporządkowanie albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
Równanie reakcji redukcji:
O
H
6
Br
e
10
H
12
BrO
2
2
2
3
→
Równanie reakcji utleniania:
→
e
2
Br
Br
2
2
lub
2
2Br
2e
Br
→

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

Poprawna odpowiedź: dwa równania jonowo-elektronowe

\n

Utlenianie (\\ceBr−, stopień utl. −1→0):

\n
\\ce2Br−−>Br2+2e−
\n

Redukcja (\\ceBrO3−, stopień utl. +5→0):

\n
\\ce2BrO3−+12H++10e−−>Br2+6H2O
\n

Sposób 1 - bilans jonowo-elektronowy krok po kroku

\n

Krok 1: Ustal stopnie utlenienia bromu

\n\n

Wniosek: \\ceBr− jest utleniany (−1→0), \\ceBrO3− jest redukowany (+5→0).

\n

Krok 2: Napisz szkielet każdej półreakcji

\n
Utlenianie: \\ceBr−−>Br2
\n
Redukcja: \\ceBrO3−−>Br2
\n

Krok 3: Zbilansuj atomy Br

\n
Utlenianie: \\ce2Br−−>Br2
\n
Redukcja: \\ce2BrO3−−>Br2
\n

Krok 4: W półreakcji redukcji zbilansuj tlen - dodaj \\ceH2O (środowisko kwasowe)

\n

\\ceBrO3− ma 3 atomy O → potrzeba 3·2=6 atomów O po lewej, czyli 6 cząsteczek \\ceH2O po prawej.

\n
\\ce2BrO3−−>Br2+6H2O
\n

Krok 5: Zbilansuj wodór - dodaj \\ceH+ (środowisko kwasowe)

\n

Po prawej: 12 atomów H → dodaj 12\\ceH+ po lewej.

\n
\\ce2BrO3−+12H+−>Br2+6H2O
\n

Krok 6: Zbilansuj ładunki - dodaj elektrony

\n

| Półreakcja | Ładunek lewej | Ładunek prawej | Uzupełnienie |
| Utlenianie: \\ce2Br−−>Br2 | −2 | 0 | dodaj 2e− po prawej |
| Redukcja: \\ce2BrO3−+12H+−>Br2+6H2O | −2+12=+10 | 0 | dodaj 10e− po lewej |

\n

Finalne półreakcje:

\n
\\ce2Br−−>Br2+2e−(utlenianie)
\n
\\ce2BrO3−+12H++10e−−>Br2+6H2O(redukcja)
\n

Sposób 2 - Weryfikacja przez złożenie równania ogólnego

\n

Wyrównujemy liczbę elektronów. Półreakcja utleniania daje 2e⁻, redukcja pobiera 10e⁻ → mnożymy utlenianie przez 5:

\n
\\ce10Br−−>5Br2+10e−
\n
\\ce2BrO3−+12H++10e−−>Br2+6H2O
\n

Dodajemy strona do strony (eliminujemy elektrony):

\n
\\ce10Br−+2BrO3−+12H+−>6Br2+6H2O
\n

Dzielimy przez 2:

\n
\\ce5Br−+BrO3−+6H+−>3Br2+3H2O
\n

Sprawdzenie bilansu:

\n

| | Lewa | Prawa |
| Br | 5+1=6 | 3·2=6 ✓ |
| O | 3 | 3 ✓ |
| H | 6 | 6 ✓ |
| Ładunek | −5−1+6=0 | 0 ✓ |

\n

Równanie ogólne jest poprawne → półreakcje są zweryfikowane.

\n

Wzory z karty CKE

\n

W tym zadaniu nie używamy konkretnych wartości liczbowych z karty wzorów - stosujemy wyłącznie zasady bilansowania reakcji redoks metodą jonowo-elektronową.

\n
📖 Karta wzorów str. 12 - Potencjały standardowe redukcji:
Zawiera pary \\ceBr2/Br− oraz \\ceBrO3−/Br2 - można z nich potwierdzić, że \\ceBrO3− jest silniejszym utleniaczem niż \\ceBr2, stąd reakcja przebiega w tym kierunku (Br⁻ jest utleniany przez BrO3⁻).
\n

Typowe pułapki

\n
⚠️ Uwaga: W środowisku kwasowym do bilansowania tlenu i wodoru używamy wyłącznie \\ceH+ i \\ceH2O. W środowisku zasadowym byłoby \\ceOH− i \\ceH2O - nie mieszaj obu!
\n
⚠️ Uwaga: Elektrony muszą pojawić się po prawej stronie w półreakcji utleniania (są oddawane) i po lewej w redukcji (są pobierane). Zamiana stron to najczęstszy błąd.
\n
⚠️ Uwaga: Oba atomy Br w \\ceBrO3− zmieniają stopień utlenienia z +5 na 0, co oznacza zmianę o 5 - stąd 10 elektronów dla 2 atomów Br. Łatwo pomylić i napisać tylko 5e⁻ dla jednej cząsteczki \\ceBrO3−.
\n

Schemat oceniania CKE

\n

Za poprawne napisanie dwoch rownan w formie jonowo-elektronowej (redukcja: 2BrO3- + 12H+ + 10e- -> Br2 + 6H2O; utlenianie: 2Br- -> Br2 + 2e-) - 1 pkt. Bledne wzory/wspolczynniki/forma lub bledne przyporzadkowanie - 0 pkt.

"}]}