{"id":"chemia-2018-maj-matura-rozszerzona/zad/9.1","paper_id":"chemia-2018-maj-matura-rozszerzona","number":"9.1","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2018,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 9.1. (0-1)\nNapisz równanie autodysocjacji kwasu siarkowego(VI) polegającej na przeniesieniu\nprotonu z jednej cząsteczki H2SO4 do drugiej. W równaniu podkreśl wzór kwasu\nBrønsteda sprzężonego z cząsteczką H2SO4 jako zasadą Brønsteda.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 9.1. (0-1)\nII. Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n4. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:\n4.8) klasyfikuje substancje do kwasów lub zasad zgodnie\nz teorią Brønsteda-Lowry’ego.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne napisane równania autodysocjacji i podkreślenie wzoru kwasu Brønsteda.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\n2\n4\n4\n2H SO\nHSO-\n3\n4\nH SO\n\nlub\n4\n2\n4\n2\nSO\nH\nSO\nH\n4\nHSO\n3\n4\nH SO\n","solution":"## Poprawna odpowiedź:\n\n\\[\\ce{H2SO4 + H2SO4 <=> \\underline{H3SO4+} + HSO4-}\\]\n\nPodkreślony wzór (kwas Brønsteda sprzężony z \\(\\ce{H2SO4}\\) jako zasadą Brønsteda): **\\(\\ce{H3SO4+}\\)**\n\n## Sposób 1 - analiza ról kwasowo-zasadowych Brønsteda\n\n**Krok 1 - przypomnij definicje Brønsteda:**\n\n- **Kwas Brønsteda** = donor protonu \\(\\ce{H+}\\)\n- **Zasada Brønsteda** = akceptor protonu \\(\\ce{H+}\\)\n- **Kwas sprzężony** = cząsteczka powstała po tym, jak zasada przyjmie proton (zasada + H⁺ → kwas sprzężony)\n\n**Krok 2 - przypisz role obu cząsteczkom \\(\\ce{H2SO4}\\):**\n\nJedna cząsteczka oddaje proton → pełni rolę **kwasu Brønsteda**, staje się \\(\\ce{HSO4-}\\) (jej zasada sprzężona).\n\nDruga cząsteczka przyjmuje proton → pełni rolę **zasady Brønsteda**, staje się \\(\\ce{H3SO4+}\\) (jej **kwas sprzężony** - to właśnie podkreślamy).\n\n**Krok 3 - zapisz równanie:**\n\n\\[\\ce{H2SO4 + H2SO4 <=> \\underline{H3SO4+} + HSO4-}\\]\n\nPary sprzężone:\n- \\(\\ce{H2SO4}\\) (kwas) / \\(\\ce{HSO4-}\\) (zasada sprzężona)\n- \\(\\ce{H3SO4+}\\) (kwas sprzężony) / \\(\\ce{H2SO4}\\) (zasada)\n\n## Sposób 2 - weryfikacja przez bilans ładunków i atomów\n\nSprawdź, że równanie jest zbilansowane:\n\n| | Lewa strona | Prawa strona |\n| H | \\(2 + 2 = 4\\) | \\(3 + 1 = 4\\) ✓ |\n| S | \\(1 + 1 = 2\\) | \\(1 + 1 = 2\\) ✓ |\n| O | \\(4 + 4 = 8\\) | \\(4 + 4 = 8\\) ✓ |\n| Ładunek | \\(0 + 0 = 0\\) | \\(+1 + (-1) = 0\\) ✓ |\n\nPrzeniesienie jednego \\(\\ce{H+}\\) od jednej cząsteczki \\(\\ce{H2SO4}\\) do drugiej: lewa strona ładunek 0, prawa strona \\((+1) + (-1) = 0\\) - **bilans ładunków zachowany**.\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie korzystamy z liczbowych stałych z karty wzorów. Zadanie opiera się wyłącznie na **znajomości teorii Brønsteda** (kwas = donor H⁺, zasada = akceptor H⁺, para sprzężona różni się o jeden proton).\n\n> 📖 **Karta wzorów str. 9 - Stałe dysocjacji:**\n> Karta podaje pKa dla pary \\(\\ce{H2SO4/HSO4-}\\) (drugie oderwanie). Tutaj jednak nie obliczamy stałej - warto jednak wiedzieć, że reakcja autodysocjacji \\(\\ce{H2SO4}\\) zachodzi w stężonym kwasie siarkowym i jest to równowaga.\n\n## Typowe pułapki i uwagi\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Bardzo łatwo odwrócić, który produkt podkreślamy. Pytanie brzmi \"kwas sprzężony z \\(\\ce{H2SO4}\\) **jako zasadą**\" - czyli szukamy produktu tej cząsteczki, która **przyjęła** proton. To \\(\\ce{H3SO4+}\\), NIE \\(\\ce{HSO4-}\\).\n\n> ⚠️ **Uwaga:** \\(\\ce{HSO4-}\\) to zasada sprzężona z \\(\\ce{H2SO4}\\) jako kwasem - błąd jest wybranie \\(\\ce{HSO4-}\\) zamiast \\(\\ce{H3SO4+}\\). Pamiętaj: zasada **+** H⁺ → kwas sprzężony (dorobiłeś proton), kwas **-** H⁺ → zasada sprzężona (odjąłeś proton).\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Jon \\(\\ce{H3SO4+}\\) wygląda egzotycznie, ale jest poprawny - to jonek protonowanego kwasu siarkowego(VI), analogiczny do \\(\\ce{H3O+}\\) (protonowanej wody). W stężonym \\(\\ce{H2SO4}\\) rzeczywiście istnieje.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n- 1 p. - za poprawne napisanie rownania autodysocjacji i podkreslenie wzoru kwasu Bronsteda: 2H2SO4 <=> H3SO4(+) + HSO4(-), podkreslony H3SO4(+).\n- 0 p. - za odpowiedz niepelna lub bledna albo brak odpowiedzi.","image":"img/chemia-2018-maj-matura-rozszerzona/zad-9.1.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":7,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2018 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 9.1. (0-1)<br>Napisz równanie autodysocjacji kwasu siarkowego(VI) polegającej na przeniesieniu<br>protonu z jednej cząsteczki H2SO4 do drugiej. W równaniu podkreśl wzór kwasu<br>Brønsteda sprzężonego z cząsteczką H2SO4 jako zasadą Brønsteda.</p>","answer_text_html":"<p>Zadanie 9.1. (0-1)<br>II. Rozumowanie<br>i zastosowanie nabytej<br>wiedzy do rozwiązywania<br>problemów.<br>IV etap edukacyjny - poziom rozszerzony</p>\n<ol><li>Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:</li></ol>\n<p>4.8) klasyfikuje substancje do kwasów lub zasad zgodnie<br>z teorią Brønsteda-Lowry’ego.<br>Schemat punktowania<br>1 p. - za poprawne napisane równania autodysocjacji i podkreślenie wzoru kwasu Brønsteda.<br>0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.<br>Poprawna odpowiedź<br>2<br>4<br>4<br>2H SO<br>HSO-<br>3<br>4<br>H SO<br><br>lub<br>4<br>2<br>4<br>2<br>SO<br>H<br>SO<br>H<br>4<br>HSO<br>3<br>4<br>H SO<br></p>","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź:</h4>\n<div class=\"math-block\"><math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"block\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mn>2</mn><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>&#x0002B;</mo><mi>H</mi><mn>2</mn><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>&#x0003C;</mo><mo>&#x0003D;</mo><mo>&#x0003E;</mo><munder><mrow><mi>H</mi><mn>3</mn><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>&#x0002B;</mo></mrow><mo accent=\"true\">&#x02015;</mo></munder><mo>&#x0002B;</mo><mi>H</mi><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>&#x02212;</mo></mrow></mrow></math></div>\n<p>Podkreślony wzór (kwas Brønsteda sprzężony z <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mn>2</mn><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn></mrow></mrow></math> jako zasadą Brønsteda): <strong><math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mn>3</mn><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>&#x0002B;</mo></mrow></mrow></math></strong></p>\n<h4>Sposób 1 - analiza ról kwasowo-zasadowych Brønsteda</h4>\n<p><strong>Krok 1 - przypomnij definicje Brønsteda:</strong></p>\n<ul><li><strong>Kwas Brønsteda</strong> = donor protonu <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mo>&#x0002B;</mo></mrow></mrow></math></li><li><strong>Zasada Brønsteda</strong> = akceptor protonu <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mo>&#x0002B;</mo></mrow></mrow></math></li><li><strong>Kwas sprzężony</strong> = cząsteczka powstała po tym, jak zasada przyjmie proton (zasada + H⁺ → kwas sprzężony)</li></ul>\n<p><strong>Krok 2 - przypisz role obu cząsteczkom <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mn>2</mn><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn></mrow></mrow></math>:</strong></p>\n<p>Jedna cząsteczka oddaje proton → pełni rolę <strong>kwasu Brønsteda</strong>, staje się <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>&#x02212;</mo></mrow></mrow></math> (jej zasada sprzężona).</p>\n<p>Druga cząsteczka przyjmuje proton → pełni rolę <strong>zasady Brønsteda</strong>, staje się <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mn>3</mn><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>&#x0002B;</mo></mrow></mrow></math> (jej <strong>kwas sprzężony</strong> - to właśnie podkreślamy).</p>\n<p><strong>Krok 3 - zapisz równanie:</strong></p>\n<div class=\"math-block\"><math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"block\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mn>2</mn><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>&#x0002B;</mo><mi>H</mi><mn>2</mn><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>&#x0003C;</mo><mo>&#x0003D;</mo><mo>&#x0003E;</mo><munder><mrow><mi>H</mi><mn>3</mn><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>&#x0002B;</mo></mrow><mo accent=\"true\">&#x02015;</mo></munder><mo>&#x0002B;</mo><mi>H</mi><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>&#x02212;</mo></mrow></mrow></math></div>\n<p>Pary sprzężone:</p>\n<ul><li><math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mn>2</mn><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn></mrow></mrow></math> (kwas) / <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>&#x02212;</mo></mrow></mrow></math> (zasada sprzężona)</li><li><math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mn>3</mn><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>&#x0002B;</mo></mrow></mrow></math> (kwas sprzężony) / <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mn>2</mn><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn></mrow></mrow></math> (zasada)</li></ul>\n<h4>Sposób 2 - weryfikacja przez bilans ładunków i atomów</h4>\n<p>Sprawdź, że równanie jest zbilansowane:</p>\n<p>| | Lewa strona | Prawa strona |<br>| H | <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mn>2</mn><mo>&#x0002B;</mo><mn>2</mn><mo>&#x0003D;</mo><mn>4</mn></mrow></math> | <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mn>3</mn><mo>&#x0002B;</mo><mn>1</mn><mo>&#x0003D;</mo><mn>4</mn></mrow></math> ✓ |<br>| S | <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mn>1</mn><mo>&#x0002B;</mo><mn>1</mn><mo>&#x0003D;</mo><mn>2</mn></mrow></math> | <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mn>1</mn><mo>&#x0002B;</mo><mn>1</mn><mo>&#x0003D;</mo><mn>2</mn></mrow></math> ✓ |<br>| O | <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mn>4</mn><mo>&#x0002B;</mo><mn>4</mn><mo>&#x0003D;</mo><mn>8</mn></mrow></math> | <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mn>4</mn><mo>&#x0002B;</mo><mn>4</mn><mo>&#x0003D;</mo><mn>8</mn></mrow></math> ✓ |<br>| Ładunek | <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mn>0</mn><mo>&#x0002B;</mo><mn>0</mn><mo>&#x0003D;</mo><mn>0</mn></mrow></math> | <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mo>&#x0002B;</mo><mn>1</mn><mo>&#x0002B;</mo><mo stretchy=\"false\">&#x00028;</mo><mo>&#x02212;</mo><mn>1</mn><mo stretchy=\"false\">&#x00029;</mo><mo>&#x0003D;</mo><mn>0</mn></mrow></math> ✓ |</p>\n<p>Przeniesienie jednego <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mo>&#x0002B;</mo></mrow></mrow></math> od jednej cząsteczki <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mn>2</mn><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn></mrow></mrow></math> do drugiej: lewa strona ładunek 0, prawa strona <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mo stretchy=\"false\">&#x00028;</mo><mo>&#x0002B;</mo><mn>1</mn><mo stretchy=\"false\">&#x00029;</mo><mo>&#x0002B;</mo><mo stretchy=\"false\">&#x00028;</mo><mo>&#x02212;</mo><mn>1</mn><mo stretchy=\"false\">&#x00029;</mo><mo>&#x0003D;</mo><mn>0</mn></mrow></math> - <strong>bilans ładunków zachowany</strong>.</p>\n<h4>Wzory z karty CKE</h4>\n<p>W tym zadaniu nie korzystamy z liczbowych stałych z karty wzorów. Zadanie opiera się wyłącznie na <strong>znajomości teorii Brønsteda</strong> (kwas = donor H⁺, zasada = akceptor H⁺, para sprzężona różni się o jeden proton).</p>\n<blockquote>📖 <strong>Karta wzorów str. 9 - Stałe dysocjacji:</strong><br>Karta podaje pKa dla pary <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mn>2</mn><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>&#x0002F;</mo><mi>H</mi><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>&#x02212;</mo></mrow></mrow></math> (drugie oderwanie). Tutaj jednak nie obliczamy stałej - warto jednak wiedzieć, że reakcja autodysocjacji <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mn>2</mn><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn></mrow></mrow></math> zachodzi w stężonym kwasie siarkowym i jest to równowaga.</blockquote>\n<h4>Typowe pułapki i uwagi</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Bardzo łatwo odwrócić, który produkt podkreślamy. Pytanie brzmi &quot;kwas sprzężony z <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mn>2</mn><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn></mrow></mrow></math> <strong>jako zasadą</strong>&quot; - czyli szukamy produktu tej cząsteczki, która <strong>przyjęła</strong> proton. To <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mn>3</mn><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>&#x0002B;</mo></mrow></mrow></math>, NIE <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>&#x02212;</mo></mrow></mrow></math>.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>&#x02212;</mo></mrow></mrow></math> to zasada sprzężona z <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mn>2</mn><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn></mrow></mrow></math> jako kwasem - błąd jest wybranie <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>&#x02212;</mo></mrow></mrow></math> zamiast <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mn>3</mn><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>&#x0002B;</mo></mrow></mrow></math>. Pamiętaj: zasada <strong>+</strong> H⁺ → kwas sprzężony (dorobiłeś proton), kwas <strong>-</strong> H⁺ → zasada sprzężona (odjąłeś proton).</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Jon <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mn>3</mn><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>&#x0002B;</mo></mrow></mrow></math> wygląda egzotycznie, ale jest poprawny - to jonek protonowanego kwasu siarkowego(VI), analogiczny do <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mn>3</mn><mi>O</mi><mo>&#x0002B;</mo></mrow></mrow></math> (protonowanej wody). W stężonym <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>H</mi><mn>2</mn><mi>S</mi><mi>O</mi><mn>4</mn></mrow></mrow></math> rzeczywiście istnieje.</blockquote>\n<h4>Schemat oceniania CKE</h4>\n<ul><li>1 p. - za poprawne napisanie rownania autodysocjacji i podkreslenie wzoru kwasu Bronsteda: 2H2SO4 &lt;=&gt; H3SO4(+) + HSO4(-), podkreslony H3SO4(+).</li><li>0 p. - za odpowiedz niepelna lub bledna albo brak odpowiedzi.</li></ul>"}]}