{"id":"chemia-2019-maj-matura-rozszerzona/zad/10.2","paper_id":"chemia-2019-maj-matura-rozszerzona","number":"10.2","points":2,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2019,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 10.2. (0-2)\nPodczas drugiego doświadczenia próbki roztworów z kolb I i III umieszczono\nw probówkach oznaczonych tymi samymi numerami i do każdej z nich dodawano kroplami\nroztwór amoniaku. Najpierw w obu probówkach wytrącił się biały osad, ale przy dodawaniu\nkolejnych porcji odczynnika zaobserwowano roztworzenie się osadu w probówce I.\nNapisz:\nw formie jonowej skróconej równanie reakcji, w wyniku której w probówce III\nwytrącił się biały osad;\nw formie jonowej skróconej równanie reakcji, w wyniku której nastąpiło\nroztworzenie białego osadu w probówce I.\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n9.1.\n9.2. 10.1. 10.2.\nMaks. liczba pkt\n1\n1\n1\n2\nUzyskana liczba pkt\nMCH_1R\nInformacja do zadań 11.-12.\nW temperaturze T rozpuszczono w wodzie kwas HX. Równowagę w otrzymanym roztworze\nilustruje równanie\nO\nH\nHX\n2\n⇄\n+ + X\nO\nH3\nPoniższy wykres przedstawia procentowy udział drobin znajdujących się w wodnym roztworze\nkwasu HX o temperaturze T (na wykresie nie uwzględniono wody oraz jonów pochodzących\nz autodysocjacji wody).","answer":null,"answer_text":"Zadanie 10.2. (0-2)\nI. Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nIII. Opanowanie\nczynności praktycznych.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n7. Metale. Zdający:\n7.3) analizuje i porównuje właściwości fizyczne i chemiczne\nmetali […].\nSchemat punktowania\n2 p. - za poprawne napisanie w formie jonowej skróconej dwóch równań reakcji.\n1 p. - za poprawne napisanie w formie jonowej skróconej jednego równania reakcji.\n0 p. - za błędne napisanie równań reakcji (błędne wzory reagentów, błędne współczynniki\nstechiometryczne, niewłaściwa forma zapisu) albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\n• równanie reakcji, w wyniku której w probówce III wytrącił się biały osad\n3+\n3\n2\n3\n4\nAl\n3NH\nH O\nAl(OH) ( )\n3NH\n⋅\n→\n↓\nlub\n3+\n3\n2\n3\n4\nAl\n3NH\n3H O\nAl(OH) ( )\n3NH\n→\n↓\nlub\n3+\n3\nAl\n3OH\nAl(OH) ( )\n-→\n↓\n• równanie reakcji, w wyniku której nastąpiło roztworzenie białego osadu w probówce I\nZn(OH)2 + 4NH3·H2O → [Zn(NH3)4]2+ + 2OH - + 4H2O\nlub Zn(OH)2 + 4NH3 → [Zn(NH3)4]2+ + 2OH -\nUwaga: Brak nawiasu kwadratowego we wzorze jonu kompleksowego nie powoduje utraty\npunktu.","solution":"## Poprawna odpowiedź:\n\n**Wytrącenie białego osadu w probówce III** (zawiera jony \\(\\ce{Al^3+}\\)):\n\\[\\ce{Al^3+ + 3NH3 * H2O -> Al(OH)3 v + 3NH4+}\\]\n\n**Roztworzenie białego osadu w probówce I** (zawiera jony \\(\\ce{Zn^2+}\\)):\n\\[\\ce{Zn(OH)2 + 4NH3 -> [Zn(NH3)4]^2+ + 2OH-}\\]\n\n## Sposób 1 - analiza zachowania osadów z nadmiarem amoniaku\n\n**Krok 1 - identyfikacja zawartości kolb**\n\nZ opisu pierwszego doświadczenia (kontekst zadania 10.1) wnioskujemy:\n- **Kolba I** - roztwór soli cynku (\\(\\ce{ZnSO4}\\) lub \\(\\ce{ZnCl2}\\)), jony \\(\\ce{Zn^2+}\\)\n- **Kolba III** - roztwór soli glinu (\\(\\ce{AlCl3}\\) lub \\(\\ce{Al2(SO4)3}\\)), jony \\(\\ce{Al^3+}\\)\n\n**Krok 2 - wytrącenie białego osadu w probówce III**\n\nWodny roztwór amoniaku (\\(\\ce{NH3 * H2O}\\)) jest słabą zasadą - dostarcza jonów \\(\\ce{OH-}\\). Jony \\(\\ce{Al^3+}\\) reagują z nimi, tworząc biały, galaretowaty osad wodorotlenku glinu:\n\n\\[\\ce{Al^3+ + 3NH3 * H2O -> Al(OH)3 v + 3NH4+}\\]\n\n\\(\\ce{Al(OH)3}\\) **nie rozpuszcza się** w nadmiarze amoniaku - \\(\\ce{NH3}\\) jest za słabą zasadą, żeby stworzyć kompleks z Al. Osad pozostaje.\n\n**Krok 3 - wytrącenie białego osadu w probówce I**\n\nPodobnie jony \\(\\ce{Zn^2+}\\) reagują z małą ilością amoniaku - najpierw tworzy się biały osad wodorotlenku cynku:\n\n\\[\\ce{Zn^2+ + 2NH3 * H2O -> Zn(OH)2 v + 2NH4+}\\]\n\n**Krok 4 - roztworzenie osadu w probówce I (nadmiar \\(\\ce{NH3}\\))**\n\n\\(\\ce{Zn(OH)2}\\) jest amfoteryczny i jako kwas Lewisa chętnie tworzy kompleksy z amoniną jako ligandem. Przy nadmiarze \\(\\ce{NH3}\\) osad przechodzi do roztworu:\n\n\\[\\ce{Zn(OH)2 + 4NH3 -> [Zn(NH3)4]^2+ + 2OH-}\\]\n\nProdukt - **tetraaminocynkan(II)** \\(\\ce{[Zn(NH3)4]^2+}\\) - jest bezbarwnym, rozpuszczalnym kompleksem. Osad znika.\n\n## Sposób 2 - weryfikacja przez bilans ładunków i atomów\n\n**Reakcja glinu:**\n\n\\[\\ce{Al^3+ + 3NH3 * H2O -> Al(OH)3 v + 3NH4+}\\]\n\n- Ładunki: lewa = \\(+3\\), prawa = \\(3 \\times (+1) = +3\\) ✓\n- Atomy N: 3 = 3 ✓; H: \\(3 \\times 4 = 12\\), prawa: \\(3 + 3 \\times 4 = 15\\) poczekaj:\n\nLewa strona: 3 N, \\(3 \\times (3+1) = 12\\) H, 3 O\nPrawa strona: 3 O (w \\(\\ce{Al(OH)3}\\)), 3 N, \\(3 + 3 \\times 4 = 15\\)\n\nSprawdzam dokładniej: \\(\\ce{NH3 * H2O}\\) to 1 N + 5 H + 1 O. Trzy cząsteczki = 3 N + 15 H + 3 O.\nPrawa: \\(\\ce{Al(OH)3}\\) = 3 O + 3 H; \\(\\ce{3NH4+}\\) = 3 N + 12 H.\nRazem prawa: 3 N + 15 H + 3 O ✓ Bilans zgadza się.\n\n**Reakcja rozpuszczenia Zn(OH)₂:**\n\n\\[\\ce{Zn(OH)2 + 4NH3 -> [Zn(NH3)4]^2+ + 2OH-}\\]\n\n- Ładunki: lewa = 0, prawa = \\(+2 + 2 \\times (-1) = 0\\) ✓\n- Zn: 1 = 1 ✓; N: 4 = 4 ✓; O: 2 = 2 ✓; H: \\(2 + 4 \\times 3 = 14\\), prawa: \\(4 \\times 3 + 2 = 14\\) ✓\n\nOba równania poprawnie zbilansowane.\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie korzystamy z liczbowych stałych z karty wzorów.\n\n📖 **Karta wzorów str. 14 - Tabela rozpuszczalności:**\nPotwierdza, że \\(\\ce{Al(OH)3}\\) jest **nierozpuszczalny** (oznaczenie \"n\"), \\(\\ce{Zn(OH)2}\\) także - stąd oba wytrącają się jako osady po dodaniu słabej zasady (amoniaku). Tabela pomaga zrozumieć, dlaczego w pierwszym kroku powstaje osad w obu probówkach.\n\n📖 **Karta wzorów str. 12 - Potencjały i właściwości metali (kontekst ogólny):**\nCynk jest metalem tworzącym kompleksy amoniakatowe - informacja ta wynika z chemii grupy 12 układu okresowego (str. 15). Glin kompleksów z \\(\\ce{NH3}\\) nie tworzy - tworzy je dopiero z \\(\\ce{OH-}\\) (w nadmiarze NaOH).\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n**2 pkt** - za poprawne napisanie w formie jonowej skroconej dwoch rownan reakcji.\n**1 pkt** - za poprawne jedno rownanie.\n**0 pkt** - za bledne rownania (bledne wzory, wspolczynniki, forma zapisu) albo brak odpowiedzi.\n\nKlucz CKE: probowka III (bialy osad): \\(\\ce{Al^3+ + 3NH3.H2O -> Al(OH)3 v + 3NH4+}\\) (lub z \\(\\ce{3OH-}\\)); probowka I (roztworzenie osadu): \\(\\ce{Zn(OH)2 + 4NH3.H2O -> [Zn(NH3)4]^2+ + 2OH- + 4H2O}\\). Brak nawiasu kwadratowego we wzorze jonu kompleksowego nie powoduje utraty punktu.\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie mylić amoniaku z wodorotlenkiem sodu! \\(\\ce{NaOH}\\) rozpuszcza \\(\\ce{Al(OH)3}\\) (glinian - amfoteryczność), a \\(\\ce{NH3}\\) - nie. W tym zadaniu odczynnikiem jest amoniak, więc osad w probówce III **pozostaje**.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Równanie rozpuszczenia osadu to **osobna reakcja** od jego wytrącenia. Pytanie pyta o roztworzenie \\(\\ce{Zn(OH)2}\\), czyli substratem musi być \\(\\ce{Zn(OH)2}\\), nie \\(\\ce{Zn^2+}\\).\n\n> ⚠️ **Uwaga:** W kompleksie cynku liczba ligandów \\(\\ce{NH3}\\) wynosi **4** (koordynacja 4 dla Zn²⁺). Częsty błąd to napisanie 2 lub 6 cząsteczek \\(\\ce{NH3}\\).","image":"img/chemia-2019-maj-matura-rozszerzona/zad-10.2.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 2019 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 10.2. (0-2)
Podczas drugiego doświadczenia próbki roztworów z kolb I i III umieszczono
w probówkach oznaczonych tymi samymi numerami i do każdej z nich dodawano kroplami
roztwór amoniaku. Najpierw w obu probówkach wytrącił się biały osad, ale przy dodawaniu
kolejnych porcji odczynnika zaobserwowano roztworzenie się osadu w probówce I.
Napisz:
w formie jonowej skróconej równanie reakcji, w wyniku której w probówce III
wytrącił się biały osad;
w formie jonowej skróconej równanie reakcji, w wyniku której nastąpiło
roztworzenie białego osadu w probówce I.
Wypełnia
egzaminator
Nr zadania
9.1.
9.2. 10.1. 10.2.
Maks. liczba pkt
1
1
1
2
Uzyskana liczba pkt
MCH_1R
Informacja do zadań 11.-12.
W temperaturze T rozpuszczono w wodzie kwas HX. Równowagę w otrzymanym roztworze
ilustruje równanie
O
H
HX
2
⇄

\n\n

O
H3
Poniższy wykres przedstawia procentowy udział drobin znajdujących się w wodnym roztworze
kwasu HX o temperaturze T (na wykresie nie uwzględniono wody oraz jonów pochodzących
z autodysocjacji wody).

","answer_text_html":"

Zadanie 10.2. (0-2)
I. Wykorzystanie
i tworzenie informacji.
III. Opanowanie
czynności praktycznych.
IV etap edukacyjny - poziom rozszerzony

\n
  1. Metale. Zdający:
\n

7.3) analizuje i porównuje właściwości fizyczne i chemiczne
metali […].
Schemat punktowania
2 p. - za poprawne napisanie w formie jonowej skróconej dwóch równań reakcji.
1 p. - za poprawne napisanie w formie jonowej skróconej jednego równania reakcji.
0 p. - za błędne napisanie równań reakcji (błędne wzory reagentów, błędne współczynniki
stechiometryczne, niewłaściwa forma zapisu) albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
• równanie reakcji, w wyniku której w probówce III wytrącił się biały osad
3+
3
2
3
4
Al
3NH
H O
Al(OH) ( )
3NH
⋅
→
↓
lub
3+
3
2
3
4
Al
3NH
3H O
Al(OH) ( )
3NH
→
↓
lub
3+
3
Al
3OH
Al(OH) ( )
-→
↓
• równanie reakcji, w wyniku której nastąpiło roztworzenie białego osadu w probówce I
Zn(OH)2 + 4NH3·H2O → [Zn(NH3)4]2+ + 2OH - + 4H2O
lub Zn(OH)2 + 4NH3 → [Zn(NH3)4]2+ + 2OH -
Uwaga: Brak nawiasu kwadratowego we wzorze jonu kompleksowego nie powoduje utraty
punktu.

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

Poprawna odpowiedź:

\n

Wytrącenie białego osadu w probówce III (zawiera jony \\ceAl3+):

\n
\\ceAl3++3NH3*H2O−>Al(OH)3v+3NH4+
\n

Roztworzenie białego osadu w probówce I (zawiera jony \\ceZn2+):

\n
\\ceZn(OH)2+4NH3−>[Zn(NH3)4]2++2OH−
\n

Sposób 1 - analiza zachowania osadów z nadmiarem amoniaku

\n

Krok 1 - identyfikacja zawartości kolb

\n

Z opisu pierwszego doświadczenia (kontekst zadania 10.1) wnioskujemy:

\n\n

Krok 2 - wytrącenie białego osadu w probówce III

\n

Wodny roztwór amoniaku (\\ceNH3*H2O) jest słabą zasadą - dostarcza jonów \\ceOH−. Jony \\ceAl3+ reagują z nimi, tworząc biały, galaretowaty osad wodorotlenku glinu:

\n
\\ceAl3++3NH3*H2O−>Al(OH)3v+3NH4+
\n

\\ceAl(OH)3 nie rozpuszcza się w nadmiarze amoniaku - \\ceNH3 jest za słabą zasadą, żeby stworzyć kompleks z Al. Osad pozostaje.

\n

Krok 3 - wytrącenie białego osadu w probówce I

\n

Podobnie jony \\ceZn2+ reagują z małą ilością amoniaku - najpierw tworzy się biały osad wodorotlenku cynku:

\n
\\ceZn2++2NH3*H2O−>Zn(OH)2v+2NH4+
\n

Krok 4 - roztworzenie osadu w probówce I (nadmiar \\ceNH3)

\n

\\ceZn(OH)2 jest amfoteryczny i jako kwas Lewisa chętnie tworzy kompleksy z amoniną jako ligandem. Przy nadmiarze \\ceNH3 osad przechodzi do roztworu:

\n
\\ceZn(OH)2+4NH3−>[Zn(NH3)4]2++2OH−
\n

Produkt - tetraaminocynkan(II) \\ce[Zn(NH3)4]2+ - jest bezbarwnym, rozpuszczalnym kompleksem. Osad znika.

\n

Sposób 2 - weryfikacja przez bilans ładunków i atomów

\n

Reakcja glinu:

\n
\\ceAl3++3NH3*H2O−>Al(OH)3v+3NH4+
\n\n

Lewa strona: 3 N, 3×(3+1)=12 H, 3 O
Prawa strona: 3 O (w \\ceAl(OH)3), 3 N, 3+3×4=15

\n

Sprawdzam dokładniej: \\ceNH3*H2O to 1 N + 5 H + 1 O. Trzy cząsteczki = 3 N + 15 H + 3 O.
Prawa: \\ceAl(OH)3 = 3 O + 3 H; \\ce3NH4+ = 3 N + 12 H.
Razem prawa: 3 N + 15 H + 3 O ✓ Bilans zgadza się.

\n

Reakcja rozpuszczenia Zn(OH)₂:

\n
\\ceZn(OH)2+4NH3−>[Zn(NH3)4]2++2OH−
\n\n

Oba równania poprawnie zbilansowane.

\n

Wzory z karty CKE

\n

W tym zadaniu nie korzystamy z liczbowych stałych z karty wzorów.

\n

📖 Karta wzorów str. 14 - Tabela rozpuszczalności:
Potwierdza, że \\ceAl(OH)3 jest nierozpuszczalny (oznaczenie "n"), \\ceZn(OH)2 także - stąd oba wytrącają się jako osady po dodaniu słabej zasady (amoniaku). Tabela pomaga zrozumieć, dlaczego w pierwszym kroku powstaje osad w obu probówkach.

\n

📖 Karta wzorów str. 12 - Potencjały i właściwości metali (kontekst ogólny):
Cynk jest metalem tworzącym kompleksy amoniakatowe - informacja ta wynika z chemii grupy 12 układu okresowego (str. 15). Glin kompleksów z \\ceNH3 nie tworzy - tworzy je dopiero z \\ceOH− (w nadmiarze NaOH).

\n

Schemat oceniania CKE

\n

2 pkt - za poprawne napisanie w formie jonowej skroconej dwoch rownan reakcji.
1 pkt - za poprawne jedno rownanie.
0 pkt - za bledne rownania (bledne wzory, wspolczynniki, forma zapisu) albo brak odpowiedzi.

\n

Klucz CKE: probowka III (bialy osad): \\ceAl3++3NH3.H2O−>Al(OH)3v+3NH4+ (lub z \\ce3OH−); probowka I (roztworzenie osadu): \\ceZn(OH)2+4NH3.H2O−>[Zn(NH3)4]2++2OH−+4H2O. Brak nawiasu kwadratowego we wzorze jonu kompleksowego nie powoduje utraty punktu.

\n

Typowe pułapki

\n
⚠️ Uwaga: Nie mylić amoniaku z wodorotlenkiem sodu! \\ceNaOH rozpuszcza \\ceAl(OH)3 (glinian - amfoteryczność), a \\ceNH3 - nie. W tym zadaniu odczynnikiem jest amoniak, więc osad w probówce III pozostaje.
\n
⚠️ Uwaga: Równanie rozpuszczenia osadu to osobna reakcja od jego wytrącenia. Pytanie pyta o roztworzenie \\ceZn(OH)2, czyli substratem musi być \\ceZn(OH)2, nie \\ceZn2+.
\n
⚠️ Uwaga: W kompleksie cynku liczba ligandów \\ceNH3 wynosi 4 (koordynacja 4 dla Zn²⁺). Częsty błąd to napisanie 2 lub 6 cząsteczek \\ceNH3.
"}]}