{"id":"chemia-2019-maj-matura-rozszerzona/zad/20","paper_id":"chemia-2019-maj-matura-rozszerzona","number":"20","points":1,"ptype":"closed","subject":"chemia","category":"matura","year":2019,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 20. (0-1)\nDo wodnego roztworu zawierającego 0,1 mola wodorotlenku sodu dodano wodny roztwór\nzawierający 0,1 mola kwasu etanowego (octowego). Następnie w mieszaninie poreakcyjnej\nzanurzono żółty uniwersalny papierek wskaźnikowy.\nDokończ poniższe zdanie. Wybierz i zaznacz odpowiedź A, B albo C i jej uzasadnienie 1.,\n2., 3. albo 4.\nUniwersalny papierek wskaźnikowy\nA.\nprzyjął niebieskie\nzabarwienie,\nponieważ\n1.\nużyto nadmiaru zasady.\n2.\netanian (octan) sodu ulega hydrolizie\nkationowej.\nB.\nnie zmienił\nzabarwienia,\n3.\netanian (octan) sodu ulega hydrolizie\nanionowej.\nC.\nprzyjął czerwone\nzabarwienie,\n4.\notrzymano roztwór o odczynie obojętnym.\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n18.1. 18.2. 18.3.\n19.\n20.\nMaks. liczba pkt\n1\n1\n2\n1\n1\nUzyskana liczba pkt\npył cynkowy\nCH3COOH (aq)\npył cynkowy\nHCl (aq)\nII\nI\nMCH_1R","answer":null,"answer_text":"Zadanie 20. (0-1)\nI. Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nIII. Opanowanie\nczynności\npraktycznych.\nIII etap edukacyjny\n6. Kwasy i zasady. Zdający:\n6.6) wskazuje na zastosowania wskaźników ([…] wskaźnika\nuniwersalnego)[…].\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.\nZdający:\n5.8) uzasadnia […] przyczynę […] odczynu niektórych\nroztworów soli (hydroliza).\n1. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający:\n1.5) dokonuje interpretacji jakościowej i ilościowej równania\nreakcji w ujęciu molowym […].\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne dokończenie zdania.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub niepoprawną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nA3","solution":"## Poprawna odpowiedź: **A3**\n\nPapierek przyjął **niebieskie** zabarwienie, ponieważ etanian (octan) sodu ulega **hydrolizie anionowej**.\n\n## Sposób 1 - Reakcja zobojętniania + hydroliza produktu\n\n**Krok 1: Co dzieje się po zmieszaniu roztworów?**\n\nMamy równomolowe ilości mocnej zasady i słabego kwasu:\n\n\\[\\ce{NaOH + CH3COOH -> CH3COONa + H2O}\\]\n\nStechiometria 1:1, oba reagenty po 0,1 mol - **reakcja przebiega całkowicie**, nie ma nadmiaru żadnego z nich. W roztworze powstaje wyłącznie **etanian sodu** (\\ce{CH3COONa}).\n\n**Krok 2: Czy etanian sodu jest obojętny?**\n\n\\ce{CH3COONa} to sól mocnej zasady (NaOH) i **słabego kwasu** (\\ce{CH3COOH}).\n\n- Kation \\ce{Na+} pochodzi z mocnej zasady → **nie ulega hydrolizie**\n- Anion \\ce{CH3COO-} pochodzi ze słabego kwasu → **ulega hydrolizie anionowej**\n\n\\[\\ce{CH3COO- + H2O <=> CH3COOH + OH-}\\]\n\n**Krok 3: Jaki odczyn ma roztwór?**\n\nHydroliza anionowa wytwarza jony \\ce{OH-}, więc \\([\\ce{OH-}] > [\\ce{H+}]\\) → pH > 7 → **odczyn zasadowy**.\n\n**Krok 4: Jak reaguje papierek?**\n\nŻółty papierek uniwersalny:\n- w środowisku kwasowym → czerwony\n- w środowisku obojętnym → żółty (bez zmiany)\n- w środowisku zasadowym → **niebieski** ✓\n\n**Wynik:** Papierek przyjął barwę niebieską - odpowiedź **A**, uzasadnienie **3**.\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez porównanie pKa i pH hydrolizatu\n\nDla roztworu soli słabego kwasu i mocnej zasady pH obliczamy ze wzoru:\n\n\\[\\text{pH} = 7 + \\frac{1}{2}(\\text{p}K_a + \\log c)\\]\n\nDla \\ce{CH3COOH}: \\(\\text{p}K_a = 4{,}75\\) (z karty wzorów), stężenie \\(c > 0\\).\n\n\\[\\text{pH} = 7 + \\frac{1}{2}(4{,}75 + \\log c) > 7\\]\n\nNiezależnie od stężenia (bo \\(\\log c\\) nie obniży sumy \\(7 + \\frac{4{,}75}{2} = 9{,}375\\) poniżej 7 przy rozsądnym rozcieńczeniu) - pH **zawsze > 7**.\n\nOdczyn zasadowy → papierek **niebieski** ✓ - wynik zgodny z Metodą 1.\n\n## Wzory z karty CKE\n\n📖 **Karta wzorów str. 9 - Stałe dysocjacji kwasów:**\n\\(\\text{p}K_a(\\ce{CH3COOH}) = 4{,}75\\)\nPozwala oszacować pH hydrolizatu - konieczne do oceny zasadowości roztworu octanu sodu.\n\n📖 **Karta wzorów str. 11 - Wskaźniki kwasowo-zasadowe:**\nUniwersalny papierek wskaźnikowy - żółty w pH ≈ 7, niebieski przy pH > 8.\nOctan sodu daje pH ≈ 8,9 (dla typowych stężeń maturalnych) → jednoznacznie niebieski.\n\n## Dlaczego inne odpowiedzi są błędne\n\n| Wariant | Błąd |\n| **B + 4** (bez zmiany, odczyn obojętny) | Tylko sól mocnego kwasu i mocnej zasady (np. NaCl) daje pH = 7. Tu sól pochodzi ze słabego kwasu - hydroliza anionowa zawsze przesuwa pH w górę. |\n| **C + 2** (czerwony, hydroliza kationowa) | Hydroliza kationowa zachodziłaby, gdyby sól pochodziła od słabej zasady (np. \\ce{NH4+}). \\ce{Na+} jest z mocnej zasady - **nie hydrolizuje**. Poza tym środowisko kwaśne dałoby kolor czerwony, a nie niebieski. |\n| **A + 1** (niebieski, nadmiar zasady) | Użyliśmy dokładnie równomolowych ilości - **żadnego nadmiaru zasady nie ma**. Niebieski kolor wynika z hydrolizy, nie z resztek NaOH. |\n| **A + 2** (niebieski, hydroliza kationowa) | Kolor wskaznika jest poprawny, ale uzasadnienie błędne - hydroliza kationowa dotyczy kationów słabych zasad, a nie \\ce{Na+}. |\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n**1 pkt** - za poprawne dokonczenie zdania.\n**0 pkt** - za odpowiedz niepelna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi.\n\nKlucz CKE: **A3**.\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Równomolowe ilości reagentów ≠ odczyn obojętny! To prawda tylko dla soli **mocny kwas + mocna zasada**. Sól słabego kwasu zawsze da odczyn zasadowy.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Hydroliza **anionowa** (anion reaguje z wodą) ≠ **kationowa** (kation reaguje z wodą). Tu mamy \\ce{CH3COO-} - to **anion** - więc to hydroliza **anionowa**, opcja 3, nie 2.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Żółty papierek wskaźnikowy w roztworze zasadowym **robi się niebieski**, nie zielony. Nie myl z skalą barw wskaźnika uniwersalnego (roztwór) - papierek ma uproszczoną skalę trójkolorową.","image":"img/chemia-2019-maj-matura-rozszerzona/zad-20.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 2019 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 20. (0-1)
Do wodnego roztworu zawierającego 0,1 mola wodorotlenku sodu dodano wodny roztwór
zawierający 0,1 mola kwasu etanowego (octowego). Następnie w mieszaninie poreakcyjnej
zanurzono żółty uniwersalny papierek wskaźnikowy.
Dokończ poniższe zdanie. Wybierz i zaznacz odpowiedź A, B albo C i jej uzasadnienie 1.,
2., 3. albo 4.
Uniwersalny papierek wskaźnikowy
A.
przyjął niebieskie
zabarwienie,
ponieważ
1.
użyto nadmiaru zasady.
2.
etanian (octan) sodu ulega hydrolizie
kationowej.
B.
nie zmienił
zabarwienia,
3.
etanian (octan) sodu ulega hydrolizie
anionowej.
C.
przyjął czerwone
zabarwienie,
4.
otrzymano roztwór o odczynie obojętnym.
Wypełnia
egzaminator
Nr zadania
18.1. 18.2. 18.3.
19.
20.
Maks. liczba pkt
1
1
2
1
1
Uzyskana liczba pkt
pył cynkowy
CH3COOH (aq)
pył cynkowy
HCl (aq)
II
I
MCH_1R

","answer_text_html":"

Zadanie 20. (0-1)
I. Wykorzystanie
i tworzenie informacji.
III. Opanowanie
czynności
praktycznych.
III etap edukacyjny

\n
  1. Kwasy i zasady. Zdający:
\n

6.6) wskazuje na zastosowania wskaźników ([…] wskaźnika
uniwersalnego)[…].
IV etap edukacyjny - poziom rozszerzony

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

Zdający:
5.8) uzasadnia […] przyczynę […] odczynu niektórych
roztworów soli (hydroliza).

\n
  1. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający:
\n

1.5) dokonuje interpretacji jakościowej i ilościowej równania
reakcji w ujęciu molowym […].
Schemat punktowania
1 p. - za poprawne dokończenie zdania.
0 p. - za odpowiedź niepełną lub niepoprawną albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
A3

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

Poprawna odpowiedź: A3

\n

Papierek przyjął niebieskie zabarwienie, ponieważ etanian (octan) sodu ulega hydrolizie anionowej.

\n

Sposób 1 - Reakcja zobojętniania + hydroliza produktu

\n

Krok 1: Co dzieje się po zmieszaniu roztworów?

\n

Mamy równomolowe ilości mocnej zasady i słabego kwasu:

\n
\\ceNaOH+CH3COOH−>CH3COONa+H2O
\n

Stechiometria 1:1, oba reagenty po 0,1 mol - reakcja przebiega całkowicie, nie ma nadmiaru żadnego z nich. W roztworze powstaje wyłącznie etanian sodu (\\ce{CH3COONa}).

\n

Krok 2: Czy etanian sodu jest obojętny?

\n

\\ce{CH3COONa} to sól mocnej zasady (NaOH) i słabego kwasu (\\ce{CH3COOH}).

\n\n
\\ceCH3COO−+H2O<=>CH3COOH+OH−
\n

Krok 3: Jaki odczyn ma roztwór?

\n

Hydroliza anionowa wytwarza jony \\ce{OH-}, więc [\\ceOH−]>[\\ceH+] → pH > 7 → odczyn zasadowy.

\n

Krok 4: Jak reaguje papierek?

\n

Żółty papierek uniwersalny:

\n\n

Wynik: Papierek przyjął barwę niebieską - odpowiedź A, uzasadnienie 3.

\n

Sposób 2 - Weryfikacja przez porównanie pKa i pH hydrolizatu

\n

Dla roztworu soli słabego kwasu i mocnej zasady pH obliczamy ze wzoru:

\n
pH=7+12(pKa+logc)
\n

Dla \\ce{CH3COOH}: pKa=4,75 (z karty wzorów), stężenie c>0.

\n
pH=7+12(4,75+logc)>7
\n

Niezależnie od stężenia (bo logc nie obniży sumy 7+4,752=9,375 poniżej 7 przy rozsądnym rozcieńczeniu) - pH zawsze > 7.

\n

Odczyn zasadowy → papierek niebieski ✓ - wynik zgodny z Metodą 1.

\n

Wzory z karty CKE

\n

📖 Karta wzorów str. 9 - Stałe dysocjacji kwasów:
pKa(\\ceCH3COOH)=4,75
Pozwala oszacować pH hydrolizatu - konieczne do oceny zasadowości roztworu octanu sodu.

\n

📖 Karta wzorów str. 11 - Wskaźniki kwasowo-zasadowe:
Uniwersalny papierek wskaźnikowy - żółty w pH ≈ 7, niebieski przy pH > 8.
Octan sodu daje pH ≈ 8,9 (dla typowych stężeń maturalnych) → jednoznacznie niebieski.

\n

Dlaczego inne odpowiedzi są błędne

\n

| Wariant | Błąd |
| B + 4 (bez zmiany, odczyn obojętny) | Tylko sól mocnego kwasu i mocnej zasady (np. NaCl) daje pH = 7. Tu sól pochodzi ze słabego kwasu - hydroliza anionowa zawsze przesuwa pH w górę. |
| C + 2 (czerwony, hydroliza kationowa) | Hydroliza kationowa zachodziłaby, gdyby sól pochodziła od słabej zasady (np. \\ce{NH4+}). \\ce{Na+} jest z mocnej zasady - nie hydrolizuje. Poza tym środowisko kwaśne dałoby kolor czerwony, a nie niebieski. |
| A + 1 (niebieski, nadmiar zasady) | Użyliśmy dokładnie równomolowych ilości - żadnego nadmiaru zasady nie ma. Niebieski kolor wynika z hydrolizy, nie z resztek NaOH. |
| A + 2 (niebieski, hydroliza kationowa) | Kolor wskaznika jest poprawny, ale uzasadnienie błędne - hydroliza kationowa dotyczy kationów słabych zasad, a nie \\ce{Na+}. |

\n

Schemat oceniania CKE

\n

1 pkt - za poprawne dokonczenie zdania.
0 pkt - za odpowiedz niepelna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi.

\n

Klucz CKE: A3.

\n

Typowe pułapki

\n
⚠️ Uwaga: Równomolowe ilości reagentów ≠ odczyn obojętny! To prawda tylko dla soli mocny kwas + mocna zasada. Sól słabego kwasu zawsze da odczyn zasadowy.
\n
⚠️ Uwaga: Hydroliza anionowa (anion reaguje z wodą) ≠ kationowa (kation reaguje z wodą). Tu mamy \\ce{CH3COO-} - to anion - więc to hydroliza anionowa, opcja 3, nie 2.
\n
⚠️ Uwaga: Żółty papierek wskaźnikowy w roztworze zasadowym robi się niebieski, nie zielony. Nie myl z skalą barw wskaźnika uniwersalnego (roztwór) - papierek ma uproszczoną skalę trójkolorową.
"}]}