{"id":"chemia-2019-maj-matura-rozszerzona/zad/34","paper_id":"chemia-2019-maj-matura-rozszerzona","number":"34","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2019,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 34. (0-1)\nPodaj, jaką funkcję (utleniacza czy reduktora) pełni jod w reakcji z kwasem\naskorbinowym. Napisz, na jaki kolor zabarwi się mieszanina reakcyjna w punkcie\nkońcowym miareczkowania.\nJod w reakcji z kwasem pełni funkcję\nPod wpływem jodu skrobia zabarwi się na","answer":null,"answer_text":"Zadanie 34. (0-1)\nI. Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nII. Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania\nproblemów.\nIII. Opanowanie czynności\npraktycznych.\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\ni redukcji w podanej reakcji redoks.\n16. Cukry. Zdający:\n16.10) planuje […] doświadczenie pozwalające stwierdzić\nobecność skrobi […].\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne podanie funkcji jodu oraz poprawne podanie barwy wskaźnika.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub niepoprawną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nJod w reakcji z kwasem pełni funkcję utleniacza.\nPod wpływem jodu skrobia zabarwi się na ciemnoniebiesko lub niebiesko lub granatowo\nlub czarno.\nUwaga: Barwa: fioletowa lub ciemnofioletowa, lub fioletowogranatowa, lub inna wskazująca\nna fioletowy odcień jest błędna.","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\n**Jod pełni funkcję utleniacza.** Pod wpływem jodu skrobia (użyta jako wskaźnik) zabarwia się na **ciemnoniebiesko (granatowo / czarno)** - od kompleksu jodu ze skrobią. Uwaga: barwa fioletowa i jej odcienie są wg klucza CKE błędne.\n\n## Sposób 1 - Analiza zmian stopnia utlenienia\n\n**Krok 1: Napisz równanie reakcji.**\n\nKwas askorbinowy (\\ce{C6H8O6}, witamina C) reaguje z jodem:\n\n\\[\\ce{C6H8O6 + I2 -> C6H6O6 + 2HI}\\]\n\nKwas askorbinowy traci dwa atomy wodoru (utlenia się do kwasu dehydroaskorbinowego \\ce{C6H6O6}).\n\n**Krok 2: Wyznacz stopnie utlenienia jodu.**\n\n- Jod w \\ce{I2}: stopień utlenienia **0**\n- Jod w \\ce{HI}: stopień utlenienia **-1**\n\nJod *obniża* stopień utlenienia: \\(0 \\to -1\\) - to oznacza **redukcję**.\n\n**Krok 3: Skoro jod ulega redukcji → jest utleniaczem.**\n\nJednocześnie kwas askorbinowy traci elektrony (utlenia się) → pełni funkcję **reduktora**.\n\n| Substancja | Przemiana | Funkcja |\n| \\(\\ce{I2}\\) | \\(0 \\to -1\\) (redukcja) | **utleniacz** |\n| \\(\\ce{C6H8O6}\\) | utlenia się | reduktor |\n\n**Krok 4: Kolor w punkcie końcowym miareczkowania.**\n\nW jodometrii jako wskaźnik stosuje się **skrobię**. Podczas miareczkowania jod reaguje z kwasem askorbinowym i jest na bieżąco zużywany - roztwór pozostaje bezbarwny. W momencie, gdy **cały kwas askorbinowy zostanie utleniony**, pierwsza nadmiarowa kropla roztworu \\ce{I2} tworzy ze skrobią kompleks inkluzyjny (polijodan wewnątrz helisy amylozy) - pojawia się **intensywne granatowe (ciemnoniebieskie) zabarwienie**, które nie zanika przez ≥ 30 sekund. To jest punkt końcowy.\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez bilans elektronów\n\nSprawdzamy, czy bilans elektronowy jest zachowany:\n\n**Redukcja jodu** (utleniacz przyjmuje elektrony):\n\\[\\ce{I2 + 2e- -> 2I-}\\]\nJeden mol \\ce{I2} przyjmuje **2 elektrony**.\n\n**Utlenianie kwasu askorbinowego** (reduktor oddaje elektrony):\n\\[\\ce{C6H8O6 -> C6H6O6 + 2H+ + 2e-}\\]\nJeden mol kwasu askorbinowego oddaje **2 elektrony**.\n\nBilans elektronowy: \\(2e^- = 2e^-\\) ✓\n\nStosunek molowy **1 : 1** (\\(\\ce{C6H8O6} : \\ce{I2}\\)) - spójne z równaniem sumarycznym. Jod jako przyjmujący elektrony = **utleniacz**. Potwierdzono.\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu **nie używamy konkretnych liczbowych wartości z karty wzorów** - wystarczy znajomość reguł ustalania stopni utlenienia i definicji utleniacza/reduktora.\n\n📖 **Karta wzorów str. 12 - Potencjały standardowe redukcji:**\nWarto wiedzieć (kontekst szerszy), że \\(E°(\\ce{I2/I-}) = +0{,}536 \\text{ V}\\) - wartość dodatnia potwierdza, że \\ce{I2} chętnie ulega redukcji, czyli działa jako utleniacz.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n**1 pkt** - za poprawne podanie funkcji jodu oraz barwy wskaznika.\n**0 pkt** - za odpowiedz niepelna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi.\n\nKlucz CKE: jod pelni funkcje **utleniacza**; skrobia zabarwia sie na **ciemnoniebiesko / niebiesko / granatowo / czarno**. Barwa fioletowa (i jej odcienie) jest bledna.\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Intuicja podpowiada: \"jod jest aktywny, więc utlenia się\" - to błąd! Jod *utlenia* kwas askorbinowy, a sam *ulega redukcji*. Utleniacz to ten, kto PRZYJMUJE elektrony (i sam się redukuje).\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Skrobia nie zmienia koloru podczas miareczkowania, dopóki jest jeszcze kwas askorbinowy - roztwór jest bezbarwny (lub lekko żółty od śladu \\ce{I2}). Granat pojawia się dopiero przy **nadmiarze** \\ce{I2} po przereagowaniu całego reduktora.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Wg klucza CKE akceptowane barwy to **ciemnoniebieska / niebieska / granatowa / czarna**. Barwa **fioletowa** (i jej odcienie: ciemnofioletowa, fioletowogranatowa) jest **błędna** - pamiętaj o tym, opisując zabarwienie kompleksu jod-skrobia.","image":"img/chemia-2019-maj-matura-rozszerzona/zad-34.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":21,"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":"<p>Zadanie 34. (0-1)<br>Podaj, jaką funkcję (utleniacza czy reduktora) pełni jod w reakcji z kwasem<br>askorbinowym. Napisz, na jaki kolor zabarwi się mieszanina reakcyjna w punkcie<br>końcowym miareczkowania.<br>Jod w reakcji z kwasem pełni funkcję<br>Pod wpływem jodu skrobia zabarwi się na</p>","answer_text_html":"<p>Zadanie 34. (0-1)<br>I. Wykorzystanie<br>i tworzenie informacji.<br>II. Rozumowanie<br>i zastosowanie nabytej<br>wiedzy do rozwiązywania<br>problemów.<br>III. Opanowanie czynności<br>praktycznych.<br>IV etap edukacyjny - poziom rozszerzony</p>\n<ol><li>Reakcje utleniania i redukcji. Zdający:</li></ol>\n<p>6.1) wykazuje się znajomością i rozumieniem pojęć: stopień<br>utlenienia, utleniacz, reduktor, utlenianie, redukcja.<br>6.3) wskazuje utleniacz, reduktor, proces utleniania<br>i redukcji w podanej reakcji redoks.</p>\n<ol><li>Cukry. Zdający:</li></ol>\n<p>16.10) planuje […] doświadczenie pozwalające stwierdzić<br>obecność skrobi […].<br>Schemat punktowania<br>1 p. - za poprawne podanie funkcji jodu oraz poprawne podanie barwy wskaźnika.<br>0 p. - za odpowiedź niepełną lub niepoprawną albo brak odpowiedzi.<br>Poprawna odpowiedź<br>Jod w reakcji z kwasem pełni funkcję utleniacza.<br>Pod wpływem jodu skrobia zabarwi się na ciemnoniebiesko lub niebiesko lub granatowo<br>lub czarno.<br>Uwaga: Barwa: fioletowa lub ciemnofioletowa, lub fioletowogranatowa, lub inna wskazująca<br>na fioletowy odcień jest błędna.</p>","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź</h4>\n<p><strong>Jod pełni funkcję utleniacza.</strong> Pod wpływem jodu skrobia (użyta jako wskaźnik) zabarwia się na <strong>ciemnoniebiesko (granatowo / czarno)</strong> - od kompleksu jodu ze skrobią. Uwaga: barwa fioletowa i jej odcienie są wg klucza CKE błędne.</p>\n<h4>Sposób 1 - Analiza zmian stopnia utlenienia</h4>\n<p><strong>Krok 1: Napisz równanie reakcji.</strong></p>\n<p>Kwas askorbinowy (\\ce{C6H8O6}, witamina C) reaguje z jodem:</p>\n<div class=\"math-block\"><math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"block\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>C</mi><mn>6</mn><mi>H</mi><mn>8</mn><mi>O</mi><mn>6</mn><mo>&#x0002B;</mo><mi>I</mi><mn>2</mn><mo>&#x02212;</mo><mo>&#x0003E;</mo><mi>C</mi><mn>6</mn><mi>H</mi><mn>6</mn><mi>O</mi><mn>6</mn><mo>&#x0002B;</mo><mn>2</mn><mi>H</mi><mi>I</mi></mrow></mrow></math></div>\n<p>Kwas askorbinowy traci dwa atomy wodoru (utlenia się do kwasu dehydroaskorbinowego \\ce{C6H6O6}).</p>\n<p><strong>Krok 2: Wyznacz stopnie utlenienia jodu.</strong></p>\n<ul><li>Jod w \\ce{I2}: stopień utlenienia <strong>0</strong></li><li>Jod w \\ce{HI}: stopień utlenienia <strong>-1</strong></li></ul>\n<p>Jod <em>obniża</em> stopień utlenienia: <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mn>0</mn><mo>&#x02192;</mo><mo>&#x02212;</mo><mn>1</mn></mrow></math> - to oznacza <strong>redukcję</strong>.</p>\n<p><strong>Krok 3: Skoro jod ulega redukcji → jest utleniaczem.</strong></p>\n<p>Jednocześnie kwas askorbinowy traci elektrony (utlenia się) → pełni funkcję <strong>reduktora</strong>.</p>\n<p>| Substancja | Przemiana | Funkcja |<br>| <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>I</mi><mn>2</mn></mrow></mrow></math> | <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mn>0</mn><mo>&#x02192;</mo><mo>&#x02212;</mo><mn>1</mn></mrow></math> (redukcja) | <strong>utleniacz</strong> |<br>| <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>C</mi><mn>6</mn><mi>H</mi><mn>8</mn><mi>O</mi><mn>6</mn></mrow></mrow></math> | utlenia się | reduktor |</p>\n<p><strong>Krok 4: Kolor w punkcie końcowym miareczkowania.</strong></p>\n<p>W jodometrii jako wskaźnik stosuje się <strong>skrobię</strong>. Podczas miareczkowania jod reaguje z kwasem askorbinowym i jest na bieżąco zużywany - roztwór pozostaje bezbarwny. W momencie, gdy <strong>cały kwas askorbinowy zostanie utleniony</strong>, pierwsza nadmiarowa kropla roztworu \\ce{I2} tworzy ze skrobią kompleks inkluzyjny (polijodan wewnątrz helisy amylozy) - pojawia się <strong>intensywne granatowe (ciemnoniebieskie) zabarwienie</strong>, które nie zanika przez ≥ 30 sekund. To jest punkt końcowy.</p>\n<h4>Sposób 2 - Weryfikacja przez bilans elektronów</h4>\n<p>Sprawdzamy, czy bilans elektronowy jest zachowany:</p>\n<p><strong>Redukcja jodu</strong> (utleniacz przyjmuje elektrony):</p>\n<div class=\"math-block\"><math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"block\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>I</mi><mn>2</mn><mo>&#x0002B;</mo><mn>2</mn><mi>e</mi><mo>&#x02212;</mo><mo>&#x02212;</mo><mo>&#x0003E;</mo><mn>2</mn><mi>I</mi><mo>&#x02212;</mo></mrow></mrow></math></div>\n<p>Jeden mol \\ce{I2} przyjmuje <strong>2 elektrony</strong>.</p>\n<p><strong>Utlenianie kwasu askorbinowego</strong> (reduktor oddaje elektrony):</p>\n<div class=\"math-block\"><math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"block\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>C</mi><mn>6</mn><mi>H</mi><mn>8</mn><mi>O</mi><mn>6</mn><mo>&#x02212;</mo><mo>&#x0003E;</mo><mi>C</mi><mn>6</mn><mi>H</mi><mn>6</mn><mi>O</mi><mn>6</mn><mo>&#x0002B;</mo><mn>2</mn><mi>H</mi><mo>&#x0002B;</mo><mo>&#x0002B;</mo><mn>2</mn><mi>e</mi><mo>&#x02212;</mo></mrow></mrow></math></div>\n<p>Jeden mol kwasu askorbinowego oddaje <strong>2 elektrony</strong>.</p>\n<p>Bilans elektronowy: <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mn>2</mn><msup><mi>e</mi><mo>&#x02212;</mo></msup><mo>&#x0003D;</mo><mn>2</mn><msup><mi>e</mi><mo>&#x02212;</mo></msup></mrow></math> ✓</p>\n<p>Stosunek molowy <strong>1 : 1</strong> (<math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>C</mi><mn>6</mn><mi>H</mi><mn>8</mn><mi>O</mi><mn>6</mn></mrow><mi>:</mi><mi>\\ce</mi><mrow><mi>I</mi><mn>2</mn></mrow></mrow></math>) - spójne z równaniem sumarycznym. Jod jako przyjmujący elektrony = <strong>utleniacz</strong>. Potwierdzono.</p>\n<h4>Wzory z karty CKE</h4>\n<p>W tym zadaniu <strong>nie używamy konkretnych liczbowych wartości z karty wzorów</strong> - wystarczy znajomość reguł ustalania stopni utlenienia i definicji utleniacza/reduktora.</p>\n<p>📖 <strong>Karta wzorów str. 12 - Potencjały standardowe redukcji:</strong><br>Warto wiedzieć (kontekst szerszy), że <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>E</mi><mi>°</mi><mo stretchy=\"false\">&#x00028;</mo><mi>\\ce</mi><mrow><mi>I</mi><mn>2</mn><mo>&#x0002F;</mo><mi>I</mi><mo>&#x02212;</mo></mrow><mo stretchy=\"false\">&#x00029;</mo><mo>&#x0003D;</mo><mo>&#x0002B;</mo><mn>0</mn><mrow><mo>&#x0002C;</mo></mrow><mn>536</mn><mtext>&#x000A0;V</mtext></mrow></math> - wartość dodatnia potwierdza, że \\ce{I2} chętnie ulega redukcji, czyli działa jako utleniacz.</p>\n<h4>Schemat oceniania CKE</h4>\n<p><strong>1 pkt</strong> - za poprawne podanie funkcji jodu oraz barwy wskaznika.<br><strong>0 pkt</strong> - za odpowiedz niepelna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi.</p>\n<p>Klucz CKE: jod pelni funkcje <strong>utleniacza</strong>; skrobia zabarwia sie na <strong>ciemnoniebiesko / niebiesko / granatowo / czarno</strong>. Barwa fioletowa (i jej odcienie) jest bledna.</p>\n<h4>Typowe pułapki</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Intuicja podpowiada: &quot;jod jest aktywny, więc utlenia się&quot; - to błąd! Jod <em>utlenia</em> kwas askorbinowy, a sam <em>ulega redukcji</em>. Utleniacz to ten, kto PRZYJMUJE elektrony (i sam się redukuje).</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Skrobia nie zmienia koloru podczas miareczkowania, dopóki jest jeszcze kwas askorbinowy - roztwór jest bezbarwny (lub lekko żółty od śladu \\ce{I2}). Granat pojawia się dopiero przy <strong>nadmiarze</strong> \\ce{I2} po przereagowaniu całego reduktora.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Wg klucza CKE akceptowane barwy to <strong>ciemnoniebieska / niebieska / granatowa / czarna</strong>. Barwa <strong>fioletowa</strong> (i jej odcienie: ciemnofioletowa, fioletowogranatowa) jest <strong>błędna</strong> - pamiętaj o tym, opisując zabarwienie kompleksu jod-skrobia.</blockquote>"}]}