{"id":"chemia-2019-maj-matura-rozszerzona/zad/36.1","paper_id":"chemia-2019-maj-matura-rozszerzona","number":"36.1","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2019,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 36.1. (0-1)\nOpisz zmiany możliwe do zaobserwowania podczas przebiegu doświadczenia. Uzupełnij\nponiższą tabelę.\nprzed dodaniem HCl (aq)\npo zajściu reakcji\nBarwa roztworu w probówce\nBarwa papierka jodoskrobiowego\nbiała","answer":null,"answer_text":"Zadanie 36.1. (0-1)\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne uzupełnienie tabeli.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub niepoprawną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nprzed dodaniem HCl (aq)\npo zajściu reakcji\nBarwa roztworu w probówce\nfioletowa\nbezbarwna\nBarwa papierka jodoskrobiowego\nbiała\nciemnoniebieska lub\nniebieska lub granatowa\nlub czarna\nUwaga:\nBarwa\npapierka\njodoskrobiowego:\nfioletowa\nlub\nciemnofioletowa,\nlub\nfioletowogranatowa, lub inna wskazująca na fioletowy odcień jest błędna.","solution":"## Poprawna odpowiedź: Uzupełniona tabela\n\n| | przed dodaniem HCl(aq) | po zajściu reakcji |\n| Barwa roztworu w probówce | fioletowa | bezbarwna (lub bladoróżowa) |\n| Barwa papierka jodoskrobiowego | bez zmian (biała) | granatowa (niebiesko-czarna) |\n\n## Sposób 1 - analiza produktów reakcji KMnO₄ z HCl\n\n**Identyfikacja reagentów:**\nZadanie dotyczy typowego doświadczenia CKE - dodanie stężonego \\ce{HCl}(aq) do roztworu \\ce{KMnO4}. Papierek jodoskrobiowy jest wskaźnikiem na gazy utleniające (szczególnie \\ce{Cl2}).\n\n**Krok 1 - stan przed dodaniem HCl:**\n- Roztwór \\ce{KMnO4} jest **fioletowy** (charakterystyczna barwa jonu \\ce{MnO4-})\n- Papierek jodoskrobiowy: bez zmian - nie ma jeszcze gazu utleniającego ponad roztworem\n\n**Krok 2 - reakcja redoks po dodaniu HCl:**\n\n\\[\n\\ce{2KMnO4 + 16HCl -> 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 ^ + 8H2O}\n\\]\n\n- \\ce{Mn} redukuje się z \\(+7\\) do \\(+2\\) (\\ce{MnCl2} - bladoróżowy, praktycznie bezbarwny w rozcieńczeniu)\n- \\ce{Cl-} utlenia się z \\(-1\\) do \\(0\\) (wydziela się \\ce{Cl2} jako gaz)\n\n**Krok 3 - barwa roztworu po reakcji:**\nJon \\ce{MnO4-} (fioletowy) zostaje zredukowany do \\ce{Mn^2+} (bezbarwny/bladoróżowy) → roztwór staje się **bezbarwny**.\n\n**Krok 4 - działanie na papierek jodoskrobiowy:**\nWydzielający się \\ce{Cl2} jest silnym utleniaczem. Reaguje z \\ce{KI} zawartym w papierku:\n\n\\[\n\\ce{Cl2 + 2KI -> 2KCl + I2}\n\\]\n\nWydzielony \\ce{I2} tworzy kompleks z krochmalem:\n\n\\[\n\\ce{I2 + skrobia -> granatowy kompleks}\n\\]\n\n→ Papierek zmienia barwę na **granatową (niebiesko-czarną)**.\n\n## Sposób 2 - weryfikacja przez bilans redoks (sprawdzenie, czy HCl może pełnić rolę reduktora)\n\n**Sprawdzamy możliwość utlenienia \\ce{Cl-} przez \\ce{MnO4-} w środowisku kwasowym:**\n\nPółreakcja redukcji (Mn):\n\\[\n\\ce{MnO4- + 8H+ + 5e- -> Mn^2+ + 4H2O} \\quad E° = +1{,}51 \\text{ V}\n\\]\n\nPółreakcja utlenienia (Cl):\n\\[\n\\ce{2Cl- -> Cl2 + 2e-} \\quad E° = -1{,}36 \\text{ V}\n\\]\n\nSEM ogniwa: \\(E°_{ogniwa} = 1{,}51 - 1{,}36 = +0{,}15 \\text{ V} > 0\\) → reakcja jest **termodynamicznie możliwa** ✓\n\nTo potwierdza, że \\ce{Cl2} rzeczywiście się wydziela i może zabarwić papierek jodoskrobiowy.\n\n## Wzory z karty CKE\n\n> 📖 **Karta wzorów str. 12 - Potencjały standardowe redukcji:**\n> \\(E°(\\ce{MnO4-/Mn^2+}) = +1{,}51 \\text{ V}\\) (środowisko kwasowe)\n> \\(E°(\\ce{Cl2/Cl-}) = +1{,}36 \\text{ V}\\)\n> Na podstawie porównania potencjałów potwierdzamy, że \\ce{KMnO4} jest wystarczająco silnym utleniaczem, by utlenić \\ce{Cl-} do \\ce{Cl2}.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n**1 pkt** - za poprawne uzupelnienie tabeli.\n**0 pkt** - za odpowiedz niepelna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi.\n\nKlucz CKE: barwa roztworu - przed dodaniem HCl **fioletowa**, po reakcji **bezbarwna**; barwa papierka jodoskrobiowego - przed **biala**, po reakcji **ciemnoniebieska/niebieska/granatowa/czarna** (barwa fioletowa jest bledna).\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Papierek jodoskrobiowy to NIE jest papierek na jod - wykrywa **gazy utleniające** (tu: \\ce{Cl2}), które wydzielają \\ce{I2} z \\ce{KI} zawartego w papierku. Barwa pochodzi od kompleksu \\ce{I2}-skrobia, nie od samego chloru.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** \\ce{MnCl2} w roztworze wodnym jest praktycznie bezbarwny lub bladoróżowy - nie pomyl z \\ce{MnO2} (brunatny osad), który wytrącałby się w środowisku słabokwasowym. Tutaj mamy stężony \\ce{HCl}, więc środowisko jest silnie kwasowe → produkt to \\ce{Mn^2+}, nie \\ce{MnO2}.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Przed dodaniem \\ce{HCl} papierek jest biały i nie zmienia barwy - pamiętaj wpisać \"bez zmian\", bo to też jest część obserwacji!","image":"img/chemia-2019-maj-matura-rozszerzona/zad-36.1.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":22,"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 36.1. (0-1)
Opisz zmiany możliwe do zaobserwowania podczas przebiegu doświadczenia. Uzupełnij
poniższą tabelę.
przed dodaniem HCl (aq)
po zajściu reakcji
Barwa roztworu w probówce
Barwa papierka jodoskrobiowego
biała

","answer_text_html":"

Zadanie 36.1. (0-1)
Schemat punktowania
1 p. - za poprawne uzupełnienie tabeli.
0 p. - za odpowiedź niepełną lub niepoprawną albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
przed dodaniem HCl (aq)
po zajściu reakcji
Barwa roztworu w probówce
fioletowa
bezbarwna
Barwa papierka jodoskrobiowego
biała
ciemnoniebieska lub
niebieska lub granatowa
lub czarna
Uwaga:
Barwa
papierka
jodoskrobiowego:
fioletowa
lub
ciemnofioletowa,
lub
fioletowogranatowa, lub inna wskazująca na fioletowy odcień jest błędna.

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

Poprawna odpowiedź: Uzupełniona tabela

\n

| | przed dodaniem HCl(aq) | po zajściu reakcji |
| Barwa roztworu w probówce | fioletowa | bezbarwna (lub bladoróżowa) |
| Barwa papierka jodoskrobiowego | bez zmian (biała) | granatowa (niebiesko-czarna) |

\n

Sposób 1 - analiza produktów reakcji KMnO₄ z HCl

\n

Identyfikacja reagentów:
Zadanie dotyczy typowego doświadczenia CKE - dodanie stężonego \\ce{HCl}(aq) do roztworu \\ce{KMnO4}. Papierek jodoskrobiowy jest wskaźnikiem na gazy utleniające (szczególnie \\ce{Cl2}).

\n

Krok 1 - stan przed dodaniem HCl:

\n\n

Krok 2 - reakcja redoks po dodaniu HCl:

\n
\\ce2KMnO4+16HCl−>2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O
\n\n

Krok 3 - barwa roztworu po reakcji:
Jon \\ce{MnO4-} (fioletowy) zostaje zredukowany do \\ce{Mn^2+} (bezbarwny/bladoróżowy) → roztwór staje się bezbarwny.

\n

Krok 4 - działanie na papierek jodoskrobiowy:
Wydzielający się \\ce{Cl2} jest silnym utleniaczem. Reaguje z \\ce{KI} zawartym w papierku:

\n
\\ceCl2+2KI−>2KCl+I2
\n

Wydzielony \\ce{I2} tworzy kompleks z krochmalem:

\n
\\ceI2+skrobia−>granatowykompleks
\n

→ Papierek zmienia barwę na granatową (niebiesko-czarną).

\n

Sposób 2 - weryfikacja przez bilans redoks (sprawdzenie, czy HCl może pełnić rolę reduktora)

\n

Sprawdzamy możliwość utlenienia \\ce{Cl-} przez \\ce{MnO4-} w środowisku kwasowym:

\n

Półreakcja redukcji (Mn):

\n
\\ceMnO4−+8H++5e−−>Mn2++4H2OE°=+1,51 V
\n

Półreakcja utlenienia (Cl):

\n
\\ce2Cl−−>Cl2+2e−E°=−1,36 V
\n

SEM ogniwa: E°ogniwa=1,51−1,36=+0,15 V>0 → reakcja jest termodynamicznie możliwa ✓

\n

To potwierdza, że \\ce{Cl2} rzeczywiście się wydziela i może zabarwić papierek jodoskrobiowy.

\n

Wzory z karty CKE

\n
📖 Karta wzorów str. 12 - Potencjały standardowe redukcji:
E°(\\ceMnO4−/Mn2+)=+1,51 V (środowisko kwasowe)
E°(\\ceCl2/Cl−)=+1,36 V
Na podstawie porównania potencjałów potwierdzamy, że \\ce{KMnO4} jest wystarczająco silnym utleniaczem, by utlenić \\ce{Cl-} do \\ce{Cl2}.
\n

Schemat oceniania CKE

\n

1 pkt - za poprawne uzupelnienie tabeli.
0 pkt - za odpowiedz niepelna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi.

\n

Klucz CKE: barwa roztworu - przed dodaniem HCl fioletowa, po reakcji bezbarwna; barwa papierka jodoskrobiowego - przed biala, po reakcji ciemnoniebieska/niebieska/granatowa/czarna (barwa fioletowa jest bledna).

\n

Typowe pułapki

\n
⚠️ Uwaga: Papierek jodoskrobiowy to NIE jest papierek na jod - wykrywa gazy utleniające (tu: \\ce{Cl2}), które wydzielają \\ce{I2} z \\ce{KI} zawartego w papierku. Barwa pochodzi od kompleksu \\ce{I2}-skrobia, nie od samego chloru.
\n
⚠️ Uwaga: \\ce{MnCl2} w roztworze wodnym jest praktycznie bezbarwny lub bladoróżowy - nie pomyl z \\ce{MnO2} (brunatny osad), który wytrącałby się w środowisku słabokwasowym. Tutaj mamy stężony \\ce{HCl}, więc środowisko jest silnie kwasowe → produkt to \\ce{Mn^2+}, nie \\ce{MnO2}.
\n
⚠️ Uwaga: Przed dodaniem \\ce{HCl} papierek jest biały i nie zmienia barwy - pamiętaj wpisać "bez zmian", bo to też jest część obserwacji!
"}]}