{"id":"chemia-2020-czerwiec-matura-rozszerzona/zad/11","paper_id":"chemia-2020-czerwiec-matura-rozszerzona","number":"11","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2020,"month":"czerwiec","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 11. (0-1)\nNapisz równanie opisanej reakcji tlenku azotu(IV) z wodą, której produktami są kwas\nazotowy(V) i tlenek azotu(II). Napisz wzór reduktora i wzór utleniacza.\nRównanie reakcji:\nWzór reduktora: Wzór utleniacza:\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n9.\n10.\n11.\nMaks. liczba pkt\n2\n1\n1\nUzyskana liczba pkt\n0\n10\n20\n30\n40\n50\n60\n70\n80\n90\n100\n0\n200\n400\n600\n800\nRównowagowy stopień przemiany\nNO w NO2\nTemperatura, ºC\np1\np2\nMCH_1R","answer":null,"answer_text":"Zadanie 11. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymagania szczegółowe\nII. Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania\nproblemów.\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 […].\nZasady oceniania\n1 pkt - poprawne napisanie równania reakcji oraz poprawne napisanie wzoru reduktora\ni utleniacza.\n0 pkt - odpowiedź niepełna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nRównanie reakcji: 3NO2 + H2O→2HNO3 + NO\nWzór reduktora: NO2\nWzór utleniacza: NO2","solution":"## Poprawna odpowiedź:\n\nRównanie reakcji:\n\n\\[\\ce{3NO2 + H2O -> 2HNO3 + NO}\\]\n\n**Reduktor:** \\(\\ce{NO2}\\)\n\n**Utleniacz:** \\(\\ce{NO2}\\)\n\nJest to reakcja **dysproporcjonowania** - ten sam związek pełni jednocześnie rolę utleniacza i reduktora.\n\n## Sposób 1 - Bilans stopni utlenienia (metoda zmian stopni utlenienia)\n\n**Krok 1: Ustal stopnie utlenienia azotu w substratach i produktach.**\n\n| Związek | Wzór | Stopień utlenienia N |\n| Tlenek azotu(IV) | \\(\\ce{NO2}\\) | **+4** |\n| Kwas azotowy(V) | \\(\\ce{HNO3}\\) | **+5** |\n| Tlenek azotu(II) | \\(\\ce{NO}\\) | **+2** |\n\n**Krok 2: Zidentyfikuj zmiany stopni utlenienia.**\n\n\\[\n\\underset{+4}{\\ce{N}} \\to \\underset{+5}{\\ce{N}} \\quad \\text{(zmiana } +1\\text{)} \\quad \\Rightarrow \\text{utlenianie (oddanie 1e⁻)}\n\\]\n\n\\[\n\\underset{+4}{\\ce{N}} \\to \\underset{+2}{\\ce{N}} \\quad \\text{(zmiana } -2\\text{)} \\quad \\Rightarrow \\text{redukcja (przyjęcie 2e⁻)}\n\\]\n\n**Krok 3: Zbilansuj wymianę elektronów.**\n\nJeden atom N oddaje 1e⁻, jeden atom N przyjmuje 2e⁻. Aby zrównać transfer:\n\n\\[\n2 \\times (+1) = 1 \\times (-2) \\quad \\Rightarrow \\quad 2 \\text{ atomy N ulegają utlenieniu}, \\; 1 \\text{ atom N ulega redukcji}\n\\]\n\nŁącznie: **3 cząsteczki \\(\\ce{NO2}\\)** reagują z \\(\\ce{H2O}\\).\n\n**Krok 4: Zapisz zbilansowane równanie.**\n\n\\[\n\\ce{3NO2 + H2O -> 2HNO3 + NO}\n\\]\n\n**Krok 5: Wskaż utleniacz i reduktor.**\n\nOba to \\(\\ce{NO2}\\) - reakcja dysproporcjonowania:\n- **Reduktor** = \\(\\ce{NO2}\\) (ten, który się utlenia: N: +4 → +5)\n- **Utleniacz** = \\(\\ce{NO2}\\) (ten, który się redukuje: N: +4 → +2)\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez bilans atomowy\n\nSprawdzamy równanie \\(\\ce{3NO2 + H2O -> 2HNO3 + NO}\\):\n\n| Pierwiastek | Lewa strona | Prawa strona |\n| N | 3 | 2 + 1 = **3** ✓ |\n| O | 3×2 + 1 = **7** | 2×3 + 1 = **7** ✓ |\n| H | 2 | 2 ✓ |\n\nWeryfikacja elektronowa:\n\\[\n2 \\text{ atomy N: } +4 \\to +5 \\quad \\Rightarrow \\quad 2 \\times 1e^- = 2e^- \\text{ oddane}\n\\]\n\\[\n1 \\text{ atom N: } +4 \\to +2 \\quad \\Rightarrow \\quad 1 \\times 2e^- = 2e^- \\text{ przyjęte}\n\\]\n\n\\[\n2e^- = 2e^- \\quad ✓\n\\]\n\nBilans atomów i elektronów się zgadza - równanie poprawne.\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie używamy konkretnych wartości z karty wzorów - wystarczy znajomość zasad bilansowania reakcji redoks i ustalania stopni utlenienia pierwiastków.\n\n> 📖 Znajomość pomocnicza: reguły obliczania stopni utlenienia (N w tlenkach i kwasach) - materiał z zakresu podstawowego, nie wymaga karty wzorów.\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Uczniowie często wpisują jako produkty tylko \\(\\ce{HNO3}\\), zapominając o \\(\\ce{NO}\\) - ale wtedy azot nie ma jak zmienić stopnia utlenienia i reakcja nie jest redoks.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Mylenie produktów - reakcja \\(\\ce{NO2 + H2O}\\) bez kontroli stopni utlenienia może być błędnie zapisana jako \\(\\ce{NO2 + H2O -> HNO2 + HNO3}\\) (inna reakcja, inne warunki). Tutaj zadanie wyraźnie precyzuje produkty: \\(\\ce{HNO3}\\) i \\(\\ce{NO}\\).\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Trudność z dysproporcjonowaniem - jeśli utleniacz i reduktor to **ten sam związek**, wpisujemy \\(\\ce{NO2}\\) dwukrotnie (jako reduktor i jako utleniacz). To nie jest błąd, to istota dysproporcjonowania.","image":"img/chemia-2020-czerwiec-matura-rozszerzona/zad-11.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 · czerwiec 2020 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 11. (0-1)<br>Napisz równanie opisanej reakcji tlenku azotu(IV) z wodą, której produktami są kwas<br>azotowy(V) i tlenek azotu(II). Napisz wzór reduktora i wzór utleniacza.<br>Równanie reakcji:<br>Wzór reduktora: Wzór utleniacza:<br>Wypełnia<br>egzaminator<br>Nr zadania<br>9.<br>10.<br>11.<br>Maks. liczba pkt<br>2<br>1<br>1<br>Uzyskana liczba pkt<br>0<br>10<br>20<br>30<br>40<br>50<br>60<br>70<br>80<br>90<br>100<br>0<br>200<br>400<br>600<br>800<br>Równowagowy stopień przemiany<br>NO w NO2<br>Temperatura, ºC<br>p1<br>p2<br>MCH_1R</p>","answer_text_html":"<p>Zadanie 11. (0-1)<br>Wymaganie ogólne<br>Wymagania szczegółowe<br>II. Rozumowanie<br>i zastosowanie nabytej<br>wiedzy do rozwiązywania<br>problemów.<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 […].<br>Zasady oceniania<br>1 pkt - poprawne napisanie równania reakcji oraz poprawne napisanie wzoru reduktora<br>i utleniacza.<br>0 pkt - odpowiedź niepełna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi.<br>Poprawna odpowiedź<br>Równanie reakcji: 3NO2 + H2O→2HNO3 + NO<br>Wzór reduktora: NO2<br>Wzór utleniacza: NO2</p>","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź:</h4>\n<p>Równanie reakcji:</p>\n<p>\\[\\ce{3NO2 + H2O -&gt; 2HNO3 + NO}\\]</p>\n<p><strong>Reduktor:</strong> \\(\\ce{NO2}\\)</p>\n<p><strong>Utleniacz:</strong> \\(\\ce{NO2}\\)</p>\n<p>Jest to reakcja <strong>dysproporcjonowania</strong> - ten sam związek pełni jednocześnie rolę utleniacza i reduktora.</p>\n<h4>Sposób 1 - Bilans stopni utlenienia (metoda zmian stopni utlenienia)</h4>\n<p><strong>Krok 1: Ustal stopnie utlenienia azotu w substratach i produktach.</strong></p>\n<p>| Związek | Wzór | Stopień utlenienia N |<br>| Tlenek azotu(IV) | \\(\\ce{NO2}\\) | <strong>+4</strong> |<br>| Kwas azotowy(V) | \\(\\ce{HNO3}\\) | <strong>+5</strong> |<br>| Tlenek azotu(II) | \\(\\ce{NO}\\) | <strong>+2</strong> |</p>\n<p><strong>Krok 2: Zidentyfikuj zmiany stopni utlenienia.</strong></p>\n<p>\\[<br>\\underset{+4}{\\ce{N}} \\to \\underset{+5}{\\ce{N}} \\quad \\text{(zmiana } +1\\text{)} \\quad \\Rightarrow \\text{utlenianie (oddanie 1e⁻)}<br>\\]</p>\n<p>\\[<br>\\underset{+4}{\\ce{N}} \\to \\underset{+2}{\\ce{N}} \\quad \\text{(zmiana } -2\\text{)} \\quad \\Rightarrow \\text{redukcja (przyjęcie 2e⁻)}<br>\\]</p>\n<p><strong>Krok 3: Zbilansuj wymianę elektronów.</strong></p>\n<p>Jeden atom N oddaje 1e⁻, jeden atom N przyjmuje 2e⁻. Aby zrównać transfer:</p>\n<p>\\[<br>2 \\times (+1) = 1 \\times (-2) \\quad \\Rightarrow \\quad 2 \\text{ atomy N ulegają utlenieniu}, \\; 1 \\text{ atom N ulega redukcji}<br>\\]</p>\n<p>Łącznie: <strong>3 cząsteczki \\(\\ce{NO2}\\)</strong> reagują z \\(\\ce{H2O}\\).</p>\n<p><strong>Krok 4: Zapisz zbilansowane równanie.</strong></p>\n<p>\\[<br>\\ce{3NO2 + H2O -&gt; 2HNO3 + NO}<br>\\]</p>\n<p><strong>Krok 5: Wskaż utleniacz i reduktor.</strong></p>\n<p>Oba to \\(\\ce{NO2}\\) - reakcja dysproporcjonowania:</p>\n<ul><li><strong>Reduktor</strong> = \\(\\ce{NO2}\\) (ten, który się utlenia: N: +4 → +5)</li><li><strong>Utleniacz</strong> = \\(\\ce{NO2}\\) (ten, który się redukuje: N: +4 → +2)</li></ul>\n<h4>Sposób 2 - Weryfikacja przez bilans atomowy</h4>\n<p>Sprawdzamy równanie \\(\\ce{3NO2 + H2O -&gt; 2HNO3 + NO}\\):</p>\n<p>| Pierwiastek | Lewa strona | Prawa strona |<br>| N | 3 | 2 + 1 = <strong>3</strong> ✓ |<br>| O | 3×2 + 1 = <strong>7</strong> | 2×3 + 1 = <strong>7</strong> ✓ |<br>| H | 2 | 2 ✓ |</p>\n<p>Weryfikacja elektronowa:<br>\\[<br>2 \\text{ atomy N: } +4 \\to +5 \\quad \\Rightarrow \\quad 2 \\times 1e^- = 2e^- \\text{ oddane}<br>\\]<br>\\[<br>1 \\text{ atom N: } +4 \\to +2 \\quad \\Rightarrow \\quad 1 \\times 2e^- = 2e^- \\text{ przyjęte}<br>\\]</p>\n<p>\\[<br>2e^- = 2e^- \\quad ✓<br>\\]</p>\n<p>Bilans atomów i elektronów się zgadza - równanie poprawne.</p>\n<h4>Wzory z karty CKE</h4>\n<p>W tym zadaniu nie używamy konkretnych wartości z karty wzorów - wystarczy znajomość zasad bilansowania reakcji redoks i ustalania stopni utlenienia pierwiastków.</p>\n<blockquote>📖 Znajomość pomocnicza: reguły obliczania stopni utlenienia (N w tlenkach i kwasach) - materiał z zakresu podstawowego, nie wymaga karty wzorów.</blockquote>\n<h4>Typowe pułapki</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Uczniowie często wpisują jako produkty tylko \\(\\ce{HNO3}\\), zapominając o \\(\\ce{NO}\\) - ale wtedy azot nie ma jak zmienić stopnia utlenienia i reakcja nie jest redoks.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Mylenie produktów - reakcja \\(\\ce{NO2 + H2O}\\) bez kontroli stopni utlenienia może być błędnie zapisana jako \\(\\ce{NO2 + H2O -&gt; HNO2 + HNO3}\\) (inna reakcja, inne warunki). Tutaj zadanie wyraźnie precyzuje produkty: \\(\\ce{HNO3}\\) i \\(\\ce{NO}\\).</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Trudność z dysproporcjonowaniem - jeśli utleniacz i reduktor to <strong>ten sam związek</strong>, wpisujemy \\(\\ce{NO2}\\) dwukrotnie (jako reduktor i jako utleniacz). To nie jest błąd, to istota dysproporcjonowania.</blockquote>"}]}