{"id":"chemia-2020-czerwiec-matura-rozszerzona/zad/14.2","paper_id":"chemia-2020-czerwiec-matura-rozszerzona","number":"14.2","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2020,"month":"czerwiec","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 14.2. (0-1)\nWpisz do poniższej tabeli wartości stężenia molowego jonów baru i jonów chlorkowych\nw otrzymanym roztworze.\n[Ba\n2 ], mol ∙ dm 3\n[Cl -], mol ∙ dm 3","answer":null,"answer_text":"Zadanie 14.2. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nII. Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.\nZdający:\n5.2) wykonuje obliczenia związane z przygotowaniem […]\nroztworów z zastosowaniem pojęć stężenie […] molowe.\nZasady oceniania\n1 pkt - poprawne uzupełnienie tabeli.\n0 pkt - odpowiedź niepełna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\n[Ba2+], mol ∙ dm-3\n[Cl -], mol ∙ dm-3\n0,143\n0,229\nUwaga: Podanie wartości stężenia molowego jonów z mniejszą dokładnością (z poprawnym\nzaokrągleniem) nie skutkuje utratą punktu.","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\n| [Ba²⁺], mol·dm⁻³ | [Cl⁻], mol·dm⁻³ |\n| **≈ 0,14** (dokładnie 1/7) | **≈ 0,23** (dokładnie 0,032/0,140) |\n\n## Sposób 1 - Mole jonów z danych zadania 14.1 + objętość końcowa\n\nDane (z części 14.1): zmieszano **100 cm³** roztworu \\(\\ce{Ba(OH)2}\\) o stężeniu **0,2 mol·dm⁻³** z **40 cm³** roztworu \\(\\ce{HCl}\\) o stężeniu **0,8 mol·dm⁻³**. W mieszaninie zaszła tylko reakcja zobojętniania:\n\\[\\ce{H3O+ + OH^- -> 2H2O}\\]\n\n**Krok 1 - Mole jonów baru.**\n\nDysocjacja: \\(\\ce{Ba(OH)2 -> Ba^2+ + 2OH^-}\\). Jon \\(\\ce{Ba^2+}\\) jest jonem niereagującym (spektatorem) - nie bierze udziału w zobojętnianiu i nie wytrąca się (w roztworze nie ma jonów, z którymi \\(\\ce{Ba^2+}\\) dawałby osad).\n\n\\[n(\\ce{Ba^2+}) = c \\cdot V = 0{,}2~\\tfrac{\\text{mol}}{\\text{dm}^3} \\cdot 0{,}100~\\text{dm}^3 = 0{,}020~\\text{mol}\\]\n\n**Krok 2 - Mole jonów chlorkowych.**\n\nDysocjacja: \\(\\ce{HCl -> H+ + Cl^-}\\). Jon \\(\\ce{Cl^-}\\) jest jonem spektatorem - również zostaje w roztworze w całości.\n\n\\[n(\\ce{Cl^-}) = c \\cdot V = 0{,}8~\\tfrac{\\text{mol}}{\\text{dm}^3} \\cdot 0{,}040~\\text{dm}^3 = 0{,}032~\\text{mol}\\]\n\n**Krok 3 - Objętość roztworu końcowego.**\n\n\\[V = 100~\\text{cm}^3 + 40~\\text{cm}^3 = 140~\\text{cm}^3 = 0{,}140~\\text{dm}^3\\]\n\n**Krok 4 - Stężenia molowe jonów.**\n\n\\[[\\ce{Ba^2+}] = \\frac{n(\\ce{Ba^2+})}{V} = \\frac{0{,}020~\\text{mol}}{0{,}140~\\text{dm}^3} = \\frac{1}{7} \\approx 0{,}14~\\tfrac{\\text{mol}}{\\text{dm}^3}\\]\n\n\\[[\\ce{Cl^-}] = \\frac{n(\\ce{Cl^-})}{V} = \\frac{0{,}032~\\text{mol}}{0{,}140~\\text{dm}^3} \\approx 0{,}23~\\tfrac{\\text{mol}}{\\text{dm}^3}\\]\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja bilansem ładunków\n\nW roztworze końcowym (zasadowym, nadmiar \\(\\ce{OH^-}\\) = 0,008 mol z części 14.1) obecne są jony: \\(\\ce{Ba^2+}\\), \\(\\ce{Cl^-}\\), \\(\\ce{OH^-}\\) (oraz śladowe \\(\\ce{H3O+}\\)). Sprawdzamy elektroobojętność w molach:\n\n- ładunek dodatni: \\(2 \\cdot n(\\ce{Ba^2+}) = 2 \\cdot 0{,}020 = 0{,}040\\) mol ładunku\n- ładunek ujemny: \\(n(\\ce{Cl^-}) + n(\\ce{OH^-}) = 0{,}032 + 0{,}008 = 0{,}040\\) mol ładunku\n\nBilans się zamyka (0,040 = 0,040), co potwierdza poprawność liczby moli \\(\\ce{Ba^2+}\\) i \\(\\ce{Cl^-}\\), a tym samym ich stężeń.\n\n> ℹ️ **Nota:** W tym obiekcie pytania nie zapisano oficjalnego schematu oceniania CKE, dlatego powyższe wartości wyprowadzono bezpośrednio z danych zadania (część 14.1). Akceptowany jest zarówno zapis ułamkowy (1/7), jak i przybliżony dziesiętny (0,14 oraz 0,23 mol·dm⁻³).\n\n## Co zapamiętać\n\n> ⚠️ \\(\\ce{Ba^2+}\\) i \\(\\ce{Cl^-}\\) to jony spektatorowe - w czystej reakcji zobojętniania nie wytrącają się ani nie reagują, więc ich liczba moli się nie zmienia; maleje tylko stężenie wskutek rozcieńczenia (objętość = suma 100 + 40 = 140 cm³).\n\n> ⚠️ Z 1 mola \\(\\ce{Ba(OH)2}\\) powstaje 1 mol \\(\\ce{Ba^2+}\\) (nie 2!), a z 1 mola \\(\\ce{HCl}\\) - 1 mol \\(\\ce{Cl^-}\\). Współczynnik 2 z dysocjacji \\(\\ce{Ba(OH)2}\\) dotyczy jonów \\(\\ce{OH^-}\\), a nie \\(\\ce{Ba^2+}\\).\n\n> ⚠️ Stężenia liczymy względem **objętości końcowej** 0,140 dm³, a nie objętości wyjściowej każdego roztworu.","image":"img/chemia-2020-czerwiec-matura-rozszerzona/zad-14.2.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":10,"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 14.2. (0-1)<br>Wpisz do poniższej tabeli wartości stężenia molowego jonów baru i jonów chlorkowych<br>w otrzymanym roztworze.<br>[Ba<br>2 ], mol ∙ dm 3<br>[Cl -], mol ∙ dm 3</p>","answer_text_html":"<p>Zadanie 14.2. (0-1)<br>Wymaganie ogólne<br>Wymaganie szczegółowe<br>II. Rozumowanie<br>i zastosowanie nabytej<br>wiedzy do rozwiązywania<br>problemów.<br>IV etap edukacyjny - poziom rozszerzony</p>\n<ol><li>Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.</li></ol>\n<p>Zdający:<br>5.2) wykonuje obliczenia związane z przygotowaniem […]<br>roztworów z zastosowaniem pojęć stężenie […] molowe.<br>Zasady oceniania<br>1 pkt - poprawne uzupełnienie tabeli.<br>0 pkt - odpowiedź niepełna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi.<br>Poprawna odpowiedź<br>[Ba2+], mol ∙ dm-3<br>[Cl -], mol ∙ dm-3<br>0,143<br>0,229<br>Uwaga: Podanie wartości stężenia molowego jonów z mniejszą dokładnością (z poprawnym<br>zaokrągleniem) nie skutkuje utratą punktu.</p>","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź</h4>\n<p>| [Ba²⁺], mol·dm⁻³ | [Cl⁻], mol·dm⁻³ |<br>| <strong>≈ 0,14</strong> (dokładnie 1/7) | <strong>≈ 0,23</strong> (dokładnie 0,032/0,140) |</p>\n<h4>Sposób 1 - Mole jonów z danych zadania 14.1 + objętość końcowa</h4>\n<p>Dane (z części 14.1): zmieszano <strong>100 cm³</strong> roztworu \\(\\ce{Ba(OH)2}\\) o stężeniu <strong>0,2 mol·dm⁻³</strong> z <strong>40 cm³</strong> roztworu \\(\\ce{HCl}\\) o stężeniu <strong>0,8 mol·dm⁻³</strong>. W mieszaninie zaszła tylko reakcja zobojętniania:<br>\\[\\ce{H3O+ + OH^- -&gt; 2H2O}\\]</p>\n<p><strong>Krok 1 - Mole jonów baru.</strong></p>\n<p>Dysocjacja: \\(\\ce{Ba(OH)2 -&gt; Ba^2+ + 2OH^-}\\). Jon \\(\\ce{Ba^2+}\\) jest jonem niereagującym (spektatorem) - nie bierze udziału w zobojętnianiu i nie wytrąca się (w roztworze nie ma jonów, z którymi \\(\\ce{Ba^2+}\\) dawałby osad).</p>\n<p>\\[n(\\ce{Ba^2+}) = c \\cdot V = 0{,}2~\\tfrac{\\text{mol}}{\\text{dm}^3} \\cdot 0{,}100~\\text{dm}^3 = 0{,}020~\\text{mol}\\]</p>\n<p><strong>Krok 2 - Mole jonów chlorkowych.</strong></p>\n<p>Dysocjacja: \\(\\ce{HCl -&gt; H+ + Cl^-}\\). Jon \\(\\ce{Cl^-}\\) jest jonem spektatorem - również zostaje w roztworze w całości.</p>\n<p>\\[n(\\ce{Cl^-}) = c \\cdot V = 0{,}8~\\tfrac{\\text{mol}}{\\text{dm}^3} \\cdot 0{,}040~\\text{dm}^3 = 0{,}032~\\text{mol}\\]</p>\n<p><strong>Krok 3 - Objętość roztworu końcowego.</strong></p>\n<p>\\[V = 100~\\text{cm}^3 + 40~\\text{cm}^3 = 140~\\text{cm}^3 = 0{,}140~\\text{dm}^3\\]</p>\n<p><strong>Krok 4 - Stężenia molowe jonów.</strong></p>\n<p>\\[[\\ce{Ba^2+}] = \\frac{n(\\ce{Ba^2+})}{V} = \\frac{0{,}020~\\text{mol}}{0{,}140~\\text{dm}^3} = \\frac{1}{7} \\approx 0{,}14~\\tfrac{\\text{mol}}{\\text{dm}^3}\\]</p>\n<p>\\[[\\ce{Cl^-}] = \\frac{n(\\ce{Cl^-})}{V} = \\frac{0{,}032~\\text{mol}}{0{,}140~\\text{dm}^3} \\approx 0{,}23~\\tfrac{\\text{mol}}{\\text{dm}^3}\\]</p>\n<h4>Sposób 2 - Weryfikacja bilansem ładunków</h4>\n<p>W roztworze końcowym (zasadowym, nadmiar \\(\\ce{OH^-}\\) = 0,008 mol z części 14.1) obecne są jony: \\(\\ce{Ba^2+}\\), \\(\\ce{Cl^-}\\), \\(\\ce{OH^-}\\) (oraz śladowe \\(\\ce{H3O+}\\)). Sprawdzamy elektroobojętność w molach:</p>\n<ul><li>ładunek dodatni: \\(2 \\cdot n(\\ce{Ba^2+}) = 2 \\cdot 0{,}020 = 0{,}040\\) mol ładunku</li><li>ładunek ujemny: \\(n(\\ce{Cl^-}) + n(\\ce{OH^-}) = 0{,}032 + 0{,}008 = 0{,}040\\) mol ładunku</li></ul>\n<p>Bilans się zamyka (0,040 = 0,040), co potwierdza poprawność liczby moli \\(\\ce{Ba^2+}\\) i \\(\\ce{Cl^-}\\), a tym samym ich stężeń.</p>\n<blockquote>ℹ️ <strong>Nota:</strong> W tym obiekcie pytania nie zapisano oficjalnego schematu oceniania CKE, dlatego powyższe wartości wyprowadzono bezpośrednio z danych zadania (część 14.1). Akceptowany jest zarówno zapis ułamkowy (1/7), jak i przybliżony dziesiętny (0,14 oraz 0,23 mol·dm⁻³).</blockquote>\n<h4>Co zapamiętać</h4>\n<blockquote>⚠️ \\(\\ce{Ba^2+}\\) i \\(\\ce{Cl^-}\\) to jony spektatorowe - w czystej reakcji zobojętniania nie wytrącają się ani nie reagują, więc ich liczba moli się nie zmienia; maleje tylko stężenie wskutek rozcieńczenia (objętość = suma 100 + 40 = 140 cm³).</blockquote>\n<blockquote>⚠️ Z 1 mola \\(\\ce{Ba(OH)2}\\) powstaje 1 mol \\(\\ce{Ba^2+}\\) (nie 2!), a z 1 mola \\(\\ce{HCl}\\) - 1 mol \\(\\ce{Cl^-}\\). Współczynnik 2 z dysocjacji \\(\\ce{Ba(OH)2}\\) dotyczy jonów \\(\\ce{OH^-}\\), a nie \\(\\ce{Ba^2+}\\).</blockquote>\n<blockquote>⚠️ Stężenia liczymy względem <strong>objętości końcowej</strong> 0,140 dm³, a nie objętości wyjściowej każdego roztworu.</blockquote>"}]}