{"id":"chemia-2020-czerwiec-matura-rozszerzona/zad/19","paper_id":"chemia-2020-czerwiec-matura-rozszerzona","number":"19","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2020,"month":"czerwiec","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 19. (0-1)\nOpisz zmiany, jakie zaobserwowano w probówkach.\nProbówka I:\nProbówka II:","answer":null,"answer_text":"Zadanie 19. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nI. Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nIII. Opanowanie czynności\npraktycznych.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n8. Niemetale. Zdający:\n8.12) opisuje typowe właściwości chemiczne kwasów, w tym\nzachowanie wobec […] soli kwasów o mniejszej mocy […]\nplanuje […] odpowiednie doświadczenia [ ].\n5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.\nZdający:\n5.9) […] bada odczyn roztworu;\n5.11) projektuje […] doświadczenia pozwalające otrzymać\nróżnymi metodami […] sole.\nZasady oceniania\n1 pkt - poprawne opisanie zmian w dwóch probówkach.\n0 pkt - odpowiedź niepełna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nProbówka I: roztwór w probówce zabarwia się na malinowo ALBO różowo.\nProbówka II: wydziela się (bezbarwny) gaz (duszący, o charakterystycznym zapachu)\nALBO widoczne są pęcherzyki gazu LUB u wylotu probówki wyczuwa się\ncharakterystyczny zapach.","solution":"## Poprawna odpowiedź:\n\n- **Probówka I:** Roztwór zabarwia się na **kolor malinowy (różowy)**.\n- **Probówka II:** Wydziela się **bezbarwny gaz o ostrym, duszącym zapachu** (dwutlenek siarki, \\ce{SO2}).\n\n## Sposób 1 - Analiza chemiczna każdej probówki osobno\n\n### Probówka I - Na₂SO₃(aq) + fenoloftaleina\n\n\\(\\ce{Na2SO3}\\) to sól mocnej zasady (\\(\\ce{NaOH}\\)) i **słabego kwasu** (\\(\\ce{H2SO3}\\)).\nTaka sól hydrolizuje zasadowo - jon \\(\\ce{SO3^2-}\\) przyjmuje proton od wody:\n\n\\[\n\\ce{SO3^2- + H2O <=> HSO3- + OH-}\n\\]\n\nW roztworze powstają jony \\(\\ce{OH-}\\) → odczyn jest **zasadowy** (pH > 7).\n\n**Fenoloftaleina** ma zakres zmiany barwy pH 8,2-10,0:\n- pH < 8,2 → bezbarwna\n- pH > 8,2 → **malinowa (różowa)**\n\nRoztwór \\(\\ce{Na2SO3}\\) jest wyraźnie zasadowy, więc fenoloftaleina zabarwia ciecz na **kolor malinowy**.\n\n### Probówka II - Na₂SO₃(aq) + nadmiar stężonego HCl(aq)\n\nMocny kwas reaguje z solą słabego kwasu - \\(\\ce{HCl}\\) wypiera \\(\\ce{H2SO3}\\) ze związku:\n\n\\[\n\\ce{Na2SO3 + 2HCl -> 2NaCl + H2SO3}\n\\]\n\nKwas siarkowy(IV) (\\(\\ce{H2SO3}\\)) jest **nietrwały** i natychmiast rozpada się na wodę i gaz:\n\n\\[\n\\ce{H2SO3 -> H2O + SO2 ^}\n\\]\n\nReakcja sumaryczna:\n\n\\[\n\\ce{Na2SO3 + 2HCl -> 2NaCl + H2O + SO2 ^}\n\\]\n\nObserwacja: **wydzielanie się bezbarwnego gazu o charakterystycznym, ostrym, duszącym zapachu** - to \\(\\ce{SO2}\\).\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja (odczyn i tabela rozpuszczalności)\n\n**Probówka I:** Potwierdzenie zasadowego odczynu \\(\\ce{Na2SO3}\\) przez regułę: sól mocna zasada + słaby kwas → środowisko **zasadowe** → fenoloftaleina **malinowa**. ✓\n\n**Probówka II:** Produkty \\(\\ce{NaCl + H2O + SO2}\\) - \\(\\ce{NaCl}\\) rozpuszczalny (brak osadu), \\(\\ce{SO2}\\) jest gazem (ucieka z roztworu jako bąbelki). ✓ Nadmiar \\(\\ce{HCl}\\) gwarantuje pełne przereagowanie \\(\\ce{Na2SO3}\\).\n\n## Wzory z karty CKE\n\n📖 **Karta wzorów str. 14 - Tabela rozpuszczalności:**\nPotwierdza, że \\(\\ce{NaCl}\\) jest doskonale rozpuszczalny w wodzie - nie powstaje osad w probówce II.\n\n📖 **Karta wzorów str. 9 - Stałe dysocjacji:**\n\\(pK_{a1}(\\ce{H2SO3}) = 1{,}81\\), \\(pK_{a2}(\\ce{H2SO3}) = 6{,}91\\) - \\(\\ce{H2SO3}\\) to kwas słabszy niż \\(\\ce{HCl}\\), dlatego \\(\\ce{HCl}\\) wypiera go z soli (reguła: mocniejszy kwas wypiera słabszy).\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Uczniowie często opisują tylko jeden efekt w probówce II (np. \"powstaje sól\") i pomijają wydzielanie gazu - a właśnie **wydzielenie \\(\\ce{SO2}\\)** jest kluczową obserwacją w tym zadaniu.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Hydroliza \\(\\ce{Na2SO3}\\) daje odczyn **zasadowy** (nie kwasowy!), bo to sól mocnej zasady i słabego kwasu. Mylenie kierunku hydrolizy to najczęstszy błąd przy jonach \\(\\ce{SO3^2-}\\), \\(\\ce{CO3^2-}\\), \\(\\ce{CH3COO^-}\\).\n\n> ⚠️ **Uwaga:** \\(\\ce{H2SO3}\\) **nie istnieje** jako trwały związek w roztworze - natychmiast rozpada się na \\(\\ce{SO2}\\) i \\(\\ce{H2O}\\). Nie opisujemy więc \"powstawania kwasu siarkawego\" jako obserwacji, tylko wydzielanie gazu.","image":"img/chemia-2020-czerwiec-matura-rozszerzona/zad-19.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 · czerwiec 2020 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 19. (0-1)
Opisz zmiany, jakie zaobserwowano w probówkach.
Probówka I:
Probówka II:

","answer_text_html":"

Zadanie 19. (0-1)
Wymagania ogólne
Wymagania szczegółowe
I. Wykorzystanie
i tworzenie informacji.
III. Opanowanie czynności
praktycznych.
IV etap edukacyjny - poziom rozszerzony

\n
  1. Niemetale. Zdający:
\n

8.12) opisuje typowe właściwości chemiczne kwasów, w tym
zachowanie wobec […] soli kwasów o mniejszej mocy […]
planuje […] odpowiednie doświadczenia [ ].

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

Zdający:
5.9) […] bada odczyn roztworu;
5.11) projektuje […] doświadczenia pozwalające otrzymać
różnymi metodami […] sole.
Zasady oceniania
1 pkt - poprawne opisanie zmian w dwóch probówkach.
0 pkt - odpowiedź niepełna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
Probówka I: roztwór w probówce zabarwia się na malinowo ALBO różowo.
Probówka II: wydziela się (bezbarwny) gaz (duszący, o charakterystycznym zapachu)
ALBO widoczne są pęcherzyki gazu LUB u wylotu probówki wyczuwa się
charakterystyczny zapach.

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

Poprawna odpowiedź:

\n\n

Sposób 1 - Analiza chemiczna każdej probówki osobno

\n
Probówka I - Na₂SO₃(aq) + fenoloftaleina
\n

\\(\\ce{Na2SO3}\\) to sól mocnej zasady (\\(\\ce{NaOH}\\)) i słabego kwasu (\\(\\ce{H2SO3}\\)).
Taka sól hydrolizuje zasadowo - jon \\(\\ce{SO3^2-}\\) przyjmuje proton od wody:

\n

\\[
\\ce{SO3^2- + H2O <=> HSO3- + OH-}
\\]

\n

W roztworze powstają jony \\(\\ce{OH-}\\) → odczyn jest zasadowy (pH > 7).

\n

Fenoloftaleina ma zakres zmiany barwy pH 8,2-10,0:

\n\n

Roztwór \\(\\ce{Na2SO3}\\) jest wyraźnie zasadowy, więc fenoloftaleina zabarwia ciecz na kolor malinowy.

\n
Probówka II - Na₂SO₃(aq) + nadmiar stężonego HCl(aq)
\n

Mocny kwas reaguje z solą słabego kwasu - \\(\\ce{HCl}\\) wypiera \\(\\ce{H2SO3}\\) ze związku:

\n

\\[
\\ce{Na2SO3 + 2HCl -> 2NaCl + H2SO3}
\\]

\n

Kwas siarkowy(IV) (\\(\\ce{H2SO3}\\)) jest nietrwały i natychmiast rozpada się na wodę i gaz:

\n

\\[
\\ce{H2SO3 -> H2O + SO2 ^}
\\]

\n

Reakcja sumaryczna:

\n

\\[
\\ce{Na2SO3 + 2HCl -> 2NaCl + H2O + SO2 ^}
\\]

\n

Obserwacja: wydzielanie się bezbarwnego gazu o charakterystycznym, ostrym, duszącym zapachu - to \\(\\ce{SO2}\\).

\n

Sposób 2 - Weryfikacja (odczyn i tabela rozpuszczalności)

\n

Probówka I: Potwierdzenie zasadowego odczynu \\(\\ce{Na2SO3}\\) przez regułę: sól mocna zasada + słaby kwas → środowisko zasadowe → fenoloftaleina malinowa. ✓

\n

Probówka II: Produkty \\(\\ce{NaCl + H2O + SO2}\\) - \\(\\ce{NaCl}\\) rozpuszczalny (brak osadu), \\(\\ce{SO2}\\) jest gazem (ucieka z roztworu jako bąbelki). ✓ Nadmiar \\(\\ce{HCl}\\) gwarantuje pełne przereagowanie \\(\\ce{Na2SO3}\\).

\n

Wzory z karty CKE

\n

📖 Karta wzorów str. 14 - Tabela rozpuszczalności:
Potwierdza, że \\(\\ce{NaCl}\\) jest doskonale rozpuszczalny w wodzie - nie powstaje osad w probówce II.

\n

📖 Karta wzorów str. 9 - Stałe dysocjacji:
\\(pK_{a1}(\\ce{H2SO3}) = 1{,}81\\), \\(pK_{a2}(\\ce{H2SO3}) = 6{,}91\\) - \\(\\ce{H2SO3}\\) to kwas słabszy niż \\(\\ce{HCl}\\), dlatego \\(\\ce{HCl}\\) wypiera go z soli (reguła: mocniejszy kwas wypiera słabszy).

\n

Typowe pułapki

\n
⚠️ Uwaga: Uczniowie często opisują tylko jeden efekt w probówce II (np. "powstaje sól") i pomijają wydzielanie gazu - a właśnie wydzielenie \\(\\ce{SO2}\\) jest kluczową obserwacją w tym zadaniu.
\n
⚠️ Uwaga: Hydroliza \\(\\ce{Na2SO3}\\) daje odczyn zasadowy (nie kwasowy!), bo to sól mocnej zasady i słabego kwasu. Mylenie kierunku hydrolizy to najczęstszy błąd przy jonach \\(\\ce{SO3^2-}\\), \\(\\ce{CO3^2-}\\), \\(\\ce{CH3COO^-}\\).
\n
⚠️ Uwaga: \\(\\ce{H2SO3}\\) nie istnieje jako trwały związek w roztworze - natychmiast rozpada się na \\(\\ce{SO2}\\) i \\(\\ce{H2O}\\). Nie opisujemy więc "powstawania kwasu siarkawego" jako obserwacji, tylko wydzielanie gazu.
"}]}