{"id":"chemia-2022-maj-matura-rozszerzona/zad/8.2","paper_id":"chemia-2022-maj-matura-rozszerzona","number":"8.2","points":2,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2022,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 8.2. (0-2)\nNapisz wzór sumaryczny substancji B, jeśli wiadomo, że po zajściu reakcji\ni odsączeniu osadu w roztworze obecne były kationy sodu i aniony chlorkowe.\nNapisz w formie jonowej równanie reakcji 3., której produktem jest m.in. jon\nkompleksowy o wzorze [Cu(NH3)4]2+.\nWzór substancji B:\nRównanie reakcji 3.:","answer":null,"answer_text":"Zadanie 8.2. (0-2)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nI. Wykorzystanie i tworzenie informacji.\nII. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów.\nIII. Opanowanie czynności praktycznych.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n5. Roztwory i reakcje zachodzące\nw roztworach wodnych. Zdający:\n8) projektuje […] doświadczenia\npozwalające otrzymać różnymi metodami\n[…] wodorotlenki […].\nIII etap edukacyjny\n3. Reakcje chemiczne. Zdający:\n2) […] zapisuje odpowiednie równania […].\nZasady oceniania\n2 pkt - poprawne napisanie wzoru sumarycznego substancji B i poprawne napisanie\nw formie jonowej równania reakcji 3.\n1 pkt - poprawne napisanie wzoru sumarycznego substancji B i niepoprawne napisanie\nrównania reakcji 3.\nALBO\n- niepoprawne napisanie wzoru sumarycznego substancji B i poprawne napisanie\nw formie jonowej równania reakcji 3.\n0 pkt - odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nWzór substancji B: NaOH\nRównanie reakcji 3.: Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4 ]2 + + 2OH-\nALBO\nCu(OH)2 + 4NH3∙H2O → [Cu(NH3)4 ]2 + + 2OH- + 4H2O","solution":"## Poprawna odpowiedź: B = NaOH\n\n**Reakcja 3 (zapis jonowy):**\n\n\\[\\ce{Cu(OH)2(s) + 4NH3(aq) -> [Cu(NH3)4]^{2+}(aq) + 2OH^{-}(aq)}\\]\n\n## Sposób 1 - analiza składu jonowego filtru\n\n**Krok 1 - co mówią nam jony w roztworze?**\n\nPo reakcji i odsączeniu osadu w roztworze są **tylko** \\(\\ce{Na+}\\) i \\(\\ce{Cl^-}\\). Nie ma żadnych innych kationów ani anionów. To kluczowa wskazówka - wszystkie pozostałe jony weszły w skład osadu.\n\n**Krok 2 - identyfikacja reakcji**\n\nW kontekście zadania (seria przemian miedzi prowadząca do kompleksu \\(\\ce{[Cu(NH3)4]^{2+}}\\)) mamy typowy schemat:\n\n\\[\\ce{CuCl2(aq) + 2NaOH(aq) -> Cu(OH)2 v (s) + 2NaCl(aq)}\\]\n\n- Osad to \\(\\ce{Cu(OH)2}\\) (niebieski, trudnorozpuszczalny) - zostaje odsączony\n- W filtracie pozostaje \\(\\ce{NaCl}\\), czyli jony \\(\\ce{Na+}\\) i \\(\\ce{Cl^-}\\) ✓\n- Żadnych obcych jonów - bilans zgadza się idealnie\n\n**Krok 3 - substancja B = NaOH**\n\nSubstancja B dostarcza \\(\\ce{Na+}\\) i \\(\\ce{OH^-}\\). To **wodorotlenek sodu**, \\(\\ce{NaOH}\\).\n\n**Krok 4 - reakcja 3 (tworzenie kompleksu)**\n\nOdsączony osad \\(\\ce{Cu(OH)2}\\) traktuje się nadmiarem amoniaku. \\(\\ce{NH3}\\) jest słabą zasadą i słabym ligandem - zapisujemy go cząsteczkowo:\n\n\\[\\ce{Cu(OH)2(s) + 4NH3(aq) -> [Cu(NH3)4]^{2+}(aq) + 2OH^{-}(aq)}\\]\n\n\\(\\ce{Cu^{2+}}\\) tworzy kompleks tetraaminomiedziowy(II) - **cztery cząsteczki \\(\\ce{NH3}\\)** wchodzą jako ligandy. Wolne \\(\\ce{OH^-}\\) pozostają w roztworze.\n\n## Sposób 2 - weryfikacja przez bilans jonowy\n\nSprawdzamy, czy równanie reakcji 3 jest poprawnie zbilansowane:\n\n| Element | Strona lewa | Strona prawa |\n| Cu | 1 | 1 ✓ |\n| O | 2 (z \\(\\ce{Cu(OH)2}\\)) | 2 (z \\(\\ce{2OH^-}\\)) ✓ |\n| H | 2 + 12 = 14 | 12 + 2 = 14 ✓ |\n| N | 4 | 4 ✓ |\n| Ładunek | 0 + 0 = 0 | (+2) + 2(-1) = 0 ✓ |\n\nBilans atomów i ładunków się zgadza - równanie poprawne.\n\n## Wzory z karty CKE\n\n📖 **Karta wzorów str. 14 - Tabela rozpuszczalności:**\n\\(\\ce{Cu(OH)2}\\) - wodorotlenek miedzi(II) jest **trudnorozpuszczalny** (symbol \"T\" w tabeli).\nStąd wiemy, że \\(\\ce{Cu^{2+}\\) + \\(\\ce{OH^-}\\) daje osad, a nie pozostaje w roztworze.\n\n📖 **Karta wzorów str. 12 - Potencjały standardowe / właściwości metali:**\nMiedź tworzy trwałe kompleksy amoniakatowe - ta wiedza jest tłem dla reakcji 3. Karta wzorów potwierdza, że \\(\\ce{Cu^{2+}}\\) jest typowym centrum kompleksów z ligandem \\(\\ce{NH3}\\).\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** W równaniu jonowym dla reakcji 3 - \\(\\ce{Cu(OH)2}\\) jest **ciałem stałym** (osad), więc **nie rozkładamy go na jony** \\(\\ce{Cu^{2+}}\\) + \\(\\ce{2OH^-}\\). Piszemy jako \\(\\ce{Cu(OH)2(s)}\\).\n\n> ⚠️ **Uwaga:** \\(\\ce{NH3}\\) to **słaby elektrolit** - w zapisie jonowym pozostaje jako cząsteczka \\(\\ce{NH3}\\), nie jako \\(\\ce{NH4+}\\) + \\(\\ce{OH^-}\\). Błędem jest rozkładanie \\(\\ce{NH3\\cdot H2O}\\) w tym równaniu.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Liczba ligandów to **4**, nie 6 (choć Cu²⁺ może tworzyć kompleksy oktaedryczne z wodą, w przypadku amoniaku w roztworze wodnym dominant jest tetraaminkompleks \\(\\ce{[Cu(NH3)4]^{2+}}\\) - taki podaje zadanie).\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n**Za co punkty (0-2):**\n- **2 pkt** - poprawny wzór substancji B ORAZ poprawne równanie reakcji 3. w formie jonowej.\n- **1 pkt** - poprawny tylko jeden z dwóch elementów.\n- **0 pkt** - odpowiedź błędna albo brak.\n\n**Klucz CKE:** B = **NaOH**. Równanie 3.: \\(\\ce{Cu(OH)2 + 4NH3 -> [Cu(NH3)4]^2+ + 2OH-}\\) ALBO \\(\\ce{Cu(OH)2 + 4NH3.H2O -> [Cu(NH3)4]^2+ + 2OH- + 4H2O}\\).","image":"img/chemia-2022-maj-matura-rozszerzona/zad-8.2.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 · maj 2022 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 8.2. (0-2)
Napisz wzór sumaryczny substancji B, jeśli wiadomo, że po zajściu reakcji
i odsączeniu osadu w roztworze obecne były kationy sodu i aniony chlorkowe.
Napisz w formie jonowej równanie reakcji 3., której produktem jest m.in. jon
kompleksowy o wzorze [Cu(NH3)4]2+.
Wzór substancji B:
Równanie reakcji 3.:

","answer_text_html":"

Zadanie 8.2. (0-2)
Wymaganie ogólne
Wymaganie szczegółowe
I. Wykorzystanie i tworzenie informacji.
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej
wiedzy do rozwiązywania problemów.
III. Opanowanie czynności praktycznych.
IV etap edukacyjny - poziom rozszerzony

\n
  1. Roztwory i reakcje zachodzące
\n

w roztworach wodnych. Zdający:

\n
  1. projektuje […] doświadczenia
\n

pozwalające otrzymać różnymi metodami
[…] wodorotlenki […].
III etap edukacyjny

\n
  1. Reakcje chemiczne. Zdający:
  2. […] zapisuje odpowiednie równania […].
\n

Zasady oceniania
2 pkt - poprawne napisanie wzoru sumarycznego substancji B i poprawne napisanie
w formie jonowej równania reakcji 3.
1 pkt - poprawne napisanie wzoru sumarycznego substancji B i niepoprawne napisanie
równania reakcji 3.
ALBO

\n\n

w formie jonowej równania reakcji 3.
0 pkt - odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
Wzór substancji B: NaOH
Równanie reakcji 3.: Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4 ]2 + + 2OH-
ALBO
Cu(OH)2 + 4NH3∙H2O → [Cu(NH3)4 ]2 + + 2OH- + 4H2O

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

Poprawna odpowiedź: B = NaOH

\n

Reakcja 3 (zapis jonowy):

\n

\\[\\ce{Cu(OH)2(s) + 4NH3(aq) -> [Cu(NH3)4]^{2+}(aq) + 2OH^{-}(aq)}\\]

\n

Sposób 1 - analiza składu jonowego filtru

\n

Krok 1 - co mówią nam jony w roztworze?

\n

Po reakcji i odsączeniu osadu w roztworze są tylko \\(\\ce{Na+}\\) i \\(\\ce{Cl^-}\\). Nie ma żadnych innych kationów ani anionów. To kluczowa wskazówka - wszystkie pozostałe jony weszły w skład osadu.

\n

Krok 2 - identyfikacja reakcji

\n

W kontekście zadania (seria przemian miedzi prowadząca do kompleksu \\(\\ce{[Cu(NH3)4]^{2+}}\\)) mamy typowy schemat:

\n

\\[\\ce{CuCl2(aq) + 2NaOH(aq) -> Cu(OH)2 v (s) + 2NaCl(aq)}\\]

\n\n

Krok 3 - substancja B = NaOH

\n

Substancja B dostarcza \\(\\ce{Na+}\\) i \\(\\ce{OH^-}\\). To wodorotlenek sodu, \\(\\ce{NaOH}\\).

\n

Krok 4 - reakcja 3 (tworzenie kompleksu)

\n

Odsączony osad \\(\\ce{Cu(OH)2}\\) traktuje się nadmiarem amoniaku. \\(\\ce{NH3}\\) jest słabą zasadą i słabym ligandem - zapisujemy go cząsteczkowo:

\n

\\[\\ce{Cu(OH)2(s) + 4NH3(aq) -> [Cu(NH3)4]^{2+}(aq) + 2OH^{-}(aq)}\\]

\n

\\(\\ce{Cu^{2+}}\\) tworzy kompleks tetraaminomiedziowy(II) - cztery cząsteczki \\(\\ce{NH3}\\) wchodzą jako ligandy. Wolne \\(\\ce{OH^-}\\) pozostają w roztworze.

\n

Sposób 2 - weryfikacja przez bilans jonowy

\n

Sprawdzamy, czy równanie reakcji 3 jest poprawnie zbilansowane:

\n

| Element | Strona lewa | Strona prawa |
| Cu | 1 | 1 ✓ |
| O | 2 (z \\(\\ce{Cu(OH)2}\\)) | 2 (z \\(\\ce{2OH^-}\\)) ✓ |
| H | 2 + 12 = 14 | 12 + 2 = 14 ✓ |
| N | 4 | 4 ✓ |
| Ładunek | 0 + 0 = 0 | (+2) + 2(-1) = 0 ✓ |

\n

Bilans atomów i ładunków się zgadza - równanie poprawne.

\n

Wzory z karty CKE

\n

📖 Karta wzorów str. 14 - Tabela rozpuszczalności:
\\(\\ce{Cu(OH)2}\\) - wodorotlenek miedzi(II) jest trudnorozpuszczalny (symbol "T" w tabeli).
Stąd wiemy, że \\(\\ce{Cu^{2+}\\) + \\(\\ce{OH^-}\\) daje osad, a nie pozostaje w roztworze.

\n

📖 Karta wzorów str. 12 - Potencjały standardowe / właściwości metali:
Miedź tworzy trwałe kompleksy amoniakatowe - ta wiedza jest tłem dla reakcji 3. Karta wzorów potwierdza, że \\(\\ce{Cu^{2+}}\\) jest typowym centrum kompleksów z ligandem \\(\\ce{NH3}\\).

\n

Typowe pułapki

\n
⚠️ Uwaga: W równaniu jonowym dla reakcji 3 - \\(\\ce{Cu(OH)2}\\) jest ciałem stałym (osad), więc nie rozkładamy go na jony \\(\\ce{Cu^{2+}}\\) + \\(\\ce{2OH^-}\\). Piszemy jako \\(\\ce{Cu(OH)2(s)}\\).
\n
⚠️ Uwaga: \\(\\ce{NH3}\\) to słaby elektrolit - w zapisie jonowym pozostaje jako cząsteczka \\(\\ce{NH3}\\), nie jako \\(\\ce{NH4+}\\) + \\(\\ce{OH^-}\\). Błędem jest rozkładanie \\(\\ce{NH3\\cdot H2O}\\) w tym równaniu.
\n
⚠️ Uwaga: Liczba ligandów to 4, nie 6 (choć Cu²⁺ może tworzyć kompleksy oktaedryczne z wodą, w przypadku amoniaku w roztworze wodnym dominant jest tetraaminkompleks \\(\\ce{[Cu(NH3)4]^{2+}}\\) - taki podaje zadanie).
\n

Schemat oceniania CKE

\n

Za co punkty (0-2):

\n\n

Klucz CKE: B = NaOH. Równanie 3.: \\(\\ce{Cu(OH)2 + 4NH3 -> [Cu(NH3)4]^2+ + 2OH-}\\) ALBO \\(\\ce{Cu(OH)2 + 4NH3.H2O -> [Cu(NH3)4]^2+ + 2OH- + 4H2O}\\).

"}]}