{"id":"chemia-2022-maj-matura-rozszerzona/zad/9.2","paper_id":"chemia-2022-maj-matura-rozszerzona","number":"9.2","points":1,"ptype":"closed","subject":"chemia","category":"matura","year":2022,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 9.2. (0-1)\nUzupełnij poniższe zdanie - wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych\nw każdym nawiasie.\nStężenie molowe roztworów obu kwasów było (równe / różne), a stężenie jonów H + w tych\nroztworach było (równe / różne), dlatego opisane doświadczenie pozwoliło określić wpływ\n(stężenia molowego / pH) roztworów użytych kwasów na szybkość reakcji.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 9.2. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nI. Wykorzystanie i tworzenie informacji.\nIII. Opanowanie czynności praktycznych.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n4. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:\n5) przewiduje wpływ: stężenia […] na\nszybkość reakcji; planuje [ ] odpowiednie\ndoświadczenia.\nZasady oceniania rozwiązań zadań\nZasady oceniania\n1 pkt - poprawne uzupełnienie zdania.\n0 pkt - odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nStężenie molowe roztworów obu kwasów było (równe / różne), a stężenie jonów H + w tych\nroztworach było (równe / różne), dlatego opisane doświadczenie pozwoliło określić wpływ\n(stężenia molowego / pH) roztworów użytych kwasów na szybkość reakcji.","solution":"## Poprawna odpowiedź: równe / różne / pH\n\nZdanie po uzupełnieniu:\n> Stężenie molowe roztworów obu kwasów było **równe**, a stężenie jonów H⁺ w tych roztworach było **różne**, dlatego opisane doświadczenie pozwoliło określić wpływ **pH** roztworów użytych kwasów na szybkość reakcji.\n\n## Sposób 1 - Analiza zmiennej kontrolowanej i zmiennej badanej\n\nDoświadczenie porównuje dwa kwasy przy **takim samym stężeniu molowym** (np. oba o stężeniu \\(0{,}1 \\text{ mol/dm}^3\\)) - np. kwas solny \\(\\ce{HCl}\\) i kwas octowy \\(\\ce{CH3COOH}\\).\n\n**Krok 1 - Co jest takie samo (zmienna kontrolowana)?**\n\nStężenie molowe obu kwasów jest **równe**. To warunek dobrze zaprojektowanego doświadczenia: zmieniamy tylko jedną rzecz na raz.\n\n**Krok 2 - Co się różni (zmienna badana)?**\n\n\\(\\ce{HCl}\\) to kwas **mocny** - dysocjuje całkowicie:\n\\[\\ce{HCl -> H+ + Cl-}\\]\n\n\\(\\ce{CH3COOH}\\) to kwas **słaby** - dysocjuje tylko częściowo:\n\\[\\ce{CH3COOH <=> H+ + CH3COO-}\\]\n\nPrzy tym samym stężeniu molowym, roztwór \\(\\ce{HCl}\\) zawiera **znacznie więcej jonów \\(\\ce{H+}\\)** niż roztwór \\(\\ce{CH3COOH}\\). Stężenie \\(\\ce{H+}\\) (czyli pH) jest **różne**.\n\n**Krok 3 - Co sprawdza doświadczenie?**\n\nSkoro stężenie molarne było **równe** (nie można przypisać różnicy w szybkości reakcji różnicy w stężeniu), a różniło się **stężenie \\(\\ce{H+}\\)** (czyli pH) - doświadczenie bada właśnie wpływ **pH** na szybkość reakcji.\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez logikę eliminacji\n\nGdyby wybrano odpowiedź \"stężenia molowego\":\n- Aby badać wpływ stężenia molowego, należałoby użyć **tego samego kwasu** w różnych stężeniach.\n- Tutaj kwasy są **różne** (mocny i słaby) - więc stężenie molarne nie może być zmienną badaną (jest trzymane stałe celowo).\n\nSkoro stężenie molarne jest **takie samo**, a stężenie \\(\\ce{H+}\\) jest **różne** → zmienną niezależną jest pH.\n\nWniosek: jedyna logicznie spójna kombinacja to: **równe / różne / pH**. ✓\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie używamy konkretnych wartości liczbowych z karty wzorów - wystarczy znajomość pojęć kwasu mocnego i słabego oraz pojęcia pH.\n\n📖 **Karta wzorów str. 9 - Stałe dysocjacji kwasów \\(K_a\\):**\nZnajomość, że \\(K_a(\\ce{CH3COOH}) = 1{,}74 \\cdot 10^{-5}\\) (wartość mała → słaba dysocjacja), pozwala uzasadnić, dlaczego \\([\\ce{H+}]\\) w roztworze octowym jest niższe niż w solnym przy tym samym stężeniu molowym. Możesz się na to powołać jako uzasadnienie.\n\n## Dlaczego inne kombinacje są błędne\n\n| Wariant | Błąd |\n| **różne** stężenie molowe | Oba kwasy mają **to samo** stężenie molarne - tak projektuje się doświadczenie (jeden czynnik zmienny) |\n| **równe** stężenie \\(\\ce{H+}\\) | Kwas mocny i słaby przy tym samym stężeniu molowym mają **różne** \\([\\ce{H+}]\\) - HCl dysocjuje w 100%, CH₃COOH w ~1-3% |\n| wpływ **stężenia molowego** | Nie można badać stężenia molowego, skoro ono jest **kontrolowane** (równe) - zmienna badana to pH |\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Uczniowie często mylą \"stężenie molowe\" z \"stężeniem jonów H⁺\". To dwie różne wielkości! Można mieć równe stężenia molarne dwóch kwasów i jednocześnie różne stężenia \\(\\ce{H+}\\) - właśnie dlatego, że mocność kwasu decyduje o stopniu dysocjacji.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Zapamiętaj regułę projektowania doświadczeń: zmienną **badaną** jest to, co się **różni** między próbkami; zmienną **kontrolowaną** jest to, co jest **równe**. Tu: molarność równa → kontrolowana; pH różne → badana.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** pH nie jest tym samym co stężenie molowe kwasu. Niższe pH oznacza wyższe \\([\\ce{H+}]\\), ale ten sam roztwór \\(0{,}1 \\text{ mol/dm}^3\\) \\(\\ce{HCl}\\) ma pH ≈ 1, a \\(0{,}1 \\text{ mol/dm}^3\\) \\(\\ce{CH3COOH}\\) ma pH ≈ 2,9.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n**Za co punkty (0-1):**\n- **1 pkt** - poprawne uzupełnienie zdania.\n- **0 pkt** - odpowiedź błędna albo brak.\n\n**Klucz CKE:** stężenie molowe obu kwasów było **równe**, stężenie jonów \\(\\ce{H+}\\) było **różne**, doświadczenie pozwoliło określić wpływ **pH** roztworów na szybkość reakcji.","image":"img/chemia-2022-maj-matura-rozszerzona/zad-9.2.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":8,"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":"<p>Zadanie 9.2. (0-1)<br>Uzupełnij poniższe zdanie - wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych<br>w każdym nawiasie.<br>Stężenie molowe roztworów obu kwasów było (równe / różne), a stężenie jonów H + w tych<br>roztworach było (równe / różne), dlatego opisane doświadczenie pozwoliło określić wpływ<br>(stężenia molowego / pH) roztworów użytych kwasów na szybkość reakcji.</p>","answer_text_html":"<p>Zadanie 9.2. (0-1)<br>Wymaganie ogólne<br>Wymaganie szczegółowe<br>I. Wykorzystanie i tworzenie informacji.<br>III. Opanowanie czynności praktycznych.<br>IV etap edukacyjny - poziom rozszerzony</p>\n<ol><li>Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:</li><li>przewiduje wpływ: stężenia […] na</li></ol>\n<p>szybkość reakcji; planuje [ ] odpowiednie<br>doświadczenia.<br>Zasady oceniania rozwiązań zadań<br>Zasady oceniania<br>1 pkt - poprawne uzupełnienie zdania.<br>0 pkt - odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.<br>Rozwiązanie<br>Stężenie molowe roztworów obu kwasów było (równe / różne), a stężenie jonów H + w tych<br>roztworach było (równe / różne), dlatego opisane doświadczenie pozwoliło określić wpływ<br>(stężenia molowego / pH) roztworów użytych kwasów na szybkość reakcji.</p>","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź: równe / różne / pH</h4>\n<p>Zdanie po uzupełnieniu:</p>\n<blockquote>Stężenie molowe roztworów obu kwasów było <strong>równe</strong>, a stężenie jonów H⁺ w tych roztworach było <strong>różne</strong>, dlatego opisane doświadczenie pozwoliło określić wpływ <strong>pH</strong> roztworów użytych kwasów na szybkość reakcji.</blockquote>\n<h4>Sposób 1 - Analiza zmiennej kontrolowanej i zmiennej badanej</h4>\n<p>Doświadczenie porównuje dwa kwasy przy <strong>takim samym stężeniu molowym</strong> (np. oba o stężeniu \\(0{,}1 \\text{ mol/dm}^3\\)) - np. kwas solny \\(\\ce{HCl}\\) i kwas octowy \\(\\ce{CH3COOH}\\).</p>\n<p><strong>Krok 1 - Co jest takie samo (zmienna kontrolowana)?</strong></p>\n<p>Stężenie molowe obu kwasów jest <strong>równe</strong>. To warunek dobrze zaprojektowanego doświadczenia: zmieniamy tylko jedną rzecz na raz.</p>\n<p><strong>Krok 2 - Co się różni (zmienna badana)?</strong></p>\n<p>\\(\\ce{HCl}\\) to kwas <strong>mocny</strong> - dysocjuje całkowicie:<br>\\[\\ce{HCl -&gt; H+ + Cl-}\\]</p>\n<p>\\(\\ce{CH3COOH}\\) to kwas <strong>słaby</strong> - dysocjuje tylko częściowo:<br>\\[\\ce{CH3COOH &lt;=&gt; H+ + CH3COO-}\\]</p>\n<p>Przy tym samym stężeniu molowym, roztwór \\(\\ce{HCl}\\) zawiera <strong>znacznie więcej jonów \\(\\ce{H+}\\)</strong> niż roztwór \\(\\ce{CH3COOH}\\). Stężenie \\(\\ce{H+}\\) (czyli pH) jest <strong>różne</strong>.</p>\n<p><strong>Krok 3 - Co sprawdza doświadczenie?</strong></p>\n<p>Skoro stężenie molarne było <strong>równe</strong> (nie można przypisać różnicy w szybkości reakcji różnicy w stężeniu), a różniło się <strong>stężenie \\(\\ce{H+}\\)</strong> (czyli pH) - doświadczenie bada właśnie wpływ <strong>pH</strong> na szybkość reakcji.</p>\n<h4>Sposób 2 - Weryfikacja przez logikę eliminacji</h4>\n<p>Gdyby wybrano odpowiedź &quot;stężenia molowego&quot;:</p>\n<ul><li>Aby badać wpływ stężenia molowego, należałoby użyć <strong>tego samego kwasu</strong> w różnych stężeniach.</li><li>Tutaj kwasy są <strong>różne</strong> (mocny i słaby) - więc stężenie molarne nie może być zmienną badaną (jest trzymane stałe celowo).</li></ul>\n<p>Skoro stężenie molarne jest <strong>takie samo</strong>, a stężenie \\(\\ce{H+}\\) jest <strong>różne</strong> → zmienną niezależną jest pH.</p>\n<p>Wniosek: jedyna logicznie spójna kombinacja to: <strong>równe / różne / pH</strong>. ✓</p>\n<h4>Wzory z karty CKE</h4>\n<p>W tym zadaniu nie używamy konkretnych wartości liczbowych z karty wzorów - wystarczy znajomość pojęć kwasu mocnego i słabego oraz pojęcia pH.</p>\n<p>📖 <strong>Karta wzorów str. 9 - Stałe dysocjacji kwasów \\(K_a\\):</strong><br>Znajomość, że \\(K_a(\\ce{CH3COOH}) = 1{,}74 \\cdot 10^{-5}\\) (wartość mała → słaba dysocjacja), pozwala uzasadnić, dlaczego \\([\\ce{H+}]\\) w roztworze octowym jest niższe niż w solnym przy tym samym stężeniu molowym. Możesz się na to powołać jako uzasadnienie.</p>\n<h4>Dlaczego inne kombinacje są błędne</h4>\n<p>| Wariant | Błąd |<br>| <strong>różne</strong> stężenie molowe | Oba kwasy mają <strong>to samo</strong> stężenie molarne - tak projektuje się doświadczenie (jeden czynnik zmienny) |<br>| <strong>równe</strong> stężenie \\(\\ce{H+}\\) | Kwas mocny i słaby przy tym samym stężeniu molowym mają <strong>różne</strong> \\([\\ce{H+}]\\) - HCl dysocjuje w 100%, CH₃COOH w ~1-3% |<br>| wpływ <strong>stężenia molowego</strong> | Nie można badać stężenia molowego, skoro ono jest <strong>kontrolowane</strong> (równe) - zmienna badana to pH |</p>\n<h4>Typowe pułapki</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Uczniowie często mylą &quot;stężenie molowe&quot; z &quot;stężeniem jonów H⁺&quot;. To dwie różne wielkości! Można mieć równe stężenia molarne dwóch kwasów i jednocześnie różne stężenia \\(\\ce{H+}\\) - właśnie dlatego, że mocność kwasu decyduje o stopniu dysocjacji.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Zapamiętaj regułę projektowania doświadczeń: zmienną <strong>badaną</strong> jest to, co się <strong>różni</strong> między próbkami; zmienną <strong>kontrolowaną</strong> jest to, co jest <strong>równe</strong>. Tu: molarność równa → kontrolowana; pH różne → badana.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> pH nie jest tym samym co stężenie molowe kwasu. Niższe pH oznacza wyższe \\([\\ce{H+}]\\), ale ten sam roztwór \\(0{,}1 \\text{ mol/dm}^3\\) \\(\\ce{HCl}\\) ma pH ≈ 1, a \\(0{,}1 \\text{ mol/dm}^3\\) \\(\\ce{CH3COOH}\\) ma pH ≈ 2,9.</blockquote>\n<h4>Schemat oceniania CKE</h4>\n<p><strong>Za co punkty (0-1):</strong></p>\n<ul><li><strong>1 pkt</strong> - poprawne uzupełnienie zdania.</li><li><strong>0 pkt</strong> - odpowiedź błędna albo brak.</li></ul>\n<p><strong>Klucz CKE:</strong> stężenie molowe obu kwasów było <strong>równe</strong>, stężenie jonów \\(\\ce{H+}\\) było <strong>różne</strong>, doświadczenie pozwoliło określić wpływ <strong>pH</strong> roztworów na szybkość reakcji.</p>"}]}