{"id":"chemia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/11","paper_id":"chemia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"11","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 11.\nChlorek ołowiu(II) i jodek ołowiu(II) są solami trudno rozpuszczalnymi w wodzie, ale wartości\nich iloczynu rozpuszczalności znacznie się różnią. Na zdjęciach przedstawiono świeżo\nwytrącone osady: chlorku ołowiu(II) w probówce 1. i jodku ołowiu(II) w probówce 2.\nAby doświadczalnie potwierdzić, że obie sole są trudno rozpuszczalne w wodzie oraz że\nrozpuszczalność jodku ołowiu(II) jest znacznie mniejsza niż rozpuszczalność chlorku\nołowiu(II), przygotowano zestaw laboratoryjny składający się:\nz probówki, w której umieszczono 2 cm3 wodnego roztworu azotanu(V) ołowiu(II)\no stężeniu 0,1 mol ∙dm-3\nze zlewki z wodnym roztworem chlorku potasu o stężeniu 0,1 mol ∙dm-3\nze zlewki z wodnym roztworem jodku potasu o stężeniu 0,1 mol ∙dm-3\n- z wielomiarowych pipet.","answer":null,"answer_text":null,"solution":"Odpowiedź: Chlorek ołowiu(II) $\\text{PbCl}_2$ jest **trudno rozpuszczalny** w wodzie. Aby go strącić, łączymy roztwór soli rozpuszczalnej zawierającej $\\text{Pb}^{2+}$ (np. $\\text{Pb(NO}_3)_2$) z roztworem zawierającym jony $\\text{Cl}^-$ (np. NaCl, HCl). **Równanie w formie jonowej skróconej**: $$\\text{Pb}^{2+} + 2\\text{Cl}^- \\rightarrow \\text{PbCl}_2\\downarrow$$ Strzałka w dół ↓ oznacza wytrącenie się białego osadu.\n\nStrona arkusza CKE z trescia zadania\n\nKlucz: rozpuszczalność soli\n\nSól | Rozpuszczalność\nChlorki — wszystkie | Rozpuszczalne z wyjątkiem AgCl, $\\text{PbCl}_2$, $\\text{Hg}_2\\text{Cl}_2$\nAzotany | Wszystkie rozpuszczalne\nSiarczany(VI) | Rozpuszczalne z wyjątkiem $\\text{BaSO}_4$, $\\text{PbSO}_4$, $\\text{SrSO}_4$, $\\text{CaSO}_4$ (słabo)\nWęglany | Słabo rozpuszczalne (oprócz alkalicznych i $\\text{NH}_4^+$)\n\nTypowy błąd: - **Forma jonowa skrócona** zawiera tylko te jony, które rzeczywiście **biorą udział** w reakcji (nie zawiera jonów obserwujących typu $\\text{NO}_3^-$, $\\text{Na}^+$). - Stosunek 1:2 (Pb²⁺ do 2 Cl⁻) wynika ze stechiometrii $\\text{PbCl}_2$. - $\\text{PbCl}_2$ jest osadem białym, słabo rozpuszczalnym w zimnej wodzie, lepiej rozpuszczalnym w gorącej.","image":"img/chemia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-11.webp","solution_image":null,"topics":"reakcje strącania, równania jonowe skrócone, sole nierozpuszczalne","page_from":12,"source":"maturaonline","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 11.<br>Chlorek ołowiu(II) i jodek ołowiu(II) są solami trudno rozpuszczalnymi w wodzie, ale wartości<br>ich iloczynu rozpuszczalności znacznie się różnią. Na zdjęciach przedstawiono świeżo<br>wytrącone osady: chlorku ołowiu(II) w probówce 1. i jodku ołowiu(II) w probówce 2.<br>Aby doświadczalnie potwierdzić, że obie sole są trudno rozpuszczalne w wodzie oraz że<br>rozpuszczalność jodku ołowiu(II) jest znacznie mniejsza niż rozpuszczalność chlorku<br>ołowiu(II), przygotowano zestaw laboratoryjny składający się:<br>z probówki, w której umieszczono 2 cm3 wodnego roztworu azotanu(V) ołowiu(II)<br>o stężeniu 0,1 mol ∙dm-3<br>ze zlewki z wodnym roztworem chlorku potasu o stężeniu 0,1 mol ∙dm-3<br>ze zlewki z wodnym roztworem jodku potasu o stężeniu 0,1 mol ∙dm-3</p>\n<ul><li>z wielomiarowych pipet.</li></ul>","solutions":[{"source":"maturaonline","label":"matura-online.pl","kind":"text","html":"<p>Odpowiedź: Chlorek ołowiu(II) $\\text{PbCl}_2$ jest <strong>trudno rozpuszczalny</strong> w wodzie. Aby go strącić, łączymy roztwór soli rozpuszczalnej zawierającej $\\text{Pb}^{2+}$ (np. $\\text{Pb(NO}_3)_2$) z roztworem zawierającym jony $\\text{Cl}^-$ (np. NaCl, HCl). <strong>Równanie w formie jonowej skróconej</strong>: $$\\text{Pb}^{2+} + 2\\text{Cl}^- \\rightarrow \\text{PbCl}_2\\downarrow$$ Strzałka w dół ↓ oznacza wytrącenie się białego osadu.</p>\n<p>Strona arkusza CKE z trescia zadania</p>\n<p>Klucz: rozpuszczalność soli</p>\n<p>Sól | Rozpuszczalność<br>Chlorki — wszystkie | Rozpuszczalne z wyjątkiem AgCl, $\\text{PbCl}_2$, $\\text{Hg}_2\\text{Cl}_2$<br>Azotany | Wszystkie rozpuszczalne<br>Siarczany(VI) | Rozpuszczalne z wyjątkiem $\\text{BaSO}_4$, $\\text{PbSO}_4$, $\\text{SrSO}_4$, $\\text{CaSO}_4$ (słabo)<br>Węglany | Słabo rozpuszczalne (oprócz alkalicznych i $\\text{NH}_4^+$)</p>\n<p>Typowy błąd: - <strong>Forma jonowa skrócona</strong> zawiera tylko te jony, które rzeczywiście <strong>biorą udział</strong> w reakcji (nie zawiera jonów obserwujących typu $\\text{NO}_3^-$, $\\text{Na}^+$). - Stosunek 1:2 (Pb²⁺ do 2 Cl⁻) wynika ze stechiometrii $\\text{PbCl}_2$. - $\\text{PbCl}_2$ jest osadem białym, słabo rozpuszczalnym w zimnej wodzie, lepiej rozpuszczalnym w gorącej.</p>"},{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź:</h4>\n<p>Pary <strong>NIE</strong> tworzące sprzężonej pary Brønsteda:</p>\n<ul><li>\\(\\ce{H2SO4}\\) i \\(\\ce{SO4^{2-}}\\)</li><li>\\(\\ce{HF2^-}\\) i \\(\\ce{F2}\\)</li></ul>\n<h4>Sposób 1 - Sprawdzenie różnicy jednego protonu</h4>\n<p>Sprzężona para Brønsteda kwas-zasada to para, która różni się <strong>dokładnie jednym protonem H⁺</strong>:</p>\n<p>\\[\\text{kwas} \\rightleftharpoons \\text{zasada sprzężona} + \\ce{H+}\\]</p>\n<p>Sprawdzam każdą parę:</p>\n<p><strong>Para 1: \\(\\ce{^-OOC-COOH}\\) i \\(\\ce{^-OOC-COO^-}\\)</strong></p>\n<p>\\[\\ce{^-OOC-COOH &lt;=&gt; ^-OOC-COO^- + H+}\\]</p>\n<p>Różnica: jeden proton (z grupy \\(\\ce{-COOH}\\)). ✅ <strong>To JEST para sprzężona.</strong></p>\n<p><strong>Para 2: \\(\\ce{H2SO4}\\) i \\(\\ce{SO4^{2-}}\\)</strong></p>\n<p>\\[\\ce{H2SO4 &lt;=&gt; SO4^{2-} + 2H+}\\]</p>\n<p>Różnica: <strong>dwa protony</strong>, nie jeden. Brakuje członu pośredniego - jonu \\(\\ce{HSO4^-}\\).<br>Prawdziwe pary sprzężone to:</p>\n<ul><li>\\(\\ce{H2SO4}\\) / \\(\\ce{HSO4^-}\\)</li><li>\\(\\ce{HSO4^-}\\) / \\(\\ce{SO4^{2-}}\\)</li></ul>\n<p>❌ <strong>To NIE jest para sprzężona - różnią się o 2H⁺.</strong></p>\n<p><strong>Para 3: \\(\\ce{Al(H2O)6^{3+}}\\) i \\(\\ce{Al(H2O)5(OH)^{2+}}\\)</strong></p>\n<p>\\[\\ce{Al(H2O)6^{3+} &lt;=&gt; Al(H2O)5(OH)^{2+} + H+}\\]</p>\n<p>Jeden ligand \\(\\ce{H2O}\\) oddał proton i stał się \\(\\ce{OH^-}\\). Różnica: jeden proton. ✅ <strong>To JEST para sprzężona.</strong></p>\n<p><strong>Para 4: \\(\\ce{HF2^-}\\) i \\(\\ce{F2}\\)</strong></p>\n<p>\\(\\ce{HF2^-}\\) to jon difluorkowodorowy \\([\\ce{F-H-F}]^-\\). Gdyby był kwasem Brønsteda i oddał proton:</p>\n<p>\\[\\ce{HF2^- -&gt; H+ + 2F^-}\\]</p>\n<p>Otrzymujemy dwa jony \\(\\ce{F^-}\\), a <strong>nie cząsteczkę \\(\\ce{F2}\\)</strong>. \\(\\ce{F2}\\) to molekularny fluor z wiązaniem F-F, zupełnie inna cząsteczka niż \\(\\ce{2F^-}\\).</p>\n<p>❌ <strong>To NIE jest para sprzężona - \\(\\ce{F2} \\neq \\ce{2F^-}\\), zmienia się nie tylko liczba protonów, ale i tożsamość cząsteczki.</strong></p>\n<h4>Sposób 2 - Weryfikacja przez definicję: czy można przejść między formami jednym krokiem?</h4>\n<p>Para sprzężona musi spełniać:<br>\\[\\text{kwas Brønsteda} - \\ce{H+} = \\text{zasada sprzężona}\\]</p>\n<p>| Para | Kwas - H⁺ = ? | Sprzężona zasada | Zgodność |<br>| \\(\\ce{^-OOC-COOH}\\) / \\(\\ce{^-OOC-COO^-}\\) | \\(\\ce{^-OOC-COOH} - \\ce{H+} =\\) \\(\\ce{^-OOC-COO^-}\\) | \\(\\ce{^-OOC-COO^-}\\) | ✅ |<br>| \\(\\ce{H2SO4}\\) / \\(\\ce{SO4^{2-}}\\) | \\(\\ce{H2SO4} - \\ce{H+} =\\) \\(\\ce{HSO4^-}\\) | \\(\\ce{SO4^{2-}}\\) | ❌ |<br>| \\(\\ce{Al(H2O)6^{3+}}\\) / \\(\\ce{Al(H2O)5(OH)^{2+}}\\) | odejmij H⁺ z ligandu \\(\\ce{H2O}\\) | \\(\\ce{Al(H2O)5(OH)^{2+}}\\) | ✅ |<br>| \\(\\ce{HF2^-}\\) / \\(\\ce{F2}\\) | \\(\\ce{HF2^-} - \\ce{H+} =\\) \\(\\ce{2F^-}\\) | \\(\\ce{F2}\\) | ❌ |</p>\n<h4>Wzory z karty CKE</h4>\n<p>W tym zadaniu nie używamy konkretnych wartości liczbowych z karty wzorów - wystarczy znajomość teorii Brønsteda-Lowry&#x27;ego (definicja pary kwas-zasada sprzężona). Teoria ta jest materiałem podręcznikowym, ale warto pamiętać, że:</p>\n<blockquote>📖 <strong>Karta wzorów str. 9 - Stałe dysocjacji kwasów:</strong><br>Zawiera pary \\(\\ce{H2SO4}\\)/\\(\\ce{HSO4^-}\\) i \\(\\ce{HSO4^-}\\)/\\(\\ce{SO4^{2-}}\\) jako oddzielne równania kwasowe, co potwierdza, że \\(\\ce{H2SO4}\\) i \\(\\ce{SO4^{2-}}\\) to NIE para sprzężona - dzieli je etap pośredni.</blockquote>\n<h4>Typowe pułapki</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Para sprzężona to DOKŁADNIE jeden proton różnicy. \\(\\ce{H2SO4}\\)/\\(\\ce{SO4^{2-}}\\) wygląda jak para, bo oba związki dotyczą siarki - ale to pułapka! Kwas siarkowy jest dwuprotyczny i traci protony w dwóch osobnych równowagach.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> \\(\\ce{HF2^-}\\) (bifluorek) to egzotyczny jon, który uczniowie mylą z \\(\\ce{HF}\\). Zapamiętaj: \\(\\ce{HF2^-} = [\\ce{F H F}]^-\\) - to kompleks z wiązaniem wodorowym, a jego sprzężona zasada to \\(\\ce{2F^-}\\), nie \\(\\ce{F2}\\).</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Kompleksy akwakwasów (jak \\(\\ce{Al(H2O)6^{3+}}\\)) działają jak kwasy Brønsteda - ligand wody oddaje proton. To nie jest &quot;egzotyka&quot; - to ważny mechanizm kwasowości jonów metali w wodzie, który bywa pomijany w szkole.</blockquote>"}]}