{"id":"chemia-2024-maj-matura-rozszerzona/zad/12.1","paper_id":"chemia-2024-maj-matura-rozszerzona","number":"12.1","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2024,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 12.1. (0-1)\nUzupełnij poniższy zapis, tak aby powstał schemat ogniwa galwanicznego\nzbudowanego z półogniw A i B, które generuje prąd w warunkach standardowych.\nNapisz, które półogniwo pełni funkcję anody, a które - katody w pracującym ogniwie.\n(-) Pt    Pt (+)\nfunkcja półogniwa funkcja półogniwa","answer":null,"answer_text":"Zadanie 12.1. (0-1)\nWymagania egzaminacyjne 2024\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nI. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie\ninformacji. Zdający:\n1) pozyskuje i przetwarza informacje\nz różnorodnych źródeł […].\nII. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów.\nZdający:\n5) wykorzystuje wiedzę i dostępne\ninformacje do rozwiązywania problemów\nchemicznych […].\nVIII. Reakcje utleniania i redukcji. Zdający:\n6) przewiduje kierunek przebiegu reakcji\nutleniania-redukcji na podstawie wartości\npotencjałów standardowych półogniw; pisze\nodpowiednie równana reakcji.\nIX. Elektrochemia. Ogniwa. Zdający:\n1) stosuje pojęcia: półogniwo, anoda, katoda,\nogniwo galwaniczne, klucz elektrolityczny,\npotencjał standardowy półogniwa […] SEM;\n2) pisze równania reakcji zachodzących na\nelektrodach […] ogniwa galwanicznego […];\nprojektuje ogniwo, w którym zachodzi dana\nreakcja chemiczna; pisze schemat tego\nogniwa.\nZasady oceniania\n1 pkt - poprawne uzupełnienie schematu ogniwa i poprawne nazwanie elektrod.\n0 pkt - odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nanoda (-) Pt  Fe3+, Fe2 + MnO4\n- , Mn2+, H+  Pt (+) katoda\nfunkcja półogniwa funkcja półogniwa\nUwaga: Dopuszcza się dowolną kolejność zapisu jonów w półogniwach.","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\n**Schemat ogniwa:**\n\\[\\underbrace{\\text{anoda}}_{\\text{półogniwo B}} \\;(-)\\; \\ce{Pt}\\; |\\; \\ce{Fe^3+, Fe^2+}\\; ||\\; \\ce{MnO4-, Mn^2+, H+}\\; |\\; \\ce{Pt}\\; (+)\\; \\underbrace{\\text{katoda}}_{\\text{półogniwo A}}\\]\n\n**Anoda (-): półogniwo B** (\\(\\ce{Fe^{2+}/Fe^{3+}}\\))\n**Katoda (+): półogniwo A** (\\(\\ce{MnO4-/Mn^{2+}}\\))\n\n## Sposób 1 - Z potencjałów standardowych\n\n**Krok 1: Potencjały standardowe (z karty CKE str. 12).**\n- E°(\\(\\ce{MnO4-/Mn^{2+}}\\)) = +1,51 V (półogniwo A)\n- E°(\\(\\ce{Fe^{3+}/Fe^{2+}}\\)) = +0,77 V (półogniwo B)\n\n**Krok 2: Identyfikacja anody i katody.**\nW ogniwie galwanicznym:\n- KATODA = elektroda o WYŻSZYM potencjale (zachodzi REDUKCJA) → A (+1,51 V) → **katoda (+)**.\n- ANODA = elektroda o NIŻSZYM potencjale (zachodzi UTLENIANIE) → B (+0,77 V) → **anoda (-)**.\n\n**Krok 3: Schemat (kolejność: anoda po lewej, katoda po prawej).**\n\\[\\text{anoda } (-) \\text{ Pt } | \\ce{Fe^{3+}, Fe^{2+}} || \\ce{MnO4-, Mn^{2+}, H+} | \\text{ Pt } (+) \\text{ katoda}\\]\n\nDopuszczalna jest dowolna kolejność jonów w obrębie półogniw.\n\n## Wzory z karty CKE\n\n📖 **Karta wzorów str. 12 - Standardowe potencjały redukcji:**\n- \\(\\ce{MnO4-/Mn^{2+}}\\) (kwasowo): +1,51 V\n- \\(\\ce{Fe^{3+}/Fe^{2+}}\\): +0,77 V\n\nSEM ogniwa = \\(E_{\\text{kat}} - E_{\\text{an}} = 1{,}51 - 0{,}77 = 0{,}74\\) V (dodatnia, ogniwo działa).\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ Klucz CKE: 1 pkt = poprawne uzupełnienie schematu + poprawne nazwanie elektrod.\n> ⚠️ Anoda jest po lewej w schemacie, katoda po prawej (konwencja IUPAC).\n> ⚠️ W roztworze katody musi być \\(\\ce{H+}\\) (środowisko kwasowe potrzebne dla działania pary \\(\\ce{MnO4-/Mn^{2+}}\\)).\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n**1 pkt** - poprawne uzupelnienie schematu ogniwa i poprawne nazwanie elektrod: anoda (-) Pt | Fe3+, Fe2+ || MnO4-, Mn2+, H+ | Pt (+) katoda.\n**0 pkt** - odpowiedz niespelniajaca kryterium albo brak odpowiedzi.\n\nUwaga CKE: dopuszcza sie dowolna kolejnosc zapisu jonow w polowniwach.","image":"img/chemia-2024-maj-matura-rozszerzona/zad-12.1.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":14,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2024 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 12.1. (0-1)
Uzupełnij poniższy zapis, tak aby powstał schemat ogniwa galwanicznego
zbudowanego z półogniw A i B, które generuje prąd w warunkach standardowych.
Napisz, które półogniwo pełni funkcję anody, a które - katody w pracującym ogniwie.
(-) Pt    Pt (+)
funkcja półogniwa funkcja półogniwa

","answer_text_html":"

Zadanie 12.1. (0-1)
Wymagania egzaminacyjne 2024
Wymagania ogólne
Wymagania szczegółowe
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie
informacji. Zdający:

\n
  1. pozyskuje i przetwarza informacje
\n

z różnorodnych źródeł […].
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej
wiedzy do rozwiązywania problemów.
Zdający:

\n
  1. wykorzystuje wiedzę i dostępne
\n

informacje do rozwiązywania problemów
chemicznych […].
VIII. Reakcje utleniania i redukcji. Zdający:

\n
  1. przewiduje kierunek przebiegu reakcji
\n

utleniania-redukcji na podstawie wartości
potencjałów standardowych półogniw; pisze
odpowiednie równana reakcji.
IX. Elektrochemia. Ogniwa. Zdający:

\n
  1. stosuje pojęcia: półogniwo, anoda, katoda,
\n

ogniwo galwaniczne, klucz elektrolityczny,
potencjał standardowy półogniwa […] SEM;

\n
  1. pisze równania reakcji zachodzących na
\n

elektrodach […] ogniwa galwanicznego […];
projektuje ogniwo, w którym zachodzi dana
reakcja chemiczna; pisze schemat tego
ogniwa.
Zasady oceniania
1 pkt - poprawne uzupełnienie schematu ogniwa i poprawne nazwanie elektrod.
0 pkt - odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
anoda (-) Pt  Fe3+, Fe2 + MnO4

\n\n

funkcja półogniwa funkcja półogniwa
Uwaga: Dopuszcza się dowolną kolejność zapisu jonów w półogniwach.

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

Poprawna odpowiedź

\n

Schemat ogniwa:
\\[\\underbrace{\\text{anoda}}{\\text{półogniwo B}} \\;(-)\\; \\ce{Pt}\\; |\\; \\ce{Fe^3+, Fe^2+}\\; ||\\; \\ce{MnO4-, Mn^2+, H+}\\; |\\; \\ce{Pt}\\; (+)\\; \\underbrace{\\text{katoda}}{\\text{półogniwo A}}\\]

\n

Anoda (-): półogniwo B (\\(\\ce{Fe^{2+}/Fe^{3+}}\\))
Katoda (+): półogniwo A (\\(\\ce{MnO4-/Mn^{2+}}\\))

\n

Sposób 1 - Z potencjałów standardowych

\n

Krok 1: Potencjały standardowe (z karty CKE str. 12).

\n\n

Krok 2: Identyfikacja anody i katody.
W ogniwie galwanicznym:

\n\n

Krok 3: Schemat (kolejność: anoda po lewej, katoda po prawej).
\\[\\text{anoda } (-) \\text{ Pt } | \\ce{Fe^{3+}, Fe^{2+}} || \\ce{MnO4-, Mn^{2+}, H+} | \\text{ Pt } (+) \\text{ katoda}\\]

\n

Dopuszczalna jest dowolna kolejność jonów w obrębie półogniw.

\n

Wzory z karty CKE

\n

📖 Karta wzorów str. 12 - Standardowe potencjały redukcji:

\n\n

SEM ogniwa = \\(E_{\\text{kat}} - E_{\\text{an}} = 1{,}51 - 0{,}77 = 0{,}74\\) V (dodatnia, ogniwo działa).

\n

Typowe pułapki

\n
⚠️ Klucz CKE: 1 pkt = poprawne uzupełnienie schematu + poprawne nazwanie elektrod.
⚠️ Anoda jest po lewej w schemacie, katoda po prawej (konwencja IUPAC).
⚠️ W roztworze katody musi być \\(\\ce{H+}\\) (środowisko kwasowe potrzebne dla działania pary \\(\\ce{MnO4-/Mn^{2+}}\\)).
\n

Schemat oceniania CKE

\n

1 pkt - poprawne uzupelnienie schematu ogniwa i poprawne nazwanie elektrod: anoda (-) Pt | Fe3+, Fe2+ || MnO4-, Mn2+, H+ | Pt (+) katoda.
0 pkt - odpowiedz niespelniajaca kryterium albo brak odpowiedzi.

\n

Uwaga CKE: dopuszcza sie dowolna kolejnosc zapisu jonow w polowniwach.

"}]}