{"id":"chemia-2025-maj-matura-rozszerzona/zad/14.2","paper_id":"chemia-2025-maj-matura-rozszerzona","number":"14.2","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2025,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 14.2. (0-1)\nUzupełnij poniższy zapis tak, aby powstał schemat ogniwa galwanicznego\nzbudowanego z półogniw B oraz C generującego prąd w warunkach standardowych.\n(-) Pt    Pt (+)\n14.1.\n0-1-2\n14.2.\n0-1\nMCHP-R0_100\nInformacja do zadań 15.-16.\nGaz LPG, stosowany do napędu samochodów, jest mieszaniną propanu i butanu.\nW zbiorniku z LPG panuje ciśnienie 𝑝, w którym ta mieszanina jest cieczą. W zależności\nod pory roku stosuje się dwa rodzaje LPG: zimowy i letni. Skład przykładowych ciekłych\nmieszanin LPG (w przeliczeniu na stosunek molowy) i odpowiadające im gęstości\nzestawiono w tabeli.\nRodzaj mieszaniny\nzimowy LPG\nletni LPG\n𝑛propanu ∶ 𝑛butanu\n70 : 30\n30 : 70\nGęstość, g ∙cm-3\n(T = 273 K)\n0,54\n0,56\nNa podstawie: https://www.e-petrol.pl\nStandardowe entalpie spalania propanu i butanu podano poniżej.\n∆𝐻propan (g)\no\n= - 2219 kJ · mol-1\n∆𝐻butan (g)\no\n= - 2878 kJ · mol-1","answer":null,"answer_text":"Zadanie 14.2. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nI. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie\ninformacji. Zdający:\n1) […] 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,\nkatoda, ogniwo galwaniczne, klucz\nelektrolityczny, potencjał standardowy\npółogniwa […], SEM;\n2) pisze i rysuje schemat ogniwa\nodwracalnego i nieodwracalnego;\n3) 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.\n0 pkt - odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\n(-) Pt  Br- , Br2  Co3+, Co2+  Pt (+) ALBO (-) Pt  Br-  Br2  Co3+, Co2+  Pt (+)\nUwaga: W zapisie półogniw zdający może zastosować dowolną kolejność Br- , Br2 oraz\nCo3+, Co2+.\nZasady oceniania rozwiązań zadań","solution":"Ogniwo B + C — porównanie E°: - E°(B) = +1,07 V (niższe). - E°(C) = +1,82 V (wyższe). Półogniwo o **wyższym** E° = **katoda (+)**. Niższe E° = **anoda (-)**. - **Anoda B (-)**: 2 Br⁻ → Br₂ + 2 e⁻. - **Katoda C (+)**: Co³⁺ + e⁻ → Co²⁺. **Schemat ogniwa** (z elektrodami Pt jako obojętne, dla form rozpuszczonych): $$(-) \\text{ Pt } | \\text{ Br}^-(aq), \\text{Br}_2 \\,||\\, \\text{Co}^{3+}(aq), \\text{Co}^{2+}(aq) | \\text{ Pt } (+)$$ **SEM** = E°(C) - E°(B) = 1,82 - 1,07 = **+0,75 V** ✓ (spontaniczne).","image":"img/chemia-2025-maj-matura-rozszerzona/zad-14.2.webp","solution_image":null,"topics":"elektrochemia, ogniwa galwaniczne, półogniwa, potencjały redoks, MnO4, Br2, Co3+","page_from":19,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2025 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 14.2. (0-1)<br>Uzupełnij poniższy zapis tak, aby powstał schemat ogniwa galwanicznego<br>zbudowanego z półogniw B oraz C generującego prąd w warunkach standardowych.<br>(-) Pt    Pt (+)<br>14.1.<br>0-1-2<br>14.2.<br>0-1<br>MCHP-R0_100<br>Informacja do zadań 15.-16.<br>Gaz LPG, stosowany do napędu samochodów, jest mieszaniną propanu i butanu.<br>W zbiorniku z LPG panuje ciśnienie 𝑝, w którym ta mieszanina jest cieczą. W zależności<br>od pory roku stosuje się dwa rodzaje LPG: zimowy i letni. Skład przykładowych ciekłych<br>mieszanin LPG (w przeliczeniu na stosunek molowy) i odpowiadające im gęstości<br>zestawiono w tabeli.<br>Rodzaj mieszaniny<br>zimowy LPG<br>letni LPG<br>𝑛propanu ∶ 𝑛butanu<br>70 : 30<br>30 : 70<br>Gęstość, g ∙cm-3<br>(T = 273 K)<br>0,54<br>0,56<br>Na podstawie: https://www.e-petrol.pl<br>Standardowe entalpie spalania propanu i butanu podano poniżej.<br>∆𝐻propan (g)<br>o<br>= - 2219 kJ · mol-1<br>∆𝐻butan (g)<br>o<br>= - 2878 kJ · mol-1</p>","answer_text_html":"<p>Zadanie 14.2. (0-1)<br>Wymagania ogólne<br>Wymagania szczegółowe<br>I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie<br>informacji. Zdający:</p>\n<ol><li>[…] przetwarza informacje</li></ol>\n<p>z różnorodnych źródeł.<br>II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej<br>wiedzy do rozwiązywania problemów.<br>Zdający:</p>\n<ol><li>wykorzystuje wiedzę i dostępne</li></ol>\n<p>informacje do rozwiązywania problemów<br>chemicznych […].<br>VIII. Reakcje utleniania i redukcji. Zdający:</p>\n<ol><li>przewiduje kierunek przebiegu reakcji</li></ol>\n<p>utleniania-redukcji na podstawie wartości<br>potencjałów standardowych półogniw; pisze<br>odpowiednie równana reakcji.<br>IX. Elektrochemia. Ogniwa. Zdający:</p>\n<ol><li>stosuje pojęcia: półogniwo, anoda,</li></ol>\n<p>katoda, ogniwo galwaniczne, klucz<br>elektrolityczny, potencjał standardowy<br>półogniwa […], SEM;</p>\n<ol><li>pisze i rysuje schemat ogniwa</li></ol>\n<p>odwracalnego i nieodwracalnego;</p>\n<ol><li>pisze równania reakcji zachodzących na</li></ol>\n<p>elektrodach […] ogniwa galwanicznego […];<br>projektuje ogniwo, w którym zachodzi dana<br>reakcja chemiczna; pisze schemat tego<br>ogniwa.<br>Zasady oceniania<br>1 pkt - poprawne uzupełnienie schematu ogniwa.<br>0 pkt - odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.<br>Rozwiązanie<br>(-) Pt  Br- , Br2  Co3+, Co2+  Pt (+) ALBO (-) Pt  Br-  Br2  Co3+, Co2+  Pt (+)<br>Uwaga: W zapisie półogniw zdający może zastosować dowolną kolejność Br- , Br2 oraz<br>Co3+, Co2+.<br>Zasady oceniania rozwiązań zadań</p>","solutions":[{"source":"maturaonline","label":"matura-online.pl","kind":"text","html":"<p>Ogniwo B + C — porównanie E°: - E°(B) = +1,07 V (niższe). - E°(C) = +1,82 V (wyższe). Półogniwo o <strong>wyższym</strong> E° = <strong>katoda (+)</strong>. Niższe E° = <strong>anoda (-)</strong>. - <strong>Anoda B (-)</strong>: 2 Br⁻ → Br₂ + 2 e⁻. - <strong>Katoda C (+)</strong>: Co³⁺ + e⁻ → Co²⁺. <strong>Schemat ogniwa</strong> (z elektrodami Pt jako obojętne, dla form rozpuszczonych): $$(-) \\text{ Pt } | \\text{ Br}^-(aq), \\text{Br}_2 \\,||\\, \\text{Co}^{3+}(aq), \\text{Co}^{2+}(aq) | \\text{ Pt } (+)$$ <strong>SEM</strong> = E°(C) - E°(B) = 1,82 - 1,07 = <strong>+0,75 V</strong> ✓ (spontaniczne).</p>"},{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź</h4>\n<p>\\[(-)\\,\\text{Pt} \\,|\\, \\ce{Br-},\\, \\ce{Br2} \\,||\\, \\ce{Co^3+},\\, \\ce{Co^2+} \\,|\\, \\text{Pt}\\,(+)\\]</p>\n<p>ALBO równoważnie: (-) Pt | Br₂, Br⁻ ‖ Co³⁺, Co²⁺ | Pt (+)</p>\n<h4>Sposób 1 - Wybór anody i katody na podstawie E°</h4>\n<p><strong>Krok 1: Odczyt potencjałów standardowych</strong> (str. 12 karty wzorów):</p>\n<ul><li>\\(E°(\\ce{Br2/Br-}) = +1{,}066 \\text{ V}\\)</li><li>\\(E°(\\ce{Co^3+/Co^2+}) = +1{,}92 \\text{ V}\\)</li></ul>\n<p><strong>Krok 2: Identyfikacja elektrod.</strong><br>W ogniwie generującym prąd samorzutnie: SEM &gt; 0.</p>\n<ul><li>KATODA (+) = wyższy E° = <strong>C</strong> (\\(\\ce{Co^3+/Co^2+}\\), 1,92 V) → zachodzi REDUKCJA</li><li>ANODA (-) = niższy E° = <strong>B</strong> (\\(\\ce{Br2/Br-}\\), 1,066 V) → zachodzi UTLENIANIE</li></ul>\n<p><strong>Krok 3: Reakcje na elektrodach.</strong></p>\n<ul><li>Anoda (B, utlenianie): \\(\\ce{2Br- -&gt; Br2 + 2e-}\\)</li><li>Katoda (C, redukcja): \\(\\ce{Co^3+ + e- -&gt; Co^2+}\\)</li></ul>\n<p><strong>Krok 4: Schemat ogniwa.</strong><br>Konwencja: anoda po lewej | mostek soli ‖ katoda po prawej.<br>Obie elektrody Pt (obojętne - bo same reagenty są w roztworze, nie metaliczne).</p>\n<p>\\[(-)\\,\\text{Pt} \\,|\\, \\ce{Br-},\\, \\ce{Br2} \\,||\\, \\ce{Co^3+},\\, \\ce{Co^2+} \\,|\\, \\text{Pt}\\,(+)\\]</p>\n<p>SEM = 1,92 - 1,066 = 0,854 V &gt; 0 ✓</p>\n<h4>Wzory z karty CKE</h4>\n<p>📖 <strong>Karta wzorów str. 12</strong> - wartości E° dla par redoks Br₂/Br⁻ i Co³⁺/Co²⁺.</p>\n<h4>Typowe pułapki i uwaga</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Kolejność reagentów w półogniwie (Br⁻, Br₂ vs Br₂, Br⁻) NIE ma znaczenia w schemacie - klucz CKE akceptuje obie kolejności.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Częsty błąd - odwrócenie polaryzacji (B jako +, C jako -). Pamiętaj: ANODA to ujemny biegun w ogniwie galwanicznym (oddaje elektrony do obwodu).</blockquote>\n<h4>Schemat oceniania CKE</h4>\n<p>Zadanie za 0-1 pkt.</p>\n<ul><li><strong>1 pkt</strong> - poprawne uzupelnienie schematu ogniwa: (-) Pt | Br-, Br2 || Co3+, Co2+ | Pt (+).</li><li><strong>0 pkt</strong> - odpowiedz niespelniajaca kryterium albo brak odpowiedzi.</li></ul>\n<p>Uwaga CKE: w zapisie polognw dopuszcza sie dowolna kolejnosc Br-, Br2 oraz Co3+, Co2+.</p>"}]}