{"id":"chemia-2025-maj-matura-rozszerzona/zad/5.1","paper_id":"chemia-2025-maj-matura-rozszerzona","number":"5.1","points":2,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2025,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 5.1. (0-2)\nTrichlorek jodu został po raz pierwszy otrzymany w reakcji, której schemat przedstawiono\nponiżej.\nIO3\n- + I2 + H+ + Cl\n- → ICl3 + H2O\nNapisz w formie jonowej, z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych\nelektronów (zapis jonowo-elektronowy), równanie reakcji redukcji zachodzącej\npodczas tej przemiany. Uwzględnij środowisko reakcji. Uzupełnij współczynniki\nstechiometryczne w poniższym schemacie.\nRównanie reakcji redukcji:\nIO3\n- + I2 + H+ + Cl\n- → ICl3 + H2O\n5.1.\n0-1-2\nMCHP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 5.1. (0-2)\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nII. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów.\nZdający:\n1) opisuje właściwości substancji i wyjaśnia\nprzebieg procesów chemicznych;\n6) stosuje poprawną terminologię.\nVIII. Reakcje utleniania i redukcji. Zdający:\n5) stosuje zasady bilansu elektronowo-\n-jonowego - dobiera współczynniki\nstechiometryczne w schematach reakcji\nutleniania-redukcji (w formie cząsteczkowej\n[…]).\nX. Metale, niemetale i ich związki. Zdający:\n10) analizuje i porównuje właściwości […]\nchemiczne fluorowców.\nZasady oceniania\n2 pkt - poprawne napisanie w formie jonowej równania reakcji redukcji oraz poprawne\nuzupełnienie współczynników w schemacie.\n1 pkt - poprawne napisanie w formie jonowej równania reakcji redukcji oraz niepoprawne\nuzupełnienie współczynników w schemacie albo brak uzupełnienia schematu\nALBO\n1 pkt - niepoprawne napisanie albo brak równania reakcji redukcji oraz poprawne\nuzupełnienie współczynników w schemacie.\n0 pkt - odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nRównanie reakcji redukcji: IO3\n- + 3Cl- + 6H+ + 2e- → ICl3 + 3H2O\n3IO3\n- + (1)I2 + 18H+ + 15Cl- → 5ICl3 + 9H2O","solution":"Analiza stopni utlenienia: - **I w IO₃⁻**: I + 3·(-2) = -1 → I = **+5**. - **I w I₂**: **0**. - **I w ICl₃**: I + 3·(-1) = 0 → I = **+3** (Cl bardziej elektroujemny → -1). - **Cl w Cl⁻**: -1. **Cl w ICl₃**: -1. **Procesy redoks**: - **IO₃⁻ (I⁺⁵) → ICl₃ (I⁺³)**: **REDUKCJA** (I przyjmuje **2 e**). - **I₂ (I⁰) → ICl₃ (I⁺³)**: **UTLENIANIE** (każdy I oddaje **3 e**, łącznie 6 e na 1 I₂). **Równanie REDUKCJI** (jonowo-elektronowe): $$\\text{IO}_3^- + 6\\,\\text{H}^+ + 3\\,\\text{Cl}^- + 2\\,e^- \\rightarrow \\text{ICl}_3 + 3\\,\\text{H}_2\\text{O}$$ Bilans: I: 1=1, O: 3=3 (w H₂O), H: 6=6, Cl: 3=3, ładunek: -1+6-3-2 = 0 = 0 ✓. **Równanie utleniania**: $$\\text{I}_2 + 6\\,\\text{Cl}^- \\rightarrow 2\\,\\text{ICl}_3 + 6\\,e^-$$ **Pełne równanie** (3 × redukcja + 1 × utlenianie, by 6 e się zrównoważyło): $$\\mathbf{3\\,IO_3^- + I_2 + 18\\,H^+ + 15\\,Cl^- \\rightarrow 5\\,ICl_3 + 9\\,H_2O}$$ Współczynniki: **3, 1, 18, 15 → 5, 9**. **Bilans**: I: 3+2=5 ✓; O: 9=9 ✓; H: 18=18 ✓; Cl: 15=15 ✓; ładunek: -3+18-15 = 0 ✓.","image":"img/chemia-2025-maj-matura-rozszerzona/zad-5.1.webp","solution_image":null,"topics":"redoks, bilansowanie, jonowo-elektronowe, VSEPR, ICl₃, związki międzyhalogenowe","page_from":8,"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":"

Zadanie 5.1. (0-2)
Trichlorek jodu został po raz pierwszy otrzymany w reakcji, której schemat przedstawiono
poniżej.
IO3

\n\n

Napisz w formie jonowej, z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych
elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równanie reakcji redukcji zachodzącej
podczas tej przemiany. Uwzględnij środowisko reakcji. Uzupełnij współczynniki
stechiometryczne w poniższym schemacie.
Równanie reakcji redukcji:
IO3

\n\n

5.1.
0-1-2
MCHP-R0_100

","answer_text_html":"

Zadanie 5.1. (0-2)
Wymagania ogólne
Wymagania szczegółowe
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej
wiedzy do rozwiązywania problemów.
Zdający:

\n
  1. opisuje właściwości substancji i wyjaśnia
\n

przebieg procesów chemicznych;

\n
  1. stosuje poprawną terminologię.
\n

VIII. Reakcje utleniania i redukcji. Zdający:

\n
  1. stosuje zasady bilansu elektronowo-
\n

-jonowego - dobiera współczynniki
stechiometryczne w schematach reakcji
utleniania-redukcji (w formie cząsteczkowej
[…]).
X. Metale, niemetale i ich związki. Zdający:

\n
  1. analizuje i porównuje właściwości […]
\n

chemiczne fluorowców.
Zasady oceniania
2 pkt - poprawne napisanie w formie jonowej równania reakcji redukcji oraz poprawne
uzupełnienie współczynników w schemacie.
1 pkt - poprawne napisanie w formie jonowej równania reakcji redukcji oraz niepoprawne
uzupełnienie współczynników w schemacie albo brak uzupełnienia schematu
ALBO
1 pkt - niepoprawne napisanie albo brak równania reakcji redukcji oraz poprawne
uzupełnienie współczynników w schemacie.
0 pkt - odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
Równanie reakcji redukcji: IO3

\n\n

3IO3

\n","solutions":[{"source":"maturaonline","label":"matura-online.pl","kind":"text","html":"

Analiza stopni utlenienia: - I w IO₃⁻: I + 3·(-2) = -1 → I = +5. - I w I₂: 0. - I w ICl₃: I + 3·(-1) = 0 → I = +3 (Cl bardziej elektroujemny → -1). - Cl w Cl⁻: -1. Cl w ICl₃: -1. Procesy redoks: - IO₃⁻ (I⁺⁵) → ICl₃ (I⁺³): REDUKCJA (I przyjmuje 2 e). - I₂ (I⁰) → ICl₃ (I⁺³): UTLENIANIE (każdy I oddaje 3 e, łącznie 6 e na 1 I₂). Równanie REDUKCJI (jonowo-elektronowe): $$\\text{IO}_3^- + 6\\,\\text{H}^+ + 3\\,\\text{Cl}^- + 2\\,e^- \\rightarrow \\text{ICl}_3 + 3\\,\\text{H}_2\\text{O}$$ Bilans: I: 1=1, O: 3=3 (w H₂O), H: 6=6, Cl: 3=3, ładunek: -1+6-3-2 = 0 = 0 ✓. Równanie utleniania: $$\\text{I}_2 + 6\\,\\text{Cl}^- \\rightarrow 2\\,\\text{ICl}_3 + 6\\,e^-$$ Pełne równanie (3 × redukcja + 1 × utlenianie, by 6 e się zrównoważyło): $$\\mathbf{3\\,IO_3^- + I_2 + 18\\,H^+ + 15\\,Cl^- \\rightarrow 5\\,ICl_3 + 9\\,H_2O}$$ Współczynniki: 3, 1, 18, 15 → 5, 9. Bilans: I: 3+2=5 ✓; O: 9=9 ✓; H: 18=18 ✓; Cl: 15=15 ✓; ładunek: -3+18-15 = 0 ✓.

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

Poprawna odpowiedź

\n

Równanie reakcji redukcji:
\\[\\ce{IO3- + 3Cl- + 6H+ + 2e- -> ICl3 + 3H2O}\\]

\n

Pełne równanie z współczynnikami:
\\[\\ce{3IO3- + I2 + 18H+ + 15Cl- -> 5ICl3 + 9H2O}\\]

\n

Sposób 1 - Połówkowe równania jonowo-elektronowe

\n

Krok 1: Określenie stopni utlenienia jodu w substratach i produkcie.

\n\n

Krok 2: Identyfikacja procesów.

\n\n

UWAGA: w obu przypadkach jod kończy w tym samym produkcie (\\ce{ICl3}) - to dysproporcjonowanie ODWROTNE (komproporcjonowanie/synproporcjonowanie).

\n

Krok 3: Połówka REDUKCJI (ta jest pytana).
W środowisku kwasowym dodajemy \\ce{H+} dla bilansu O i \\ce{H2O} po stronie produktu:
\\[\\ce{IO3- -> ICl3}\\]
Bilans atomów I: 1 = 1 ✓. Brakuje Cl - w ICl3 są 3 atomy Cl → dodaj 3 \\ce{Cl-} po lewej:
\\[\\ce{IO3- + 3Cl- -> ICl3}\\]
Bilans O: 3 po lewej, 0 po prawej → dodaj 3 \\ce{H2O} po prawej:
\\[\\ce{IO3- + 3Cl- -> ICl3 + 3H2O}\\]
Bilans H: 0 po lewej, 6 po prawej → dodaj 6 \\ce{H+} po lewej:
\\[\\ce{IO3- + 3Cl- + 6H+ -> ICl3 + 3H2O}\\]
Bilans ładunku: lewa: -1 + 3·(-1) + 6·(+1) = +2; prawa: 0. Różnica +2 → dodaj 2 e⁻ po lewej:
\\[\\boxed{\\ce{IO3- + 3Cl- + 6H+ + 2e- -> ICl3 + 3H2O}}\\]

\n

Krok 4: Połówka utleniania (dla pełnego bilansu).
\\[\\ce{I2 + 6Cl- -> 2ICl3 + 6e-}\\]

\n

Krok 5: Bilans elektronów - pomnożyć by się zgadzały.
Reducja przyjmuje 2 e⁻ × 3 = 6 e⁻
Utlenianie oddaje 6 e⁻ × 1 = 6 e⁻

\n

Sumowanie:
\\[3 \\cdot (\\ce{IO3- + 3Cl- + 6H+ + 2e- -> ICl3 + 3H2O})\\]
\\[+ 1 \\cdot (\\ce{I2 + 6Cl- -> 2ICl3 + 6e-})\\]
\\[= \\ce{3IO3- + 9Cl- + 18H+ + I2 + 6Cl- -> 3ICl3 + 9H2O + 2ICl3}\\]
\\[= \\ce{3IO3- + 15Cl- + 18H+ + I2 -> 5ICl3 + 9H2O}\\]

\n

Po uporządkowaniu:
\\[\\boxed{\\ce{3IO3- + I2 + 18H+ + 15Cl- -> 5ICl3 + 9H2O}}\\]

\n

Sposób 2 - Weryfikacja bilansu atomowego i ładunku

\n

Lewa: 3 I (z \\ce{IO3-}) + 2 I (z \\ce{I2}) = 5 I. Prawa: 5 I (z 5 \\ce{ICl3}) ✓
Lewa: 9 O. Prawa: 9 O (z 9 \\ce{H2O}) ✓
Lewa: 18 H. Prawa: 18 H ✓
Lewa: 15 Cl. Prawa: 15 Cl (z 5·\\ce{ICl3}) ✓

\n

Ładunek lewa: 3·(-1) + 0 + 18·(+1) + 15·(-1) = -3+18-15 = 0
Ładunek prawa: 0 (cząsteczki obojętne) ✓

\n

Wzory z karty CKE

\n

📖 Karta wzorów str. 12 - Potencjał standardowy redukcji:
\\(E°(\\ce{IO3-/I2}) > E°(\\ce{I2/I-})\\) - \\ce{IO3-} jest mocniejszym utleniaczem niż \\ce{I2}.

\n

📖 Karta wzorów str. 15 - Układ okresowy (elektroujemność):
Cl: 3,0 > I: 2,7 → w \\ce{ICl3} chlor jest na -1, jod na +3.

\n

Typowe pułapki i uwaga

\n
⚠️ Uwaga: Zapomnienie środowiska kwasowego (\\ce{H+}) - bez tego bilans tlenu jest niemożliwy.
\n
⚠️ Uwaga: Znalezienie współczynnika 18 dla \\ce{H+} i 15 dla \\ce{Cl-} jest typową pułapką - wymaga STARANNEGO bilansu elektronowego.
\n
⚠️ Uwaga: Klucz CKE wymaga zapisu jonowo-elektronowego z elektronami (e⁻) - bez tego tracisz 1 punkt z 2.
\n

Schemat oceniania CKE

\n

Zadanie za 0-2 pkt.

\n"}]}