Zadanie 14. – matura z chemii, czerwiec 2023 (PR)

Informacja do zadań 14.–16.

Poniżej przedstawiono informacje pozwalające porównać moc trzech substancji, które wykazują kwasowy charakter chemiczny w roztworach wodnych (T = 25 °C, p = 1000 hPa):

Substancja (H₂X)	pK_a1	pK_a2
benzeno-1,2-diol, C₆H₄(OH)₂	9,34	12,6
kwas butanodiowy, HOOC–(CH₂)₂–COOH	4,21	5,64
tlenek siarki(IV), SO₂ (aq, nas.), [H₂SO₃]	1,85	7,20

Próbkę wodnego roztworu każdej z substancji (analitu) o objętości 10,0 cm³ i stężeniu molowym 0,020 mol · dm⁻³, umieszczano w kolbie i miareczkowano roztworem titranta: NaOH (aq) o stężeniu molowym 0,020 mol · dm⁻³. Krzywe miareczkowania oznaczone literami A, B i C przedstawiono na wykresie.

Punkt równoważnikowy (PR) to punkt na krzywej miareczkowania odpowiadający takiej ilości titranta, która jest równoważna stechiometrycznej ilości analitu. W pobliżu PR podczas miareczkowania zachodzą wyraźne zmiany wartości pH, zwane skokiem miareczkowania. Schemat przedstawia zmiany barwy wskaźnika kwasowo-zasadowego – błękitu tymolowego

– w roztworach o różnej wartości pH (zakresy zmiany barwy: 1,2–2,8 oraz 8,0–9,6):

th Na podstawie: W.M. Haynes, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 97 edition, 2016.

Oceń, prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

1.	Krzywa C obrazuje zmiany pH podczas miareczkowania najmocniejszego kwasu, a krzywa A – zmiany pH podczas miareczkowania kwasu pośredniej mocy spośród wymienionych.	P	F
2.	W przebiegu krzywej B jest widoczny jeden skok miareczkowania, a pH w punkcie równoważnikowym miareczkowania okazuje się większe od 7.	P	F

Odpowiedź i zasady oceniania (CKE)

Zasady oceniania

Wymagania ogólne Wymagania szczegółowe II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej VI. Reakcje w roztworach wodnych. Zdający: wiedzy do rozwiązywania problemów. 3) interpretuje wartości […] pH […]; Zdający: 6) przewiduje odczyn roztworu po reakcji 5) wykorzystuje wiedzę […] do substancji zmieszanych w ilościach rozwiązywania problemów chemicznych stechiometrycznych […]; […]. 7) klasyfikuje substancje jako kwasy lub Zdający:

zasady zgodnie z teorią Brønsteda–

III. Opanowanie czynności praktycznych.

Lowry’ego; wskazuje sprzężone pary kwas – zasada;

2) projektuje doświadczenia chemiczne,

8) uzasadnia przyczynę […] odczynu

rejestruje ich wyniki w różnej formie,

niektórych wodnych roztworów soli […].

formułuje […] wnioski oraz wyjaśnienia.

1 pkt – poprawne zaznaczenie dwóch odpowiedzi.

0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

1.	Krzywa C obrazuje zmiany pH podczas miareczkowania najmocniejszego kwasu, a krzywa A – zmiany pH podczas miareczkowania kwasu pośredniej mocy spośród wymienionych.		F
2.	W przebiegu krzywej B jest widoczny jeden skok miareczkowania, a pH w punkcie równoważnikowym miareczkowania okazuje się większe od 7.	P

Tak samo liczy się to w moim kursie: reakcje w roztworach wodnych