Poniżej przedstawiono informacje pozwalające porównać moc trzech substancji, które wykazują kwasowy charakter chemiczny w roztworach wodnych (T = 25 °C, p = 1000 hPa):
| Substancja (H2X) | pKa1 | pKa2 |
|---|---|---|
| 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.
pH VNaOH, cm3Punkt 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.W wodnych roztworach kwasów diprotonowych (H2X) oraz podczas miareczkowania ich roztworów za pomocą NaOH (aq) zachodzi wiele procesów, np.:
| Proces | Równanie |
|---|---|
| I | H2X + H2O ⇄ HX– + H3O+ |
| II | HX– + H2O ⇄ X2– + H3O+ |
| III | HX– + H2O ⇄ H2X + OH– |
| IV | X2– + H2O ⇄ HX– + OH– |
Na podstawie krzywej miareczkowania oznaczonej literą C wskaż, który z procesów I–IV decyduje o pH roztworu obecnego w kolbie, w różnych momentach miareczkowania. Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz numer procesu lub numery procesów.
| Proces decydujący o pH układu: | |
|---|---|
| przed wprowadzeniem NaOH | |
| w chwili wprowadzenia 10 cm3 roztworu NaOH | |
| w chwili wprowadzenia 20 cm3 roztworu NaOH |
Odpowiedź i zasady oceniania (CKE)
![Wymaganie ogólne Wymagania szczegółowe II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej VI. Reakcje w roztworach wodnych. Zdający: wiedzy do rozwiązywania problemów. 1) pisze równania reakcji dysocjacji związków Zdający: nieorganicznych i organicznych 5) wykorzystuje wiedzę […] do z uwzględnieniem dysocjacji stopniowej; rozwiązywania problemów chemicznych 3) interpretuje wartości […] pH […]; […]. 7) klasyfikuje substancje jako kwasy lub](https://chemiamaturalna.com/wp-content/uploads/2026/09/2023-czerwiec-klucz-z15-fig1.png)
Wymaganie ogólne Wymagania szczegółowe II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej VI. Reakcje w roztworach wodnych. Zdający: wiedzy do rozwiązywania problemów. 1) pisze równania reakcji dysocjacji związków Zdający: nieorganicznych i organicznych 5) wykorzystuje wiedzę […] do z uwzględnieniem dysocjacji stopniowej; rozwiązywania problemów chemicznych 3) interpretuje wartości […] pH […]; […]. 7) klasyfikuje substancje jako kwasy lubzasady zgodnie z teorią Brønsteda– Lowry’ego; wskazuje sprzężone pary kwas – zasada; 8) uzasadnia przyczynę […] odczynu niektórych wodnych roztworów soli […].
1 pkt – poprawny wybór i poprawne uzupełnienie tabeli numerami wybranych procesów.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
| Proces decydujący o pH układu: | |
|---|---|
| przed wprowadzeniem NaOH | I |
| po wprowadzeniu 10 cm3 roztworu NaOH | II |
| po wprowadzeniu 20 cm3 roztworu NaOH | IV |
Uwaga: Dopuszcza się wpisanie w pierwszym wierszu tabeli numerów I i II.