Wykonano dwuetapowe doświadczenie. Podczas obu etapów utrzymywano temperaturę równą 25 °C. Etap I: Do zlewki zawierającej wodę destylowaną dodano stały wodorotlenek magnezu. Po pewnym czasie w zlewce ustalił się stan równowagi między osadem a roztworem, czyli powstał nasycony roztwór tej substancji. Etap II: Osad oddzielono od roztworu pozostającego z nim w równowadze. Otrzymany przesącz umieszczono w dwóch probówkach. Do jednej probówki wprowadzono stały wodorotlenek potasu, a do drugiej – rozcieńczony kwas solny, co zilustrowano na rysunku.
KOH (s) 2 cm3 HCl (aq) po 2 cm3 przesączuZadanie 17.1. (1 pkt)
Oblicz stężenie molowe jonów Mg2+ w roztworze pozostającym w równowadze z osadem w etapie I doświadczenia (w temperaturze 25°C).
Zadanie 17.2. (2 pkt)
Rozstrzygnij, czy w II etapie doświadczenia dodanie stałego wodorotlenku potasu do jednej próbki przesączu i kwasu solnego do drugiej próbki poskutkowało zmianą stężenia jonów Mg2+ w roztworze (w temperaturze 25 °C). Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. Odpowiedzi uzasadnij.
Dodanie stałego wodorotlenku potasu do próbki przesączu (poskutkowało zmniejszeniem /
poskutkowało zwiększeniem / nie wpłynęło na wartość) stężenia jonów Mg2+ w roztworze.
Uzasadnienie:
Dodanie kwasu solnego do próbki przesączu (poskutkowało zmniejszeniem /
poskutkowało zwiększeniem / nie wpłynęło na wartość) stężenia jonów Mg2+ w roztworze.
Uzasadnienie:
Odpowiedź i zasady oceniania (CKE)
Zadanie 17.1. (1 pkt)
1 pkt – poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku z jednostką stężenia molowego.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń.
Ks = [Mg2+]∙[OH–]2 W roztworze pozostającym w równowadze z osadem
[Mg2+] = x ⟹ [OH–] = 2x ⟹ Ks = x(2x)2 = 4×3 ⟹ x=3√4Ks i Ks = 5,61∙10–12 ⟹ x = 3√45,61∙10–12 = 3√1,4∙10–12 = 1,12∙10–4 mol⋅dm–3 ALBO 1∙10–4 mol⋅dm–3Zadanie 17.2. (2 pkt)
2 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i uzasadnienie dla obu próbek.
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i uzasadnienie dla jednej próbki. ALBO
– poprawne rozstrzygnięcie dla każdej próbki.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Dodanie stałego wodorotlenku potasu do próbki przesączu (poskutkowało zmniejszeniem / poskutkowało zwiększeniem / nie wpłynęło na wartość) stężenia jonów Mg2+ w roztworze. Uzasadnienie: WartośćKs jest stała w danej temperaturze. Jeżeli wzrosło stężenie jonów OH–, musiało zmaleć stężenie jonów Mg2+. Dodanie kwasu solnego do próbki przesączu (poskutkowało zmniejszeniem / poskutkowało zwiększeniem / nie wpłynęło na wartość) stężenia jonów Mg2+ w roztworze. Uzasadnienie: Liczba moli jonów Mg2+ w roztworze nie uległa zmianie, ale zwiększyła się objętość roztworu.