Nadtlenek wodoru jest to substancja nietrwała, którą należy przechowywać w zimnym i ciemnym miejscu, gdyż w innych warunkach ulega powolnemu rozkładowi. Postęp rozkładu nadtlenku wodoru można badać np. za pomocą techniki miareczkowania. W termostatowanym naczyniu umieszczono roztwór H2O2 o pewnym stężeniu, który utrzymywano w temperaturze 40 °C. W równych odstępach czasowych z tego roztworu pobierano próbki, które schładzano i miareczkowano za pomocą zakwaszonego roztworu manganianu(VII) potasu o stężeniu 0,0020 mol ∙ dm−3. Podczas miareczkowania zachodziła reakcja opisana równaniem:
2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 5O2 + K2SO4 + 8H2O
Wyznaczenie objętości zużytego roztworu KMnO4 pozwoliło obliczyć stężenie molowe H2O2 w próbce. Objętość każdej pobieranej próbki była równa 2,0 cm3. Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli.
| Czas, minuty | 0 | 10 | 20 | 30 |
|---|---|---|---|---|
| Objętość KMnO4, cm3 | 19,1 | 14,2 | 9,9 | 6,2 |
Zadanie 6.1. (2 pkt)
Uzupełnij poniższą tabelę, a następnie narysuj wykres przedstawiający zależność stężenia nadtlenku wodoru od czasu. Wartość stężenia zapisz w zaokrągleniu do trzeciego miejsca po przecinku.
| Czas, minuty | 0 | 10 | 20 | 30 |
|---|---|---|---|---|
| Stężenie molowe H2O2, mol∙dm−3 | 0,048 | 0,036 |
0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 0 5 10 15 20 25 30 Czas, minutyZadanie 6.2. (1 pkt)
Uzupełnij zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.
Szybkość reakcji rozkładu nadtlenku wodoru wraz z upływem czasu (rośnie / maleje /
nie ulega zmianie).
Szybkość reakcji rozkładu nadtlenku wodoru w temperaturze 40 °C jest (większa niż /
mniejsza niż / taka sama jak) w temperaturze 20 °C.
Odpowiedź i zasady oceniania (CKE)
Zadanie 6.1. (2 pkt)
2 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli i poprawne narysowanie wykresu.
1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli i błędne narysowanie wykresu albo brak wykresu.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
| Czas, min. | 0 | 10 | 20 | 30 |
|---|---|---|---|---|
| Stężenie molowe H2O2, mol∙dm–3 | 0,048 | 0,036 | 0,025 | 0,013 ALBO 0,016 |
0 5 10 15 20 25 30
Czas, minuty
Uwaga 1.: Wpisane przez zdającego do tabeli wartości stężeń mogą być podane z tolerancją
+/- 0,001.
Uwaga 2.: Zapisy w polu na obliczenia nie podlegają ocenie. Uwaga 3: Wykres musi zawierać 4 punkty połączone pojedynczą linią (krzywą albo
odcinkami tworzącymi łamaną) przedstawiającą zależność funkcji malejącejw całym zakresie. Punkty na wykresie muszą być zgodne z wartościami zawartymiw tabeli.
Uwaga 4: Jeżeli zdający wypełni tabelę z większą dokładnością i adekwatnie do tych
wartości wykona poprawnie wykres, otrzymuje za całe zadanie 1 pkt.
Uwaga 5: Jeżeli zdający wypełni tabelę błędnymi wartościami i adekwatnie do tych wartości
wykona wykres, otrzymuje za całe zadanie 0 pkt.
Zadanie 6.2. (1 pkt)
1 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch zdań.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Szybkość reakcji rozkładu nadtlenku wodoru wraz z upływem czasu (rośnie / maleje / nie ulega zmianie).
Szybkość reakcji rozkładu nadtlenku wodoru w temperaturze 40 °C jest (większa niż / mniejsza niż / taka sama jak) w temperaturze 20 °C.