Roztwarzanie tlenków wanadu (VO, V2O3, VO2, V2O5) w kwasach nie zawsze prowadzi do powstania prostych kationów wanadu, takich jak V2+ lub V3+, gdyż ten pierwiastek na
wyższych stopniach utlenienia tworzy jony oksowanadowe, takie jak VO2+ lub VO2+.
Po zmieszaniu roztworu zawierającego kationy VO2+ z roztworem zawierającym kationy V2+ w środowisku kwasowym zachodzi reakcja, którą można opisać równaniem:
VO2+ (aq) + V2+ (aq) + 2H3O+ (aq) → VO2+ (aq) + V3+ (aq) + 3H2O (c)
Na podstawie: C. Blanc, A. Rufer, Paths to Sustainable Energy, Lozanna 2010.
W poniższej tabeli podano równania dwóch reakcji:
| I | VO2+ (aq) + 2H3O+ (aq) + e– ⇄ VO2+ (aq) + 3H2O (c) |
|---|---|
| II | V3+ (aq) + e– ⇄ V2+ (aq) |
Rozstrzygnij, która reakcja – I czy II – charakteryzuje się wyższą wartością standardowego potencjału redukcji. Odpowiedź uzasadnij.
Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:
Odpowiedź i zasady oceniania (CKE)
![Wymagania ogólne Wymagania szczegółowe I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie VIII. Reakcje utleniania i redukcji. Zdający: informacji. Zdający: 6) przewiduje kierunek przebiegu reakcji 1) […] przetwarza informacje utleniania-redukcji na podstawie wartości z różnorodnych źródeł. potencjałów standardowych półogniw; pisze wiedzy do rozwiązywania problemów. IX. Elektrochemia. Ogniwa. Zdający: Zdający: 1) stosuje pojęcia: półogniwo, anoda, 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne katoda, ogniwo galwaniczne, klucz informacje do rozwiązywania problemów elektrolityczny, potencjał standardowy chemicznych […]. półogniwa […] SEM;](https://chemiamaturalna.com/wp-content/uploads/2026/09/2024-grudzien-probna-klucz-z17-fig1.png)
Wymagania ogólne Wymagania szczegółowe I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie VIII. Reakcje utleniania i redukcji. Zdający: informacji. Zdający: 6) przewiduje kierunek przebiegu reakcji 1) […] przetwarza informacje utleniania-redukcji na podstawie wartości z różnorodnych źródeł. potencjałów standardowych półogniw; pisze wiedzy do rozwiązywania problemów. IX. Elektrochemia. Ogniwa. Zdający: Zdający: 1) stosuje pojęcia: półogniwo, anoda, 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne katoda, ogniwo galwaniczne, klucz informacje do rozwiązywania problemów elektrolityczny, potencjał standardowy chemicznych […]. półogniwa […] SEM;odpowiednie równana reakcji.
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej
2) pisze oraz rysuje schemat ogniwa odwracalnego i nieodwracalnego; 3) pisze równania reakcji zachodzące na elektrodach […] ogniwa galwanicznego […]; projektuje ogniwo, w którym zachodzi dana reakcja chemiczna; pisze schemat tego ogniwa.
1 pkt –poprawne rozstrzygnięcie i napisanie poprawnego uzasadnienia.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozstrzygnięcie: (reakcja) I. Uzasadnienie: Jony VO2+ są w stanie utlenić jony V2+ (pełnią funkcję utleniacza), a więc
potencjał standardowy pary redoks VO2+ / VO2+ musi być wyższy od potencjału
standardowego sprzężonej pary redoks V3+/ V2+.