Zadanie 6.1. (0–2)

2024 Kinetyka i statyka chemiczna. Energetyka reakcji chemicznych › Szybkość reakcji Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Oblicz

Treść

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:

$\ce{2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 -> 2MnSO4 + 5O2 + K2SO4 + 8H2O}$

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

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

Pusty wykres: oś X 'Czas, minuty' 0-30, oś Y 'Stężenie molowe H2O2, mol.dm-3' 0-0,05, do uzupełnienia punktami

Pokaż odpowiedź

Wymagania określone w podstawie programowej

Wymagania ogólne
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Zdający: 3) konstruuje wykresy, tabele i schematy na podstawie dostępnych informacji.
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […].

Wymagania szczegółowe
IV. Kinetyka i statyka chemiczna. Energetyka reakcji chemicznych. Zdający: 1) definiuje […] szybkość reakcji (jako zmianę stężenia reagenta w czasie).
V. Roztwory. Zdający: 2) wykonuje obliczenia […] z zastosowaniem pojęć: stężenie […] molowe […].

Zasady oceniania 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.

Rozwiązanie

Czas, min.	0	10	20	30
Stężenie molowe H₂O₂, mol·dm⁻³	0,048	0,036	0,025	0,013 ALBO 0,016

Wykres malejącej funkcji: punkty (0;0,048), (10;0,036), (20;0,025), (30;0,016) połączone linią

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 malejącej w całym zakresie. Punkty na wykresie muszą być zgodne z wartościami zawartymi w 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.