Zadanie 11.1. (0–2)

2026 Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna › Stechiometria - ogólne Oblicz

Treść

W celu oznaczenia stężenia określonych jonów w roztworze należy strącić je całkowicie w postaci trudno rozpuszczalnego osadu, który po odsączeniu suszy się i praży do uzyskania stałej masy. Tę metodę stosuje się m.in. w oznaczaniu zawartości jonów żelaza(III) w badanej próbce.

W wyniku reakcji strącania jonów $\ce{Fe^3+}$ za pomocą nadmiaru jonów wodorotlenkowych z roztworu wydziela się uwodniony tlenek żelaza(III):

$\ce{2Fe^3+ + 6OH- -> Fe2O3.3H2O v}$

Wyodrębniony ilościowo osad praży się w temperaturze ok. 1000°C do uzyskania bezwodnego $\ce{Fe2O3}$.

Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, Warszawa 2022.

Aby oznaczyć stężenie jonów żelaza(III), z próbki roztworu o objętości $100\ \text{cm}^3$ całkowicie strącono uwodniony tlenek żelaza(III). Osad wyodrębniono ilościowo, przeniesiono do tygla i prażono do uzyskania stałej masy tlenku żelaza(III), równej 0,040 g.

Oblicz stężenie molowe jonów żelaza(III) w badanym roztworze.

Pokaż odpowiedź
Wymagania określone w podstawie programowej
Wymagania ogólne:
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Zdający: 1) […] przetwarza informacje z różnorodnych źródeł.
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]; 7) wykonuje obliczenia dotyczące praw chemicznych.
Wymaganie szczegółowe:
I. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający: 7) wykonuje obliczenia […] dotyczące: liczby moli oraz mas substratów i produktów (stechiometria wzorów i równań chemicznych) […].

Zasady oceniania: 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wartości liczbowej wyniku z poprawną jednostką. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego LUB podanie wyniku z inną jednostką ALBO    – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń prowadzące do poprawnej liczby moli jonów żelaza(III), ale brak wartości albo niepoprawna wartość stężenia jonów żelaza(III) w próbce. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązanie:

1 mol $\ce{Fe2O3}$ – 159,7 g     $x$ – 0,040 g    $\Rightarrow$   $x = 0{,}00025$ (mol $\ce{Fe2O3}$)

1 mol $\ce{Fe2O3}$ – 2 mol $\ce{Fe^3+}$     0,00025 mol $\ce{Fe2O3}$ – $y$    $\Rightarrow$   $y = 0{,}0005$ (mol $\ce{Fe^3+}$)

$c_{\ce{Fe^3+}} = \dfrac{0{,}0005}{0{,}1} = \mathbf{0{,}005\ mol\cdot dm^{-3}}$   ALBO   $c_{\ce{Fe^3+}} = 5\cdot10^{-3}\ \text{mol}\cdot\text{dm}^{-3}$

Uwaga: należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń.

Podaj imię i e-mail, żeby zapisywać swoje odpowiedzi: