Zadanie 4. (0–2)
Treść
Informacja do zadań 3.–4.
Jod tworzy wiele połączeń z tlenem np. tlenek jodu(V), który jest białym ciałem stałym. W reakcji tego związku z wodą powstaje jednoprotonowy kwas. Opisany tlenek jest stosowany do wykrywania i oznaczania zawartości tlenku węgla(II) w powietrzu.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2018.
W jednym z tlenków jodu masa tlenu stanowi 20,14% masy tego tlenku. W jego wzorze rzeczywistym liczba atomów jodu jest dwa razy większa niż we wzorze empirycznym.
Na podstawie obliczeń ustal i napisz wzór empiryczny oraz wzór rzeczywisty opisanego tlenku.
Wzór empiryczny: ……………………………………………………
Wzór rzeczywisty: ……………………………………………………
Pokaż odpowiedź
Wymagania określone w podstawie programowej
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 4) wskazuje na związek między właściwościami substancji a ich budową chemiczną; 7) wykonuje obliczenia dotyczące praw chemicznych.
I. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający: 5) ustala wzór empiryczny i rzeczywisty związku chemicznego (nieorganicznego […]) na podstawie jego składu i masy molowej.
Zasady oceniania 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i ustalenie wzoru empirycznego oraz wzoru rzeczywistego tlenku. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do ustalenia tylko wzoru empirycznego albo tylko wzoru rzeczywistego tlenku ALBO – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń prowadzących do wyznaczenia stosunku molowego jodu do tlenu wyrażonego liczbami całkowitymi i brak ustalenia wzorów albo błędne ustalenie wzorów. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania.
Przykładowe rozwiązania
Sposób 1.
W 100,00 g tlenku znajduje się 20,14 g tlenu oraz 79,86 g jodu.
$n_{\ce{O}} = \dfrac{20{,}14\ \text{g}}{16{,}00\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}} = 1{,}26\ \text{mol} \qquad n_{\ce{I}} = \dfrac{79{,}86\ \text{g}}{126{,}90\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}} = 0{,}63\ \text{mol}$
Stosunek molowy jodu do tlenu jest równy 1 : 2.
Wzór empiryczny: $\ce{IO2}$
Wzór rzeczywisty: $\ce{I2O4}$
Sposób 2.
$\mathrm{I}_x\mathrm{O}_y \qquad M_{\ce{I}} = 126{,}90\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$
$\dfrac{16{,}00y}{126{,}90x + 16{,}00y} = 0{,}2014$
$16y = 25{,}5577x + 3{,}222y$
$12{,}7776y = 25{,}5577x$
$\dfrac{x}{y} = \dfrac{1}{2}$
Wzór empiryczny: $\ce{IO2}$
Wzór rzeczywisty: $\ce{I2O4}$