Zadanie 14. (0–2)
Treść
Do 400 cm3 roztworu kwasu azotowego(V) o pH = 2,5 wprowadzono 120,0 mg tlenku wapnia, który po chwili roztworzył się całkowicie. Doświadczenie wykonano w temperaturze $t = 25\,^{\circ}\text{C}$.
Oblicz pH otrzymanego roztworu. Załóż, że dodatek tlenku wapnia nie zmienił objętości roztworu. Wynik zapisz w zaokrągleniu do jednego miejsca po przecinku.
Pokaż odpowiedź
Wymagania określone w podstawie programowej
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […].
I. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający: 1) stosuje pojęcia: […] mol […]; 7) wykonuje obliczenia […].
V. Roztwory. Zdający: 2) wykonuje obliczenia […] z zastosowaniem pojęć: stężenie […] molowe […].
VI. Reakcje w roztworach wodnych. Zdający: 3) interpretuje wartości […] pH […].
Zasady oceniania 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia pH roztworu, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie poprawnego wyniku. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia pH roztworu, ale: • popełnienie błędów rachunkowych LUB • niepodanie wyniku końcowego ALBO – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia stężenia jonów OH−, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie poprawnego wyniku. 0 pkt – rozwiązanie niespełniające powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązanie
$\ce{CaO + H2O -> Ca(OH)2}$
$\ce{Ca(OH)2 + 2HNO3 -> Ca(NO3)2 + 2H2O}$
$n_{\ce{HNO3}} = 0{,}4 \cdot 10^{-2{,}5} = 0{,}0012649\ \text{mol} \Rightarrow n_{\ce{H+}} = 0{,}0012649\ \text{mol}$
$n_{\ce{CaO}} = \dfrac{0{,}1200}{56} = 0{,}00214\ \text{mol} \Rightarrow n_{\ce{OH-}} = 2 \cdot 0{,}00214 = 0{,}00428\ \text{mol}$
Odczyn roztworu będzie zasadowy.
$\text{pOH} = -\log_{10}[\ce{OH-}] = -\log_{10}\left(\dfrac{0{,}00428\ \text{mol} - 0{,}0012649\ \text{mol}}{0{,}4\ \text{dm}^3}\right) = 2{,}12$
$\text{pH} = 14 - \text{pOH} = 14 - 2{,}12 = 11{,}88 = \mathbf{11{,}9}$
Uwaga: Nieuwzględnienie bilansu masy i ładunku stanowi błąd metody.