Zadanie 18.1. (0–1)
Treść
W trzech zlewkach umieszczono:
- w zlewce A czystą wodę
- w zlewce B roztwór węglanu sodu
- w zlewce C kwas solny
o równych objętościach. Do każdej zlewki wprowadzono jednakową porcję stałego węglanu wapnia. Zawartość zlewek wymieszano i odstawiono. Stwierdzono, że w żadnej zlewce węglan wapnia nie uległ całkowitemu rozpuszczeniu. Temperatura wszystkich roztworów po zakończeniu doświadczenia wynosiła 25 °C.
Oblicz stężenie molowe jonów $\ce{Ca^2+}$ w roztworze otrzymanym w zlewce A po zakończeniu doświadczenia.
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 […]; 7) wykonuje obliczenia dotyczące praw chemicznych.
VI. Reakcje w roztworach wodnych. Zdający: 3) interpretuje wartości […] $K_s$; 4) wykonuje obliczenia z zastosowaniem pojęć: […] iloczyn rozpuszczalności […].
Zasady oceniania 1 pkt – poprawne obliczenie stężenia jonów $\ce{Ca^2+}$ i podanie wyniku z poprawną jednostką. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
$\ce{CaCO3 (s) <=> Ca^2+ (aq) + CO3^2- (aq)}$
$K_s = [\ce{Ca^2+}] \cdot [\ce{CO3^2-}] \Rightarrow x = [\ce{Ca^2+}] = [\ce{CO3^2-}]$
$x^2 = 3{,}36 \cdot 10^{-9} \Rightarrow x = 5{,}797 \cdot 10^{-5}$
$[\ce{Ca^2+}] = 5{,}80 \cdot 10^{-5}\ \text{mol} \cdot \text{dm}^{-3}$