Zadanie 19.
Treść
Zmieszano $500\ \text{cm}^3$ wodnego roztworu wodorotlenku sodu o nieznanym stężeniu $c$ (roztwór A) i $250\ \text{cm}^3$ wodnego roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu $0{,}10\ \text{mol} \cdot \text{dm}^{-3}$ (roztwór B). W temperaturze 25 °C pH otrzymanego roztworu C wynosiło 12,7.
Oblicz stężenie molowe $c$ roztworu A wodorotlenku sodu. Przyjmij, że objętość powstałego roztworu jest sumą objętości użytych roztworów. Wynik podaj z odpowiednią jednostką.
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 […]; 6) wykonuje obliczenia […].
VI. Roztwory. Zdający: 2) wykonuje obliczenia […] z zastosowaniem pojęć stężenie procentowe i molowe […].
Zasady oceniania 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia stężenia roztworu A, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku z jednostką. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia stężenia roztworu A, ale: – popełnienie błędów rachunkowych LUB – podanie wyniku z błędną jednostką lub bez jednostki, ALBO – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia stężenia roztworu A, ale niewykonanie obliczeń (brak wartości stężenia roztworu A). 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
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.
Przykładowe rozwiązanie
$\text{pH} = 12{,}7 \Rightarrow \text{pOH} = 1{,}3 \Rightarrow -\log[\ce{OH-}] = 1{,}3$
$[\ce{OH-}] = 0{,}50 \cdot 10^{-1} = 0{,}050\ \text{mol} \cdot \text{dm}^{-3}$
$c_m = \dfrac{n}{V} \Rightarrow n = c_m \cdot V \Rightarrow n_1 = 0{,}5\ \text{dm}^3 \cdot \text{x}$ (mol), $\ n_2 = 0{,}25 \cdot 0{,}10 = 0{,}025$ (mol)
$\ce{NaOH ->[H2O] Na+ + OH-} \Rightarrow [\ce{OH-}] = c_{\ce{NaOH}}$
$0{,}050 = \dfrac{0{,}5\text{x} + 0{,}025}{0{,}5 + 0{,}25}$
$0{,}05 \cdot 0{,}75 = 0{,}5\text{x} + 0{,}025 \Rightarrow 0{,}0375 = 0{,}5\text{x} + 0{,}025 \Rightarrow \text{x} = 0{,}025$
$c_m = 0{,}025\ \text{mol} \cdot \text{dm}^{-3}$