Zadanie 17.
Treść
W 150 g wody o temperaturze 80 °C rozpuszczono 160 g bezwodnego tiosiarczanu sodu ($\ce{Na2S2O3}$). Otrzymany roztwór ochłodzono do temperatury 20 °C.
Oblicz, ile gramów $\ce{Na2S2O3.5H2O}$ wykrystalizuje po ochłodzeniu roztworu. W temperaturze 20 °C rozpuszczalność hydratu wynosi 176 g w 100 g wody.
Pokaż odpowiedź
Wymagania określone w podstawie programowej
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 7) wykonuje obliczenia dotyczące praw chemicznych.
V. Roztwory. Zdający: 1) rozróżnia układy homogeniczne i heterogeniczne; 2) wykonuje obliczenia związane z przygotowaniem, rozcieńczaniem i zatężaniem roztworów z zastosowaniem pojęć: […] rozpuszczalność.
VII. Systematyka związków nieorganicznych. Zdający: 1) […] klasyfikuje dany związek chemiczny do […] soli (w tym […] hydratów).
Zasady oceniania 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody rozwiązania prowadzącej do obliczenia masy hydratu, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku w gramach. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia masy hydratu, ale: – popełnienie błędów rachunkowych LUB – podanie wyniku z niewłaściwą jednostką lub bez jednostki, LUB – podanie wyniku z niewłaściwą dokładnością, ALBO – obliczenie masy hydratu w roztworze w temperaturze 20 °C. 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
$M_{\ce{Na2S2O3}} = 158\ \text{g} \cdot \text{mol}^{-1}$, $\ M_{\ce{Na2S2O3.5H2O}} = 248\ \text{g} \cdot \text{mol}^{-1}$
$m_{h1} = \dfrac{160 \cdot 248}{158} = 251{,}1\ \text{g}$
$m_{\ce{H2O}(2)} = m_{\ce{H2O}(1)} + m_{s(1)} - m_{h1} = 150 + 160 - 251{,}1 = 58{,}9\ \text{g}$
176 g h — 100 g $\ce{H2O}$
$m_{h2}$ — 58,9 g $\ce{H2O}$ $\Rightarrow m_{h2} = 103{,}7\ \text{g}$
$\Delta m_h = m_{h1} - m_{h2} = 251{,}1 - 103{,}7 = 147{,}4\ \text{g}$