MCHP-R0-100-2405 • Otwarte krótkie • 2 pkt • Trudność: ★★★★☆

Zadanie 12

Matura z chemii, maj 2024, poziom rozszerzony

Wymaganie:

Wymagania egzaminacyjne 2024 (zasady oceniania CKE): VIII. Reakcje utleniania i redukcji — 6) przewiduje kierunek przebiegu reakcji utleniania-redukcji na podstawie wartości potencjałów standardowych półogniw. IX. Elektrochemia. Ogniwa — 1) stosuje pojęcia: półogniwo, anoda, katoda, ogniwo galwaniczne, klucz elektrolityczny, potencjał standardowy półogniwa, SEM; 2) pisze równania reakcji zachodzących na elektrodach ogniwa galwanicznego; pisze schemat ogniwa.

Treść zadania

Poniżej przedstawiono równania reakcji, które przebiegają w wybranych półogniwach redoks:

półogniwo A: MnO₄⁻(aq) + 8H⁺(aq) + 5e⁻ ⇄ Mn²⁺(aq) + 4H₂O
półogniwo B: Fe³⁺(aq) + e⁻ ⇄ Fe²⁺(aq)

W tych półogniwach elementem przewodzącym jest platyna – nie bierze ona udziału w reakcji elektrodowej.

Zadanie 12.1. (0–1)

Uzupełnij poniższy zapis tak, aby powstał schemat ogniwa galwanicznego zbudowanego z półogniw A i B, które generuje prąd w warunkach standardowych. Napisz, które półogniwo pełni funkcję anody, a które — katody w pracującym ogniwie.

(−) Pt | ............ || ............ | Pt (+)

Zadanie 12.2. (0–1)

Napisz w formie jonowej sumaryczne równanie reakcji, która zachodzi w pracującym ogniwie zbudowanym z półogniw A i B.

Źródło: arkusz CKE MCHP-R0-100-2405. Otwórz oryginalny PDF

Rozwiązanie

Według zasad oceniania CKE 2024 (potencjały standardowe z karty „Wybrane wzory i stałe fizykochemiczne”: MnO₄⁻/Mn²⁺ ok. 1,51 V, Fe³⁺/Fe²⁺ ok. 0,77 V):

12.1. anoda (–) Pt | Fe³⁺, Fe²⁺ || MnO₄⁻, Mn²⁺, H⁺ | Pt (+) katoda

12.2. 5Fe²⁺ + MnO₄⁻ + 8H⁺ → 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂O (zasady oceniania uznają też zapis 5Fe²⁺ + MnO₄⁻ + 8H₃O⁺ → 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 12H₂O)

Bilans ładunku: lewa strona 10 − 1 + 8 = +17, prawa 15 + 2 = +17.

Typowy błąd / pułapka

Anodą jest półogniwo o niższym potencjale (Fe³⁺/Fe²⁺) — na niej zachodzi utlenianie Fe²⁺. W 12.2 strzałka musi wskazywać kierunek reakcji; zapis „⇄” zamiast „→” w reakcji redoks kosztuje punkt (ogólne zasady oceniania).

Strona arkusza CKE z treścia zadania

Zadanie 12 - chemia 2024 PR — Strona arkusza CKE 2024 PR chemia — zadanie 12. Na podstawie: CKE 2024 Oryginalny PDF CKE, str. 14

Po co to umieć

Z porównania potencjałów standardowych dwóch półogniw wynika, które z nich będzie anodą, a które katodą, oraz w którą stronę biegnie sumaryczna reakcja w ogniwie.

Podobne zadania

hydroliza, pH, NH4Cl, kation amonowy, wskaźniki, błękit bromotymolowy

Zadanie 12 (3 pkt)

maj 2025 • PR

Próbkę chlorku amonu o masie 0,10 g rozpuszczono w wodzie i otrzymano 100 cm³ roztworu. W powstałym roztworze kationy amonowe w pewnym stopniu ulegają przemianie zgodnie z poniższym równaniem: $$NH_4^+ + H_2O \rightleftharpoons NH_3 + H_3O^+$$ Niewielką objętość przygotowanego roztworu umieszczono w probówce, do której dodano kilka kropel błękitu bromotymolowego. ### Zadanie 12. (0–3) Oblicz pH otrzymanego roztworu. Wynik podaj w zaokrągleniu do jednego miejsca po przecinku. Następnie wybierz zdjęcie, na którym przedstawiono wygląd zawartości probówki po dodaniu do niej wskaźnika, i zaznacz literę A, B albo C. Zdjęcia: **A.** zielony **B.** żółty **C.** niebieski Obliczenia: ............

Rozumiesz, jak to rozwiązać?

Przećwicz podobne typy zadań w aplikacji

matury-online.pl ma tysiące zadań pogrupowanych po dziedzinach. Sprawdź, czy temat „ogniwo galwaniczne, półogniwa redoks, potencjał standardowy” zrobisz samodzielnie.

Otwórz matury-online.pl