Zadanie 19

Matura z chemii, maj 2024, poziom rozszerzony

Wymaganie:

I.1 — stosuje pojęcie mola; I.5 — dokonuje interpretacji jakościowej i ilościowej równania reakcji w ujęciu molowym, masowym; I.6 — wykonuje obliczenia z uwzględnieniem wydajności reakcji, dotyczące liczby moli oraz mas substratów i produktów.

Treść zadania

Na schemacie zilustrowano dwuetapowy proces otrzymywania PVC — poli(chlorku winylu) — z acetylenu (etynu):

n HC≡CH + n HCl → n CH₂=CHCl → [−CH₂−CHCl−]ₙ

Etyn stosowany w tej reakcji powstaje w wyniku działania wody na acetylenek wapnia, stanowiący główny składnik karbidu.

Zadanie 19. (0–2)

Reakcja acetylenku wapnia CaC₂ z wodą przebiega według równania:

$C a C_{2} + 2 H_{2} O \to C_{2} H_{2} + C a (O H)_{2}$

Oblicz, ile gramów karbidu, zawierającego 82% CaC₂, potrzeba do otrzymania 100 g PVC. Całkowita wydajność procesu jest równa 78%.

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

Rozwiązanie

Schemat: CaC₂ → C₂H₂ → CH₂=CHCl (chlorek winylu) → [-CH₂-CHCl-]ₙ (PVC). Stosunek molowy CaC₂ : mer PVC = 1 : 1. M(mer PVC) = 62,5 g/mol. M(CaC₂) = 64 g/mol.

$n_{P V C} = 100/62, 5 = 1, 6$ mol merów.

$n_{C a C_{2}}$ teoretyczne = 1,6 mol → $m_{C a C_{2}} = 1, 6 \cdot 64 = 102, 4$ g.

Z uwzględnieniem wydajności 78%: $m_{C a C_{2}} = 102, 4/0, 78 \approx 131, 3$ g.

Z uwzględnieniem czystości karbidu 82%: $m_{ka r bi d u} = 131, 3/0, 82 \approx 160, 1$ g ≈ 160 g.

To samo jednym krokiem: $m_{ka r bi d u} = 102, 4/ (0, 82 \cdot 0, 78) = 102, 4/0, 6396 \approx 160, 1$ g.

Typowy błąd / pułapka

Wydajność zmniejsza ilość produktu z danej ilości substratu — więc dla zadanej masy produktu potrzeba WIĘCEJ substratu (dzielenie, nie mnożenie). To samo z czystością surowca.

Strona arkusza CKE z treścia zadania

Zadanie 19 - chemia 2024 PR — Strona arkusza CKE 2024 PR chemia — zadanie 19 (karbid, acetylen, PVC). Na podstawie: CKE 2024 Oryginalny PDF CKE, str. 20

Po co to umieć

Obliczenia z wydajnością i zawartością składnika w surowcu łączą się zawsze tak samo: najpierw masa teoretyczna z równania, potem dzielenie przez wydajność i przez udział czystego składnika. Klucz CKE uznaje każdy wynik wynikający z poprawnej metody i zaokrągleń (np. 160 g albo 160,1 g).

Podobne zadania

chemia organiczna, monobromowanie, p-ksylen, substytucja rodnikowa, wzory półstrukturalne

Zadanie 19 (1 pkt)

maj 2025 • PR

### Zadanie 19. (0–1) Napisz równanie reakcji **monobromowania** p-ksylenu **pod wpływem światła**. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych. Równanie reakcji: ............

Rozumiesz, jak to rozwiązać?

Przećwicz podobne typy zadań w aplikacji

matury-online.pl ma tysiące zadań pogrupowanych po dziedzinach. Sprawdź, czy temat „stechiometria, wydajność reakcji, obliczenia, CaC2, C2H2” zrobisz samodzielnie.

Otwórz matury-online.pl