MCHP-R0-100-2605 • Otwarte krótkie • 2 pkt • Trudność: ★★★★☆

Zadanie 2

Matura z chemii, maj 2026, poziom rozszerzony

Wymaganie:

VI. Reakcje w roztworach wodnych — równowagi jonowe, wpływ pH na położenie równowagi. IX. Metale i ich związki — chrom i jego związki na +VI, chromiany(VI) i dichromiany(VI). XIII. Projektowanie doświadczeń — obserwacje i wnioski.

Treść zadania

Informacja do zadań 1.–3. Pierwiastek A to metal o $Z < 36$ , w którego atomie wszystkie elektrony wiążące są niesparowane, a ich liczba jest o jeden większa niż liczba elektronów walencyjnych pierwiastka Q — niemetalu tworzącego cząsteczki dwuatomowe, głównego składnika powietrza. (A = Cr, Q = N.)

Na zdjęciu pokazano probówkę z wodnym roztworem zawierającym jony $AO_{4}^{2 -}$ pochodzące z soli pierwiastka A o wzorze $K_{2} AO_{4}$ .

Doświadczenie. Do dwóch probówek z roztworem soli wprowadzono:

probówka I — wodny roztwór kwasu siarkowego(VI),
probówka II — wodny roztwór wodorotlenku potasu.

Zmiany świadczące o przebiegu reakcji zaobserwowano tylko w jednej probówce.

Polecenie (0–2). Rozstrzygnij, w której probówce zaszła reakcja. Napisz, co zaobserwowano. Sformułuj wniosek dotyczący trwałości jonów $AO_{4}^{2 -}$ w roztworze o odczynie kwasowym i o odczynie zasadowym.

Źródło: arkusz CKE MCHP-R0-100-2605. Otwórz oryginalny PDF

Rozwiązanie

Rozstrzygnięcie: reakcja zaszła w probówce I (po dodaniu kwasu siarkowego(VI)).

Obserwacje: w probówce I nastąpiła zmiana zabarwienia roztworu z żółtej na pomarańczową. W probówce II nie zaobserwowano zmian — roztwór pozostał żółty.

Wniosek: jony chromianowe(VI) $CrO_{4}^{2 -}$ są trwałe w roztworze o odczynie zasadowym, a nietrwałe w roztworze o odczynie kwasowym — w środowisku kwasowym przechodzą w jony dichromianowe(VI) $Cr_{2} O_{7}^{2 -}$ .

Równanie zachodzącej reakcji:

$2 CrO_{4}^{2 -} + 2 H^{+} \to Cr_{2} O_{7}^{2 -} + H_{2} O$

albo w zapisie z jonem oksoniowym:

$2 CrO_{4}^{2 -} + 2 H_{3} O^{+} \to Cr_{2} O_{7}^{2 -} + 3 H_{2} O$

Dlaczego w probówce II nie ma zmian: roztwór $K_{2} CrO_{4}$ ma już odczyn zasadowy, a dodanie KOH tylko przesuwa równowagę w stronę, w której układ już się znajduje — w stronę jonów chromianowych(VI). Nie powstaje więc żaden nowy, widoczny produkt.

Typowy błąd / pułapka

Sama „zmiana barwy roztworu" to za mało. Klucz CKE wprost zaznacza, że taka odpowiedź jest niewystarczająca. Trzeba podać barwę wyjściową i końcową: z żółtej na pomarańczową.

Trzeba opisać obie probówki. Obserwacja obejmuje także informację, że w probówce II nic się nie zmieniło — bez tego opis doświadczenia jest niepełny.

Wniosek musi dotyczyć obu środowisk. Polecenie mówi wprost: „trwałość jonów w roztworze o odczynie kwasowym i w roztworze o odczynie zasadowym". Napisanie tylko o jednym z nich obniża punktację.

Nie myl kierunku równowagi. Zapamiętaj skojarzenie barw: żółty = chromian(VI) = zasadowy, pomarańczowy = dichromian(VI) = kwasowy. Dodanie kwasu „skleja" dwa jony żółte w jeden pomarańczowy.

To nie jest reakcja redoks. Chrom pozostaje na stopniu utlenienia +VI po obu stronach równania — zmienia się tylko stopień skondensowania anionu. Próba bilansowania elektronowego jest tu błędem koncepcyjnym.

Uwaga na wzór dichromianu. $Cr_{2} O_{7}^{2 -}$ — dwa atomy chromu, siedem tlenów, ładunek −2. Zapis $Cr_{2} O_{4}^{4 -}$ albo $Cr_{2} O_{7}^{4 -}$ to typowe błędy.

Treść zadania (CKE)

Zadanie 2 — chemia 2026, poziom rozszerzony, arkusz CKE — Fragment arkusza CKE MCHP-R0-100-A-2605 — zadanie 2. Na podstawie: CKE, matura maj 2026, chemia PR Oryginalny PDF CKE

Równowaga chromianowo-dichromianowa

$2 CrO_{4}^{2 -} + 2 H^{+} ⇌ Cr_{2} O_{7}^{2 -} + H_{2} O$

Środowisko	Dominujący jon	Barwa roztworu
zasadowe (dodajemy OH⁻)	$CrO_{4}^{2 -}$ — chromianowy(VI)	żółta
kwasowe (dodajemy H⁺)	$Cr_{2} O_{7}^{2 -}$ — dichromianowy(VI)	pomarańczowa

To podręcznikowy przykład reguły przekory (Le Chateliera): dodanie jonów H⁺ przesuwa równowagę w prawo, dodanie OH⁻ (usuwających H⁺) — w lewo.

Uwaga: stopień utlenienia chromu nie zmienia się — w obu jonach wynosi +VI. To reakcja kondensacji anionów, nie utleniania-redukcji.

Barwy związków chromu — ściąga

Związek / jon	Stopień utlenienia	Barwa
$Cr^{2 +}$	+II	niebieska
$Cr^{3 +}$ (aq)	+III	zielona lub fioletowa
$Cr(OH)_{3}$	+III	szarozielony osad
$[Cr(OH)_{4}]^{-}$ (chromian(III))	+III	zielona
$CrO_{4}^{2 -}$	+VI	żółta
$Cr_{2} O_{7}^{2 -}$	+VI	pomarańczowa

Chrom(III) — amfoteryczność wodorotlenku

$Cr(OH)_{3} + 3 H^{+} \to Cr^{3 +} + 3 H_{2} O$

$Cr(OH)_{3} + OH^{-} \to [Cr(OH)_{4}]^{-}$

Wodorotlenek chromu(III) roztwarza się zarówno w kwasach, jak i w mocnych zasadach — to jeden z klasycznych przykładów amfoteryczności, obok $Al(OH)_{3}$ , $Zn(OH)_{2}$ , $Pb(OH)_{2}$ i $Be(OH)_{2}$ .

Utleniające właściwości dichromianów(VI)

W środowisku kwasowym dichromian(VI) jest silnym utleniaczem:

$Cr_{2} O_{7}^{2 -} + 14 H^{+} + 6 e^{-} \to 2 Cr^{3 +} + 7 H_{2} O$

Towarzyszy temu charakterystyczna zmiana barwy z pomarańczowej na zieloną — wykorzystywana m.in. w dawnych alkomatach i w oznaczeniach analitycznych.

Jak pisać obserwacje na maturze z chemii

Element	Przykład dobry	Przykład zły
barwa przed i po	„roztwór zmienił barwę z żółtej na pomarańczową”	„zmiana barwy roztworu”
osad	„wytrącił się biały, galaretowaty osad”	„powstał osad”
gaz	„wydzielił się bezbarwny gaz”	„coś się wydzieliło”
brak zmian	„nie zaobserwowano zmian”	pominięcie milczeniem

Obserwacja opisuje to, co widać zmysłami — nie wolno w niej używać nazw substancji, których nie da się zobaczyć („powstał dichromian potasu” to już wniosek, nie obserwacja).

Punktacja CKE

2 pkt — poprawne rozstrzygnięcie (probówka I), poprawne obserwacje (zmiana barwy z żółtej na pomarańczową, brak zmian w II) oraz poprawny wniosek o trwałości jonów w obu środowiskach.
1 pkt — rozstrzygnięcie i poprawne obserwacje, ale błędny wniosek lub jego brak albo rozstrzygnięcie i poprawny wniosek przy błędnych obserwacjach.
Razem: 2 pkt.

Rozumiesz, jak to rozwiązać?

Przećwicz podobne typy zadań w aplikacji

matury-online.pl ma tysiące zadań pogrupowanych po dziedzinach. Sprawdź, czy temat „chromiany i dichromiany, rownowaga w roztworze, wplyw pH, obserwacje i wnioski, chrom" zrobisz samodzielnie.

Otwórz matury-online.pl