Zadanie 10, arkusz maj 2023
Badano reakcje mocnego kwasu HA i słabego kwasu HX z mocną zasadą. W tym celu wykonano miareczkowanie wodnych roztworów tych kwasów za pomocą wodnego roztworu wodorotlenku potasu – zgodnie z poniższym opisem.
Umieszczono w zlewce 20,0 cm3 roztworu wybranego kwasu o stężeniu 0,10 mol ∙ dm−3 i zmierzono pH tego roztworu. Następnie do zlewki z roztworem kwasu dodawano porcjami wodny roztwór KOH o stężeniu 0,10 mol ∙ dm−3. Po dodaniu każdej porcji roztworu wodorotlenku mierzono pH mieszaniny reakcyjnej. Punkt równoważnikowy (PR) został osiągnięty po dodaniu takiej objętości roztworu KOH, w jakiej liczba moli zasady jest równa liczbie moli kwasu. Uzyskane wyniki przedstawiono w formie wykresu zależności mierzonego pH od objętości roztworu KOH – naniesione punkty połączono, w wyniku czego otrzymano krzywą miareczkowania.
Poniżej przedstawiono krzywą miareczkowania wodnego roztworu jednego z tych kwasów (HA albo HX) wodnym roztworem wodorotlenku potasu.
Rozstrzygnij, czy przedstawiony wykres ilustruje wyniki miareczkowania wodnego roztworu słabego kwasu HX wodnym roztworem KOH w opisanym doświadczeniu. Odpowiedź uzasadnij – przytocz dwa różne argumenty.
Rozstrzygnięcie: .....................................................................................................................
Uzasadnienie:
1. ..............................................................................................................................................................................................................................................................................................
2. ..............................................................................................................................................................................................................................................................................................
Rozstrzygnięcie: nie
Przykładowe uzasadnienia:
Argument odwołujący się do początkowej wartości pH:
• Wyjściowy roztwór słabego kwasu HX (przed dodaniem do niego pierwszej kropli wodnego roztworu KOH) powinien mieć pH > 1,0 ALBO pH ≠ 1.
• Roztwór kwasu o stężeniu 0,10 mol ∙ dm–3 ma pH = 1,0.
ORAZ
Argument odwołujący się do wartości pH w punkcie równoważnikowym:
• Po dodaniu 20,00 cm3 wodnego roztworu KOH otrzymano roztwór o pH = 7,0.
• Przy równych objętościach roztworu kwasu i zasady (o jednakowych stężeniach) pH = 7,0.
• Gdyby miareczkowano słaby kwas, punkt równoważnikowy powinien znajdować się przy pH roztworu innym/wyższym niż 7.
• W punkcie równoważnikowym pH otrzymanego roztworu jest równe 7, co oznacza, że powstała sól mocnego kwasu i mocnej zasady.
Uwaga 1.: Jako poprawny należy uznać argument dotyczący porównania kształtów wykresów dla słabego i mocnego kwasu.
Uwaga 2.: Odpowiedź: „pH kwasu jest bardzo niskie”, jest niewystarczająca.
Załóż bezpłatne konto, aby uzyskać dostęp do rozwiązania tego zadania.