Zadanie 36, arkusz lipiec 2020

Kwas maleinowy to nazwa zwyczajowa kwasu cis-butenodiowego o wzorze HOOC–CH=CH–COOH. Kwas ten można otrzymać z benzenu. W wyniku katalitycznego utleniania tego węglowodoru powstaje bezwodnik maleinowy o wzorze:

Bezwodnik maleinowy w reakcji z wodą przekształca się w kwas maleinowy.

Kwasy wieloprotonowe ulegają reakcji zobojętniania stopniowo, np. n-protonowy kwas HnR reaguje z NaOH zgodnie z poniższym schematem:

pierwszy etap zobojętnienia:              HnR + NaOH → NaH_{n - 1} R + H₂O

ostatni etap zobojętnienia:                Nan - 1 HR + NaOH → NanR + H₂O

Z krzywej zależności pH od objętości dodanej zasady można wyznaczyć punkty równoważnikowe, które odpowiadają kolejnym etapom zobojętniania.

Przeprowadzono miareczkowanie, w którym do 25  cm³ wodnego roztworu kwasu maleinowego o nieznanym stężeniu dodawano porcjami wodny rozwór wodorotlenku sodu o stężeniu 0,10 mol ∙ dm^–3. Podczas doświadczenia mierzono pH otrzymanego roztworu. Uzyskano krzywą miareczkowania, na której widoczne są dwa skoki pH – w pobliżu punktów A i B:

^{Na podstawie: D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, Podstawy chemii analitycznej, Warszawa 2006.} 

Zadanie 36.1.

Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) jonów, które stanowią dominującą formę kwasu maleinowego w punkcie A oraz w punkcie B miareczkowania.

Jon dominujący w punkcie A:
......................................................................................................................................................
Jon dominujący w punkcie B:
......................................................................................................................................................

Zadanie 36.2.

Określ początkowe stężenie molowe kwasu maleinowego w miareczkowanym roztworze.

......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................