Zadanie 52, informator maturalny formuła 2023

Masz częściowy dostęp do tego zadania

Aby uzyskać dostęp do większej liczby zadań, załóż bezpłatne konto lub subskrybuj nasz kurs.

Załóż bezpłatne konto, aby zapisywać zrobione zadania

Jeśli masz już u nas konto, zaloguj się.

Jakość gleb zależy m.in. od zawartości tzw. próchnicy, stanowiącej mieszaninę związków chemicznych pochodzących z rozkładu szczątków organicznych. Sposób określenia w przybliżeniu zawartości próchnicy w glebie polega na ilościowym utlenieniu związków organicznych, których głównym składnikiem jest węgiel.

Utlenianie węgla zawartego w związkach organicznych można przeprowadzić za pomocą dichromianu(VI) potasu, w środowisku kwasu siarkowego(VI) z dodatkiem siarczanu(VI) rtęci(II) jako katalizatora (reakcja 1.), co w uproszczeniu można zilustrować równaniem:

52 reak - Jakość gleb zależy m.in. od zawartości tzw. próchnicy, stanowiącej mieszaninę związków chemicznych pochodzących z rozkładu szczątków organicznych. Sposób określenia w przybliżeniu zawartości próchnicy w glebie polega na ilościowym utlenieniu związków organicznych, których głównym składnikiem jest węgiel.

W tej metodzie stosuje się nadmiar dichromianu(VI), a następnie – w obecności wskaźnika – utleniacz dodany w nadmiarze poddaje się reakcji z jonami żelaza Fe2+ jako reduktorem (reakcja 2.).

6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ → 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O

Jest to tzw. miareczkowanie reduktometryczne, podczas którego roztwór soli żelaza(II) o znanym stężeniu znajduje się w biurecie. Ten roztwór dodaje się stopniowo do kolby z utleniaczem i na końcu dokładnie odczytuje, jaka jego objętość została zużyta w reakcji.

W celu ustalenia zawartości próchnicy pobrano próbkę gleby o masie 450 mg. Do próbki dodano roztwór dichromianu(VI) potasu o stężeniu 0,10 mol ∙ dm–3, tak aby nadmiar utleniacza stanowił 15% przy założeniu, że zawartość próchnicy w glebie jest maksymalna (tabela 1.), a średnia zawartość węgla w próchnicy wynosi 58% (w procentach masowych). Na reakcję z nadmiarem utleniacza zużyto 42,6 cm3 roztworu reduktora (jony Fe2+) o stężeniu 0,10 mol ∙ dm–3.

52 - Jakość gleb zależy m.in. od zawartości tzw. próchnicy, stanowiącej mieszaninę związków chemicznych pochodzących z rozkładu szczątków organicznych. Sposób określenia w przybliżeniu zawartości próchnicy w glebie polega na ilościowym utlenieniu związków organicznych, których głównym składnikiem jest węgiel.

Na podstawie obliczeń ustal zawartość próchnicy w badanej glebie. Zinterpretuj otrzymany wynik na podstawie kryteriów podanych w tabeli 2.

tabelka do obliczen - Jakość gleb zależy m.in. od zawartości tzw. próchnicy, stanowiącej mieszaninę związków chemicznych pochodzących z rozkładu szczątków organicznych. Sposób określenia w przybliżeniu zawartości próchnicy w glebie polega na ilościowym utlenieniu związków organicznych, których głównym składnikiem jest węgiel.

 

Etap I

Obliczenie maksymalnej liczby moli węgla w badanej próbce:
mgleby = 0,450 g
mpróchnicy = 0,450 g · 0,06 = 0,027 g
mC = 0,027g · 0,58 = 0,01566 g
nC = 0,01566 : 12 mol =  1,305 · 10‒3 mol

Obliczenie liczby moli dichromianu:

bez nadmiaru:        nutl = 2n: 3 = 8,7· 10‒4 mol

z nadmiarem:        nndm utl = 8,7· 10‒4 mol · 1,15 = 10‒3 mol

Obliczenie objętości roztworu dichromianu:

V = n : C = 10-3 : 10-1 dm3 = 0,01 dm3

Etap II

Obliczenie liczby moli dichromianu zużytego na utlenienie związków organicznych (węgla) zawartych w próchnicy:

Stosunek molowy utleniacza do reduktora nutl : nred = 1 : 6

Liczba moli reduktora, który przereagował z nadmiarem utleniacza:

nFe2+ = 0,1 · 0,0426 mol = 4,26 · 10‒3mol

Liczba moli utleniacza który przereagował z węglem:

nutl = 0,1 · 0,01 mol ‒ 4,26·10-3 : 6 mol = 2,9 · 10‒4 mol

Obliczenie zawartości próchnicy w badanej glebie:

Liczba moli węgla:      nC = 3·2,9·10-4 : 2 mol = 4,35 · 10‒4 mol

Masa węgla:       mC = (12 · 4,35 · 10-4) g = 5,22 · 10‒3 g

Masa próchnicy:     mpróchnicy = 5,22·10-3·100 : 58 g = 9 · 10‒3 g

Zawartość próchnicy:    mpróchnicy : mgleby · 100% = 9·10-3 : 0,45 · 100% = 2%

Zawartość próchnicy w badanej glebie jest średnia.

G

Załóż bezpłatne konto, aby uzyskać dostęp do rozwiązania tego zadania.

Zobacz zadania przykładowe w naszej bazie zadań

Jak Ci poszło?
Dlaczego warto oznaczać zadania jako wykonane?
Wiesz, które zadania z naszej bazy już rozwiązałeś i kiedy. Dzięki temu będziemy mogli polecać Tobie lepiej dobrane zadania, a Ty będziesz mógł je odfiltrować w naszej bazie zadań. Pozwoli nam to też lepiej informować Cię o Twoich postępach w nauce!
Powiadom mnie o nowych komentarzach
Powiadom o
0 komentarzy
oceniany
najnowszy najstarszy
Inline Feedbacks
Zobacz wszystkie komentarze