Zadanie 13, matura czerwiec 2015, chemia rozszerzona

Poprawna odpowiedź: pH = 13,1

Przykład rozwiązania:

pH = 14 − pOH oraz pOH = −log[OH⁻]

$m_{\ce{HNO3}} = m_{\ce{KOH}} = \dfrac{10\% \cdot 400\ \mathrm{g}}{100\%} = 40\ \mathrm{g}$

$n_{\ce{HNO3}} = \dfrac{m}{M} = \dfrac{40\ \mathrm{g}}{63\ \mathrm{g \cdot mol^{-1}}} \approx 0{,}6\ \mathrm{mol}$ i $n_{\ce{KOH}} = \dfrac{40\ \mathrm{g}}{56\ \mathrm{g \cdot mol^{-1}}} \approx 0{,}7\ \mathrm{mol}$,

więc Δn_KOH = 0,7 mol − 0,6 mol = 0,1 mol (nadmiar zasady)

$V = \dfrac{m}{d} = \dfrac{m_1 + m_2}{d} = \dfrac{400\ \mathrm{g} + 400\ \mathrm{g}}{1{,}1\ \mathrm{g \cdot cm^{-3}}} \approx 727\ \mathrm{cm^3} = 0{,}727\ \mathrm{dm^3}$

$[\ce{OH-}] = \dfrac{\Delta n_{\ce{KOH}}}{V} = \dfrac{0{,}1\ \mathrm{mol}}{0{,}727\ \mathrm{dm^3}} \approx 0{,}14\ \mathrm{mol \cdot dm^{-3}}$,

więc pOH = −log 0,14 = 0,854

pH = 14 − 0,854 = 13,146 ≈ 13,1

Uwaga: wyniki obliczeń wykonanych w zadaniu 12. mogą być wykorzystane w tym rozwiązaniu.

2 p. – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku jako wielkości niemianowanej z wymaganą dokładnością.

1 p. – zastosowanie poprawnej metody i:

- popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego

ALBO

- podanie wyniku z inną niż wymagana dokładnością

ALBO

- podanie wyniku z jednostką.

0 p. – zastosowanie błędnej metody obliczenia lub brak rozwiązania.