Zadanie 27.2, matura maj 2017, chemia rozszerzona

2 pktobliczeniowetrudne 20%Maj 2017

Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.

Zadanie

Wspólne informacje do wiązki zadań

Oznaczanie zawartości fenolu w ściekach przemysłowych może przebiegać w kilku etapach opisanych poniżej.

Etap I: Otrzymywanie bromu.

Etap II: Bromowanie fenolu.

Etap III: Wydzielanie jodu.

Etap IV: Miareczkowanie jodu.

Polecenie

Gdy do zakwaszonego roztworu fenolu zawierającego nadmiar jonów bromkowych wprowadzi się bromian(V) potasu w nadmiarze w stosunku do fenolu, to wytworzony brom (w ilości równoważnej do bromianu(V) potasu) reaguje z fenolem zgodnie z równaniem (etap II):

równanie reakcji – wzór strukturalny fenolu + 3Br₂ → wzór strukturalny fenolu z trzema atomami Br w pierścieniu (w pozycjach 2, 4 i 6) + 3H⁺ + 3Br⁻Powiększ
równanie reakcji – wzór strukturalny fenolu + 3Br₂ → wzór strukturalny fenolu z trzema atomami Br w pierścieniu (w pozycjach 2, 4 i 6) + 3H⁺ + 3Br⁻

Następnie do powstałej mieszaniny dodaje się jodek potasu. Brom, który nie został zużyty w reakcji bromowania, powoduje wydzielenie równoważnej ilości jodu (etap III):

2 I− + Br2 → 2 Br− + I2

Podczas kolejnego etapu (etapu IV) jod miareczkuje się wodnym roztworem tiosiarczanu sodu (Na2S2O3), co można zilustrować równaniem:

2 S2O32− + I2 → S4O62− + 2 I−

Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna – Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, Warszawa 2012.

Oblicz stężenie molowe fenolu w próbce ścieków o objętości 100,0 cm3, jeżeli wiadomo, że w etapie I oznaczania zawartości fenolu powstało 0,256 grama bromu oraz że podczas etapu IV oznaczania tego związku na zmiareczkowanie jodu zużyto 14,00 cm3 roztworu tiosiarczanu sodu o stężeniu 0,100 mol ⋅ dm−3.

Korepetytor AI

Nie wiesz, jak ruszyć? Korepetytor zna to zadanie i poprowadzi Cię krok po kroku, bez gotowca.

Wypróbuj za darmo

3 rozmowy · bez karty · Zaloguj się

Sprawdź się

Odpowiedz i oceń, jak poszło. Klucz odsłoń dopiero, gdy masz swoją odpowiedź.

Zanim porównasz z kluczem

Jak poszło Ci z tym zadaniem?

Zaloguj się, żeby zapisać ocenę i wrócić do zadania później.

Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanieKlucz i punktacja

Odpowiedź z klucza CKE

V = 14 cm3 = 0,014 dm3, cm = 0,1 mol ⋅ dm−3, stąd n = 0,0014 mola S2O32−.

Z równania 2 S2O32− + I2 → S4O62− + 2 I−: 2 mole S2O32− – 1 mol I2, więc x = 0,0007 mola I2.

Z równania 2 I− + Br2 → 2 Br− + I2 wynika, że liczba moli bromu, który nie przereagował z fenolem, to 0,0007 mola Br2.

Liczba moli bromu użyta do etapu II: nBrX2=0,256 g160 g⋅mol−1=0,0016n_{\ce{Br2}} = \dfrac{0{,}256 \ \mathrm{g}}{160 \ \mathrm{g \cdot mol^{-1}}} = 0{,}0016 mola.

Liczba moli bromu, który przereagował z fenolem (etap II): 0,0016 − 0,0007 = 0,0009 mola Br2.

Z równania bromowania fenolu: 1 mol C6H5OH – 3 mole Br2, więc y = 0,0003 mola C6H5OH.

Stężenie molowe fenolu: cm=0,0003 mola0,1 dm3=0,003 mol⋅dm−3c_m = \dfrac{0{,}0003 \ \mathrm{mola}}{0{,}1 \ \mathrm{dm^3}} = 0{,}003 \ \mathrm{mol \cdot dm^{-3}}

Schemat punktowania

2 p. – za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku z jednostką.

1 p. – za zastosowanie poprawnej metody, ale:

– popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego

lub

– podanie wyniku z błędną jednostką lub bez jednostki.

0 p. – za zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.

Uwaga: należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń.

Umiejętności w zadaniu

Pliki cookies

Zapisujemy na Twoim urządzeniu to, bez czego serwis nie działa, np. zalogowanie. Plików analitycznych użyjemy tylko za Twoją zgodą. Szczegóły w polityce prywatności.