Porównanie mocy kwasu solnego, węglowego i fenolu

Poniżej omówienie zadania 8 pochodzącego z arkusza maturalnego CKE - matura maj 2018, poziom rozszerzony.

Treść zadania

8. Za pomocą odpowiednio przeprowadzonych doświadczeń można porównać charakter kwasowy fenolu, kwasu solnego i kwasu węglowego.  

8.1. Zaprojektuj jedno doświadczenie, którym potwierdzisz, że spośród wymienionych substancji najmocniejszym kwasem jest kwas solny, a najsłabszym – fenol. W tym celu uzupełnij schemat doświadczenia. Wpisz wzory wszystkich związków, których wodnych roztworów należy użyć w doświadczeniu. Substancje wybierz spośród następujących:

> C6H5ONa 
> NaCl 
> HCl 
> Ca(OH)2 
> C6H5OH 
> Na2CO3

Doświadczenie pozwalające porównać moc kwasów jakimi są: fenol, kwas węglowy oraz kwas solny będzie polegało na wypieraniu kwasu słabszego z jego soli przez kwas mocniejszy. Aby stwierdzić, który z kwasów jest kwasem najmocniejszym, a który najsłabszym, z pomocą przychodzą nam karty wzorów. Moc kwasów możemy ocenić na podstawie wartości ich stałej dysocjacji (Ka), które podane są w „Wybranych wzorach i stałych fizykochemicznych” obowiązujących do matury z chemii, biologii i fizyki dokładnie na stronie 4. Im wyższa wartość Ka tym mocniejszy kwas. Biorąc zatem pod uwagę fenol (Ka=1,3 · 10^–10), kwas węglowy (4,5 · 10^–7) i kwas chlorowodorowy (Ka=1,0 · 10^7) to właśnie HCl ma najwyższą wartość Ka i jest najmocniejszy, a najsłabszy jest fenol. Na tej podstawie możemy więc stwierdzić, że HCl powinien wyprzeć kwas węglowy z jego soli, a kwas węglowy powinien wyprzeć fenol z odpowiedniego fenolanu. 

Schemat doświadczenia powinien być więc uzupełniony w następujący sposób:

  • we wkraplaczu powinien znaleźć się wodny roztwór HCl
  • w kolbie stożkowej – sól kwasu węglowego – z podanych substancji, tylko jedna spełnia to kryterium i jest to węglan sodu (Na2CO3)
  • w probówce – fenolan sodu (C6H5ONa)

8.2. Napisz, co będzie można zaobserwować podczas przeprowadzonego doświadczenia.  

Działanie kwasu solnego na wodny roztwór węglanu sodu możemy zilustrować następującą reakcją:

2HCl + Na2CO3 >>> 2NaCl + CO2 + H2O

Kwas węglowy jako nietrwały szybko ulega rozkładowi do tlenku węgla (IV) i wody. Tlenek węgla (IV) będzie wydzielał się w postaci bezbarwnych pęcherzyków gazu i w takiej postaci będzie trafiał do probówki z wodnym roztworem fenolanu sodu. W probówce dojdzie do wyparcia fenolu zgodnie z równaniem reakcji:

CO2 + H2O + C6H5ONa >>> 2 C6H5OH + Na2CO3

Fenol charakteryzuje się umiarkowaną rozpuszczalnością w wodzie. W momencie gdy dochodzi do jego wypierania można zaobserwować zmętnienie, a po pewnym czasie warstwa organiczna (fenolowa) oddziela się od warstwy wodnej. Przykładowe rozwiązanie podpunktu 8.2 można przedstawić następująco:

Kolba: wydzielają się pęcherzyki bezbarwnego gazu 

Probówka: powstaje zmętnienie a po pewnym czasie rozwarstwienie cieczy

8.3 Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzących w kolbie i w probówce podczas przeprowadzonego doświadczenia.  

W ostatnim podpunkcie zadania należy wyżej wymienione reakcje zapisane w formie cząsteczkowej przedstawić w formie jonowej skróconej:
Równanie reakcji zachodzącej w kolbie:  CO3 2- + H+ >>> H2O + CO2
Równanie reakcji zachodzącej w probówce: CO2 + H2O + 2C6H5O- >>> 2 C6H5OH + CO3 2-

Autor: Joanna Włodyga

O autorze

avatar

Te artykuły też mogą Ci się spodobać

Matura pisemna z angielskiego - 55 zwrotów

List, czy to formalny czy prywatny, stał się już standardem na pisemnej maturze z języka angielskiego. Był w puli zadań w poprzednich latach, można się więc go spodziewać również w tym roku.

Trygonometria

Przedstawiamy zadanie z matematyki na podstawie arkusza maturalnego, poziom rozszerzony.

Dodaj ogłoszenie
Najpopularniejsze artykuły
10 najlepszych aplikacji do nauki języków obcych

Znajomość języka obcego jest praktycznie niezbędna w dzisiejszym świecie. W poniższym tekście przedstawimy Wam 10 aplikacji mobilnych, które umożliwiają naukę różnych języków obcych.

Jakie książki wybrać, aby dobrze przygotować się do matury z matematyki?

Jakie książki wybrać, aby dobrze przygotować się do matury z matematyki? Ciężko na to pytanie odpowiedzieć, ponieważ na rynku jest bardzo dużo pozycji. Przedstawiamy subiektywną listę od naszego korepetytora.

Matura ustna z angielskiego - 50 przydatnych zwrotów

Zebraliśmy 50 zwrotów z języka angielskiego, które musisz znać przed egzaminem ustnym.

Baza testów
Sidebar - nowa ksiazka dla tlumaczy
Pobierz darmowe ebooki
i zapisz się na newsletter.
e-book




Sytuacja w edukacji
w czasie pandemii.
e-raport

Dowiedz się więcej o tej publikacji