Chemia · 2017
Matura OKE Kraków, PR (F‑2015)
Poziom rozszerzony · Formuła 2015
Zadanie 17.
(2 pkt)Miarą aktywności chemicznej pierwiastka jest wartość standardowego potencjału reakcji redoks, E°, podawana w woltach (V). Wartości te, dla różnych półogniw podaje szereg elektrochemiczny. Półogniwo to układ, w którym reagują dwie formy: utleniona i zredukowana pierwiastka lub jonu, co można zapisać w postaci schematycznej, np.: (Sn2+/Sn4+), a interpretuje się w jonowo-elektronowym zapisie równania reakcji z udziałem wymienionych w schemacie cząsteczek lub jonów. Im mniejsza wartość potencjału tym chętniej atomy pierwiastka (lub cząsteczki, czy jony) uczestniczą w procesie utleniania, a im większa wartość potencjału tym chętniej uczestniczą w procesie redukcji. Wynika stąd, że wartość potencjału jest wskaźnikiem samorzutnego, spontanicznego kierunku reakcji utleniania bądź redukcji. Reakcja zachodząca między jonami miedzi(II) a atomami cynku jest samorzutna, czyli przebiega jako: Cu2+ + Zn Zn2+ + Cu, gdyż wartość potencjału półogniwa E° (Cu/Cu2+) ma wartość większą od potencjału półogniwa E° (Zn/Zn2+), zatem umieszczenie w roztworze soli miedzi(II) płytki cynkowej spowoduje zachodzenie spontanicznej reakcji redukcji jonów miedzi(II): Cu2+ + 2 e– Cu oraz spontanicznej reakcji utleniania cynku: Zn Zn2+ + 2 e–. Te dwie reakcje jonowo-elektronowe, zsumowane, dają jonowe równanie procesu utleniania-redukcji.
17.1. (0–1 pkt)
Dane są standardowe wartości potencjałów dwóch półogniw: E° (I–/I2)= 0,54 V, E° (Fe2+/Fe3+)= 0,77 V. Na podstawie analizy wartości potencjałów zapisz sumaryczne jonowe równanie reakcji zachodzącej w układzie złożonym z cząsteczek I2 oraz jonów: I–, Fe2+ i Fe3+.