Zadanie 9.1 Matura — Chemia (Poziom rozszerzony) 2026 — arkusz CKE z kluczem (PDF) | Matematix.pl

Jak to rozwiązać — Nernst, stężenie, potem stechiometria hydratu

Krok 1. Identyfikacja metalu. E° = 0,342 V odpowiada półogniwu Cu²⁺/Cu → Me = Cu.

Krok 2. Potencjał katody. SEM = E_K − E_A; E_A = E°(Zn²⁺/Zn) = −0,762 V (stężenie 1 mol·dm⁻³). Zatem E_K = 1,084 + (−0,762) = 0,322 V.

Krok 3. Równanie Nernsta → [Cu²⁺]:

$0{,}322 = 0{,}342 + \dfrac{0{,}059}{2}\log c_{Cu^{2+}} \Rightarrow \log c_{Cu^{2+}} = -0{,}678 \Rightarrow c_{Cu^{2+}} = 0{,}210$ mol·dm⁻³

Krok 4. Liczba moli. $n_{Cu^{2+}} = 0{,}210\cdot0{,}500 = 0{,}105$ mol. Sole są równomolowe, więc każda daje $x=y=0{,}0525$ mol Cu²⁺.

Krok 5. Masy. M(CuSO₄·5H₂O) = 249,71 g·mol⁻¹ → masa = 0,0525·249,71 = 13,11 g. Masa hydratu chlorku = 22,05 − 13,11 = 8,94 g.

Krok 6. Wzór hydratu. M(CuCl₂·xH₂O) = 8,94/0,0525 = 170,3 g·mol⁻¹; M(CuCl₂) = 134,45 → masa wody na mol = 35,85 g → x = 35,85/18,02 ≈ 2. Wzór: CuCl₂·2H₂O.

✔ Zgodne z kluczem: Me = Cu, [Cu²⁺] = 0,210 mol·dm⁻³, hydrat CuCl₂·2H₂O.