KWALIFIKACJA CHM4 - CZERWIEC 2023

PYTANIE NR 8.
W której z reakcji opisanych równaniami mangan ulega utlenieniu?
Ilustracja przedstawia cztery równania chemiczne, z których jedno jest poprawną odpowiedzią na pytanie egzaminacyjne
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Utlenianie to wzrost stopnia utlenienia pierwiastka (oddanie elektronów).
Aby wskazać reakcję, w której utlenia się mangan, porównuje się jego stopień utlenienia po stronie substratów i produktów. W reakcji oznaczonej jako B stopień utlenienia Mn jest wyższy w produktach niż w substratach, więc Mn ulega utlenieniu.

Pełne wyjaśnienie:

W reakcjach redoks najpewniejszą metodą rozstrzygnięcia, czy dany pierwiastek ulega utlenianiu czy redukcji, jest analiza stopni utlenienia.

Definicja praktyczna:

  • Utlenianie – wzrost stopnia utlenienia danego atomu/jonu (co odpowiada oddaniu elektronów).
  • Redukcja – spadek stopnia utlenienia (przyjęcie elektronów).

Jak rozwiązać takie zadanie krok po kroku?

  1. W każdej z podanych reakcji (A–D) wyznacz stopień utlenienia manganu w formie występującej w substratach.
  2. Następnie wyznacz stopień utlenienia manganu w produktach.
  3. Porównaj wartości: jeśli w produktach jest większa – mangan ulega utlenieniu; jeśli mniejsza – redukcji.
  4. Upewnij się, że nie zachodzi dysproporcjonowanie (ten sam pierwiastek jednocześnie się utlenia i redukuje). Wtedy pytanie "czy ulega utlenieniu" nadal może mieć odpowiedź twierdzącą, ale w teście jednokrotnego wyboru zwykle wskazuje się jedną, jasno spełniającą warunek reakcję.

W tej pozycji testowej poprawna jest odpowiedź B, ponieważ tylko w reakcji B (spośród przedstawionych) stopień utlenienia manganu po stronie produktów jest wyższy niż po stronie substratów, co oznacza jego utlenienie.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • A – mangan nie wykazuje wzrostu stopnia utlenienia (pozostaje bez zmiany albo ulega redukcji).
  • C – mangan nie jest utleniany (jego stopień utlenienia nie rośnie).
  • D – brak utleniania manganu; ewentualne zmiany dotyczą innych pierwiastków lub kierunek jest przeciwny.

Wskazówka egzaminacyjna: nie sugeruj się obecnością tlenu, chloru czy nadmanganianu "z rozpędu". Zawsze sprawdź liczbowo stopień utlenienia Mn w obu stronach równania – to eliminuje większość typowych pomyłek.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Oznacza to, że stopień utlenienia manganu wzrasta między substratami a produktami, co odpowiada oddaniu elektronów przez mangan. W praktyce porówniasz stopień utlenienia Mn po obu stronach równania.
Stosuj reguły stopni utlenienia: suma stopni utlenienia w cząsteczce obojętnej wynosi 0, a w jonie równa się ładunkowi jonu. Przyjmij typowe wartości (np. O zwykle −II, H zwykle +I) i oblicz Mn z równania bilansowego.
Wzrost stopnia utlenienia oznacza, że atom "traci" elektrony (jego formalny ładunek efektywny rośnie). To jest definicja utleniania w ujęciu elektronowym. Dzięki temu da się rozpoznać utlenianie nawet bez pisania półreakcji.
Sprawdź, czy w równaniu zmieniają się stopnie utlenienia jakichkolwiek pierwiastków. Jeśli żaden stopień utlenienia się nie zmienia, to zwykle jest to reakcja kwas–zasada, strąceniowa lub wymiany jonowej, a nie reakcja utleniania–redukcji.
Nie. Mangan może być zarówno utleniaczem, jak i reduktorem, zależnie od tego, w jakim stopniu utlenienia występuje. Związki manganu na wysokich stopniach utlenienia częściej działają jako utleniacze, ale w innych przypadkach Mn może się utleniać.
Mangan występuje w wielu stopniach utlenienia, najczęściej dodatnich. W zadaniach szkolnych i egzaminacyjnych często spotyka się kilka charakterystycznych form, ale na egzaminie i tak należy je wyliczać z reguł, a nie zgadywać z pamięci.
Półreakcje są potrzebne głównie wtedy, gdy trzeba zbilansować równanie redoks w środowisku kwasowym lub zasadowym. Jeśli pytanie dotyczy tylko tego, kto się utlenia/redukuje, zwykle wystarczy porównanie stopni utlenienia.
W dysproporcjonowaniu ten sam pierwiastek jednocześnie zwiększa i zmniejsza stopień utlenienia w różnych produktach. Uczeń może wtedy omyłkowo uznać, że "mangan się nie utlenia", bo widzi też redukcję. Trzeba sprawdzić oba kierunki zmian.
Najczęstsze błędy to: nieuwzględnienie ładunku jonu, automatyczne przyjęcie, że tlen zawsze ma −II (są wyjątki), oraz pomylenie współczynników stechiometrycznych ze stopniami utlenienia. Pomaga zapisanie równania sumy stopni utlenienia.
Ćwicz seriami: (1) wyznaczanie stopni utlenienia, (2) wskazywanie utleniacza i reduktora, (3) bilans elektronowy. Rozwiązuj krótkie zadania z różnych równań i zawsze zapisuj stopnie utlenienia nad pierwiastkami — to redukuje pomyłki na egzaminie.
info

Statystycznie 41% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Eksperci podkreślają: "Utlenianie to wzrost stopnia utlenienia pierwiastka (oddanie elektronów).Aby wskazać reakcję, w której utlenia się mangan, porównuje się jego stopień utlenienia po stronie substratów i produktów."

Źródła:

  • IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book): hasło "oxidation state (oxidation number)" – https://goldbook.iupac.org/terms/view/O04365 (dostęp 2026-02-18)
  • Khan Academy: "Redox reactions" (sekcja o oxidation states) – https://www.khanacademy.org/science/chemistry/oxidation-reduction (dostęp 2026-02-18)
  • Wikipedia (EN): "Oxidation state" – zasady i przykłady wyznaczania stopni utlenienia – https://en.wikipedia.org/wiki/Oxidation_state (dostęp 2026-02-18)

Materiały:

  • Podręcznik chemii ogólnej: rozdziały o reakcjach redoks i stopniach utlenienia
  • Zbiór zadań z chemii nieorganicznej: ćwiczenia z wyznaczania stopni utlenienia
  • Materiały dydaktyczne z analizy miareczkowej (manganometria, dichromianometria) – część redoks

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego