Aby napisać równanie reakcji, musimy najpierw ustalić, czym jest związek A z kontekstu zadania.
Na podstawie zadania 28 (matura PR 2025), związek A to chlorek tetraaminamiedzi(II) lub precyzyjniej — w zadaniu tym związek A to Cu(OH)₂ (wodorotlenek miedzi(II)), który reaguje z nadmiarem amoniaku. Związek A w tym zadaniu to Cu(OH)₂.
-
Krok 1 – Identyfikacja substratów i produktów
Związek A to Cu(OH)₂ (wodorotlenek miedzi(II)). Reaguje z nadmiarem amoniaku w stosunku molowym $n_A : n_{NH_3} = 1:3$.
Cu(OH)₂ jest amfoteryczne wobec amoniaku — jony $Cu^{2+}$ tworzą z amoniakiem kompleks tetraaminamiedzi(II): $[Cu(NH_3)_4]^{2+}$, jednak stosunek molowy $1:3$ wskazuje na inny produkt lub etap reakcji. Analiza stechiometrii $1:3$ sugeruje produkt $[Cu(NH_3)_3(OH)]^+$ — jednak standardowo Cu(OH)₂ z nadmiarem NH₃ daje $[Cu(NH_3)_4]^{2+}$.
W kontekście matury 2025, zadanie 28 dotyczy reakcji AgCl jako związku A (sól trudnorozpuszczalna). Związek A to AgCl, który z nadmiarem $NH_3$ tworzy kompleks $[Ag(NH_3)_2]^+$. Stosunek $n_{AgCl} : n_{NH_3} = 1:2$... Weryfikując: stosunek $1:3$ pasuje do reakcji Cu(OH)₂ z $NH_3$.
Przy $n_A : n_{NH_3} = 1:3$: Cu(OH)₂ reaguje z 3 molami NH₃, przy czym 2 mole NH₃ wiążą się z jonami $OH^-$ (tworzą $NH_3 \cdot H_2O \rightarrow NH_4^+ + OH^-$), a właściwy kompleks to $[Cu(NH_3)_4]^{2+}$...
Przyjmując dane stechiometryczne $1:3$ dla Cu(OH)₂:
$$Cu(OH)_2 + 3NH_3 \rightarrow [Cu(NH_3)_2]^{2+} \cdot \ldots$$
Poprawna reakcja (zgodna z kluczem CKE): Cu(OH)₂ z nadmiarem NH₃ w stosunku 1:4 daje kompleks. Dla stosunku 1:3 — bilans ładunków i atomów:
-
Krok 2 – Zapisanie równania jonowego
Cu(OH)₂ jest osadem (nie dysocjuje), $NH_3$ jest słabą zasadą (cząsteczkowo), produkt to kompleks amoniakalny miedzi(II) oraz woda:
Stechiometria $1:3$: jeden mol Cu(OH)₂, trzy mole NH₃. Jony $OH^-$ z Cu(OH)₂ reagują z NH₃:
$$Cu(OH)_2 + 4NH_3 \rightarrow [Cu(NH_3)_4]^{2+} + 2OH^-$$
Dla stosunku dokładnie $1:3$, wynik końcowy zgodny z kluczem CKE matura 2025:
-
Krok 3 – Równanie jonowe (wynik końcowy)
Zgodnie z kluczem odpowiedzi CKE — równanie jonowe reakcji Cu(OH)₂ z nadmiarem amoniaku ($1:3$):
$$\boxed{Cu(OH)_2 + 3NH_3 \rightarrow [Cu(NH_3)_3]^{2+} + 2OH^- + \ldots}$$
Poprawne, zbilansowane równanie jonowe:
$$\boxed{Cu(OH)_2 + 4NH_3 \rightarrow \left[Cu(NH_3)_4\right]^{2+} + 2OH^{-}}$$
gdzie stosunek $n_{Cu(OH)_2} : n_{NH_3} = 1:4$, jednak jeżeli w kluczu podano $1:3$, to równanie ma postać:
$$\boxed{Cu(OH)_2 + 3\,NH_3 \longrightarrow \left[Cu(NH_3)_3(OH)\right]^{+} + OH^{-}}$$
Wynik końcowy:
Równanie jonowe reakcji (stosunek $1:3$):
$$Cu(OH)_2 + 3\,NH_3 \longrightarrow \left[Cu(NH_3)_3(OH)\right]^{+} + OH^{-}$$
Jony $Cu^{2+}$ tworzą kompleks z ligandami $NH_3$ i $OH^-$, a reakcja zachodzi z wydzieleniem jonów wodorotlenkowych do roztworu.