Filtry wyszukiwania:

Kategorie zadań

Typ zadań

Poziom

Typ matury

Formula matury

Rok matury

Miesiąc matury

Zadania maturalne z chemii

Znalezionych zadań: 2590
1

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 1. (3 pkt)

Liczba atomowa pierwiastka X jest dwa razy większa od liczby atomowej rutenu (Ru). Liczba neutronów w jądrze pewnego izotopu pierwiastka X jest równa liczbie masowej izotopu baru, w którego jądrze znajduje się 81 neutronów. Z tego izotopu pierwiastka X w ciągu rozpadów α i β powstaje nietrwały izotop ołowiu zawierający w jądrze 127 neutronów. Ten izotop ulega następnie przemianie w trwały izotop 209Bi.

Zadanie 1.1. (0–1)

Uzupełnij tabelę. Wpisz wartość liczby atomowej i symbol pierwiastka X oraz wartość liczby masowej opisanego izotopu pierwiastka X.

Liczba atomowa Symbol pierwiastka Liczba masowa
Zadanie 1.2. (0–1)

Uzupełnij tabelę. Wpisz liczbę przemian 𝛂 i β zachodzących podczas powstawania izotopu ołowiu z opisanego izotopu pierwiastka X.

Liczba przemian α Liczba przemian β
Zadanie 1.3. (0–1)

Napisz równanie – opisanej w informacji – przemiany izotopu ołowiu w izotop bizmutu. Uzupełnij wszystkie pola w poniższym schemacie.

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 1.1. (0–1)
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Zdający: 1) pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł […]. II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]. I. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający: 1) stosuje pojęcia: nuklid, izotop […].

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Liczba atomowa Symbol pierwiastka Liczba masowa
88 Ra 225
Zadanie 1.2. (0–1)
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Zdający: 1) pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł […]. II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]. I. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający: 3) pisze równania naturalnych przemian promieniotwórczych (α, β¯) […].

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Liczba przemian α Liczba przemian β
4 2
Zadanie 1.3. (0–1)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]. Poziom rozszerzony I. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający: 3) pisze równania naturalnych przemian promieniotwórczych (α, β¯) […].

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uzupełnienie schematu – napisanie równania reakcji rozpadu 𝜷.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Uwaga: Zamiast symbolu e zdający może zastosować symbol e ALBO 𝜷 ALBO 𝜷.

2

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 2. (3 pkt)

Gal tworzy trihalogenki, np. chlorek galu(III). W fazie stałej chlorek galu(III) występuje głównie w postaci dimerów, a w fazie gazowej – jako mieszanina dimerów i monomerów. Monomer chlorku galu(III) jest płaską cząsteczką, w której wszystkie atomy chloru są równocenne. Model dimeru przedstawiono na rysunku.

Na podstawie: CRC Handbook of Chemistry and Physics 97th Edition, CRC Press 2017.

Zadanie 2.1. (0–1)

Narysuj wzór elektronowy monomeru chlorku galu(III). Zaznacz kreskami wiążące i wolne pary elektronowe.

Wzór monomeru chlorku galu(III)
Zadanie 2.2. (0–1)

Uzupełnij tabelę. Napisz, jaki typ hybrydyzacji (sp, sp2 albo sp3) przypisuje się orbitalom walencyjnym atomu galu w monomerze oraz w dimerze chlorku galu(III).

Chlorek galu(III): monomer dimer
Typ hybrydyzacji
Zadanie 2.3. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego monomery chlorku galu(III) mają zdolność łączenia się w dimery. Uwzględnij sposób powstawania wiązań, dzięki którym z monomeru chlorku galu(III) powstaje dimer.

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 2.1. (0–1)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]. III. Wiązania chemiczne. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Zdający: 2) pisze wzory elektronowe typowych cząsteczek związków kowalencyjnych […].

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne narysowanie wzoru elektronowego (kreskowego lub kropkowego) monomeru chlorku galu(III).
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Wzór monomeru chlorku galu(III)

Uwaga: Geometria cząsteczki nie podlega ocenie.

Zadanie 2.2. (0–1)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]. III. Wiązania chemiczne. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Zdający: 4) rozpoznaje typ hybrydyzacji (sp, sp2, sp3) orbitali walencyjnych atomu centralnego w cząsteczkach związków nieorganicznych […].

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli – poprawne napisanie typu hybrydyzacji w monomerze oraz w dimerze chlorku galu(III).
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Chlorek galu(III): monomer dimer
Typ hybrydyzacji sp2 sp3
Zadanie 2.3. (0–1)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]. III. Wiązania chemiczne. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Zdający: 1) określa rodzaj wiązania ([….] kowalencyjne (atomowe) spolaryzowane, donorowo-akceptorowe (koordynacyjne)) na podstawie […] liczby elektronów walencyjnych atomów łączących się pierwiastków; 2) pisze wzory elektronowe typowych cząsteczek związków kowalencyjnych […] z uwzględnieniem wiązań koordynacyjnych.

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne wyjaśnienie uwzględniające sposób powstawania wiązań, dzięki którym z monomeru chlorku galu(III) powstaje dimer.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Przykładowe rozwiązanie
W monomerze atom centralny (galu) nie osiągnął oktetu elektronowego, a atomy chloru mają wolne pary elektronowe. Atom chloru jest donorem pary elektronowej wiązania z atomem galu.

Uwaga: Do uzyskania pozytywnej oceny wyjaśnienie musi zawierać 3 elementy:

  1. informację o deficycie elektronowym atomu galu w monomerze
  2. informację o wolnych parach elektronowych atomów chloru
  3. sposób powstawania wiązania.
3

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 3. (5 pkt)

Tytan jest lekkim metalem odpornym na korozję. W zależności od stopnia utlenienia tytanu chlorki tego pierwiastka odznaczają się różnymi właściwościami fizycznymi. Wartości temperatury topnienia i temperatury wrzenia dwóch związków tytanu z chlorem zestawiono w poniższej tabeli.

Wzór związku tytanu z chlorem Temperatura topnienia, °C Temperatura wrzenia, °C
TiCl2 1035 1500
TiCl4 – 24 136

Reakcja tlenku tytanu(IV) – o wzorze TiO2 – z tetrachlorometanem w temperaturze 500 °C prowadzi do powstania chlorku tytanu(IV) oraz tlenku węgla(IV) (reakcja 1.). Z kolei chlorek tytanu(II) – jako jedyny produkt reakcji – można otrzymać w wyniku przepuszczania par chlorku tytanu(IV) w temperaturze 1040 °C nad metalicznym tytanem (reakcja 2.).

Na podstawie: L. Kolditz, Chemia nieorganiczna, Warszawa 1994.

Zadanie 3.1. (0–1)

Uzupełnij poniższy schemat, tak aby przedstawiał on graficzny (klatkowy) zapis konfiguracji elektronowej jonu Ti2+ w stanie podstawowym. W zapisie uwzględnij numer powłoki i symbol podpowłoki.

Zadanie 3.2. (0–1)

Uzupełnij tabelę. Wpisz wartości dwóch liczb kwantowych: głównej i pobocznej, które opisują stan energetyczny jednego z niesparowanych elektronów atomu tytanu w stanie podstawowym.

Liczby kwantowe Główna liczba kwantowa 𝑛 Poboczna liczba kwantowa l
Wartości liczb kwantowych
Zadanie 3.3. (0–1)

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedno określenie spośród podanych w każdym nawiasie.

Sieć krystaliczna metalicznego tytanu składa się z (atomów / kationów) otoczonych chmurą zdelokalizowanych elektronów. W sieci krystalicznej chlorku tytanu(II) obecne są (atomy / jony). Ze wzrostem stopnia utlenienia tytanu w chlorkach (maleje / rośnie) jonowy charakter wiązania.

Zadanie 3.4. (0–2)

Napisz w formie cząsteczkowej równania opisanych reakcji otrzymywania TiCl4 (reakcja 1.) i TiCl2 (reakcja 2.). Rozstrzygnij, czy dana przemiana jest reakcją utleniania-redukcji. Zaznacz TAK albo NIE.

Równanie reakcji 1.:


Rozstrzygnięcie:        TAK        NIE
Równanie reakcji 2.:


Rozstrzygnięcie:        TAK        NIE

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 3.1. (0–1)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]. II. Budowa atomu. Zdający: 1) […] stosuje pojęcia: powłoka, podpowłoka […]; 2) stosuje zasady rozmieszczania elektronów na orbitalach (zakaz Pauliego i regułę Hunda) w atomach pierwiastków wieloelektronowych; 3) pisze konfiguracje elektronowe atomów pierwiastków do Z=38 […], uwzględniając przynależność elektronów do podpowłok (zapisy konfiguracji: […] schematy klatkowe).

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uzupełnienie zapisu konfiguracji w formie graficznej jonu Ti2+ w stanie podstawowym z uwzględnieniem numeru powłoki i symbolu podpowłoki.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Uwaga: Elektrony niesparowane muszą mieć zgodny spin.

Zadanie 3.2. (0–1)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]; 6) stosuje poprawną terminologię. II. Budowa atomu. Zdający: 1) interpretuje wartości liczb kwantowych; opisuje stan elektronu w atomie za pomocą liczb kwantowych; stosuje pojęcia: powłoka, podpowłoka […].

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Liczby kwantowe Główna liczba kwantowa 𝑛 Poboczna liczba kwantowa l
Wartości liczb kwantowych 3 2
Zadanie 3.3. (0–1)
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Zdający: 1) pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł […]. II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]. III. Wiązania chemiczne. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Zdający: 1) określa rodzaj wiązania (jonowe, kowalencyjne (atomowe) niespolaryzowane, kowalencyjne (atomowe) spolaryzowane, donorowo-akceptorowe (koordynacyjne)) […]; 7) porównuje właściwości fizyczne substancji tworzących kryształy jonowe […] oraz metaliczne.

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uzupełnienie trzech zdań.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Sieć krystaliczna metalicznego tytanu składa się z (atomów / kationów) otoczonych chmurą zdelokalizowanych elektronów. W sieci krystalicznej chlorku tytanu(II) obecne są (atomy / jony). Ze wzrostem stopnia utlenienia tytanu w chlorkach (maleje / rośnie) jonowy charakter wiązania.

Zadanie 3.4. (0–2)
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Zdający: 1) […] przetwarza informacje z różnorodnych źródeł […]. II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]; 6) stosuje poprawną terminologię. III. Reakcje chemiczne (SP). Zdający: 3) zapisuje równania reakcji chemicznych w formie cząsteczkowej […]. VIII. Reakcje utleniania i redukcji. Zdający: 1) stosuje pojęcia: stopień utlenienia, utleniacz, reduktor, utlenianie, redukcja; 2) wskazuje […], proces utleniania i redukcji w podanej reakcji.

Zasady oceniania
2 pkt – poprawne napisanie dwóch równań reakcji i dwa poprawne rozstrzygnięcia.
1 pkt – poprawne napisanie jednego równania reakcji i poprawne rozstrzygnięcie odnoszące się do tej reakcji.
ALBO
– poprawne napisanie dwóch równań reakcji i co najmniej jedno błędne rozstrzygnięcie lub brak rozstrzygnięcia.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Równanie reakcji 1: TiO2 + CCl4 → TiCl4 + CO2
Rozstrzygnięcie:        TAK        NIE

Równanie reakcji 2: Ti + TiCl4 → 2TiCl2
Rozstrzygnięcie:        TAK        NIE

4

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 4. (1 pkt)

Reakcja rozkładu tlenku azotu(V) przebiega według równania:

2N2O5 (g) → 4NO2 (g) + O2 (g)

Zależność szybkości tej reakcji od stężenia N2O5 przedstawia równanie kinetyczne:

𝑣 = 𝑘 ∙ cN2O5

W temperaturze 65 °C wartość stałej szybkości reakcji 𝑘 jest równa 5,2 · 10−3 s−1.

Na podstawie: L. Jones, P. Atkins, Chemia ogólna. Cząsteczki, materia, reakcje, Warszawa 2004.

Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

1. Stała szybkości 𝑘 opisanej reakcji prowadzonej w temperaturze T wyższej niż 65 °C będzie miała wartość mniejszą niż 5,2 · 10−3 s−1 P F
2. Początkowa szybkość reakcji rozkładu tlenku azotu(V) w temperaturze 65 °C wzrasta czterokrotnie po czterokrotnym wzroście stężenia N2O5. P F
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 4. (0–1)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]. IV. Kinetyka i statyka chemiczna. Energetyka reakcji chemicznych. Zdający: 1) definiuje i oblicza szybkość́ reakcji […]; 2) przewiduje wpływ: stężenia […] substratów […] i temperatury na szybkość reakcji […]; 3) […] pisze równanie kinetyczne.

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne wskazanie dwóch odpowiedzi.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

1. Stała szybkości 𝑘 opisanej reakcji prowadzonej w temperaturze T wyższej niż 65 °C będzie miała wartość mniejszą niż 5,2 · 10−3 s−1 F
2. Początkowa szybkość reakcji rozkładu tlenku azotu(V) w temperaturze 65 °C wzrasta czterokrotnie po czterokrotnym wzroście stężenia N2O5. P
5

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 5. (4 pkt)

Równanie kinetyczne wyznacza się doświadczalnie. W tym celu dokonuje się wielokrotnego pomiaru szybkości reakcji przy zmianie stężenia tylko jednego z reagentów. Takie postępowanie pozwala określić, jak zmiana stężenia wpływa na wartość szybkości reakcji. Przeprowadzono trzy doświadczenia, w których określono początkową szybkość reakcji przebiegającej w temperaturze T według równania:

S2O2−8 (aq) + 3I (aq) → 2SO42− (aq) + I3 (aq)

Równanie kinetyczne przedstawionego procesu ma postać:

𝑣 = 𝑘 ∙ 𝑐S2O82−𝑚 ∙ 𝑐I−𝑛

Wartości stężenia jonów S2O82− i I oraz uzyskane wartości początkowej szybkości zaniku jonów S2O82− podano w poniższej tabeli. Przedstawione dane pozwoliły określić współczynniki 𝑚 i 𝑛 w równaniu kinetycznym tej reakcji.

Doświadczenie Początkowe stężenie, mol · dm−3 Początkowa szybkość,
mol · dm−3 ∙ s−1
S2O82− I
1. 0,15 0,21 1,14
2. 0,22 0,21 1,70
3. 0,22 0,12 0,98

Na podstawie: L. Jones, P. Atkins, Chemia ogólna. Cząsteczki, materia, reakcje, Warszawa 2004.

Oblicz szybkość reakcji (wyrażoną w jednostce: mol · dm−3 · s−1) w doświadczeniu 1. w chwili, gdy w wyniku zachodzącej reakcji stężenie jonów S2O82− obniży się do wartości 0,10 mol · dm−3.

Obliczenia:
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 5. (0–4)
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Zdający: 1) pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł […]. II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów […]; 7) wykonuje obliczenia dotyczące praw chemicznych. IV. Kinetyka i statyka chemiczna. Energetyka reakcji chemicznych. Zdający: 1) definiuje i oblicza szybkość́ reakcji (jako zmianę̨ stężenia reagenta w czasie); 2) przewiduje wpływ: stężenia […] substratów […] na szybkość́ reakcji; 3) na podstawie danych doświadczalnych ilustrujących związek między stężeniem substratu a szybkością reakcji pisze równanie kinetyczne.

Zasady oceniania
4 pkt – zastosowanie poprawnie wyznaczonego równania kinetycznego (określenie wykładników 𝑚 i 𝑛) do obliczenia szybkości reakcji i poprawne obliczenie szybkości reakcji w doświadczeniu 1. w momencie, w którym stężenie jonów S2O82− osiągnie wartość 0,1 mol · dm−3 oraz podanie poprawnego wyniku.
3 pkt – zastosowanie poprawnie wyznaczonego równania kinetycznego (określenie wykładników 𝑚 i 𝑛) do obliczenia szybkości reakcji i obliczenie szybkości reakcji w doświadczeniu 1. w momencie, w którym stężenie jonów S2O82− osiągnie wartość 0,1 mol · dm−3, ale popełnienie błędów rachunkowych.
ALBO
– zastosowanie poprawnie wyznaczonego równania kinetycznego (określenie wykładników 𝑚 i 𝑛) do obliczenia stałej szybkości reakcji 𝑘 oraz uwzględnienie stechiometrii reakcji i poprawne obliczenie stężenia jonów I w doświadczeniu 1. w momencie, w którym stężenie jonów S2O82− osiągnie wartość 0,1 mol · dm−3 i podanie poprawnego wyniku.
2 pkt – zastosowanie poprawnie wyznaczonego równania kinetycznego (określenie wykładników 𝑚 i 𝑛) do obliczenia stałej szybkości reakcji 𝑘.
ALBO
– poprawne wyznaczenie równania kinetycznego (określenie wykładników 𝑚 i 𝑛) i poprawne obliczenie stężenia jonów I w doświadczeniu 1. w momencie, w którym stężenie jonów S2O82− osiągnie wartość 0,1 mol · dm−3
1 pkt – uwzględnienie stechiometrii reakcji i poprawne obliczenie stężenia jonów I w doświadczeniu 1. w momencie, w którym stężenie jonów S2O82− osiągnie wartość 0,1 mol · dm−3 i podanie wyniku.
ALBO
– poprawne napisanie równania kinetycznego opisanej reakcji (poprawne określenie wykładników 𝑚 i 𝑛).
0 pkt – zastosowanie błędnej metody rozwiązania LUB brak ustalenia równania kinetycznego albo brak rozwiązania.

Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń.

Przykładowe rozwiązanie
Wyznaczenie wykładników w równaniu kinetycznym:
𝑣 = 𝑘 ∙ 𝑐S2O82−𝑚 ∙ 𝑐I−𝑛
Na podstawie doświadczeń 1. i 2.:
⇒ 0,68𝑚 = 0,67 ⇒ 𝑚 = 1
Na podstawie doświadczeń 2. i 3.:
⇒ 1,75𝑛 = 1,73 ⇒ 𝑛 = 1
Równanie kinetyczne: 𝑣 = 𝑘 ∙ 𝑐S2O82− ∙ 𝑐I−
Stała szybkości reakcji:
obliczenia na przykładzie doświadczenia 1.:
𝑘 = = 36,19 (dm3 · mol–1 · s–1)
wartości uzyskane dla doświadczeń 2. i 3. to odpowiednio:
36,80 (dm3 · mol–1 · s–1) oraz 37,12 (dm3 · mol–1 · s–1)
Średnia wartość 𝑘: 36,7 dm3 · mol–1 · s–1)

Uwaga: Zdający może obliczyć stałą szybkości reakcji dla dowolnego doświadczenia lub wyliczyć trzy wartości i je uśrednić.

Szybkość reakcji dla doświadczenia 1. w momencie, w którym stężenie jonów S2O82− osiągnie wartość 0,1 mol · dm–3 :
stężenie S2O82− = 0,1 mol · dm–3
stężenie I po uwzględnieniu stosunku stechiometrycznego reagentów = 0,06 mol ∙ dm–3
𝑣 = 36,19 dm3 · mol–1 · s–1 · 0,1 mol · dm–3 · 0,06 mol ∙ dm–3 = 𝟎, 𝟐𝟐 (mol ∙ dm–3 · 𝐬–𝟏)

6

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 6. (1 pkt)

Badano szybkość reakcji opisanej równaniem

(CH3)3CCl (c) + H2O (c) → (CH3)3C(OH) (aq) + HCl (aq)

Dokończ zdanie. Wybierz odpowiedź A albo B i jej uzasadnienie 1., 2. albo 3.

Pomiar pH roztworu, w którym zachodzi opisana reakcja,

A. pozwala na wyznaczenie szybkości tej reakcji, ponieważ w miarę jej postępu 1. pH roztworu pozostaje stałe.
2. pH roztworu maleje.
B. nie umożliwia wyznaczenia szybkości tej reakcji, 3. pH roztworu rośnie.
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 6. (0–1)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]. VI. Reakcje w roztworach wodnych. Zdający: 3) interpretuje wartości […] pH […]; 8) uzasadnia przyczynę kwasowego odczynu wodnych roztworów kwasów […].

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne dokończenie zdania.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
A2

7

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 7. (1 pkt)

Poniżej przedstawiono równanie syntezy chlorowodoru.

H2 (g) + Cl2 (g) ⇄ 2HCl (g)

Tę reakcję prowadzono w zamkniętym reaktorze i po pewnym czasie w układzie reakcyjnym ustaliła się równowaga.

Odczytaj w tablicy wartość standardowej molowej entalpii tworzenia HCl i oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

1. Podwyższenie temperatury (w warunkach izobarycznych) skutkuje wzrostem wydajności tworzenia chlorowodoru. P F
2. Zmiana ciśnienia (w warunkach izotermicznych) nie wpływa na wydajność tworzenia chlorowodoru. P F
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 7. (0–1)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]. IV. Kinetyka i statyka chemiczna. Energetyka reakcji chemicznych. Zdający: 8) […] stosuje regułę Le Chateliera–Brauna (regułę przekory) do jakościowego określenia wpływu zmian temperatury, stężenia reagentów i ciśnienia na układ pozostający w stanie równowagi dynamicznej; 10 […] interpretuje zapis ΔH < 0 i ΔH > 0; określa efekt energetyczny reakcji chemicznej na podstawie wartości entalpii.

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne wskazanie dwóch odpowiedzi.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

1. Podwyższenie temperatury (w warunkach izobarycznych) skutkuje wzrostem wydajności tworzenia chlorowodoru. F
2. Zmiana ciśnienia (w warunkach izotermicznych) nie wpływa na wydajność tworzenia chlorowodoru. P
8

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 8. (1 pkt)

Reakcja tlenku węgla(IV) z wodorem przebiega zgodnie z równaniem:

CO2 (g) + H2 (g) ⇄ CO (g) + H2O (g)

W tabeli przedstawiono wartości stężeniowej stałej równowagi Kc tej reakcji w wybranych temperaturach.

Temperatura, K 400 600 800 1000
Stała równowagi 6,47 ∙ 10–4 3,54 ∙ 10–2 2,37 ∙ 10–1 6,97 ∙ 10–1

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Rozstrzygnij, czy reakcja tlenku węgla(IV) z wodorem jest procesem endoenergetycznym. Odpowiedź uzasadnij.

Rozstrzygnięcie:


Uzasadnienie:

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 8. (0–1)
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Zdający: 1) pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł […]. IV. Kinetyka i statyka chemiczna. Energetyka reakcji chemicznych. Zdający: 8) […] stosuje regułę Le Chateliera–Brauna (regułę przekory) do jakościowego określenia wpływu zmian temperatury […] na układ pozostający w stanie równowagi dynamicznej; 10) stosuje pojęcie standardowej entalpii przemiany; interpretuje zapis ΔH < 0 i ΔH > 0; określa efekt energetyczny reakcji chemicznej na podstawie wartości entalpii.

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Rozstrzygnięcie: tak
Przykładowe uzasadnienie:

  • Ze wzrostem temperatury rośnie wydajność tej reakcji.
  • Im wyższa temperatura, tym wartość stałej równowagi tej reakcji jest większa.
9

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 9. (2 pkt)

Reakcja tlenku węgla(IV) z wodorem przebiega zgodnie z równaniem:

CO2 (g) + H2 (g) ⇄ CO (g) + H2O (g)

W tabeli przedstawiono wartości stężeniowej stałej równowagi Kc tej reakcji w wybranych temperaturach.

Temperatura, K 400 600 800 1000
Stała równowagi 6,47 ∙ 10–4 3,54 ∙ 10–2 2,37 ∙ 10–1 6,97 ∙ 10–1

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Do reaktora o stałej pojemności wprowadzono 10 moli tlenku węgla(IV) i 5,0 moli wodoru. Reaktor zamknięto i w temperaturze 800 K zainicjowano reakcję. Po pewnym czasie układ osiągnął stan równowagi.

Oblicz stosunek molowy tlenku węgla(IV) do wodoru w reaktorze po ustaleniu się stanu równowagi w temperaturze 𝟖𝟎𝟎 𝐊.

Obliczenia:
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 9. (0–2)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]; 7) wykonuje obliczenia dotyczące praw chemicznych. IV. Kinetyka i statyka chemiczna. Energetyka reakcji chemicznych. Zdający: 7) oblicza wartość stałej równowagi reakcji odwracalnej; oblicza stężenia równowagowe […] reagentów.

Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie poprawnego wyniku.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego.
ALBO
– poprawne obliczenie wartości liczby moli CO2 i H2 w stanie równowagi.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.

Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń.

Przykładowe rozwiązanie
nCO2 = 10 mol i nH2 = 5 mol
W temperaturze 800 K stała równowagi 𝐾c = 0,237
V = const ⟹ stosunki molowe są równe stosunkom stężenia molowego.

Substancja Początkowa
liczba moli
Zmiana
liczby moli
Równowagowa
liczba moli
CO2 10 – x 10– x
H2 5 – x 5– x
CO 0 + x x
H2O 0 + x x

𝐾c = = 0,237 ⟹ 𝑥 = 2,248 mol ⟹ liczba moli w stanie równowagi:
𝑛CO2r = 10 – 2,248 = 7,752 mol
𝑛H2r = 5 – 2,248 = 2,752 mol ⟹ stosunek liczby moli nCO2 : nH2 = = 2,8   ALBO    31 : 11    ALBO    14 : 5

10

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 10. (1 pkt)

Przeprowadzono doświadczenie, podczas którego dwa różne metale wprowadzono do probówek zawierających ten sam roztwór. Efekt tego doświadczenia pokazano na zdjęciach.

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

W probówce 1. umieszczono drut wykonany z miedzi, a w probówce 2. – kawałki (cynku / srebra). Ciecz znajdująca się w obu probówkach to (wodny roztwór chlorku sodu / stężony kwas azotowy(V) / kwas solny).

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 10. (0–1)
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Zdający: 1) pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł […]. II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę […] do rozwiązywania problemów […]. X. Metale, niemetale i ich związki. Zdający: 2) opisuje podstawowe właściwości fizyczne metali […]; 5) pisze równania reakcji ilustrujące typowe właściwości chemiczne metali wobec: […] kwasów nieutleniających (dla […] Zn […]), rozcieńczonego i stężonego roztworu kwasu azotowego(V) […] (dla […] Cu […]).

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch zdań.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
W probówce 1. umieszczono drut wykonany z miedzi, a w probówce 2. – kawałki (cynku / srebra). Ciecz znajdująca się w obu probówkach to (wodny roztwór chlorku sodu / stężony kwas azotowy(V) / kwas solny).