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).

11

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 11. (1 pkt)

Azotki berylowców, o wzorze ogólnym Me3N2 (Me – atom berylowca), powstają w trakcie ogrzewania tych metali w atmosferze azotu. Są to związki o budowie jonowej składające się z kationów metali i anionów azotkowych N3–.
W wyniku spalania magnezu w powietrzu powstają dwa związki o stałym stanie skupienia: tlenek magnezu i azotek magnezu. Te reakcje można opisać równaniami:

2Mg + O2   →   2MgO
3Mg + N2   →   Mg3N2

Azotek magnezu reaguje z wodą zgodnie z poniższym równaniem:

Mg3N2 + 6H2O → 3Mg(OH)2 + 2NH3

Uzupełnij tabelę. Uwzględnij stałą Avogadra i napisz, ile kationów magnezu i anionów azotkowych znajduje się w 1 molu azotku magnezu.

Liczba kationów magnezu Liczba anionów azotkowych
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 11. (0–1)
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Zdający: 1) […] przetwarza informacje z różnorodnych źródeł […]. II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 1) opisuje właściwości substancji […]. I. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający: 1) stosuje pojęcia: […] mol i liczba Avogadra.

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

Rozwiązanie

Liczba kationów magnezu Liczba anionów azotkowych
18,07·1023  ALBO  3·6,02·1023  ALBO  3·NA 12,04·1023  ALBO  2·6,02·1023  ALBO  2·NA
12

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 12. (2 pkt)

Azotki berylowców, o wzorze ogólnym Me3N2 (Me – atom berylowca), powstają w trakcie ogrzewania tych metali w atmosferze azotu. Są to związki o budowie jonowej składające się z kationów metali i anionów azotkowych N3–.
W wyniku spalania magnezu w powietrzu powstają dwa związki o stałym stanie skupienia: tlenek magnezu i azotek magnezu. Te reakcje można opisać równaniami:

2Mg + O2   →   2MgO
3Mg + N2   →   Mg3N2

Azotek magnezu reaguje z wodą zgodnie z poniższym równaniem:

Mg3N2 + 6H2O → 3Mg(OH)2 + 2NH3

Przeprowadzono następujące doświadczenie: próbkę magnezu spalono w powietrzu i otrzymano 0,15 g mieszaniny tlenku i azotku magnezu. W reakcji tej mieszaniny z wodą wydzielił się gaz o objętości równej 4,7 cm3 w przeliczeniu na warunki normalne.

Oblicz, jaki procent masy mieszaniny tlenku i azotku magnezu stanowi MgO. Przyjmij, że reakcja wydzielania gazu zaszła z wydajnością równą 𝟏𝟎𝟎 %.

Obliczenia:
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 12. (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 […]; 7) wykonuje obliczenia dotyczące praw chemicznych. I. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający: 6) wykonuje obliczenia […] dotyczące: liczby moli oraz mas substratów i produktów (stechiometria wzorów i równań chemicznych), po zmieszaniu substratów w stosunku stechiometrycznym i niestechiometrycznym.

Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie poprawnej wartości liczbowej wyniku.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego.
ALBO
– zastosowanie poprawnej metody i obliczenie wartości masy tlenku magnezu.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia 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.

Rozwiązanie
𝑛NH3 = = 0,00021 mol
1 mol Mg3N2 − − − − − − − − 2 mol NH3
𝑥 mol − − − − − − − − 0,00021 mol
𝑥 = 0,0001 mol Mg3N2
𝑚Mg3N2 = 0,0001 mol ∙ 100,95 g ∙ mol−1 = 0,0101 g
𝑚MgO = 0,15g − 0,0101 g = 0,1399 g
% MgO = ∙ 100 % = 𝟗𝟑,𝟑 (%)

13

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 13. (1 pkt)

Nawozy stosowane do zasilania gleby w azot mogą powodować jej zakwaszanie i nie powinny być stosowane do nawożenia gleb kwaśnych.

Spośród wymienionych poniżej związków:

NaNO3       Ca(NO3)2       (NH4)2SO4

wybierz i zaznacz ten, który może spowodować dalsze zakwaszenie gleby kwaśnej. Napisz w formie jonowej równanie reakcji, której przebieg skutkuje zakwaszeniem gleby przez wybrany związek. Zastosuj definicję kwasu i zasady Brønsteda.

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 13. (0–1)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 1) opisuje właściwości substancji […]; 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]. VI. Reakcje w roztworach wodnych. Zdający: 8) uzasadnia przyczynę kwasowego […] odczynu niektórych wodnych roztworów soli zgodnie z teorią Brønsteda–Lowry’ego; pisze odpowiednie równania reakcji.

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie – dla poprawnie wybranego związku – we właściwej formie równania reakcji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

14

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 14. (1 pkt)

Wprowadzenie CO2 do roztworu pozostającego w równowadze z osadem węglanów powoduje ich przemianę w lepiej rozpuszczalne wodorowęglany.
Stężenie CO2 w roztworze zwiększa się wraz ze wzrostem ciśnienia tego gazu w mieszaninie gazów (np. w powietrzu) nad roztworem. W tabeli przedstawiono stężenie jonów Ca2+ w roztworze pozostającym w równowadze z osadem węglanu wapnia w zależności od ciśnienia CO2 w mieszaninie gazów nad roztworem (w temperaturze 𝑇).

ciśnienie CO2, kPa 0,0 0,032 1,0
stężenie jonów Ca2+, mol · dm–3 2,53 ∙ 10–5 8,68 ∙ 10–4 2,73 ∙ 10–3

Na podstawie: A. M. Trzeciak, Wstęp do chemii nieorganicznej środowiska, Wrocław 1995.

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

Wartość pH wody, w której rozpuszcza się CO2, (rośnie / maleje).
Przy wzroście ciśnienia tlenku węgla(IV) w mieszaninie gazów nad roztworem, w układzie mającym temperaturę 𝑇, od wartości 0,0 kPa do wartości 1,0 kPa następuje ok. 100-krotny (wzrost / spadek) stężenia jonów Ca2+ w wodzie.

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 14. (0–1)
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Zdający: 1) […] przetwarza informacje z różnorodnych źródeł […]. II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 2) wskazuje na związek właściwości różnorodnych substancji z […] ich wpływem na środowisko naturalne. IV. Kinetyka i statyka chemiczna. Energetyka reakcji chemicznych. Zdający: 6) wykazuje się znajomością i rozumieniem pojęć: stan równowagi dynamicznej […]; 8) […] stosuje regułę Le Chateliera-Brauna do jakościowego określenia wpływu zmian […] stężenia reagentów […] na układ pozostający w stanie równowagi dynamicznej. VI. Reakcje w roztworach wodnych. Zdający: 3) interpretuje wartości […] Ks.

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

Rozwiązanie
Wartość pH wody, w której rozpuszcza się więcej CO2, (rośnie / maleje). Przy wzroście ciśnienia tlenku węgla(IV) w mieszaninie gazów nad roztworem, w układzie mającym temperaturę 𝑇, od wartości 0,0 kPa do wartości 1,0 kPa następuje ok. 100-krotny (wzrost / spadek) stężenia jonów Ca2+ w wodzie.

15

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 15. (2 pkt)

Wprowadzenie CO2 do roztworu pozostającego w równowadze z osadem węglanów powoduje ich przemianę w lepiej rozpuszczalne wodorowęglany.
Stężenie CO2 w roztworze zwiększa się wraz ze wzrostem ciśnienia tego gazu w mieszaninie gazów (np. w powietrzu) nad roztworem. W tabeli przedstawiono stężenie jonów Ca2+ w roztworze pozostającym w równowadze z osadem węglanu wapnia w zależności od ciśnienia CO2 w mieszaninie gazów nad roztworem (w temperaturze 𝑇).

ciśnienie CO2, kPa 0,0 0,032 1,0
stężenie jonów Ca2+, mol · dm–3 2,53 ∙ 10–5 8,68 ∙ 10–4 2,73 ∙ 10–3

Na podstawie: A. M. Trzeciak, Wstęp do chemii nieorganicznej środowiska, Wrocław 1995.

Węglan ołowiu(II) jest białym ciałem stałym. Przeprowadzono doświadczenie, w którym do dwóch probówek dodano niewielką ilość węglanu ołowiu(II) oraz wodę i otrzymano zawiesinę.

Przez zawiesinę znajdującą się w pierwszej probówce przepuszczono CO2 i zaobserwowano zanik osadu.

Do drugiej probówki dodano niewielką ilość świeżo przygotowanego wodnego roztworu KI i nie zaobserwowano żadnych zmian. Następnie przez zawiesinę znajdującą się w tej probówce przepuszczono CO2.
Wygląd zawartości probówki po zakończeniu doświadczenia pokazano na zdjęciu.

Zadanie 15.1. (0–1)

Napisz w formie jonowej równanie reakcji zachodzącej w tej probówce.

Zadanie 15.2. (0–1)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, której rezultat pokazano na zdjęciu. Wyjaśnij, dlaczego zmiany wyglądu zawartości probówki zaobserwowano dopiero po przepuszczeniu tlenku węgla(IV) przez zawiesinę PbCO3.
W odpowiedzi uwzględnij zmiany stężenia drobin będące konsekwencją wpływu CO2 na proces rozpuszczania węglanu.

Równanie reakcji:


Wyjaśnienie:


Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 15.1. (0–1)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 1) opisuje właściwości substancji i wyjaśnia przebieg procesów chemicznych; III. Opanowanie czynności praktycznych. Zdający: 2) projektuje […] doświadczenia chemiczne, […] formułuje obserwacje, wnioski oraz wyjaśnienia. VII. Systematyka związków nieorganicznych. Zdający: 1) na podstawie […] właściwości fizykochemicznych klasyfikuje dany związek chemiczny do: […] soli (w tym wodorosoli […]); 7) projektuje i przeprowadza doświadczenia pozwalające otrzymać […] sole; pisze odpowiednie równania.

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
PbCO3 + H2O + CO2 → Pb2+ + 2HCO3

Zadanie 15.2. (0–1)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 1) opisuje właściwości substancji i wyjaśnia przebieg procesów chemicznych; 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]. III. Opanowanie czynności praktycznych. Zdający: 2) projektuje doświadczenia chemiczne, […] formułuje […] wyjaśnienia. 3) stosuje elementy metodologii badawczej ([…] formułuje hipotezy). VI. Reakcje w roztworach wodnych. Zdający: 3) interpretuje wartości […] Ks. VII. Systematyka związków nieorganicznych. Zdający: 7) projektuje doświadczenia pozwalające otrzymać różnymi metodami: […] sole; pisze odpowiednie równania reakcji.

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji oraz poprawne wyjaśnienie.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Równanie reakcji:
Pb2+ + 2I → PbI2
Wyjaśnienie: Po przepuszczeniu CO2 przez zawiesinę zwiększa się stężenie kationów ołowiu(II) (ponieważ osad węglanu ołowiu(II) się rozpuszcza) i w konsekwencji zostaje przekroczona wartość iloczynu rozpuszczalności PbI2.

Uwaga: Do uzyskania pozytywnej oceny wyjaśnienie musi zawierać 2 elementy:

  1. informację o wzroście stężenia jonów Pb2+
  2. informację o wytrąceniu osadu w wyniku przekroczenia Ks.
16

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 16. (2 pkt)

W temperaturze 𝑇 do zlewki zawierającej 50,0 g wodnego roztworu jodku potasu o stężeniu równym 2,00 % dodano 100 cm3 wodnego roztworu azotanu(V) ołowiu(II) o stężeniu równym 0,0300 mol ∙ dm−3. Przebiegła reakcja wytrącania PbI2. Otrzymany osad po odsączeniu i wysuszeniu ważył 1,24 g.

Oblicz wydajność reakcji otrzymywania jodku ołowiu(II) w opisanym doświadczeniu w temperaturze T.

Obliczenia:
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 16. (0–2)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 7) wykonuje obliczenia dotyczące praw chemicznych. I. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający: 5) dokonuje interpretacji […] ilościowej równania reakcji w ujęciu molowym, masowym […]; 6) wykonuje obliczenia, z uwzględnieniem wydajności reakcji, dotyczące: liczby moli oraz mas substratów i produktów […] po zmieszaniu substratów w stosunku stechiometrycznym […]. V. Roztwory. Zdający: 2) wykonuje obliczenia związane z przygotowaniem […] roztworów z zastosowaniem pojęć: stężenie procentowe […] molowe […].

Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie poprawnej wartości wydajności reakcji (wyrażonej w % albo jako ułamek).
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale:
– popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego
LUB
– podanie wyniku liczbowego z błędną jednostką.
ALBO
– poprawne obliczenie teoretycznej wartości masy PbI2.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.

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

Rozwiązanie
Liczba moli KI:
2 % = ∙ 100 %
𝑚KI = 1,00 g
𝑛KI = = 0,006 mol

Liczba moli Pb(NO3)2:
0,03 mol ∙ dm–3 =   =>   𝑛Pb(NO3)2 = 0,003 mol
0,003 mol Pb(NO3)2 reaguje z 0,006 mol KI, dając 0,003 mol PbI2, czyli 1,38 g.

1,38 g − 100 %
1,24 g − 𝑥       =>   𝑥 = 𝟗𝟎 % 𝐴𝐿𝐵𝑂 𝑥 = 0, 90

17

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 17. (3 pkt)

Wykonano dwuetapowe doświadczenie. Podczas obu etapów utrzymywano temperaturę równą 25 °C.
Etap I: Do zlewki zawierającej wodę destylowaną dodano stały wodorotlenek magnezu. Po pewnym czasie w zlewce ustalił się stan równowagi między osadem a roztworem, czyli powstał nasycony roztwór tej substancji.
Etap II: Osad oddzielono od roztworu pozostającego z nim w równowadze. Otrzymany przesącz umieszczono w dwóch probówkach. Do jednej probówki wprowadzono stały wodorotlenek potasu, a do drugiej – rozcieńczony kwas solny, co zilustrowano na rysunku.

Zadanie 17.1. (0–1)

Oblicz stężenie molowe jonów Mg2+ w roztworze pozostającym w równowadze z osadem w etapie I doświadczenia (w temperaturze 25 °C).

Obliczenia:
Zadanie 17.2. (0–2)

Rozstrzygnij, czy w II etapie doświadczenia dodanie stałego wodorotlenku potasu do jednej próbki przesączu i kwasu solnego do drugiej próbki poskutkowało zmianą stężenia jonów Mg2+ w roztworze (w temperaturze 25 °C). Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. Odpowiedzi uzasadnij.

Dodanie stałego wodorotlenku potasu do próbki przesączu (poskutkowało zmniejszeniem / poskutkowało zwiększeniem / nie wpłynęło na wartość) stężenia jonów Mg2+ w roztworze.

Uzasadnienie:


Dodanie kwasu solnego do próbki przesączu (poskutkowało zmniejszeniem / poskutkowało zwiększeniem / nie wpłynęło na wartość) stężenia jonów Mg2+ w roztworze.

Uzasadnienie:


Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 17.1. (0–1)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 7) wykonuje obliczenia dotyczące praw chemicznych. VI. Reakcje w roztworach wodnych. Zdający: 3) interpretuje wartości […] Ks; 4) wykonuje obliczenia z zastosowaniem pojęć: […] iloczyn rozpuszczalności […].

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku z jednostką stężenia molowego.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

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

Rozwiązanie
Ks = [Mg2+]∙[OH]2
W roztworze pozostającym w równowadze z osadem
[Mg2+] = 𝑥 ⟹ [OH] = 2𝑥 ⟹ Ks = 𝑥(2𝑥)2 = 4𝑥3 ⟹ 𝑥 = i Ks = 5,61∙ 10–12 ⟹ 𝑥 = = 1,12 ∙ 10–4 mol⋅dm–3 ALBO 1 ∙ 10–4 mol⋅dm–3

Zadanie 17.2. (0–2)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 1) […] wyjaśnia przebieg procesów chemicznych; IV. Kinetyka i statyka chemiczna. Energetyka reakcji chemicznych. Zdający: 8) […] stosuje regułę Le Chateliera-Brauna do jakościowego określenia wpływu zmian […] stężenia reagentów na układ pozostający w stanie równowagi dynamicznej. VI. Reakcje w roztworach wodnych. Zdający: 3) interpretuje wartości […] Ks.

Zasady oceniania
2 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i uzasadnienie dla obu próbek.
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i uzasadnienie dla jednej próbki.
ALBO
– poprawne rozstrzygnięcie dla każdej próbki.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Dodanie stałego wodorotlenku potasu do próbki przesączu (poskutkowało zmniejszeniem / poskutkowało zwiększeniem / nie wpłynęło na wartość) stężenia jonów Mg2+ w roztworze.
Uzasadnienie: Wartość Ks jest stała w danej temperaturze. Jeżeli wzrosło stężenie jonów OH, musiało zmaleć stężenie jonów Mg2+.
Dodanie kwasu solnego do próbki przesączu (poskutkowało zmniejszeniem / poskutkowało zwiększeniem / nie wpłynęło na wartość) stężenia jonów Mg2+ w roztworze.
Uzasadnienie: Liczba moli jonów Mg2+ w roztworze nie uległa zmianie, ale zwiększyła się objętość roztworu.

18

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 18. (1 pkt)

Zbudowano dwa półogniwa I i II, w których zachodzą reakcje opisane równaniami:
Półogniwo I:    Co3+ + e  ⇄  Co2+
Półogniwo II:    MnO4 + 8H+ + 5e  ⇄  Mn2+ + 4H2O

Napisz w formie jonowej skróconej sumaryczne równanie reakcji zachodzącej w ogniwie zbudowanym z półogniw I i II w warunkach standardowych. Oblicz 𝑺𝑬𝑴 tego ogniwa.

Równanie reakcji:


𝑆𝐸𝑀 =

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 18. (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: 1) opisuje właściwości substancji i wyjaśnia przebieg procesów chemicznych; 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]. VIII. Reakcje utleniania i redukcji. Zdający: 6) przewiduje kierunek przebiegu reakcji utleniania-redukcji na podstawie wartości potencjałów standardowych półogniw; pisze odpowiednie równania reakcji. IX. Elektrochemia. Ogniwa. Zdający: 1) stosuje pojęcia: półogniwo, anoda, katoda, ogniwo galwaniczne […] potencjał standardowy półogniwa […] SEM; 3) oblicza SEM ogniwa galwanicznego na podstawie standardowych potencjałów półogniw, z których jest ono zbudowane.

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji i napisanie wartości SEM z jednostką.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Mn2+ + 5Co3+ + 4H2O → MnO4 + 5Co2+ + 8H+

𝑆𝐸𝑀 = (1,92 − 1,507) = 0,413 V

19

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 19. (1 pkt)

W tabeli podano wartości standardowej entalpii uwodornienia: cykloheksenu, cykloheksa-1,3-dienu i benzenu:

Równanie reakcji uwodornienia ΔH, kJ ∙ mol−1
−119,5
−239,0
−207,0

Na podstawie danych zamieszczonych w tabeli uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

Gdyby wiązania 𝜋 w cząsteczce benzenu nie były zdelokalizowane, entalpia uwodornienia tego związku miałaby znacznie (niższą / wyższą) wartość niż −207,0 kJ ∙ mol−1.
Delokalizacja wiązań 𝜋 skutkuje (zwiększeniem / zmniejszeniem) trwałości cząsteczki benzenu.

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 19. (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: 10) stosuje pojęcie standardowej entalpii przemiany; interpretuje zapis ΔH < 0 i ΔH > 0; określa efekt energetyczny reakcji chemicznej na podstawie wartości entalpii. XIII. Węglowodory. Zdający: 8) opisuje budowę cząsteczki benzenu z uwzględnieniem delokalizacji elektronów […].

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

Rozwiązanie
Gdyby wiązania 𝜋 w cząsteczce benzenu nie były zdelokalizowane, entalpia uwodornienia tego związku miałaby znacznie (niższą / wyższą) wartość niż −207,0 kJ ∙ mol−1.
Delokalizacja wiązań 𝜋 skutkuje (zwiększeniem / zmniejszeniem) trwałości cząsteczki benzenu.

20

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 20. (2 pkt)

W zlewkach I, II i III umieszczono – w przypadkowej kolejności – wodne roztwory kwasów: mlekowego (2-hydroksypropanowego), migdałowego (2-fenylo-2-hydroksyetanowego) i galusowego (3,4,5-trihydroksybenzenokarboksylowego). Wzory kwasów przedstawiono poniżej.

W celu zidentyfikowania substancji przeprowadzono dwie próby.
W pierwszej próbie do trzech probówek z wodnym roztworem chlorku żelaza(III) wprowadzono po kilka kropel roztworów badanych substancji ze zlewek I, II i III. Do każdej probówki z chlorkiem żelaza(III) dodano roztwór jednego kwasu.
W drugiej próbie w trzech probówkach umieszczono po jednej z identyfikowanych substancji, oznaczając je zgodnie z oznaczeniem zlewki z której zostały pobrane. Następnie do probówek wprowadzono stężony kwas azotowy(V) z dodatkiem stężonego kwasu siarkowego(VI) i probówki ogrzano.

Wygląd zawartości probówek po przeprowadzeniu opisanych prób przedstawiono na zdjęciach w tabeli.

Próba pierwsza
FeCl3 (aq) I II III
Próba druga
HNO3 (stężony) + H2SO4 I II III

Podczas drugiej próby w dwóch probówkach zaobserwowano zmiany świadczące o przebiegu reakcji chemicznej.

Zadanie 20.1. (0–1)

Uzupełnij tabelę. Wpisz nazwy kwasów, które były obecne w zlewkach I, II i III.

Numer probówki I II III
Nazwa kwasu
Zadanie 20.2. (0–1)

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

Przemiany, które zaszły w drugiej próbie, są reakcjami (addycji / eliminacji / substytucji), przebiegającymi według mechanizmu (elektrofilowego / nukleofilowego / rodnikowego).

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 20.1. (0–1)
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 […]. III. Opanowanie czynności praktycznych. Zdający: 2) projektuje […] doświadczenia chemiczne […], formułuje […] wnioski […]. XIII. Węglowodory. Zdający: 9) opisuje właściwości chemiczne węglowodorów aromatycznych na przykładzie reakcji: […] nitrowania […]; 10) […] na podstawie wyników przeprowadzonych doświadczeń wnioskuje o rodzaju węglowodoru […]. XIV. Hydroksylowe pochodne węglowodorów − alkohole i fenole. Zdający: 7) opisuje właściwości chemiczne fenoli […] i jego pochodnych.

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

Rozwiązanie

Numer probówki I II III
Nazwa kwasu (Kwas) migdałowy (Kwas) galusowy (Kwas) mlekowy
Zadanie 20.2. (0–1)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]. III. Opanowanie czynności praktycznych. Zdający: 2) projektuje […] doświadczenia chemiczne […], formułuje […] wnioski […]. XII. Wstęp do chemii organicznej. Zdający: 7) klasyfikuje reakcje związków organicznych ze względu na typ procesu ([…] substytucja […]) i mechanizm reakcji (elektrofilowy […]) […].

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

Rozwiązanie
Przemiany, które zaszły w drugiej próbie, są reakcjami (addycji / eliminacji / substytucji), przebiegającymi według mechanizmu (elektrofilowego / nukleofilowego / rodnikowego).

21

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 21. (1 pkt)

Poniżej przedstawiono wzór pewnego polimeru:

Napisz nazwę systematyczną monomeru o budowie łańcuchowej, z którego można otrzymać polimer o podanym wyżej wzorze. Rozstrzygnij, czy ten polimer powstał w reakcji polikondensacji. Uzasadnij swoją odpowiedź.

Nazwa systematyczna monomeru:


Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 21. (0–1)
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 […]. XII. Wstęp do chemii organicznej. Zdający: 7) klasyfikuje reakcje związków organicznych ze względu na typ procesu ([…] kondensacja) […]. XVI. Kwasy karboksylowe. Zdający: 3) opisuje właściwości chemiczne kwasów karboksylowych na podstawie reakcji tworzenia: […] estrów […].

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne podanie nazwy systematycznej monomeru oraz poprawne napisanie rozstrzygnięcia i uzasadnienia.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Nazwa systematyczna związku: kwas 3-hydroksypropanowy
Rozstrzygnięcie: tak
Uzasadnienie: Produktem ubocznym tej reakcji jest woda.

22

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 22. (2 pkt)

Poniżej przedstawiono wzory dwóch kwasów dikarboksylowych występujących w przyrodzie.

Przygotowano wodne roztwory soli sodowych kwasów: winowego i bursztynowego.

Uzupełnij schemat doświadczenia, które umożliwi rozróżnienie tych roztworów. Napisz nazwę odczynnika. Opisz obserwacje, które umożliwią identyfikację zawartości każdej probówki.

Lista odczynników:
− rozcieńczony kwas solny z oranżem metylowym
− wodny roztwór wodorotlenku sodu z fenoloftaleiną
− zalkalizowana świeżo strącona zawiesina wodorotlenku miedzi(II)
− mieszanina stężonych kwasów: azotowego(V) i siarkowego(VI).

Obserwacje:
Probówka z winianem disodu:



Probówka z bursztynianem disodu:

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 22. (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 […]. III. Opanowanie czynności praktycznych. Zdający: 2) projektuje doświadczenia chemiczne, […] formułuje obserwacje […]. XIV. Hydroksylowe pochodne węglowodorów − alkohole i fenole. Zdający: 4) […] projektuje doświadczenie, którego przebieg pozwoli odróżnić alkohol monohydroksylowy od alkoholu polihydroksylowego; na podstawie obserwacji wyników doświadczenia klasyfikuje alkohol do mono- lub polihydroksylowych.

Zasady oceniania
2 pkt –poprawne wskazanie odczynnika i opis obserwacji w obu probówkach.
1 pkt – poprawne wskazanie odczynnika i błędne opisanie obserwacji w jednej lub w dwóch probówkach albo brak opisu obserwacji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Obserwacje:
Probówka z winianem disodu: Powstaje (klarowny) roztwór barwy szafirowej.
Probówka z bursztynianem disodu: Brak zmian (niebieska zawiesina).

23

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 23. (1 pkt)

Poniżej przedstawiono wzory dwóch kwasów dikarboksylowych występujących w przyrodzie.

Napisz równanie reakcji kwasu winowego z alkoholem metylowym w obecności kwasu siarkowego(VI), w której powstaje produkt zawierający w cząsteczce sześć atomów węgla. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 23. (0–1)
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 […]. XVI. Kwasy karboksylowe. Zdający: 3) opisuje właściwości chemiczne kwasów karboksylowych na podstawie reakcji tworzenia: […] estrów […].

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

Rozwiązanie

24

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 24. (1 pkt)

Kwas winowy jest stałą, krystaliczną substancją, dobrze rozpuszczalną w wodzie.
Wodorowinian potasu KHC4H4O6, zwany kamieniem winnym, jest solą trudno rozpuszczalną w wodzie. Roztwarza się w wodnym roztworze wodorotlenku potasu.

Kwas winowy występuje w postaci stereoizomerów.

Uzupełnij poniższy schemat, tak aby otrzymać wzory dwóch związków stanowiących parę diastereoizomerów kwasu winowego.

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 24. (0–1)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]. XII. Wstęp do chemii organicznej. Zdający: 5) […] rysuje wzory w projekcji Fischera izomerów optycznych: […] diastereoizomerów […].

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

Rozwiązanie

Uwaga: Kolejność podania wzorów jest dowolna.

25

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 25. (1 pkt)

Kwas winowy jest stałą, krystaliczną substancją, dobrze rozpuszczalną w wodzie.
Wodorowinian potasu KHC4H4O6, zwany kamieniem winnym, jest solą trudno rozpuszczalną w wodzie. Roztwarza się w wodnym roztworze wodorotlenku potasu.

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

1. Po zmieszaniu jednakowych objętości wodnego roztworu wodorotlenku potasu i wodnego roztworu kwasu winowego o takich samych stężeniach molowych powstaje osad. P F
2. Po zmieszaniu jednakowych objętości wodnego roztworu winianu potasu i wodnego roztworu kwasu winowego o takich samych stężeniach molowych powstaje osad. P F
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 25. (0–1)
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 […]. VII. Systematyka związków nieorganicznych. Zdający: 7) projektuje doświadczenia pozwalające otrzymać różnymi metodami: […] sole; pisze odpowiednie równania reakcji. XVII. Kwasy karboksylowe. Zdający: 3) opisuje właściwości chemiczne kwasów karboksylowych na podstawie reakcji tworzenia: soli […].

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

Rozwiązanie

1. Po zmieszaniu jednakowych objętości wodnego roztworu wodorotlenku potasu i wodnego roztworu kwasu winowego o takich samych stężeniach molowych powstaje osad. P
2. Po zmieszaniu jednakowych objętości wodnego roztworu winianu potasu i wodnego roztworu kwasu winowego o takich samych stężeniach molowych powstaje osad. P
26

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 26. (1 pkt)

Kwas winowy jest stałą, krystaliczną substancją, dobrze rozpuszczalną w wodzie.
Wodorowinian potasu KHC4H4O6, zwany kamieniem winnym, jest solą trudno rozpuszczalną w wodzie. Roztwarza się w wodnym roztworze wodorotlenku potasu.

Napisz w formie jonowej równanie reakcji, która zachodzi podczas roztwarzania wodorowinianu potasu w wodnym roztworze wodorotlenku potasu. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.

 

 

 

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 26. (0–1)
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 […]. VII. Systematyka związków nieorganicznych. Zdający: 7) projektuje doświadczenia pozwalające otrzymać różnymi metodami: […] sole; pisze odpowiednie równania reakcji.

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
KOOC–CH(OH)–CH(OH)–COOH + OH → K+ + OOC–CH(OH)–CH(OH)–COO + H2O
ALBO
KOOC-CH(OH)-CH(OH)-COOH + K+ + OH → 2K+ + OOC-CH(OH)-CH(OH)-COO + H2O

27

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 27. (2 pkt)

Poniżej przedstawiono wzór cząsteczki pewnego związku:

Zadanie 27.1. (0–1)

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

1. Związek o przedstawionym wzorze można zaliczyć do grupy tłuszczów. P F
2. W wyniku hydrolizy zasadowej związku o przedstawionym wzorze powstaje, oprócz glicerolu, mieszanina kwasów tłuszczowych. P F
Zadanie 27.2. (0–1)

Rozstrzygnij, czy cząsteczki tego związku są chiralne. Odpowiedź uzasadnij.

Rozstrzygnięcie:


Uzasadnienie:

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 27.1. (0–1)
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 […]. XVII. Estry i tłuszcze. Zdający: 3) wyjaśnia i porównuje przebieg hydrolizy estrów (np. octanu etylu, tłuszczów w środowisku kwasowym (reakcja z wodą w obecności kwasu siarkowego(VI)) oraz w środowisku zasadowym (reakcja z wodorotlenkiem sodu) […]; 4) opisuje budowę tłuszczów stałych i ciekłych (jako estrów glicerolu i długołańcuchowych kwasów tłuszczowych).

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

Rozwiązanie

1. Związek o przedstawionym wzorze można zaliczyć do grupy tłuszczów. P
2. W wyniku hydrolizy zasadowej związku o przedstawionym wzorze powstaje, oprócz glicerolu, mieszanina kwasów tłuszczowych. F
Zadanie 27.2. (0–1)
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 […]. XII. Wstęp do chemii organicznej. Zdający: 5) wyjaśnia zjawisko izomerii optycznej; wskazuje centrum stereogeniczne (asymetryczny atom węgla); […] ocenia, czy cząsteczka o podanym wzorze stereochemicznym jest chiralna.

Zasady oceniania
1 pkt – napisanie poprawnego rozstrzygnięcia i poprawnego uzasadnienia.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Przykładowe rozwiązania
Rozstrzygnięcie: nie
Przykładowe uzasadnienia:
W cząsteczce nie ma

  • centrum stereogenicznego
    ALBO
  • asymetrycznego atomu węgla
    ALBO
  • atomu węgla połączonego z czterema różnymi podstawnikami).

Cząsteczka ma płaszczyznę symetrii.

28

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 28. (3 pkt)

Poniżej przedstawiono wzór pirydoksalu – jednego ze składników witaminy B6.

Atom azotu ma wolną parę elektronową, dlatego pirydoksal – podobnie jak inne aminy – reaguje z kwasami.

Zadanie 28.1. (0–2)

Uzupełnij tabelę. Wpisz formalny stopień utlenienia oraz typ hybrydyzacji (sp, sp2, sp3) orbitali walencyjnych atomu węgla oznaczonego literą 𝒂 oraz atomu węgla oznaczonego literą 𝒃 we wzorze pirydoksalu.

Stopień utlenienia Hybrydyzacja
Atom węgla a
Atom węgla b
Zadanie 28.2. (0–1)

Uzupełnij poniższe schematy. Wpisz wzory organicznych produktów przemian, tak aby powstały zapisane w formie jonowej skróconej równania reakcji pirydoksalu:

  • z wodorotlenkiem sodu (reakcja 1.)
  • z kwasem solnym (reakcja 2.).

Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone związków organicznych.

Równanie reakcji 1.:

Równanie reakcji 2.:

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 28.1. (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 […]. III. Wiązania chemiczne. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Zdający: 4) rozpoznaje typ hybrydyzacji (sp, sp2, sp3) orbitali walencyjnych atomu centralnego w cząsteczkach związków nieorganicznych i organicznych; […]. VIII. Reakcje utleniania i redukcji. Zdający: 4) oblicza stopnie utlenienia pierwiastków w jonie i cząsteczce związku […] organicznego.

Zasady oceniania
2 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch wierszy tabeli.
1 pkt – poprawne uzupełnienie jednego wiersza tabeli
ALBO
– poprawne uzupełnienie jednej kolumny tabeli.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Stopień utlenienia Hybrydyzacja
Atom węgla a – I sp3
Atom węgla b I sp2
Zadanie 28.2. (0–1)
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 […]. XIV. Hydroksylowe pochodne węglowodorów − alkohole i fenole. Zdający: 7) opisuje właściwości chemiczne fenoli na podstawie reakcji z: […], wodorotlenkiem sodu […]; pisze odpowiednie równania reakcji dla benzenolu (fenolu, hydroksybenzenu) i jego pochodnych; XVIII. Związki organiczne zawierające azot. Zdający: 6) opisuje właściwości chemiczne amin na podstawie reakcji: […] z kwasami nieorganicznymi (np. z kwasem solnym) […]; pisze odpowiednie równania reakcji.

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch schematów – poprawne napisanie wzorów produktów reakcji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Równanie reakcji 2.:

29

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 29. (2 pkt)

Nitrobenzen i anilina (benzenoamina) są bezbarwnymi cieczami, które na powietrzu i pod wpływem światła przyjmują żółte zabarwienie. Jedną z opisanych cieczy wprowadzono do zlewki z wodą, wymieszano i pozostawiono na pewien czas. W pierwszym etapie doświadczenia zbadano odczyn otrzymanej mieszaniny za pomocą uniwersalnego papierka wskaźnikowego. Efekt tego pokazano na zdjęciu 1. W drugim etapie do mieszaniny dodano roztwór substancji X, co spowodowało efekt widoczny na zdjęciu 2.

Rozstrzygnij, który związek (nitrobenzen albo anilina) został wprowadzony do wody w opisanym doświadczeniu. Uzasadnij swoją odpowiedź.

Rozstrzygnięcie:


Uzasadnienie:

Spośród poniższych substancji wybierz tę, która mogła być użyta w drugim etapie doświadczenia, i zaznacz jej wzór. Wyjaśnij przyczynę zaobserwowanych zmian.

W drugim etapie doświadczenia można było użyć:

KOH    HCl    NaCl    NH3

Wyjaśnienie:



Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 29. (0–2)
III. Opanowanie czynności praktycznych. Zdający: 2) […] przeprowadza doświadczenia chemiczne, rejestruje ich wyniki w różnej formie, formułuje obserwacje, wnioski oraz wyjaśnienia. XVIII. Związki organiczne zawierające azot. Zdający: 4) porównuje i wyjaśnia przyczynę zasadowych właściwości […] amin; 6) opisuje właściwości chemiczne amin na podstawie reakcji: z wodą, z kwasami nieorganicznymi (np. z kwasem solnym) […] pisze odpowiednie równania reakcji.

Zasady oceniania
2 pkt – poprawne rozwiązanie zawierające dwa elementy: poprawne rozstrzygnięcie i uzasadnienie (element 1.) ORAZ poprawny wybór i zaznaczenie wzoru substancji i wyjaśnienie (element 2.).
1 pkt – poprawne rozwiązanie zawierające jeden element: poprawne rozstrzygnięcie i uzasadnienie (element 1.)
ALBO
– poprawny wybór i zaznaczenie wzoru substancji oraz wyjaśnienie (element 2.).
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.

Przykładowe rozwiązanie
Rozstrzygnięcie: anilina
Uzasadnienie: Wodny roztwór aniliny ma odczyn zasadowy.
W drugim etapie doświadczenia można było użyć:
KOH    HCl    NaCl    NH3
Wyjaśnienie: Powstała sól o budowie jonowej, której rozpuszczalność w wodzie jest większa niż rozpuszczalność aminy.

30

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 30. (2 pkt)

Nitrobenzen i anilina (benzenoamina) są bezbarwnymi cieczami, które na powietrzu i pod wpływem światła przyjmują żółte zabarwienie. Jedną z opisanych cieczy wprowadzono do zlewki z wodą, wymieszano i pozostawiono na pewien czas. W pierwszym etapie doświadczenia zbadano odczyn otrzymanej mieszaniny za pomocą uniwersalnego papierka wskaźnikowego. Efekt tego pokazano na zdjęciu 1. W drugim etapie do mieszaniny dodano roztwór substancji X, co spowodowało efekt widoczny na zdjęciu 2.

W temperaturze 25 °C w 100 g wody rozpuszcza się 3,5 g aniliny. Gęstość otrzymanego roztworu jest równa 1 g ∙ cm−3. Masa molowa tego związku jest równa 93 g ∙ mol−1.

Oblicz pH wodnego roztworu aniliny nasyconego w temperaturze 𝟐𝟓 °𝐂.

Obliczenia:
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 30. (0–2)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 1) opisuje właściwości substancji i wyjaśnia przebieg procesów chemicznych; 7) wykonuje obliczenia dotyczące praw chemicznych. VI. Reakcje w roztworach wodnych. Zdający: 4) wykonuje obliczenia z zastosowaniem pojęć: stała dysocjacji, stopień dysocjacji, pH, iloczyn jonowy wody, iloczyn rozpuszczalności; stosuje do obliczeń prawo rozcieńczeń Ostwalda.

Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i napisanie poprawnej wartości pH nasyconego roztworu aniliny.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale:

  • popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego
    LUB
  • napisanie wyniku z jednostką.
    ALBO
    – obliczenie wartości stężenia jonów OH w roztworze.

0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązanie
W 100 g wody znajduje się 3,5 g aniliny; masa roztworu jest równa 103,5 g, a przy założeniu, że gęstość roztworu jest równa 1 g · cm–1 objętość roztworu jest równa 0,1035 dm3.
𝑀aniliny = 93 g · mol–1   ⇒   𝑛aniliny = 0,0376 mol   ⇒   𝑐aniliny = 0,363 mol · dm–3
𝐾b = 7,41 · 10–10 (wartość odczytana z tablic)

(Ponieważ spełniony jest warunek 𝑐0/𝐾𝑏   >   400, to można zastosować uproszczony wzór. Stężenie jonów OH w roztworze:)
[OH] = ⇒ [OH] = 1,64 · 10–5
pOH = 4,79       ⇒       pH = 9, 21

31

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 31. (1 pkt)

Lecytyny są naturalnymi związkami o dużym znaczeniu biologicznym. Znalazły one zastosowanie m.in. w przemyśle spożywczym jako emulgatory, czyli substancje stabilizujące emulsję. Ogólną strukturę lecytyny przedstawia wzór:

Symbolami –R1 i –R2 oznaczono grupy węglowodorowe. Najczęściej występujące łańcuchy węglowodorowe w cząsteczkach lecytyny wymieniono w poniższej tabeli.

–R1 –R2
–C15H31
–C17H35
–C17H33
–C17H33
–C17H31
–C17H29

Cząsteczka lecytyny zawsze zawiera co najmniej jeden nienasycony łańcuch węglowodorowy.

Na podstawie: E. Siepka, Ł. Bobak, W. Gładkowski, Charakterystyka aktywności biologicznej fosfolipidów żółtka, „Żywność. Nauka. Technologia. Jakość”, 2015, nr 2(99).

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

1. Istnieją cząsteczki lecytyny, które są achiralne. P F
2. Lecytyna jest substancją powierzchniowo czynną, ponieważ jej cząsteczka zawiera grupy polarne i łańcuchy niepolarne. P F
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 31. (0–1)
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 […]. XII. Wstęp do chemii organicznej. Zdający: 5) wyjaśnia zjawisko izomerii optycznej; wskazuje centrum stereogeniczne (asymetryczny atom węgla); […] ocenia, czy cząsteczka o podanym wzorze stereochemicznym jest chiralna. XVII. Estry i tłuszcze. Zdający: […] zaznacza fragmenty hydrofobowe i hydrofilowe we wzorach cząsteczek substancji powierzchniowo czynnych.

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

Rozwiązanie

1. Istnieją cząsteczki lecytyny, które są achiralne. F
2. Lecytyna jest substancją powierzchniowo czynną, ponieważ jej cząsteczka zawiera grupy polarne i łańcuchy niepolarne. P
32

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 32. (3 pkt)

Lecytyny są naturalnymi związkami o dużym znaczeniu biologicznym. Znalazły one zastosowanie m.in. w przemyśle spożywczym jako emulgatory, czyli substancje stabilizujące emulsję. Ogólną strukturę lecytyny przedstawia wzór:

Symbolami –R1 i –R2 oznaczono grupy węglowodorowe. Najczęściej występujące łańcuchy węglowodorowe w cząsteczkach lecytyny wymieniono w poniższej tabeli.

–R1 –R2
–C15H31
–C17H35
–C17H33
–C17H33
–C17H31
–C17H29

Cząsteczka lecytyny zawsze zawiera co najmniej jeden nienasycony łańcuch węglowodorowy.

Na podstawie: E. Siepka, Ł. Bobak, W. Gładkowski, Charakterystyka aktywności biologicznej fosfolipidów żółtka, „Żywność. Nauka. Technologia. Jakość”, 2015, nr 2(99).

Próbkę lecytyny ogrzewano z wodnym roztworem wodorotlenku sodu. Zaszła reakcja chemiczna, zgodnie ze schematem:

W celu potwierdzenia obecności wybranych produktów reakcji mieszaninę poreakcyjną podzielono na trzy części i umieszczono w ponumerowanych probówkach. Do probówki 1. dodano wodę bromową, do 2. – zalkalizowaną świeżo strąconą zawiesinę wodorotlenku miedzi(II), natomiast do probówki 3. dodano kilka kropel wodnego roztworu chlorku wapnia.

Zadanie 32.1. (0–1)

Uzupełnij zdanie. Określ stosunek liczby moli wodorotlenku sodu do liczby moli lecytyny w opisanej reakcji.

Stosunek liczby moli wodorotlenku sodu do liczby moli lecytyny jest równy ……..… : …………

Zadanie 32.2. (0–2)

Uzupełnij tabelę. Wpisz w odpowiednie miejsca:

  • obserwowane efekty reakcji
  • wzory produktów (cząsteczki lub jednego wybranego jonu), których obecność była przyczyną obserwowanych efektów (w miejsce grup –R1 albo –R2 wpisz wzór odpowiedniej grupy węglowodorowej).
Numer probówki Obserwowany efekt reakcji Wzór wykrytej cząsteczki lub jonu
1 odbarwienie roztworu
2
3 PO43-   LUB   C17H35COO
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 32.1. (0–1)
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 […]. XVII. Estry i tłuszcze. Zdający: 3) wyjaśnia […] przebieg hydrolizy estrów (np. octanu etylu, tłuszczów) […] w środowisku zasadowym (reakcja z wodorotlenkiem sodu); pisze odpowiednie równania reakcji.

Zasady oceniania
1 pkt – napisanie poprawnej wartości stosunku molowego.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Stosunek liczby moli wodorotlenku sodu do liczby moli lecytyny jest równy 4 : 1

Zadanie 32.2. (0–2)
III. Opanowanie czynności praktycznych. Zdający: 2) […] przeprowadza doświadczenia chemiczne, rejestruje ich wyniki w różnej formie, formułuje obserwacje, wnioski oraz wyjaśnienia. XIII. Węglowodory. Zdający: 10) projektuje doświadczenia pozwalające na wskazanie różnic we właściwościach chemicznych węglowodorów nasyconych, nienasyconych […]; na podstawie wyników przeprowadzonych doświadczeń wnioskuje o rodzaju węglowodoru. XIV. Hydroksylowe pochodne węglowodorów − alkohole i fenole. Zdający: 4) […] projektuje doświadczenie, którego przebieg pozwoli odróżnić alkohol monohydroksylowy od alkoholu polihydroksylowego; na podstawie obserwacji wyników doświadczenia klasyfikuje alkohol do mono- lub polihydroksylowych. XVII. Estry i tłuszcze. Zdający: 5) […] bada wpływ twardości wody na powstawanie związków trudno rozpuszczalnych […].

Zasady oceniania
2 pkt – poprawne uzupełnienie wszystkich pól tabeli.
1 pkt – poprawne uzupełnienie trzech lub dwóch pól w tabeli.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Numer probówki Obserwowany efekt reakcji Wzór wykrytej cząsteczki lub jonu
1 odbarwienie roztworu C17H33COO   LUB   C17H31COO   LUB   C17H29COO
2 wytworzenie szafirowego roztworu C3H5(OH)3
3 strącenie (białego) osadu PO43-   LUB   C17H35COO
33

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 33. (1 pkt)

Reakcja aldotetrozy z odczynnikiem Tollensa przebiega zgodnie z poniższym schematem:

Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równania reakcji redukcji i utleniania zachodzących podczas reakcji aldotetrozy z odczynnikiem Tollensa. Uwzględnij środowisko reakcji. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.

Równanie procesu redukcji:

Równanie procesu utleniania:

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 33. (0–1)
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 […]. XV. Związki karbonylowe − aldehydy i ketony. Zdający: 3) projektuje i przeprowadza doświadczenie, którego przebieg pozwoli odróżnić aldehyd od ketonu; […] pisze odpowiednie równania reakcji aldehydu z odczynnikiem Tollensa […]. XIX. Cukry. Zdający: 3) projektuje i przeprowadza doświadczenie, którego wynik potwierdzi właściwości redukujące […].

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie równania procesu redukcji i równania procesu utleniania.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Reakcja redukcji:
Ag(NH3)2+ + 1e → Ag + 2NH3      /(x 2)
Reakcja utlenienia:
CH2OH–(CHOH)2–CHO + 3OH → CH2OH–(CHOH)2–COO + 2H2O + 2e

34

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 34. (1 pkt)

Hydroksyketony, których cząsteczki zawierają grupę –OH w sąsiedztwie grupy karbonylowej, w wodnym roztworze o odczynie zasadowym ulegają izomeryzacji. Tę przemianę ilustruje poniższy schemat:

Związek organiczny 1,3-dihydroksypropan-2-on (dihydroksyaceton) ma wzór:

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

1. Związek o nazwie 1,3-dihydroksypropan-2-on daje pozytywne wyniki próby Tollensa i próby Trommera. P F
2. Związki o nazwach: 2,3-dihydroksypropanal i 1,3-dihydroksypropan-2-on, są izomerami. P F
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 34. (0–1)
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 […]. III. Opanowanie czynności praktycznych. Zdający: 2) projektuje doświadczenia chemiczne […] formułuje obserwacje, wnioski oraz wyjaśnienia. XII. Wstęp do chemii organicznej. Zdający: 2) stosuje pojęcia: […] izomeria konstytucyjna ([…] grup funkcyjnych) […]. XV. Związki karbonylowe − aldehydy i ketony. Zdający: 3) projektuje i przeprowadza doświadczenie, którego przebieg pozwoli odróżnić aldehyd od ketonu; […]; pisze odpowiednie równania reakcji aldehydu z odczynnikiem Tollensa i odczynnikiem Trommera. XIX. Cukry. Zdający: 4) projektuje i przeprowadza doświadczenie, którego wynik potwierdzi właściwości redukujące […].

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

Rozwiązanie

1. Związek o nazwie 1,3-dihydroksypropan-2-on daje pozytywne wyniki próby Tollensa i próby Trommera. P
2. Związki o nazwach: 2,3-dihydroksypropanal i 1,3-dihydroksypropan-2-on, są izomerami. P
35

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 1. (3 pkt)

Dwa pierwiastki E i X tworzą jony E+ i X o takiej samej konfiguracji elektronowej 1s22s22p63s23p6 (stan podstawowy). W atomie jednego z trwałych izotopów pierwiastka E liczba nukleonów jest o 20 większa od liczby protonów.

Pierwiastek E przyjmuje w związkach chemicznych jeden stopień utlenienia, a pierwiastek X tworzy związki, w których występuje na różnych stopniach utlenienia.

Zadanie 1.1. (0–1)

Uzupełnij poniższy schemat. Wpisz w odpowiednie pola symbol pierwiastka E, jego liczbę atomową oraz liczbę masową opisanego izotopu.

Zadanie 1.2. (0–1)

Napisz fragment konfiguracji elektronowej atomu X w stanie podstawowym opisujący rozmieszczenie elektronów walencyjnych na orbitalach. Zastosuj graficzny (klatkowy) zapis konfiguracji elektronowej. W zapisie uwzględnij numer powłoki i symbole podpowłok.

 

Zadanie 1.3. (0–1)

Określ charakter chemiczny (kwasowy, zasadowy, amfoteryczny, obojętny) tlenku pierwiastka E. Napisz wzór sumaryczny tlenku pierwiastka X, w którym ten pierwiastek przyjmuje najwyższy stopień utlenienia.

Charakter chemiczny tlenku pierwiastka E:


Wzór sumaryczny tlenku pierwiastka X na najwyższym stopniu utlenienia: ………………………..

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 1.1. (0–1)
I. Wykorzystanie i tworzenie informacji. II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. 2. Wewnętrzna budowa materii (G). Zdający: 5) definiuje pojęcie izotopu […]. 2. Struktura atomu – jądro i elektrony. Zdający: 1) określa liczbę cząstek elementarnych w atomie oraz skład jądra atomowego […]; 3) zapisuje konfiguracje elektronowe atomów pierwiastków do Z=36 i jonów o podanym ładunku, uwzględniając rozmieszczenie elektronów na podpowłokach (zapisy konfiguracji: pełne […]).

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

Rozwiązanie

Zadanie 1.2. (0–1)
I. Wykorzystanie i tworzenie informacji. II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. 2. Struktura atomu – jądro i elektrony. Zdający: 2) stosuje zasady rozmieszczania elektronów na orbitalach w atomach pierwiastków wieloelektronowych; 3) zapisuje konfiguracje elektronowe atomów pierwiastków do Z=36 […], uwzględniając rozmieszczenie elektronów na podpowłokach (zapisy konfiguracji: […] schematy klatkowe).

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie fragmentu konfiguracji elektronowej w formie graficznej atomu w stanie podstawowym pierwiastka X opisującego rozmieszczenie elektronów walencyjnych na podpowłokach z uwzględnieniem numeru powłoki i symboli podpowłok.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi

Rozwiązanie

Zadanie 1.3. (0–1)
I. Wykorzystanie i tworzenie informacji. II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. 2. Wewnętrzna budowa materii (G). Zdający: 9) ustala dla […] tlenków: […] wzór sumaryczny […]. 8. Niemetale. Zdający: 9) klasyfikuje tlenki ze względu na ich charakter chemiczny (kwasowy, zasadowy, amfoteryczny i obojętny) […].

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie charakteru chemicznego tlenku pierwiastka E oraz wzoru sumarycznego tlenku pierwiastka X na najwyższym stopniu utlenienia.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Charakter chemiczny tlenku pierwiastka E: zasadowy
Wzór sumaryczny tlenku pierwiastka X na najwyższym stopniu utlenienia: Cl2O7

36

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
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)
I. Wykorzystanie i tworzenie informacji. 3. Wiązania chemiczne. Zdający: 3) zapisuje 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. 3. Wiązania chemiczne. Zdający: 4) rozpoznaje typ hybrydyzacji (sp, sp2, sp3) w prostych 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. 3. Wiązania chemiczne. Zdający: 2) stosuje pojęcie elektroujemności do określania (na podstawie różnicy elektroujemności i liczby elektronów walencyjnych atomów łączących się pierwiastków) rodzaju wiązania: […] kowalencyjne spolaryzowane (atomowe spolaryzowane), koordynacyjne.

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.
37

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 3. (3 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 poniższe zdania dotyczące tytanu i jego chlorków. 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). Wraz z obniżeniem stopnia utlenienia tytanu w chlorkach (maleje / rośnie) jonowy charakter wiązania.

Zadanie 3.2. (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)
I. Wykorzystanie i tworzenie informacji. II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. 3. Wiązania chemiczne. Zdający: 2) stosuje pojęcie elektroujemności do określania (na podstawie różnicy elektroujemności i liczby elektronów walencyjnych atomów łączących się pierwiastków) rodzaju wiązania: […] kowalencyjne spolaryzowane (atomowe spolaryzowane) […]; 6) opisuje i przewiduje wpływ rodzaju wiązania (jonowe, kowalencyjne, […]) na właściwości fizyczne substancji nieorganicznych […]

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). Wraz z obniżeniem stopnia utlenienia tytanu w chlorkach (maleje / rośnie) jonowy charakter wiązania.

Zadanie 3.2. (0–2)
I. Wykorzystanie i tworzenie informacji. II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. 6. Reakcje utleniania i redukcji. Zdający: 1) wykazuje się znajomością i rozumieniem pojęć: stopień utlenienia, utleniacz, reduktor, utlenianie, redukcja; 3) wskazuje […] proces utleniania i redukcji w podanej reakcji redoks.

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

38

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 4. (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. umożliwia 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 4. (0–1)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. 4. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający: 9) interpretuje wartości pH […]. 5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych. Zdający: 5) 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

39

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 5. (1 pkt)

Poniżej przedstawiono równanie syntezy chlorowodoru.

H2 (g) + Cl2 (g)   ⇄   2HCl (g)           Δ𝐻𝑜 < 0

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

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 5. (0–1)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. 4. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający: 4) interpretuje zapis ΔH < 0 i ΔH > 0 do określenia efektu energetycznego reakcji; 7) stosuje regułę przekory do jakościowego określenia wpływu zmian temperatury, […] ciśnienia na układ pozostający w stanie równowagi dynamicznej.

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
40

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 6. (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 6. (0–1)
I. Wykorzystanie i tworzenie informacji. 4. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający: 4) interpretuje zapis ΔH < 0 i ΔH > 0 do określenia efektu energetycznego reakcji; 6) wykazuje się znajomością i rozumieniem pojęć: stan równowagi dynamicznej i stała równowagi […]; 7) stosuje regułę przekory do jakościowego określenia wpływu zmian temperatury […] na układ pozostający w stanie równowagi dynamicznej.

Zasady oceniania
1 pkt – napisanie poprawnego rozstrzygnięcia i poprawnego uzasadnienia.
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.