Chemia · 2022
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015)
Poziom rozszerzony · Formuła 2015
Zadanie 23.
(3 pkt)(0–3) Pewien związek organiczny jest pochodną alkanu. W cząsteczce tego związku są jednakowe grupy funkcyjne. Ta substancja reaguje ze świeżo strąconym wodorotlenkiem miedzi(II). Cząsteczka tego związku ma masę równą 1,53 ∙ 10–22 g. W wyniku całkowitego spalenia próbki tego związku o masie 1,38 g jako jedyne produkty otrzymano 1,98 g CO2 i 1,08 g H2O. Na podstawie obliczeń ustal wzór półstrukturalny (grupowy) opisanego związku organicznego. Następnie uzupełnij poniższe zdanie – wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w nawiasie. Po dodaniu do bezbarwnego wodnego roztworu opisanego związku zawiesiny świeżo strąconego wodorotlenku miedzi(II) osad tego wodorotlenku roztwarza się i powstaje (szafirowy / fioletowy) roztwór.
Odpowiedzi
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wzoru półstrukturalnego (grupowego) opisanego związku. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: – popełnienie błędów rachunkowych. LUB – niepodanie wzoru półstrukturalnego (grupowego) opisanego związku. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania. ORAZ 1 pkt – poprawne uzupełnienie zdania. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. Uwaga: 1. Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku końcowego od przyjętych zaokrągleń wyników pośrednich. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń. 2. Ustalenie wzoru sumarycznego opisanego związku wskazuje na zastosowanie poprawnej metody rozwiązania. Jeżeli zdający ustalił błędny wzór sumaryczny wskutek wyłącznie błędów obliczeniowych, otrzymuje 1 punkt. Przykładowe rozwiązanie 𝑚 = 1,38 g i 𝑚CO2 = 1,98 g i 𝑚H2O = 1,08 g 𝑚cz. = 1,53⋅10−22 g ⇒ 𝑀 = 1,53⋅10−22 g ⋅ 6,02⋅1023 mol−1 = 92,1 g⋅mol−1 𝑚 1,38 g 𝑛 = 𝑀= 92,1 g⋅mol−1 = 0,015 mol 𝑚CO2 1,98 g 𝑛CO2 = = = 0,045 mol = 𝑛C 𝑀CO2 44 g⋅mol−1 𝑚H2O 1,08 g 𝑛H2O = = = 0,060 mol ⇒ 𝑀H2O 18 g⋅mol−1 𝑛H = 2𝑛H2O = 2⋅0,060 mol = 0,120 mol ⇒ W skład badanego związku – oprócz węgla i wodoru – może wchodzić tylko tlen, bo produktami jego całkowitego spalania były tylko tlenek węgla(IV) i woda. 𝑛 ∶ 𝑛C ∶ 𝑛H = 0,015 : 0,045 : 0,120 = 1 : 3 : 8 ⇒ C3H8O𝑧 ⇒ 𝑚O 𝑚 − 𝑚C − 𝑚H 𝑚 − 𝑛C ⋅ 𝑀C − 𝑛H ⋅ 𝑀H 𝑛O = = = ⇒ 𝑀O 𝑀O 𝑀O 92,1 g −3 mol ⋅ 12 g⋅mol−1 −8 mol ⋅ 1 g⋅mol−1 𝑛O = = 3 mol ⇒ 16 g⋅mol−1 C3H8O3 ⇒ Wzór półstrukturalny (grupowy): CH2(OH)–CH(OH)–CH2(OH) Po dodaniu do bezbarwnego wodnego roztworu opisanego związku zawiesiny świeżo strąconego wodorotlenku miedzi(II) osad tego wodorotlenku roztwarza się i powstaje (szafirowy / fioletowy) roztwór.