Arkusz maturalny
(0–2) Na zdjęciu jest pokazana probówka z wodnym roztworem zawierającym jony AO4 – pochodzące z soli pierwiastka A o wzorze K2AO4. Przeprowadzono doświadczenie. Do dwóch probówek z roztworem soli wprowadzono: do pierwszej wodny roztwór kwasu siarkowego(VI), a do drugiej – wodny roztwór wodorotlenku potasu, zgodnie z poniższym schematem. Zmiany świadczące o przebiegu reakcji zaobserwowano tylko w jednej probówce.
Rozstrzygnij, w której probówce – I czy II – zaszła reakcja. Napisz, co zaobserwowano podczas tego doświadczenia. Sformułuj wniosek dotyczący trwałości jonów AO4 2– w roztworze o odczynie kwasowym i w roztworze o odczynie zasadowym.
Rozstrzygnięcie: (W probówce) I Obserwacje: Zmiana zabarwienia roztworu na pomarańczową. (W drugiej probówce nie zaobserwowano zmian). Przykładowe wnioski: 0 pkt – Jony AO42– albo jony CrO42– są trwałe w roztworze o odczynie zasadowym, 0 pkt – a nietrwałe w roztworze o odczynie kwasowym. ALBO 0 pkt – Jony AO42– albo jony CrO42– są trwałe tylko w roztworze o odczynie zasadowym. ALBO 0 pkt – Jony AO42– albo jony CrO42– są nietrwałe tylko w roztworze o odczynie kwasowym. ALBO 0 pkt – 2AO42– + 2H+ → A2O72– + H2O ALBO 2CrO42− + 2H+ → Cr2O72– + H2O 0 pkt – Jony AO42– są trwałe w roztworze o odczynie zasadowym. ALBO 0 pkt – 2AO42– + 2H3O+ → A2O72– + 3H2O ALBO 2CrO42− + 2H3O+ → Cr2O72– + 3H2O 0 pkt – Jony AO42–są trwałe w roztworze o odczynie zasadowym. Uwaga: Odpowiedź, w której zdający w obserwacjach napisze tylko „zmiana barwy roztworu”, jest niewystarczająca.
2 pkt – poprawne rozstrzygnięcie, napisanie poprawnych obserwacji i poprawnego wniosku dotyczącego trwałości jonów AO42– w roztworach o odczynie kwasowym i o odczynie zasadowym. 1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie oraz napisanie poprawnych obserwacji i niepoprawnego wniosku dotyczącego trwałości jonów AO42– w roztworach o odczynie kwasowym i o odczynie zasadowym albo brak wniosku ALBO 1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie, napisanie błędnych obserwacji albo brak obserwacji oraz poprawne sformułowanie wniosku dotyczącego trwałości jonów AO42– w roztworach o odczynie kwasowym i o odczynie zasadowym. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania
(0–1)
Uzupełnij tabelę. Dla cząsteczki Q2 określ i napisz liczbę: • wiązań 𝝈 • wiązań 𝝅 • wolnych par elektronowych.
| Liczba | ||
|---|---|---|
| wiązań 𝜎 | wiązań 𝜋 | wolnych par elektronowych |
Liczba wiązań 𝜎 wiązań 𝜋 wolnych par elektronowych 1 2 2
rozwiązań zadań
1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli odnoszące się do cząsteczki N2. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
(0–2) Pewien jonowy związek X składa się z wapnia, z węgla i z azotu. Masa wapnia stanowi 50 % masy całego związku, a masa węgla – 15 % jego masy. Wzór empiryczny związku X jest też wzorem rzeczywistym. Anion związku X ma taką samą strukturę elektronową jak tlenek węgla(IV). Na podstawie obliczeń ustal i napisz wzór sumaryczny związku X. Narysuj wzór elektronowy anionu tego związku. Zaznacz kreskami wiązania chemiczne i wolne pary elektronowe.
2 pkt – na podstawie obliczeń poprawne ustalenie i napisanie poprawnego wzoru sumarycznego związku X i poprawne narysowanie wzoru elektronowego anionu z uwzględnieniem wolnych par elektronowych i ładunku. 1 pkt – na podstawie obliczeń poprawne ustalenie i napisanie poprawnego wzoru sumarycznego związku X, ale błędne narysowanie wzoru elektronowego anionu albo brak wzoru elektronowego anionu ALBO 1 pkt – na podstawie obliczeń poprawne ustalenie stosunku molowego pierwiastków w związku X wyrażonego liczbami całkowitymi i brak wzoru sumarycznego związku X, ale poprawne narysowanie wzoru elektronowego anionu z uwzględnieniem wolnych par elektronowych i ładunku ALBO 1 pkt – na podstawie obliczeń poprawne ustalenie stosunku molowego pierwiastków w związku X, ale popełnienie błędu rachunkowego, który nie zmienia stosunku molowego Ca : C : N = 1 : 1 : 2 i poprawne narysowanie wzoru elektronowego anionu z uwzględnieniem wolnych par elektronowych i ładunku. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania Sposób 1. Stosunek masowy pierwiastków w związku X: 𝑚Ca : 𝑚C : 𝑚N = 50 : 15 : 35 50 15 35 Stosunek molowy: 𝑛Ca : 𝑛C : 𝑛N = : : = 1,25 : 1,25 : 2,5 = 1 : 1 : 2 40 12 14 Wzór sumaryczny związku X: CaCN2 Wzór elektronowy anionu: – N C N ALBO Sposób 2. CaxCyNz 40𝑥 50 = 𝑥= 𝑦 12𝑦 15 12𝑦 15 = 𝑧= 2𝑦 14𝑧 35 Wzór sumaryczny związku X: CaxCyNz ⇒ 𝑥∶𝑦∶𝑧 = 1 ∶1 ∶2 CaCN2 Wzór elektronowy anionu: – N C N ALBO Uwaga: Geometria jonu nie podlega ocenie.
(0–2) Przebieg reakcji jądrowych można przedstawić w postaci zapisu skróconego. Na pierwszym miejscu podaje się symbol jądra bombardowanego, następnie w nawiasie – kolejno – symbole cząstki bombardującej i lekkiej cząstki emitowanej, a na końcu – symbole jąder produktów. Jądro izotopu plutonu 239Pu po pochłonięciu neutronu rozszczepia się na mniejsze fragmenty, czemu towarzyszy emisja neutronów. Jeden z możliwych przebiegów 239 Pu ( 1 0 𝑛 , 2 1 0 𝑛 ) 144 Ba , A Z X
239 1 1 144 94 Pu + 𝑛n 2 n𝑛 + Ba + Sr 94 0 0 56 38
2 pkt – poprawne uzupełnienie schematu przemiany i poprawne napisanie liczby neutronów. 1 pkt – poprawne uzupełnienie schematu przemiany i niepoprawne napisanie lub brak liczby neutronów ALBO – niepoprawne uzupełnienie lub brak uzupełnienia schematu przemiany i poprawne napisanie liczby neutronów. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań Liczba neutronów w jednym molu izotopu 9438Sr : 3,37 ∙ 1025 Uwaga: Zapis działania odnoszący się do podania liczby neutronów (56 ∙ 6,02 ∙ 1023) bez zapisania wyniku jest niewystarczający.
(0–1) Dwie krystaliczne substancje – A i B – tworzą różnego typu kryształy. W tabeli podano wybrane właściwości tych substancji.
Napisz, jakiego typu kryształy – kowalencyjne, molekularne, metaliczne albo jonowe – są tworzone przez każdą z substancji. Substancja Temperatura topnienia, C Rozpuszczalność w wodzie Przewodnictwo elektryczne w stanie stałym po stopieniu A 185 bardzo dobrze rozpuszczalna nie wykazuje nie wykazuje B 1710 nierozpuszczalna nie wykazuje nie wykazuje
Substancja A: molekularne Substancja B: kowalencyjne
1 pkt – napisanie poprawnych nazw dwóch typów kryształów dla substancji A i B. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
(0–1) Hydroliza substancji A w środowisku kwasowym przebiega zgodnie ze schematem: H+ / H2O A → B + C Wykonano doświadczenie, podczas którego badano szybkość tej reakcji. Przygotowano wodny roztwór substancji A o stężeniu 0,10 mol ∙dm–3, który zakwaszono kwasem solnym, i utrzymywano temperaturę roztworu równą 25 °C. Co 30 minut mierzono stężenie substancji A w tym roztworze. Wyniki pomiarów przedstawiono na poniższym wykresie.
1 pkt – poprawne obliczenie łącznego stężenia molowego substancji B i substancji C w 𝟐𝟓𝟓 minucie doświadczenia oraz podanie wyniku z poprawną jednostką. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązanie Zmiana stężenia molowego substancji A od początku doświadczenia do 255 minuty: 0,1 (mol ∙dm−3) − 0,04 (mol ∙dm−3) = 0,06 (mol ∙dm−3) Ponieważ z jednego mola substancji A powstają 2 mol substancji B i C, przyrost łącznego stężenia substancji B i C jest równy: 2 ∙0,06 (mol ∙dm−3) = 𝟎, 𝟏𝟐 𝐦𝐨𝐥∙𝐝𝐦−𝟑.
(0–3) Zdjęcie A ilustruje wygląd probówki z wodnym roztworem pewnej soli potasu zawierającej mangan. Do tej probówki dodano wodny roztwór siarczanu(IV) potasu, a następnie jej zawartość wymieszano. Wygląd probówki po reakcji przedstawiono na zdjęciu B.
Napisz w formie jonowej skróconej, z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równania reakcji redukcji 0–1– i utleniania zachodzących podczas opisanej przemiany. Uwzględnij, że reakcja 2–3 zachodzi w środowisku obojętnym. Uzupełnij wzory reagentów i współczynniki stechiometryczne w poniższym schemacie. ……………… + ….. K2SO3 + ….. H2O → ………………. + ….. K2SO4 + ….. KOH
3 pkt – poprawne wykonanie trzech czynności spośród wymienionych: • napisanie we właściwej formie równania reakcji redukcji • napisanie we właściwej formie równania reakcji utleniania • uzupełnienie wzorów reagentów i współczynników stechiometrycznych w schemacie reakcji. 2 pkt – poprawne wykonanie dwóch dowolnych czynności spośród wymaganych do uzyskania 3 pkt. 1 pkt – poprawne wykonanie jednej dowolnej czynności spośród wymaganych do uzyskania 3 pkt. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania 2− Równanie reakcji redukcji: MnO4 + 2H2O + 2e− → MnO2 + 4OH− 2− 2− Równanie reakcji utleniania: SO3 + 2OH– → SO4 + H2O + 2e− 2− 2− 2− 2− ALBO SO3 + 3H2O → SO4 + 2H3O+ + 2e− ALBO SO3 + H2O → SO4 + 2H+ + 2e− (1)K2MnO4 + (1)K2SO3 + (1)H2O → (1)MnO2 + (1)K2SO4 + 2KOH Uwaga: Jeżeli w równaniu reakcji redukcji zdający nie uwzględni warunku zadania – środowiska obojętnego – to nie przyznaje się punktu.
rozwiązań zadań
Potencjały półogniw zależą od stężeń reagentów biorących udział w procesach elektrochemicznych. Jeżeli metal Me jest zanurzony w roztworze zawierającym jony tego metalu o ładunku 𝑛+ i o stężeniu 𝑐Me𝑛+, to potencjał takiego półogniwa można obliczyć za pomocą równania Nernsta. Dla układu Me𝑛+/ Me w temperaturze 298 K to równanie ma postać: 0,059 𝐸 = 𝐸° + ∙ log cMe𝑛+ 𝑛 gdzie 𝐸° jest potencjałem standardowym redukcji tego półogniwa.
Zbudowano ogniwo galwaniczne, którego siła elektromotoryczna (SEM ) w temperaturze 298 K była równa 1,084 V. Ogniwo składało się z półogniw zawierających metale zanurzone w roztworach swoich soli. Każdy roztwór miał objętość 500 cm3. Anodą było półogniwo złożone z blaszki cynkowej, zanurzonej w roztworze chlorku cynku o stężeniu 1,0 mol dm–3, a katodą – półogniwo, w którym blaszka z metalu Me była zanurzona w roztworze zawierającym jony Me2+. Roztwór katodowy otrzymano w wyniku rozpuszczenia w wodzie równomolowej mieszaniny dwóch uwodnionych soli o łącznej masie 22,05 g. Jedną z nich był siarczan(VI) o wzorze MeSO4 ∙ 5H2O, a drugą – chlorek, którego wzór zapisano jako MeCl2 ∙ xH2O, gdyż nie była znana liczba moli wody w jednym molu hydratu. Zgodnie z równaniem Nernsta potencjał takiego półogniwa jest liniową funkcją logarytmu stężenia jonów w roztworze i dla opisanego układu Me2+/ Me ta zależność ma przebieg pokazany na poniższym wykresie. Wykonaj obliczenia i napisz wzór hydratu chlorku metalu użytego do sporządzenia roztworu katodowego w opisanym ogniwie. Do obliczenia stężenia kationów metalu Me2+ zastosuj wzór Nernsta. Użyj wartości mas molowych z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku.
zadania może otrzymać maksymalnie 2 punkty. Uwaga 3.: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń.
4 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukanym wzorem hydratu oraz poprawne wykonanie obliczeń prowadzących do ustalenia poprawnego wzoru hydratu. 3 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukanym wzorem hydratu oraz wykonanie obliczeń prowadzących do ustalenia wzoru hydratu, ale popełnienie jednej z usterek spośród: • szacowanie wartości log cMe𝑛+ na podstawie wykresu zamieszczonego w informacji wprowadzającej • użycie wartości mas molowych niespełniających warunku zadania, tj. poprawnych i innych niż wyrażone z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku • popełnienie błędów rachunkowych • brak zapisu wzoru hydratu. 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukanym wzorem hydratu oraz wykonanie obliczeń prowadzących do ustalenia wzoru hydratu, ale popełnienie dwóch dowolnych usterek spośród: • szacowanie wartości log cMe𝑛+ na podstawie wykresu zamieszczonego w informacji wprowadzającej • użycie wartości mas molowych niespełniających warunku zadania, tj. poprawnych i innych niż wyrażone z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku • popełnienie błędów rachunkowych • brak zapisu wzoru hydratu ALBO 2 pkt – poprawne obliczenie liczby moli kationów Me2+ pochodzących od chlorku metalu Me oraz liczby moli kationów Me2+ pochodzących od siarczanu(VI) metalu Me w roztworze katodowym oraz zastosowanie niepoprawnej metody rozwiązania dalszej części zadania albo brak dalszego rozwiązania. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukanym wzorem hydratu oraz wykonanie obliczeń prowadzących do ustalenia wzoru hydratu, ale popełnienie trzech dowolnych usterek spośród: • szacowanie wartości log cMe𝑛+ na podstawie wykresu zamieszczonego w informacji wprowadzającej • użycie wartości mas molowych niespełniających warunku zadania, tj. poprawnych i innych niż wyrażone z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku • popełnienie błędów rachunkowych • brak zapisu wzoru hydratu ALBO 1 pkt – poprawne obliczenie wartości stężenia molowego kationów Me2+ w roztworze katodowym oraz zastosowanie niepoprawnej metody rozwiązania dalszej części zadania albo brak dalszego rozwiązania ALBO 1 pkt – poprawne obliczenie wartości potencjału półogniwa pełniącego funkcję katody w warunkach zadania oraz dokonanie identyfikacji metalu, który pełni funkcję katody. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania. Przykładowe rozwiązania Sposób 1. Z wykresu wynika, że: 𝐸Ko = 0,342 (V) – oznacza to, że metalem (Me) jest miedź (Cu). SEM= EK – EA = 1,084 (V) EA = –0,762 (V) (potencjał standardowy odczytany z tablic) EK = 0,322 (V) Stężenie obliczone z równania Nernsta: 0,059 0,322 = 0,342 + ∙ log cCu2+ ⇒ cCu2+ = 0,210 (mol · dm–3) 2 Liczba moli Cu2+ w roztworze: 𝑛= 0,210 · 0,500 = 0,105 (mol) MCuCl2= 134,45 (g ∙mol−1) MCuSO4 ∙ 5H2O = 249,71 (g ∙mol−1) x – liczba moli kationów Cu2+ pochodzących od chlorku miedzi(II) y – liczba moli kationów Cu2+ pochodzących od siarczanu(VI) miedzi(II) Z warunków zadania: 𝑥 = 𝑦 { 𝑥 + 𝑦 = 0,105 𝑥 = 𝑦 = 0,0525 (mol) Masa CuCl2 · 𝑥H2O użytego do uzyskania roztworu katodowego:
(0–2) Na zdjęciach obok przedstawiono przebieg doświadczenia, w którym do wodnego roztworu soli znajdującego się w probówce wkraplano pipetą wodny roztwór innej soli (zdjęcie 1.) i zaobserwowano zmianę pokazaną na zdjęciu 2. Zdjęcie 1. Zdjęcie 2. Spośród substancji wymienionych niżej wybierz te, których roztwory zostały użyte w opisanym doświadczeniu. Zaznacz wzory odpowiednich soli. Następnie napisz w formie jonowej skróconej równanie zachodzącej reakcji. KCl K2CrO4 Fe(NO3)3 K2Cr2O7 CuSO4 Cr(NO3)3 AgNO3 (NH4)2SO4
Sól 2. w roztworze pipecie: KCl K2CrO4 Fe(NO3)3 K2Cr2O7 Sól 1. w roztworze w probówce: CuSO4 Cr(NO3)3 AgNO3 (NH4)2SO4 Równanie zachodzącej reakcji: 2Ag+ + CrO42– → Ag2CrO4 Uwaga 1.: Jeśli zdający nie dokona wyboru wzorów soli, ale napisze poprawne równanie: • we właściwej formie – za rozwiązanie należy przyznać 2 punkty • w formie cząsteczkowej – za rozwiązanie należy przyznać 1 punkt. Uwaga 2.: Jeśli zdający nie dokona jednoznacznego wyboru wzorów soli, ale napisze poprawne równanie we właściwej formie, to należy przyznać 1 punkt.
rozwiązań zadań
2 pkt – poprawny wybór wzorów soli i poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji. 1 pkt – poprawny wybór wzorów soli oraz błędne napisanie albo brak równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
W celu oznaczenia stężenia określonych jonów w roztworze należy strącić je całkowicie w postaci trudno rozpuszczalnego osadu, który po odsączeniu suszy się i praży do uzyskania stałej masy. Tę metodę stosuje się m.in. w oznaczaniu zawartości jonów żelaza(III) w badanej próbce. W wyniku reakcji strącania jonów Fe3+ za pomocą nadmiaru jonów wodorotlenkowych z roztworu wydziela się uwodniony tlenek żelaza(III): 2Fe3+ + 6OH – → Fe2O3 ∙ 3H2O↓ Wyodrębniony ilościowo osad praży się w temperaturze ok. 1000 °C do uzyskania bezwodnego Fe2O3.
Aby oznaczyć stężenie jonów żelaza(III), z próbki roztworu o objętości 100 cm3 całkowicie strącono uwodniony tlenek żelaza(III). Osad wyodrębniono ilościowo, przeniesiono do tygla i prażono do uzyskania stałej masy tlenku żelaza(III), równej 0,040 g.
Oblicz stężenie molowe jonów żelaza(III) w badanym roztworze.
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych. Aby ilościowo wyodrębnić uwodniony tlenek żelaza(III) z badanego roztworu, należy wykonać
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wartości liczbowej wyniku z poprawną jednostką. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: • popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego LUB • podanie wyniku z inną jednostką ALBO 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń prowadzące do poprawnej liczby moli jonów żelaza(III), ale brak wartości albo niepoprawna wartość stężenia jonów żelaza(III) w próbce. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania. Przykładowe rozwiązanie 1 mol Fe2O3 159,7 g 1 mol Fe2O3 2 mol Fe3+ 𝑥 0,040 g 0,00025 mol Fe2O3 𝑦 𝑥= 0,00025 (mol Fe2O3) 𝑦= 0,0005 (mol Fe3+) 0,0005 cFe3+ = 0,1 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟓 𝐦𝐨𝐥∙𝐝𝐦−𝟑 ALBO cFe3+ = 5 ∙ 1𝟎−𝟑 𝐦𝐨𝐥∙𝐝𝐦−𝟑 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.
C
1 pkt – odpowiedź poprawna. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
(0–3) Uczniowie wykonali doświadczenie, w którym porównywali barwy różnych wskaźników pH w wodnych roztworach HCl, NaCl i NaOH. Wszystkie roztwory miały jednakową wartość stężenia, równą 0,1 mol · dm−3. W doświadczeniu użyto: • wskaźnika A – fenoloftaleiny – dodanego do jednej probówki • wskaźnika B – czerwieni Kongo – dodanego do dwóch probówek • wskaźnika C – błękitu bromotymolowego – dodanego do trzech probówek. Każdy roztwór badano z zastosowaniem dwóch wybranych wskaźników. Wyniki doświadczenia pokazano na zdjęciach zamieszczonych w tabeli.
Uzupełnij tabelę. Wpisz: 0–1– • nad zdjęciem każdej probówki literę A, B albo C, odpowiadającą wskaźnikowi, 2–3 który wprowadzono do tej probówki • w dolnym wierszu tabeli wzór każdej z substancji, której roztwory z dodanymi wskaźnikami pokazano na zdjęciach.
C B C A B C NaCl NaOH HCl
3 pkt – poprawne uzupełnienie 9 pól tabeli dotyczących trzech roztworów. 2 pkt – poprawne uzupełnienie 6 pól tabeli dotyczących dwóch dowolnych roztworów. 1 pkt – poprawne uzupełnienie 3 pól tabeli dotyczących jednego dowolnego roztworu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
(0–2) Jon CO3 2− reaguje z cząsteczką wody zgodnie z równaniem: CO3 2− + H2O ⇄ HCO3 − + OH− Równowagę tej reakcji opisuje stała dysocjacji zasadowej 𝐾b wyrażona równaniem: [HCO3 −] ⋅ [OH−] 𝐾b = [CO3 2−] Iloczyn stałej dysocjacji kwasowej jonu HCO3 − i stałej dysocjacji zasadowej sprzężonej z nim zasady CO3 2− jest równy iloczynowi jonowemu wody: 𝐾a ⋅ 𝐾b = 𝐾w W temperaturze 25 °C iloczyn jonowy wody wynosi 𝐾w = 1,00 ⋅ 10−14.
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz napisanie wartości pH. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego ALBO – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz napisanie wartości stężenia jonów OH –. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania. Przykładowe rozwiązania Sposób 1. Ponieważ jest rozważana reakcja jonów CO32– z wodą, należy do obliczenia stałej równowagi reakcji użyć stałej drugiego etapu dysocjacji: 𝐾a2 = 4,68 ⋅ 10–11. 𝐾w 1,00 ⋅ 10–14 𝐾a2 ∙ 𝐾b2 = 𝐾w ⇒ 𝐾b2 = ⇒ 𝐾b2 = = 2,14 ⋅ 10–4 𝐾a2 4,68 ⋅ 10–11 𝑐CO32−= 0,1 mol ∙dm−3 𝑥2 𝐾𝑏2 = ⇒ 𝑥= 𝑐OH− = 4,63 ∙10−3 (mol ∙dm−3) 𝑐CO32− pOH = −log 4,63 ∙10−3 = 2,33 ⇒ pH = 14 − 2,33 = 11,67 = 𝟏𝟏, 𝟕 Sposób 2. Ponieważ jest rozważana reakcja jonów CO32– z wodą, należy do obliczenia stałej równowagi reakcji użyć stałej drugiego etapu dysocjacji: 𝐾a2 = 4,68 ⋅ 10–11. 𝐾w 1,00 ⋅ 10–14 𝐾a2 ∙ 𝐾b2 = 𝐾w ⇒ 𝐾b2 = ⇒ 𝐾b2 = = 2,14 ⋅ 10–4 𝐾a2 4,68 ⋅ 10–11 𝑐CO32−= 0,1 mol ∙dm−3 [HCO3−] ∙[OH−] 𝐾b2 = [CO32−] 𝑥2 𝐾b2 = ⇒ 𝑥= [OH−] = 4,52 ∙10−3 (mol ∙dm−3) 0,1−𝑥 pOH = −log 4,52 ∙10−3 = 2,34 ⇒ pH = 14 − 2,34 = 11,66 = 𝟏𝟏, 𝟕 Sposób 3. Ponieważ jest rozważana reakcja jonów CO32– z wodą, należy do obliczenia stałej równowagi reakcji użyć stałej drugiego etapu dysocjacji: 𝐾a2 = 4,68 ⋅ 10–11. 𝐾w 1,00 ⋅ 10–14 𝐾a2 ∙ 𝐾b2 = 𝐾w ⇒ 𝐾b2 = ⇒ 𝐾b2 = = 2,14 ⋅ 10–4 𝐾a2 4,68 ⋅ 10–11 𝑐CO32−= 0,1 mol ∙dm−3 𝐾b2 𝛼= √ ⇒ 𝛼= 0,0463 ⇒ 𝑐OH−= 𝛼∙𝑐CO32− = 4,63 ∙10−3 (mol ∙dm−3) 𝑐CO32− pOH = −log 4,63 ∙10−3 = 2,33 ⇒ pH = 14 − 2,33 = 11,67 = 𝟏𝟏, 𝟕 Sposób 4. Ponieważ jest rozważana reakcja jonów CO32– z wodą, należy do obliczenia stałej równowagi reakcji użyć stałej drugiego etapu dysocjacji: 𝐾a2 = 4,68 ⋅ 10–11. 𝐾w 1,00 ⋅ 10–14 𝐾a2 ∙ 𝐾b2 = 𝐾w ⇒ 𝐾b2 = ⇒ 𝐾b2 = = 2,14 ⋅ 10–4 𝐾a2 4,68 ⋅ 10–11 𝑐CO32−= 0,1 mol ∙dm−3 1 pOH = (𝑝𝐾𝑏2 −log 𝑐CO32−) ⇒ pOH = 2,33 2 pH = 14 − 2,33 = 11,67 = 𝟏𝟏, 𝟕 Uwaga 1.: Sprawdzenie stosowalności wzoru uproszczonego nie jest wymagane. Uwaga 2.: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń.
rozwiązań zadań
(0–1) Poniżej przedstawiono w przypadkowej kolejności wzory trzech związków: dwa z nich występują w produktach rafinacji ropy naftowej, a jeden jest stosowany jako dodatek do paliwa, bo zapobiega zbyt gwałtownemu spalaniu w komorze silnika (antydetonator). 1 2 3 CH3 CH3 CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 C O CH3 CH3
Uzupełnij tabelę. Wpisz numery, którymi oznaczono opisane związki.
| Produkt reformingu | Antydetonator |
|---|---|
Produkt reformingu Antydetonator 3 1
1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Źródłem informacji o budowie związku jest m.in. indeks niedoboru wodoru, czyli liczba równa sumarycznej liczbie pierścieni i liczbie wiązań 𝜋 w strukturze związku organicznego. Wartość indeksu to także liczba cząsteczek wodoru, które należy dodać do cząsteczki danego związku organicznego, aby przekształcić ją w acykliczną cząsteczkę nasyconą.
Uzupełnij tabelę. Wpisz wartości indeksu niedoboru wodoru dla dwóch węglowodorów: cykloheksanu i heks-1-enu.
| Cykloheksan | Heks-1-en | |
|---|---|---|
| Indeks niedoboru wodoru |
Dwa węglowodory – A i B – mają po 6 atomów węgla w cząsteczkach i taki sam wzór sumaryczny oraz jednakowy indeks niedoboru wodoru równy 2. W obecności katalizatora platynowego te związki reagują z wodorem i tworzą związki nasycone. Do reakcji jednego mola węglowodoru B potrzeba dwa razy więcej wodoru niż do reakcji jednego mola węglowodoru A. Ponadto wiadomo, że: • w cząsteczkach węglowodoru A nie występują trzeciorzędowe atomy węgla • łańcuch węglowodoru B jest nierozgałęziony i zawiera cztery atomy węgla o hybrydyzacji orbitali walencyjnych sp2. W wyniku polimeryzacji węglowodoru B można otrzymać
Cykloheksan Heks-1-en Indeks niedoboru wodoru 1 1
1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Równanie reakcji: (Pt) + H2 Wzór węglowodoru B: CH3−CH=CH−CH=CH−CH3 Uwaga: Jeżeli zdający zapisze poprawne równanie reakcji z zastosowaniem innego wzoru półstrukturalnego związku spełniającego warunek zadania, należy przyznać 1 punkt.
2 pkt – poprawne napisanie równania reakcji węglowodoru A z wodorem oraz poprawne napisanie wzoru półstrukturalnego (grupowego) węglowodoru B. 1 pkt – poprawne napisanie równania reakcji węglowodoru A z wodorem oraz niepoprawne napisanie wzoru półstrukturalnego (grupowego) węglowodoru B ALBO – niepoprawne napisanie równania reakcji węglowodoru A z wodorem oraz poprawne napisanie wzoru półstrukturalnego (grupowego) węglowodoru B. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Niektóre aldehydy w obecności mocnych zasad ulegają reakcji dysproporcjonowania, prowadzącej do powstania alkoholu i soli kwasu karboksylowego. Dotyczy to związków, których cząsteczki nie zawierają atomów wodoru związanych z atomem węgla połączonym z grupą aldehydową – np. 2,2-dimetylopropanalu. Opisana reakcja z udziałem tego aldehydu przebiega zgodnie z równaniem: 2CH3−C(CH3)2−CHO + KOH → CH3−C(CH3)2−CH2−OH + CH3−C(CH3)2−COOK Jeżeli do reakcji użyje się mieszaniny dwóch aldehydów, na ogół powstaną cztery produkty: dwa alkohole i sole dwóch kwasów. Wyjątek stanowią reakcje, w których jednym z substratów jest metanal. Ma on na tyle silne właściwości redukujące, że w warunkach reakcji utlenia się do kwasu (powstaje HCOOK), a drugi aldehyd wchodzący w skład mieszaniny substratów redukuje się do alkoholu.
Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) jednego z izomerycznych dimetylobutanali, który nie ulega opisanej reakcji z KOH.
Zmieszano alkoholowe roztwory aldehydu benzoesowego (benzenokarboaldehydu) oraz aldehydu mrówkowego (metanalu) i otrzymano ciekłą mieszaninę, w której alkohol był tylko rozpuszczalnikiem. Następnie dodano wodorotlenek potasu.
Napisz w formie jonowej skróconej równanie zachodzącej reakcji.
rozwiązań zadań
1 pkt – napisanie poprawnego wzoru izomeru dimetylobutanalu spełniającego warunek zadania. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania CH3 CH3 O O H3C C CH2 C ALBO H3C CH CH C H H CH3 CH3 ALBO CH3 – C(CH3)2 – CH2– CHO ALBO CH3 – CH(CH3) – CH(CH3) – CHO
CHO CH2OH + HCHO + OH + HCOO
1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
(0–1) Ketony, których cząsteczki zawierają grupę metylową związaną z karbonylowym atomem węgla, ulegają tzw. reakcji haloformowej, czyli utlenieniu za pomocą jonów XO –, gdzie X może być chlorem, bromem lub jodem. Przebieg takiej reakcji z udziałem anionów _ ClO _ H+ R C CH3 R COO R COOH O W pierwszym etapie procesu powstaje odpowiedni anion kwasu karboksylowego RCOO– oraz haloform CHCl3 (chloroform).
H3C C CH C CH3 CH3 O
1 pkt – napisanie poprawnego wzoru półstrukturalnego (grupowego) ketonu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
W pewnych warunkach sole sodu i potasu kwasów karboksylowych ulegają w roztworach wodnych reakcji, która zachodzi zgodnie z poniższym równaniem. 2R−COOK + 2H2O → R−R + 2CO2 + 2KOH + H2 Tę przemianę stosuje się do otrzymywania symetrycznych alkanów prostych i rozgałęzionych. Jednak gdy rozgałęzienie znajduje się przy atomie węgla związanym z grupą karboksylową, reakcja przebiega z małą wydajnością lub nie zachodzi.
Przeprowadzono opisaną reakcję i w jej wyniku otrzymano alkan o czterech atomach węgla w cząsteczce.
Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) kwasu karboksylowego, którego soli użyto do reakcji.
Poniżej przedstawiono wzory półstrukturalne (grupowe) oraz szkieletowe wybranych izomerycznych alkanów o wzorze sumarycznym C8H18.
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych. W reakcji opisanej w informacji wstępnej można z największą wydajnością otrzymać związek
Wzór półstrukturalny (grupowy) kwasu karboksylowego: CH3−CH2−COOH
1 pkt – napisanie poprawnego wzoru półstrukturalnego kwasu karboksylowego. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
C
1 pkt – odpowiedź poprawna. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
(0–3) Do reakcji Hecka użyto 0,1570 g bromobenzenu i 0,1081 g kwasu propenowego. W wyniku przemiany opisanej poniższym równaniem otrzymano 0,1245 g kwasu cynamonowego. C6H5Br + C3H4O2 → C9H8O2 + HBr bromobenzen kwas propenowy kwas cynamonowy
Oblicz wydajność opisanej przemiany. Wynik podaj w procentach. Napisz nazwę lub wzór substancji użytej w nadmiarze.
może otrzymać maksymalnie 2 punkt. Uwaga 2.: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń.
3 pkt – zastosowanie poprawnej metody uwzględniającej sprawdzenie na podstawie obliczeń, która z substancji została użyta w nadmiarze, poprawne wykonanie obliczeń i podanie poprawnej wartości wydajności oraz poprawne wskazanie substancji użytej w nadmiarze (wzór lub nazwa). 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody bez sprawdzenia na podstawie obliczeń, która z substancji została użyta w nadmiarze, poprawne wykonanie obliczeń i podanie poprawnej wartości wydajności oraz poprawne wskazanie substancji użytej w nadmiarze (wzór lub nazwa) ALBO 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody uwzględniającej sprawdzenie na podstawie obliczeń, która z substancji została użyta w nadmiarze, ale popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku albo wyników i obliczenie wydajności oraz poprawne wskazanie substancji użytej w nadmiarze (wzór lub nazwa) w odniesieniu do wykonanych obliczeń ALBO 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody uwzględniającej sprawdzenie na podstawie obliczeń, która z substancji została użyta w nadmiarze, poprawne wykonanie obliczeń i podanie poprawnej wartości masy kwasu cynamonowego lub poprawnych liczb moli kwasu cynamonowego oraz poprawne wskazanie substancji użytej w nadmiarze (wzór lub nazwa)
rozwiązań zadań ALBO 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody uwzględniającej sprawdzenie na podstawie obliczeń, która z substancji została użyta w nadmiarze, poprawne wykonanie obliczeń i podanie poprawnej wartości masy bromobenzenu, który przereagował oraz poprawne wskazanie substancji użytej w nadmiarze (wzór lub nazwa). 1 pkt – poprawne wykonanie obliczeń i wskazanie na podstawie obliczeń substancji użytej w nadmiarze (wzór lub nazwa). 0 pkt – zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania. Przykładowe rozwiązania Sposób 1. 157,0 g C6H5Br 1 mol 72,0 g C3H4O2 1 mol 0,1570 g 𝑥 0,1081 g 𝑦 𝑥 = 0,001 (mol) 𝑦 = 0,0015 (mol) (związek użyty w nadmiarze) masa kwasu cynamonowego 𝑚 = 0,001 ∙ 148 = 0,148 (g) 0,148 g 100 % 0,1245 g 𝑊 ⇒ 𝑊= 84,1 (%) Wydajność przemiany: 84,1 (%) W nadmiarze użyto: kwasu propenowego (C3H4O2) Sposób 2. 𝑚 0,1570 0,1081 𝑛C6H5Br = 𝑀= 157 = 0,001 (mol) 𝑛C3H4O2 = 72 = 0,0015 (mol) (związek użyty w nadmiarze) 0,1245 Liczba moli kwasu cynamonowego 𝑛= = 0,00084 (mol) 148 𝑛𝑟𝑧 0,00084 (mol) 𝑊= ∙100 % ⇒ 𝑊= ∙100 % = 84,0 (%) 𝑛𝑡 0,001 (mol) Wydajność przemiany: 84,0 (%) W nadmiarze użyto: kwasu propenowego (C3H4O2) Sposób 3. 157,0 g C6H5Br 72,0 g C3H4O2 𝑦 0,1081 g 𝑦 = 0,2357 (g) 𝑥 C6H5Br 0,1245 g 157 g 148 g 𝑥 = 0,1321 (g) 0,1321 (𝑔) 𝑊= ∙100 % ⇒ 𝑊= 84,1 (%) 0,1570 (𝑔) Wydajność przemiany: 84,1 (%) W nadmiarze użyto: kwasu propenowego (C3H4O2) Uwaga 1.: Jeżeli zdający poprawnie wykona konieczne obliczenia, a w miejscu przeznaczonym na wskazanie substancji użytej w nadmiarze nie dokona wskazania albo wpisze błędną nazwę kwasu lub błędny wzór kwasu, to za swoje
(0–1)
Oceń prawdziwość zdań. Wybierz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Cząsteczki kwasu cynamonowego i kwasu kawowego są chiralne. | ||
| 2 | Istnieje izomer geometryczny zarówno kwasu cynamonowego, jak i kwasu kawowego. |
FP
1 pkt – odpowiedź poprawna. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Spośród odczynników wymienionych niżej wybierz ten, który pozwala odróżnić kwas kawowy od kwasu cynamonowego, i zaznacz jego wzór. Uzasadnij wybór. Odwołaj się do konsekwencji różnicy w budowie cząsteczek obu kwasów. FeCl3 (aq) Br2 (aq) KMnO4 (aq)
1 pkt – poprawny wybór odczynnika i poprawne uzasadnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązanie FeCl3 (aq) Br2 (aq) KMnO4 (aq) Uzasadnienie: W cząsteczce kwasu kawowego (w odróżnieniu od kwasu cynamonowego) występują grupy (lub grupa) –OH związane z pierścieniem benzenowym, więc ten kwas tworzy z roztworem FeCl3 barwny związek (kompleksowy). Uwaga: Odpowiedź, w której zdający odwołuje się tylko do budowy cząsteczki kwasu kawowego, jest niewystarczająca.
rozwiązań zadań
Cząsteczka dwufunkcyjnego, nasyconego związku organicznego X zawiera cztery atomy węgla. Obie grupy funkcyjne tego związku mogą reagować z sodem, ale tylko jedna z nich reaguje z wodorotlenkiem sodu. W wyniku utleniania związku X za pomocą jonów dichromianowych(VI) w obecności jonów H+ otrzymuje się kwas bursztynowy o wzorze HOOC−CH2−CH2−COOH.
Wśród izomerów związku X zawierających dwie grupy funkcyjne i prosty łańcuch węglowy istnieją takie dwa, których cząsteczki są chiralne. W cząsteczkach jednego z nich grupy funkcyjne nie są połączone z tym samym atomem węgla.
Uzupełnij tabelę. Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) związku X oraz opisanego izomeru związku X. Następnie napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji 0–1– opisanego izomeru związku X z wodorotlenkiem sodu. Zastosuj wzory półstrukturalne 2–3 (grupowe) związków organicznych.
| Wzór związku X | Wzór opisanego izomeru związku X |
|---|---|
3 pkt – poprawne wykonanie trzech czynności spośród wymienionych: • napisanie poprawnego wzoru półstrukturalnego związku X • napisanie poprawnego wzoru półstrukturalnego izomeru związku X • napisanie poprawnego równania izomeru związku X z NaOH. 2 pkt – poprawne wykonanie dwóch dowolnych czynności spośród wymaganych do uzyskania 3 pkt. 1 pkt – poprawne wykonanie jednej dowolnej czynności spośród wymaganych do uzyskania 3 pkt. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania Wzór związku X Wzór opisanego izomeru związku X O O CH2 CH2 CH2 C CH3 CH CH2 C OH OH OH OH ALBO CH2(OH)−CH2−CH2−COOH ALBO CH3−CH(OH)−CH2−COOH Równanie reakcji opisanego izomeru związku X z wodorotlenkiem sodu: O O CH3 CH CH2 C + NaOH CH3 CH CH2 C + H2O OH OHONa OH OH ALBO CH3−CH(OH)−CH2−COOH + NaOH → CH3−CH(OH)−CH2−COONa + H2O
O O C H2C O O H2C C O ALBO O
1 pkt – napisanie poprawnego wzoru półstrukturalnego (grupowego) związku. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
(0–1) Nauczyciel polecił uczniom zaprojektowanie ciągu przemian, które umożliwią przekształcenie Uczniowie przedstawili dwa projekty, każdy składający się z trzech etapów, opisanych na poniższych schematach.
Rozstrzygnij, który projekt należy wybrać do realizacji, aby otrzymać opisany związek z możliwie największą wydajnością. Uzasadnij odpowiedź. Odwołaj się do wpływu kierującego podstawników w pierścieniu aromatycznym.
Rozstrzygnięcie: 2 (projekt drugi). Uzasadnienie: • Tylko w projekcie drugim związek A2 zawiera grupę nitrową, która jest podstawnikiem kierującym w położenie 3- (meta) (względem znajdującego się w pierścieniu podstawnika).
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie oraz poprawne uzasadnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania
rozwiązań zadań • Produkt A1 pierwszego etapu ma podstawnik –Cl, który kieruje kolejne podstawniki w położenie 2- lub 4- (względem podstawnika już znajdującego się w pierścieniu aromatycznym), a nie – w oczekiwane położenie 3-. • (Aby otrzymać żądany produkt) produktem pierwszego etapu nie może być chlorobenzen, ponieważ podstawnik –Cl kieruje podstawniki w położenie 2- lub 4- (względem podstawnika znajdującego się w pierścieniu aromatycznym). Uwaga: W uzasadnieniu zdający powinien jednoznacznie sformułować określenia opisujące podstawniki w pierścieniu benzenowym tj. podstawnik –Cl, –Cl, atom chloru, grupa nitrowa, podstawnik –NO2, –NO2.
Benzokaina to ester etylowy kwasu 4-aminobenzoesowego O O CH3 (4-aminobenzenokarboksylowego) o wzorze podanym obok. C CH2 Benzokaina jest ciałem stałym, słabo rozpuszczalnym w wodzie. NH2
Do probówki z benzokainą dodano kwas solny i zaobserwowano powstanie klarownego roztworu.
Wyjaśnij, dlaczego po dodaniu kwasu solnego zaobserwowano opisane zmiany. Załóż, że w warunkach prowadzenia doświadczenia nie zachodzi hydroliza estru.
W odpowiednich warunkach, w środowisku zasadowym, benzokaina ulega reakcji hydrolizy.
Uzupełnij poniższy zapis tak, aby powstało w formie jonowej skróconej równanie reakcji hydrolizy zasadowej benzokainy. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone związków organicznych. + NH2
1 pkt – poprawne wyjaśnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Po dodaniu kwasu solnego zachodzi reakcja i powstaje roztwór soli (benzokainy). Ta sól (ma budowę jonową i) jest rozpuszczalna w wodzie. • Grupa aminowa z benzokainy przyłącza H+, czego rezultatem jest utworzenie rozpuszczalnej w wodzie soli. Uwaga: Do uzyskania pozytywnej oceny wyjaśnienie musi zawierać 3 elementy: • wskazanie, że benzokaina reaguje z kwasem solnym • powstaje sól (związek jonowy) • produkt reakcji jest rozpuszczalny w wodzie.
- O O CH3 O O + OH- + CH3CH2OH C C CH2 + OH + CH3CH2OH NH2 NH2
1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
B1
1 pkt – odpowiedź poprawna. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
(0–1) Pewien tripeptyd zbudowany z aminokwasów białkowych ma masę molową 249 g · mol‒1, a w jego cząsteczce znajdują się jedna grupa –SH oraz jedna reszta aminokwasu, którego cząsteczki są achiralne. Wiadomo też, że wolną grupę aminową ma reszta aminokwasu o najmniejszej masie cząsteczkowej, a reszta aminokwasu o największej masie cząsteczkowej ma wolną grupę karboksylową.
Napisz sekwencję opisanego tripeptydu za pomocą trzyliterowych kodów aminokwasów.
Gly-Ala-Cys
1 pkt – napisanie poprawnej sekwencji tripeptydu za pomocą trzyliterowych kodów. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
(0–2) Alkohole tetrahydroksylowe o wzorze sumarycznym C4H10O4 występują w postaci diastereoizomerów. Jeden z nich, stosowany jako słodzik, nosi nazwę erytrol (lub erytrytol). Jego cząsteczki są achiralne, natomiast cząsteczki jego diastereoizomeru nazywanego treitolem są chiralne.
Przedstaw w projekcji Fischera wzór erytrolu i wzór jednego z jego diastereoizomerów –
CH2OH CH2OH CH3 CH3 HH OHOH HH OHOH H HH OHOH HOH OH CH2OHCH3 CH2OHCH3 erytrol L-treitol
2 pkt – napisanie dwóch poprawnych wzorów. 1 pkt – napisanie jednego poprawnego wzoru. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
(0–1) Poniżej przedstawiono wzór D-arabinozy w projekcji Fischera. CHO H O H H OH H OH CH2OH Na podstawie analizy wzoru D-arabinozy uzupełnij wszystkie pola schematu tak, aby przedstawiał on wzór 𝜶-D-arabinofuranozy w projekcji Hawortha (wzór taflowy).
CH2OH O H C C H OH H OH C C OH H
1 pkt – poprawne uzupełnienie schematu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
(0–1) Przeprowadzono doświadczenie, do którego użyto odczynnika Tollensa i roztworu pewnego cukru wybranego spośród podanych poniżej. glukoza fruktoza maltoza sacharoza Wynik doświadczenia przedstawiono na zdjęciu.
Oceń prawdziwość zdań. Wybierz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Wynik doświadczenia pokazany na zdjęciu zaobserwowano po dodaniu do odczynnika Tollensa roztworu maltozy. | ||
| 2 | Każdy z wymienionych cukrów wykazuje właściwości redukujące. |
PF
1 pkt – odpowiedź poprawna. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Ogniwo stężeniowe to ogniwo galwaniczne zbudowane z dwóch takich samych półogniw, tyle że różniących się stężeniem składnika biorącego udział w reakcjach elektrochemicznych. Zbudowano ogniwo stężeniowe, w którym półogniwami były blaszki ze srebra o jednakowych masach, zanurzone w roztworach wodnych azotanu(V) srebra(I) o temperaturze 298 K. Stężenie molowe roztworu znajdującego się w zlewce 1. było dziesięciokrotnie mniejsze niż roztworu w zlewce 2.
Oceń prawdziwość zdań. Wybierz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | W opisanym ogniwie anodą było półogniwo zbudowane z blaszki srebrnej, zanurzonej w roztworze AgNO znajdującym się w zlewce 1. 3 | ||
| 2 | Po zakończeniu pracy ogniwa masa blaszki wyjętej ze zlewki 2. była większa od masy blaszki ze zlewki 1. |
rozwiązań zadań 22,05 – (0,0525 · 249,71) = 8,94 (g) W tej porcji soli uwodnionej znajdowało się (0,0525 · 134,45) = 7,06 (g) soli bezwodnej (CuCl2). W porcji, w której znajdowało się 0,0525 mol soli bezwodnej, masa wody była równa (8,95 – 7,06) = 1,88 (g). Liczba moli wody w hydracie: 𝑛wody = 0,104 (mol) 𝑛soli : 𝑛wody = 0,0525 : 0,104 = 1 : 2 Wzór hydratu: CuCI2 · 2H2O Sposób 2. Przyjmuję, że roztwór ma objętość 1 dm3, więc masa soli 𝑚𝑠 = 44,10 (g). Z równania Nernsta stężenie jonów miedzi: 0,059 0,322 = 0,342 + ∙ log cCu2+ ⇒ cCu2+ = 0,210 (mol · dm–3) 2 Liczby moli soli wynoszą: 𝑛CuSO4 = 0,105 (mol) i 𝑛CuCl2 = 0,105 (mol) Masa hydratu CuSO4: 0,1050 · 249,71 = 26,22 (g) Masa hydratu CuCl2: 44,10 −26,22 = 17,88 (g) Masa molowa hydratu CuCl2 𝑀= 17,880 ∶0,1050 = 170,29 (g ∙mol−1) Masa molowa bezwodnego CuCl2 MCuCl2 = 134,45 (g ∙mol−1), stąd masa wody w molu hydratu: 𝑚H2O = 35,84 (g) Liczba moli wody w hydracie: 35,84 ∶18,02 ≈ 2 mol Wzór hydratu: CuCl2 · 2H2O Sposób 3. 𝐸A = 𝐸Ao = −0,762 V 𝐸o = 0,342 V SEM = EK − EA = 1,084 V 𝐸K = 0,322 V o o 0,059 0,059 𝐸K − 𝐸A = 𝐸K − 𝐸A + · log 𝑐Cu2+ − · log 𝑐Zn2+ 2 2 0,059 0,059 1,084 = [0,342 − (−0,762)] + · log 𝑐Cu2+ − · log 1 2 2 0,059 1,084 = 1,104 + · log 𝑐Cu2+ 2 log 𝑐Cu2+ = −0,6779 to 𝑐Cu2+ = 0,210 (mol · dm–3) 𝑛 = 0,210 · 0,5 = 0,105 (mol) 1 𝑛 = 0,0525 (mol) 2 MCuCl2 ∙ 𝑥H2O = 134,45 + 18,02 · 𝑥 (g ∙mol−1) MCuSO4 ∙ 5H2O = 249,71 (g ∙mol−1) 𝑥 – liczba moli wody przypadającej na 1 mol chlorku miedzi(II) w hydracie 22,05 = 0,0525 (249,71 + 134,45 + 18,02 · 𝑥 ) więc 𝑥 = 2 ⇒ CuCl2 ˑ 2H2O Uwaga 1.: Zastosowanie w obliczeniach wartości masy molowej MH2O = 18,00 g ∙mol−1 nie skutkuje utratą 1 punktu. Uwaga 2.: Jeśli w obliczeniach zdający zastosował błędną wartość masy molowej, to za
PP
1 pkt – odpowiedź poprawna. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Napisz równanie reakcji węglowodoru A z wodorem oraz wzór węglowodoru B. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone związków organicznych.
Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) produktu dehydratacji.
Ze względu na obecność pierścienia aromatycznego w cząsteczce benzokainy może ona ulegać reakcji z bromem.
Dokończ zdanie. Wybierz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1., 2. albo 3. Przemiana prowadzona w obecności FeBr3, w której substratami są benzokaina i brom, jest reakcją