Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Ładowanie…
Borowodorek sodu o wzorze NaBH4 jest odczynnikiem stosowanym w chemii organicznej. Ten związek selektywnie i z dużą wydajnością redukuje grupy karbonylowe w aldehydach i w ketonach do grup hydroksylowych, natomiast nie redukuje grup karboksylowych ani estrowych. Schemat redukcji grupy karbonylowej przedstawiono poniżej. OH O NaBH4 R C R CH R1 R1
Uzupełnij schemat reakcji otrzymywania 2,2-dimetylopropan-1-olu opisaną metodą. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych. NaBH4 →
Przeprowadzono dwie reakcje: propan-2-onu oraz butan-2-onu z borowodorkiem sodu. W jednej z tych reakcji otrzymano mieszaninę enancjomerów.
Rozstrzygnij, w której reakcji – z propan-2-onem czy z butan-2-onem – otrzymano mieszaninę enancjomerów. Odpowiedź uzasadnij.
Wzory szkieletowe związków organicznych odzwierciedlają kształt cząsteczek. W tych wzorach pomija się symbole atomów węgla i połączonych z nimi atomów wodoru, a szkielet węglowy rysuje się jako linię łamaną oraz zaznacza – występujące w cząsteczce – wiązania wielokrotne. Zapisuje się symbole podstawników innych niż wodór oraz wzory grup funkcyjnych. Borowodorek sodu stosuje się w przemyśle farmaceutycznym do syntezy feksofenadyny – leku przeciwhistaminowego. Na schemacie przedstawiono za pomocą wzorów szkieletowych końcowy etap syntezy tego związku.
CH3 CH3 O H3C C C NaBH4→ H3C C CH2 OH H CH3 CH3
1 pkt – poprawne uzupełnienie schematu (napisanie wzorów półstrukturalnych aldehydu i alkoholu). 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozstrzygnięcie: z butan-2-onem
1 pkt – poprawne napisanie rozstrzygnięcia i poprawne napisanie uzasadnienia. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania
rozwiązań zadań
: • (Tylko) W reakcji z butan-2-onem otrzymano alkohol, który ma asymetryczny atom węgla (centrum stereogeniczne). ALBO • (Tylko) W reakcji z tym ketonem otrzymano alkohol, w którym atom węgla o hybrydyzacji sp3 ma cztery różne podstawniki. ALBO • W reakcji z propan-2-onem otrzymany alkohol nie będzie miał asymetrycznego atomu węgla (centrum stereogenicznego). Uwaga 1.: Odpowiedź zdającego odnosząca się wyłącznie do budowy cząsteczki ketonu jest niewystarczająca. Uwaga 2.: Odpowiedź, w której zdający wskaże, że produkt reakcji butan-2-onu jest związkiem czynnym optycznie albo że cząsteczki tego produktu są chiralne, jest niewystarczająca.
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Oktopamina jest hormonem występującym w organizmach bezkręgowców. Jej wzór przedstawiono poniżej. NH2
Oceń prawdziwość zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Grupy –OH w cząsteczce oktopaminy różnią się zdolnością odłączania protonu. | ||
| 2 | Oktopamina może być utleniona do ketonu. |
We wzorze cząsteczki oktopaminy literami A–C zaznaczono wybrane fragmenty jej struktury. W temperaturze 25 ᵒC przeprowadzono doświadczenie. Do dwóch probówek zawierających oktopaminę wprowadzono: do jednej rozcieńczony kwas solny, a do drugiej wodny roztwór chlorku żelaza(III).
Uzupełnij zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. Rozcieńczony kwas solny uległ reakcji z fragmentem struktury oktopaminy oznaczonym literą (A / B / C). Fragment struktury oktopaminy oznaczony literą A (uległ / nie uległ) reakcji z chlorkiem żelaza(III).
Próbkę oktopaminy wprowadzono do zakwaszonego roztworu azotanu(III) potasu. W wyniku reakcji wydzielił się bezbarwny, niepalny gaz o masie molowej równej 28 g ∙mol–1. Otrzymany w warunkach doświadczenia organiczny produkt X opisanej reakcji – wprowadzony do probówki zawierającej świeżo strącony osad wodorotlenku miedzi(II) i nadmiar zasady – spowodował roztworzenie osadu i powstanie klarownego roztworu barwy ciemnoniebieskiej (szafirowej).
Uzupełnij schemat tak, aby powstało w formie jonowej skróconej równanie reakcji, w której otrzymano organiczny produkt X. Napisz wzory brakujących produktów. + HNO2 środowisko kwasowe + …………………. + H3O+ produkt organiczny X gaz
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Grupy –OH w cząsteczce oktopaminy różnią się zdolnością odłączania protonu. | ✓ | ✓ |
| 2 | Oktopamina może być utleniona do ketonu. | ✓ |
Matura CKE maj, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
Niektóre ciężkie jądra ulegają reakcjom rozszczepienia. Takie jądra bombardowane neutronami ulegają podziałowi na dwa lżejsze fragmenty. Tej przemianie towarzyszy emisja dwóch lub trzech neutronów.
W jednej z reakcji rozszczepienia jąder 235 U powstają 92 Kr oraz 141 Ba .
Uzupełnij schemat tak, aby otrzymać równanie opisanej przemiany, która prowadzi do powstania jąder kryptonu i baru.
Uzupełnij zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. Jeżeli po pochłonięciu jednego neutronu przez jądro 235 U następuje jego rozszczepienie, w wyniku którego powstaje jądro 93 Sr i są emitowane 3 neutrony, to równocześnie tworzy się jądro ( 139 I / 140 Xe / 140 Ba ). Wśród jąder biorących udział w tej przemianie większy stosunek liczby neutronów do liczby protonów ma jądro ( 235 U / 93 Sr ).
235 1 1 92 141 U + n 3 nn + Kr + BaBa n n 92 0 0 3636 56
1 pkt – poprawne uzupełnienie schematu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Jeżeli po pochłonięciu jednego neutronu przez jądro 235U następuje jego rozszczepienie, w wyniku którego powstaje jądro 93Sr i są emitowane 3 neutrony, to równocześnie tworzy się jądro ( 139I / 𝟏𝟒𝟎Xe / 140Ba). Wśród jąder biorących udział w tej przemianie większy stosunek liczby neutronów do liczby protonów ma jądro ( 𝟐𝟑𝟓U / 93Sr ).
1 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch zdań. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Matura CKE maj, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
W odpowiednich warunkach fluorowce mogą ze sobą reagować i tworzyć tzw. związki międzyhalogenowe o wzorze ogólnym AX𝑦, w którym 𝑦 przyjmuje wartość 1, 3, 5 lub 7. W tym wzorze A oznacza pierwiastek o mniejszej elektroujemności, a X – pierwiastek o większej elektroujemności. Przykładem związku międzyhalogenowego jest trichlorek jodu o wzorze ICl3.
Trichlorek jodu został po raz pierwszy otrzymany w reakcji, której schemat przedstawiono poniżej. – – IO3 + I2 + H+ + Cl → ICl3 + H2O
Napisz w formie jonowej, z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równanie reakcji redukcji zachodzącej podczas tej przemiany. Uwzględnij środowisko reakcji. Uzupełnij współczynniki stechiometryczne w poniższym schemacie. – – ….. IO3 + ….. I2 + ….. H+ + ….. Cl → ….. ICl3 + ….. H2O
Równanie reakcji redukcji: IO3– + 3Cl– + 6H+ + 2e– → ICl3 + 3H2O 3IO3– + (1)I2 + 18H+ + 15Cl– → 5ICl3 + 9H2O
2 pkt – poprawne napisanie w formie jonowej równania reakcji redukcji oraz poprawne uzupełnienie współczynników w schemacie. 1 pkt – poprawne napisanie w formie jonowej równania reakcji redukcji oraz niepoprawne uzupełnienie współczynników w schemacie albo brak uzupełnienia schematu ALBO 1 pkt – niepoprawne napisanie albo brak równania reakcji redukcji oraz poprawne uzupełnienie współczynników w schemacie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Wzór elektronowy: Cl Cl I Cl Rozstrzygnięcie: nie 𝑳𝐩= (𝟑+ 𝟐) = 𝟓 Uwaga: Geometria cząsteczki nie podlega ocenie.
2 pkt – poprawne narysowanie wzoru elektronowego cząsteczki, poprawne rozstrzygnięcie oraz poprawne napisanie liczby przestrzennej cząsteczki ICl3. 1 pkt – poprawne narysowanie wzoru elektronowego cząsteczki ALBO 2 pkt – poprawne rozstrzygnięcie oraz poprawne napisanie liczby przestrzennej cząsteczki ICl3. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Matura CKE maj, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–1) Uczniowie wykonali dwuetapowe doświadczenie, którego celem było otrzymanie czystego tlenku miedzi(II). W pierwszym etapie strącili wodorotlenek miedzi(II), a w drugim etapie przeprowadzili jego rozkład termiczny w łaźni wodnej. Następnie uzyskaną mieszaninę przesączyli, żeby wyodrębnić stały produkt. Na poniższym schemacie przedstawiono pierwszy etap doświadczenia. Probówka I Ba(OH)2 (aq) CuCl2 (aq)
Rozstrzygnij, w której probówce (I czy II) otrzymano osad tylko tlenku metalu. Odpowiedź uzasadnij.
Rozstrzygnięcie: (W probówce) I
1 pkt – poprawne napisanie rozstrzygnięcia oraz poprawne napisanie uzasadnienia zawierającego porównanie procesów zachodzących w probówkach I i II albo opis przebiegu reakcji zachodzących w probówce II. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania
rozwiązań zadań Uwaga: Stwierdzenie, że „BaCl2 jest rozpuszczalny w wodzie, a BaSO4 jest trudno rozpuszczalny” – bez odwołania się do procesów zachodzących w probówkach – jest niewystarczające.
: • W probówce II (w wyniku reakcji soli z wodorotlenkiem baru) powstanie mieszanina osadów dwóch substancji (Cu(OH)2 i BaSO4). ALBO • W drugim doświadczeniu obok CuO otrzymuje się nierozpuszczalny w wodzie BaSO4. ALBO • W probówce I powstał osad jednej substancji, a w probówce II – osad dwóch substancji. ALBO • W probówce II powstał dodatkowo osad BaSO4.
Matura CKE maj, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
W probówkach oznaczonych numerami I–IV umieszczono oddzielnie, w przypadkowej kolejności, wodne roztwory soli różnych metali. Do probówek wprowadzono roztwór wodorotlenku sodu, w wyniku czego w każdej z nich pojawiła się zawiesina innego wodorotlenku: Cr(OH)3 Ca(OH)2 Cu(OH)2 Al(OH)3
Zawiesiny otrzymane w probówkach I i II posłużyły do przeprowadzenia doświadczenia zgodnie ze schematem.
Uzupełnij tabelę. Spośród wodorotlenków wymienionych w informacji wstępnej wybierz te, których zawiesiny znajdowały się na początku doświadczenia w probówkach I i II. Napisz wzory tych związków.
| Wzór wodorotlenku w probówce I | Wzór wodorotlenku w probówce II |
|---|---|
Wzór wodorotlenku w probówce I Wzór wodorotlenku w probówce II Ca(OH)2 Al(OH)3 Uwaga: Za zastosowanie do uzupełnienia tabeli poprawnych nazw wodorotlenków zdający otrzymuje 1 pkt.
1 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch pól tabeli. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎) Reakcja 1.: Cu(OH)2 → CuO + H2O Reakcja 2.: Cr(OH)3 + OH– → [Cr(OH)4] – Uwaga: Dopuszcza się zapis równania reakcji 2. w postaci Cr(OH)3 + 3OH – →[Cr(OH)6] 3 –.
2 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie dwóch równań reakcji. 1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie jednego równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Matura CKE maj, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
W zamkniętym reaktorze zachodzi reakcja opisana równaniem: X2 (g) + 2Y2 (g) → 2XY2 (g) Zależność szybkości tej reakcji od stężenia opisuje poniższe równanie kinetyczne. 𝑣 = 𝑘∙𝑐X2 𝒂∙𝑐Y2 𝒃 Aby wyznaczyć wykładniki 𝑎 i 𝑏 w równaniu kinetycznym, przeprowadzono serię pomiarów: w temperaturze 𝑇 mierzono zależność szybkości reakcji od stężenia jednego z substratów przy stałym stężeniu drugiego. Na podstawie wyników pomiarów sporządzono poniższe wykresy zależności szybkości reakcji od: • stężenia substratu X2 przy stałym stężeniu 𝑐Y2 = 1 mol ∙ dm–3 (linia czerwona) • stężenia substratu Y2 przy stałym stężeniu 𝑐X2 = 1 mol ∙ dm–3 (linia zielona).
Oceń prawdziwość zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Zmniejszenie objętości reaktora w warunkach izotermicznych, przy niezmienionej początkowej liczbie moli substratów, skutkuje wzrostem szybkości opisanej reakcji. | ||
| 2 | Wzrost temperatury w reaktorze w warunkach izobarycznych, przy niezmienionej początkowej liczbie moli substratów, skutkuje spadkiem szybkości opisanej reakcji. |
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Zmniejszenie objętości reaktora w warunkach izotermicznych, przy niezmienionej początkowej liczbie moli substratów, skutkuje wzrostem szybkości opisanej reakcji. | ✓ | ✓ |
| 2 | Wzrost temperatury w reaktorze w warunkach izobarycznych, przy niezmienionej początkowej liczbie moli substratów, skutkuje spadkiem szybkości opisanej reakcji. | ✓ |
Matura CKE maj, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–3) Próbkę chlorku amonu o masie 0,10 g rozpuszczono w wodzie i otrzymano 100 cm3 roztworu. W powstałym roztworze kationy amonowe w pewnym stopniu ulegają przemianie zgodnie z poniższym równaniem. NH4 + + H2O ⇄ NH3 + H3O+ Niewielką objętość przygotowanego roztworu umieszczono w probówce, do której dodano kilka kropel błękitu bromotymolowego.
Oblicz pH otrzymanego roztworu. Wynik podaj w zaokrągleniu do jednego miejsca po przecinku. Następnie wybierz zdjęcie, na którym przedstawiono wygląd zawartości 0–1– probówki po dodaniu do niej wskaźnika, i zaznacz literę A, B albo C. 2–3
otrzymuje 1 pkt.
3 pkt – zastosowanie poprawnej metody, odczytanie z tablic odpowiedniej wartości stałej 𝐾, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wartości liczbowej wyniku w zaokrągleniu do jednego miejsca po przecinku i poprawny wybór zdjęcia. 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, odczytanie z tablic odpowiedniej wartości stałej 𝐾, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wartości liczbowej wyniku w zaokrągleniu do jednego miejsca po przecinku i błędny wybór zdjęcia albo brak wyboru ALBO 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, odczytanie z tablic odpowiedniej wartości stałej 𝐾, ale popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego i poprawny wybór zdjęcia ALBO 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, odczytanie z tablic odpowiedniej wartości stałej 𝐾, poprawne wykonanie obliczeń prowadzących do obliczenia wartości stężenia jonów H+ i poprawny wybór zdjęcia. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, odczytanie z tablic odpowiedniej wartości stałej 𝐾, ale popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego i błędny wybór zdjęcia albo brak wyboru ALBO 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, odczytanie z tablic odpowiedniej wartości stałej 𝐾, poprawne wykonanie obliczeń prowadzących do obliczenia wartości stężenia jonów H+ i błędny wybór albo brak wyboru zdjęcia. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania. Przykładowe rozwiązania Sposób 1. 1 ∙ 10−14 + = = 5,62 ∙10−10KNH3= 1,78 ∙10−5 KNH4 1,78 ∙ 10−5 1 mol NH4Cl 53,5 g 𝑛 mol 0,10 g 𝑛 = 0,00187 mol NH4Cl 0,00187 + = = 0,0187 ≈ 0,02 (mol ∙ dm–3)cNH4 0,10 [NH3] ∙ [H3O+] 𝑥2 + = =KNH4 0,02 – 𝑥 [NH4+] 𝑥 = [H3O+] = 3,35 · 10–6 (mol ∙ dm–3) pH = 5,5 Zdjęcie: B
rozwiązań zadań Sposób 2. + = 5,62 ∙10−10 + = 14 – pKNH3 = 9,25 𝐾NH4p𝐾NH4 1 mol NH4Cl 53,5 g 𝑛 mol 0,10 g 𝑛 = 0,00187 mol NH4Cl 0,00187 + = = 0,0187 (mol ∙ dm–3)cNH4 0,10 [NH3] ∙ [H3O+] 𝑥2 + = =𝐾NH4 + cNH4 0,0187 𝑥 = [H3O+] = 3,24 · 10–6 (mol ∙ dm–3) pH = 5,5 Zdjęcie: B Sposób 3. + = 14 – pKNH3 = 9,25p𝐾NH4 1 mol NH4Cl 53,5 g 𝑛 mol 0,10 g 𝑛 = 0,00187 mol NH4Cl 0,00187 + = = 0,0187 ≈ 0,02 (mol ∙ dm–3)cNH4 0,10 1 1 pH = + ⟹ pH = 5,5 + – 2logcNH4 2 pKNH4 Zdjęcie: B Uwaga 1.: W obliczeniach można zastosować uproszczony wzór prowadzący do obliczenia stężenia jonów H+. 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. Uwaga 3.: Jeżeli w efekcie błędów rachunkowych zdający otrzyma wynik pH z przedziału [6,0; 7,0), powinien wybrać zdjęcie A. Za takie rozwiązanie przyznaje się 2 pkt. Uwaga 4.: Jeżeli w efekcie błędów rachunkowych zdający uzyska wynik pH ≥ 7, to za takie
Matura CKE maj, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
W trzech standardowych półogniwach A, B i C ustalają się równowagi opisane poniższymi równaniami. półogniwo A MnO4 – + 8H+ + 5e– ⇄ Mn2+ + 4H2O półogniwo B Br2 + 2e– ⇄ 2Br – półogniwo C Co3+ + e– ⇄ Co2+
Uzupełnij zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. Następnie napisz, z którym półogniwem (B albo C) w warunkach standardowych należy połączyć półogniwo A, aby podczas pracy ogniwa malało pH roztworu w tym półogniwie. Aby podczas pracy ogniwa malało pH roztworu w półogniwie A, stężenie jonów H+ musi się (zwiększać / zmniejszać). Oznacza to, że w tym półogniwie zachodzi proces (redukcji / utleniania), a drugie półogniwo pełni funkcję (anody / katody). Opisany warunek spełnia ogniwo zbudowane z półogniwa A połączonego z półogniwem ………………………… .
Uzupełnij poniższy zapis tak, aby powstał schemat ogniwa galwanicznego zbudowanego z półogniw B oraz C generującego prąd w warunkach standardowych. (–) Pt ………………………… ………………………… Pt (+)
Aby podczas pracy ogniwa malało pH roztworu w półogniwie A, stężenie jonów H+ musi się (zwiększać / zmniejszać). Oznacza to, że w tym półogniwie zachodzi proces (redukcji / utleniania), a drugie półogniwo pełni funkcję (anody / katody). Opisany warunek spełnia ogniwo zbudowane z półogniwa A połączonego z półogniwem C. Uwaga: Każde jednoznaczne wskazanie półogniwa C uznaje się za poprawne.
2 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch zdań oraz poprawny wybór półogniwa. 1 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch zdań, błędny wybór albo brak wyboru półogniwa ALBO – poprawny wybór półogniwa, błędne uzupełnienie zdań. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Pt (+)(–) Pt Br– , Br2 Co3+, Co2+ Pt (+) ALBO (–) Pt Br– Br2 Co3+, Co2+ Uwaga: W zapisie półogniw zdający może zastosować dowolną kolejność Br– , Br2 oraz Co3+, Co2+.
1 pkt – poprawne uzupełnienie schematu ogniwa. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Matura CKE maj, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–1)
Uzupełnij zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. Ilość energii wydzielana podczas całkowitego spalania 1,0 dm3 zimowego LPG jest (mniejsza niż / taka sama jak / większa niż) ilość energii wydzielana podczas całkowitego spalania tej samej objętości letniego LPG. Ilość CO2 emitowanego do atmosfery podczas spalania 1,0 dm3 LPG jest większa w przypadku (letniego / zimowego) LPG.
Ilość energii wydzielana podczas całkowitego spalania 1,0 dm3 zimowego LPG jest (mniejsza niż / taka sama jak / większa niż) ilość energii wydzielana podczas całkowitego spalania tej samej objętości letniego LPG. Ilość CO2 emitowanego do atmosfery podczas spalania 1,0 dm3 LPG jest większa w przypadku (letniego / zimowego) LPG.
1 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch zdań. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
W reakcji otrzymywania feksofenadyny redukcja jednego mola substratu wymaga udziału (dwóch / trzech) moli elektronów. Orbitalom walencyjnym atomu węgla ulegającego redukcji przypisuje się w cząsteczce substratu hybrydyzację (sp / sp2 / sp3), a w cząsteczce produktu – hybrydyzację (sp / sp2 / sp3).
2 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch zdań. 1 pkt – poprawne uzupełnienie jednego zdania. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Grupy –OH w cząsteczce oktopaminy różnią się zdolnością odłączania 1. P protonu. 2. Oktopamina może być utleniona do ketonu. P
1 pkt – poprawna ocena dwóch zdań. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozcieńczony kwas solny uległ reakcji z fragmentem struktury oktopaminy oznaczonym literą (A / B / C). Fragment struktury oktopaminy oznaczony literą A (uległ / nie uległ) reakcji z chlorkiem żelaza(III).
1 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch zdań. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
OH HO CH + HNO2 + CH2 NH3 środowisko kwasowe OH HO CH + N2 + H3O+ gaz CH2 OH produkt organiczny X
1 pkt – poprawne napisanie wzoru produktu organicznego oraz wzoru gazu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Metoda VSEPR pozwala określać kształt cząsteczek zbudowanych z atomów pierwiastków grup 1.–2. oraz 13.–18. W cząsteczce należy wyróżnić atom centralny (np. atom tlenu w cząsteczce H2O) i ustalić liczbę wolnych par elektronowych na jego zewnętrznej powłoce (𝑦). Następnie trzeba zsumować liczbę podstawników związanych z atomem centralnym (𝑥) i liczbę jego wolnych par elektronowych (𝑦). W ten sposób otrzymuje się tzw. liczbę przestrzenną (𝐿p = 𝑥 + 𝑦), która decyduje o kształcie cząsteczki. Ponieważ zarówno wolne, jak i wiążące pary elektronowe wzajemnie się odpychają, wszystkie elementy składające się na liczbę przestrzenną (podstawniki i wolne pary elektronowe) zajmują jak najbardziej odległe od siebie położenia wokół atomu centralnego.
Probówkę III umieszczono na pewien czas w łaźni wodnej. Wygląd zawartości tej probówki po ogrzaniu przedstawiono na zdjęciu A. Do zawiesiny wodorotlenku znajdującego się w probówce IV dodano roztwór wodorotlenku sodu – wygląd zawartości tej probówki przedstawiono na zdjęciu B. • w formie cząsteczkowej – termicznego rozkładu wodorotlenku znajdującego się w probówce III (reakcja 1.) • w formie jonowej skróconej – roztwarzania wodorotlenku znajdującego się w probówce IV (reakcja 2.). Reakcja 1.: ……………………………………………………………………………………………... Reakcja 2.: ……………………………………………………………………………………………...
W reaktorze o pojemności 4,0 dm3 umieszczono stechiometryczną mieszaninę, zawierającą łącznie 12,0 mol gazów X2 i Y2, i zainicjowano reakcję syntezy gazu XY2. W układzie utrzymywano temperaturę 𝑇. Na podstawie analizy wykresów ustal i napisz wartości wykładników 𝒂 i 𝒃. Następnie
oblicz wartość stałej szybkości reakcji 𝒌 oraz oblicz szybkość tej reakcji w temperaturze 𝑻 w chwili, gdy w reaktorze znajdowało się łącznie 9,0 mol wszystkich gazów. 𝑣 = 𝑘∙𝑐X2 ∙ 𝑐Y2
| ✓ |
Zmniejszenie objętości reaktora w warunkach izotermicznych, przy 1. niezmienionej początkowej liczbie moli substratów, skutkuje P wzrostem szybkości opisanej reakcji. Wzrost temperatury w reaktorze w warunkach izobarycznych, przy 2. niezmienionej początkowej liczbie moli substratów, skutkuje F spadkiem szybkości opisanej reakcji.
1 pkt – poprawna ocena dwóch zdań. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
4 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między wielkościami danymi a szukanym równaniem kinetycznym oraz poprawne: ustalenie i napisanie wartości 𝑎 i 𝑏 w równaniu kinetycznym, obliczenie wartości stałej szybkości reakcji 𝑘, wyznaczenie liczby moli reagentów lub stężeń reagentów w warunkach określonych w zadaniu, obliczenie szybkości reakcji w temperaturze 𝑇, napisanie wyniku z poprawną jednostką. 3 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między wielkościami danymi a szukanym równaniem kinetycznym, poprawne ustalenie i napisanie wartości 𝑎 i 𝑏 w równaniu kinetycznym, obliczenie wartości stałej szybkości reakcji 𝑘, wyznaczenie liczby moli reagentów lub stężeń reagentów w warunkach określonych w zadaniu, obliczenie szybkości reakcji w temperaturze 𝑇, ale: • popełnienie błędów rachunkowych LUB • napisanie błędnej jednostki dla stałej szybkości reakcji 𝑘 LUB • napisanie wyniku końcowego z błędną jednostką albo bez jednostki ALBO 3 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między wielkościami danymi a szukanym równaniem kinetycznym, poprawne ustalenie i napisanie wartości 𝑎 i 𝑏 w równaniu kinetycznym, poprawne obliczenie wartości stałej szybkości reakcji 𝑘, poprawne wyznaczenie liczby moli reagentów lub stężeń reagentów w warunkach określonych w zadaniu, ale: • błędne obliczenie wartości szybkości reakcji w temperaturze 𝑇 albo brak obliczenia wielkości. 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między wielkościami danymi a szukanym równaniem kinetycznym, poprawne ustalenie i napisanie wartości 𝑎 i 𝑏 w równaniu kinetycznym, obliczenie wartości stałej szybkości reakcji 𝑘, wyznaczenie liczby moli reagentów lub stężeń reagentów w warunkach określonych w zadaniu, ale: • popełnienie błędów rachunkowych lub napisanie błędnej jednostki dla stałej szybkości reakcji 𝑘 • błędne obliczenie wartości szybkości reakcji w temperaturze 𝑇 albo brak obliczenia wielkości ALBO 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między wielkościami danymi a szukanym równaniem kinetycznym, poprawne ustalenie i napisanie wartości 𝑎 i 𝑏 w równaniu kinetycznym, poprawne obliczenie wartości stałej szybkości reakcji 𝑘, ale: • błędne wyznaczenie liczby moli reagentów lub stężenia reagentów albo brak wyznaczenia wielkości • błędne obliczenie wartości szybkości reakcji w temperaturze 𝑇 albo brak obliczenia wielkości ALBO 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między wielkościami danymi a szukanym równaniem kinetycznym, poprawne ustalenie i napisanie
rozwiązań zadań wartości 𝑎 i 𝑏 w równaniu kinetycznym, poprawne wyznaczenie liczby moli reagentów lub stężeń reagentów w warunkach określonych w zadaniu, ale: • błędne obliczenie wartości stałej szybkości reakcji 𝑘 albo brak obliczenia wielkości 2 • błędne obliczenie wartości szybkości reakcji w temperaturze 𝑇 albo brak obliczenia wielkości. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między wielkościami danymi a szukanym równaniem kinetycznym, poprawne ustalenie i napisanie wartości 𝑎 i 𝑏 w równaniu kinetycznym, obliczenie wartości stałej szybkości reakcji 𝑘 ale: • popełnienie błędów rachunkowych lub napisanie błędnej jednostki dla stałej szybkości reakcji 𝑘 • błędne wyznaczenie liczby moli reagentów lub stężeń reagentów w warunkach określonych w zadaniu albo brak wyznaczenia wielkości • błędne obliczenie wartości szybkości reakcji w temperaturze 𝑇 albo brak obliczenia wielkości ALBO 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między wielkościami danymi a szukanym równaniem kinetycznym, poprawne ustalenie i napisanie wartości 𝑎 i 𝑏 w równaniu kinetycznym, wyznaczenie liczby moli reagentów lub stężeń reagentów w warunkach określonych w zadaniu, ale: • popełnienie błędów rachunkowych • błędne obliczenie wartości stałej szybkości reakcji 𝑘 albo brak obliczenia wielkości 2 • błędne obliczenie wartości szybkości reakcji w temperaturze 𝑇 albo brak obliczenia wielkości ALBO 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między wielkościami danymi a szukanym równaniem kinetycznym, poprawne wyznaczenie liczby moli reagentów lub stężeń reagentów w warunkach określonych w zadaniu oraz błędne wyznaczenie albo brak wyznaczenia: wartości 𝑎 lub 𝑏 w równaniu kinetycznym, wartości stałej szybkości reakcji 𝑘 oraz szybkości reakcji w temperaturze 𝑇. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania. Przykładowe rozwiązanie Równanie kinetyczne: 𝒗 = 𝒌∙𝒄𝐗𝟐∙𝒄𝐘𝟐𝟐 ALBO 𝒗 = 𝒌∙𝒄𝐗𝟐𝟏∙𝒄𝐘𝟐𝟐 1 = 𝑘∙1 ∙12 ⟹ k = 1 (𝐦𝐨𝐥−𝟐∙𝐝𝐦𝟔∙𝐬−𝟏) Początkowe liczby moli reagentów: 𝑛X2 + 𝑛Y2 = 12 mol 𝑛X2 : 𝑛Y2 = 1 : 2 ⟹ 𝑛X2 = 4 mol; 𝑛Y2 = 8 mol Liczba moli początkowa zmiana końcowa X2 4 – 𝑥 4 – 𝑥 = 1 Y2 8 –2𝑥 8 – 2𝑥 = 2 XY2 0 +2𝑥 2𝑥 Łączna liczba moli po reakcji: 4 – 𝑥 + 8 – 2 𝑥 + 2 𝑥 = 9 ⟹ 𝑥 = 3 mol 1 [X2] = 1 mol : 4 dm3 = mol ∙dm−3 4 1 [Y2] = 2 mol : 4 dm3 = mol ∙dm−3 2 1 1 𝑣 = 𝑘[X2]1 ∙[Y2]2 = 1 ∙ (4)1 ∙ ( 2)2 = 0,0625 𝑣= 𝟔, 𝟐𝟓∙𝟏𝟎–𝟐 𝐦𝐨𝐥∙𝐝𝐦−𝟑∙𝐬−𝟏 Uwaga 1.: Obliczenie szybkości reakcji nie podlega ocenie, jeżeli zastosowano błędną metodę do wyznaczenia wartości 𝑘 i/lub wartości stężeń. Uwaga 2.: Podanie poprawnej wartości stałej szybkości reakcji 𝑘 przy braku ustalenia wartości 𝑎 i 𝑏 w równaniu kinetycznym wymaga wyjaśnienia odnoszącego się do informacji, że dla stężeń reagentów równych 1mol∙dm–3stała szybkości reakcji jest równa szybkości tej reakcji (𝑘 = 𝑣).