Matura CKE maj, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
Ładowanie…
Utlenianie alkenów w zakwaszonym wodnym roztworze KMnO4 przebiega w podwyższonej temperaturze zgodnie ze schematem: R1 CH CH R2 R1COOH + R2COOH R1 C CH R3 R1COR2 + R3COOH R2
Jednym z produktów utleniania związku X, Y albo Q jest keton.
Napisz nazwę systematyczną alkenu, którego jednym z produktów utleniania jest keton, i narysuj wzór półstrukturalny (grupowy) tego ketonu.
W reakcji utleniania węglowodoru X powstają dwa związki organiczne różniące się wartością stałej dysocjacji 𝐾a.
Wybierz związek, który ma wyższą wartość stałej dysocjacji 𝑲𝐚, i napisz wzór półstrukturalny (grupowy) organicznego produktu reakcji tego związku z wodorotlenkiem potasu.
Nazwa systematyczna alkenu: Wzór ketonu: O 2-metylobut-2-en ALBO H3C–CO–CH3 H3C C CH3
1 pkt – napisanie poprawnej nazwy alkenu i narysowanie poprawnego wzoru ketonu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
1 pkt – poprawne napisanie wzoru organicznego produktu reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań Przykładowe rozwiązania + – CH3COOK ALBO CH3COO –K ALBO KCH3COO ALBO K+CH3COO – ALBO CH3COO
Matura CKE maj, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–1) Podczas spalania PVC powstają tlenek węgla(IV), para wodna i bezbarwny gaz o ostrym zapachu, którego cząsteczki są zbudowane z dwóch atomów. Stosunek molowy produktów spalania jest równy 𝑛CO2 ∶ 𝑛H2O ∶ 𝑛X = 2 : 1 : 1.
Uzupełnij poniższy schemat, tak aby otrzymać równanie reakcji spalania, w której uczestniczy fragment PVC zbudowany z czterech merów. CH2 CHCl + …… O2 → ……………………………………………………………….. 4
CH2 CHCl + 10O2 → 8CO2 + 4H2O + 4HCl 4
1 pkt – poprawne uzupełnienie schematu – napisanie poprawnego równania reakcji spalania PVC. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Matura CKE maj, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
Przygotowano próbki czterech kwasów: • CH3COOH • CH2ClCOOH • CHCl2COOH • CCl3COOH Wszystkie roztwory miały jednakową objętość. Stężenie molowe każdego kwasu było równe 1 mol ∙ dm–3. Do roztworów tych kwasów, znajdujących się w probówkach w przypadkowej kolejności, dodano po pięć kropli roztworu fioletu metylowego, który jest wskaźnikiem pH. Wyniki doświadczenia przedstawiono na zdjęciach. Fragment skali barw dla fioletu metylowego w roztworach o różnym pH przedstawia poniższy rysunek. Wartości p𝐾a dla kwasów użytych w doświadczeniu, podane w przypadkowej kolejności, wynoszą: 2,87; 4,76; 0,66; 1,35.
Na podstawie informacji wstępnej wybierz probówkę, w której znajduje się roztwór najmocniejszego kwasu, i dokończ zdania. Roztwór najmocniejszego kwasu znajduje się w probówce oznaczonej literą ……… . wzór półstrukturalny (grupowy)
Wyjaśnij, dlaczego wybrany kwas wykazuje największą moc. W wyjaśnieniu odwołaj się do budowy cząsteczek tego związku.
Uzupełnij tabelę. Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) najsłabszego kwasu użytego w tym doświadczeniu oraz wartość p𝑲𝐚 tego kwasu.
| Wzór kwasu | Wartość p𝐾 a |
|---|
Roztwór najmocniejszego kwasu znajduje się w probówce oznaczonej literą B. Wzór tego kwasu to: CCl3COOH. Wyjaśnienie: Obecność (trzech) atomów chloru (o dużej elektroujemności) w cząsteczce kwasu w sąsiedztwie grupy karboksylowej ((powoduje wzmocnienie efektu indukcyjnego), najbardziej ułatwia oderwanie kationu wodoru od grupy karboksylowej, dzięki czemu moc kwasu rośnie (albo jest większa od kwasu CH3COOH)).
2 pkt – poprawne wskazanie probówki z roztworem najmocniejszego kwasu i podanie jego wzoru oraz poprawne wyjaśnienie odwołujące się do budowy cząsteczki. 1 pkt – poprawne wskazanie probówki z roztworem najmocniejszego kwasu i podanie jego wzoru oraz błędne wyjaśnienie lub brak wyjaśnienia ALBO 1 pkt – błędne wskazanie probówki z roztworem najmocniejszego kwasu lub brak wskazania i podanie poprawnego wzoru kwasu oraz poprawne wyjaśnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Wzór kwasu Wartość p𝐾a CH3COOH 4,76
1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Matura CKE maj, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–4) Trzy związki organiczne X, Y i Q są izomerami o masie molowej równej 90 g ∙ mol–1. W wyniku spalenia 45 mg jednego z tych związków otrzymano 27 mg wody oraz 36,0 cm3 tlenku węgla(IV) odmierzonego w temperaturze 293 K i pod ciśnieniem 1013 hPa. O cząsteczkach tych związków wiadomo, że: • szkielet każdej z cząsteczek stanowią połączone atomy węgla • cząsteczki związków X i Y są chiralne, a związku Q – achiralne • cząsteczki związków Y i Q mają takie same grupy funkcyjne • odczyn wodnego roztworu związku X jest obojętny, a odczyn wodnego roztworu związku Y – kwasowy. Przeprowadzono następujące doświadczenie: do próbki związku X wprowadzono zawiesinę świeżo strąconego Cu(OH)2, wymieszano (na zimno), a następnie ogrzano. Wyniki tego eksperymentu zilustrowano na poniższych zdjęciach. Na podstawie obliczeń ustal wzór elementarny i rzeczywisty (sumaryczny) opisanych 0–1–2– związków. 3–4 • wzory półstrukturalne (grupowe) związków X i Y • w formie cząsteczkowej równanie reakcji związku Q z wodorotlenkiem sodu. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych. Uniwersalna stała gazowa 𝑹= 𝟖𝟑,𝟏𝟒 𝐡𝐏𝐚∙𝐝𝐦𝟑∙𝐦𝐨𝐥 –𝟏∙𝐊–𝟏. Wzór półstrukturalny związku X Wzór półstrukturalny związku Y
4 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukanym wzorem elementarnym lub rzeczywistym, poprawne wykonanie obliczeń, ustalenie wzoru elementarnego (i rzeczywistego) związków, podanie poprawnych wzorów półstrukturalnych (grupowych) związków X i Y oraz poprawne napisanie równania reakcji związku Q z wodorotlenkiem sodu. 3 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukanym wzorem elementarnym lub rzeczywistym, poprawne wykonanie obliczeń ale: • brak wzoru elementarnego związków i podanie poprawnych wzorów półstrukturalnych (grupowych) związków X i Y oraz poprawne napisanie równania reakcji związku Q z wodorotlenkiem sodu ALBO • błąd w zapisie wzoru elementarnego przy poprawnym wzorze rzeczywistym i podanie poprawnych wzorów półstrukturalnych (grupowych) związków X i Y oraz poprawne napisanie równania reakcji związku Q z wodorotlenkiem sodu ALBO • ustalenie wzoru elementarnego (i rzeczywistego) związków, podanie błędnego wzoru półstrukturalnego (grupowego) związków X lub Y albo brak jednego wzoru lub obu wzorów oraz poprawne napisanie równania reakcji związku Q z wodorotlenkiem sodu ALBO • ustalenie wzoru elementarnego (i rzeczywistego) związków, podanie poprawnych wzorów półstrukturalnych (grupowych) związków X i Y, błędne napisanie równania reakcji związku Q z wodorotlenkiem sodu albo brak równania rekcji 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukanym wzorem elementarnym lub rzeczywistym, poprawne wykonanie obliczeń i: • tylko poprawne zapisanie wzoru elementarnego i rzeczywistego związków ALBO • brak wzoru elementarnego lub błąd w zapisie wzoru elementarnego oraz poprawne zapisanie wzoru półstrukturalnego związków X i Y i błędne napisanie równania reakcji lub brak równania reakcji ALBO • brak wzoru elementarnego lub błąd w zapisie wzoru elementarnego i poprawne ustalenie wzoru rzeczywistego, zapisanie błędnego wzoru półstrukturalnego (grupowego) związków X lub Y albo brak jednego wzoru lub obu wzorów oraz poprawne napisanie równania reakcji związku Q z wodorotlenkiem sodu. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukanym wzorem elementarnym lub rzeczywistym, ale: • popełnienie błędu rachunkowego w obliczeniach ALBO • poprawne wykonanie obliczeń i zapisanie tylko poprawnego wzoru elementarnego albo rzeczywistego związków. 0 pkt – rozwiązanie błędne albo brak rozwiązania.
rozwiązań zadań Uwaga 1.: Zastosowanie niepoprawnej metody lub brak rozwiązania części rachunkowej zadania powoduje przyznanie 0 punktów. Uwaga 2.: Za rozwiązanie, w którym zdający zastosował poprawną metodę, ale popełnia co najmniej jeden błąd rachunkowy, należy przyznać 1 pkt. Przykładowe rozwiązania Część obliczeniowa: Sposób 1. R∙T 83,14 ∙ 293 Vm = = = 24,05 dm3∙mol–1 p 1013 VCO2 36 ∙ 10–3 nC = nCO2 = = = 0,0015 mola ⇒ mC = nC∙MC = 0,0015 ∙ 12 = 18 mg Vn 24,05 mH2O 27 ∙ 10–3 nH = 2 ∙ nH2O =2∙ = 2 ∙ = 0,003 mol ⇒ mH = nH∙MH = 0,003 ∙ 1 = 3 mg MH2O 18 mO 24 mO = 45 –18 – 3 = 24 mg ⇒ nO = = = 0,0015 mol MO 16 nC : nH : nO = 1 : 2 : 1 ⇒ wzór empiryczny: CH2O ⇒ Mempiryczny= 30 g ∙ mol–1 Mzw. 90 x= = = 3 ⇒ wzór sumaryczny związków X, Y i Q: C3H6O3 Mempiryczny 30 Sposób 2. CxHyOz 𝑉𝑝 36,0 ∙ 1013 𝑉𝑛 ∙ 1013 𝑇= 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡. 293 = 273 ⇒ 𝑉𝑛= 33,5 𝑐𝑚3 𝑉𝑛 𝑛𝐶𝑂2 = 22400 = 0,0015 (mol) ⇒ 𝑛𝐶𝑂2 = 𝑛𝐶 45 mg 0,0015 mol C 90 ∙103mg x x= 3 27∙10−3 𝑛𝐻= 2 ∙ = 0,0030 (mol) 18 45 mg 0,0030 mol H 90 ∙103mg y y = 6 90 = x · 12 + y · 1+z · 16 90 36 6 = 48 = 16 z ⇒ z = 3 𝐂𝟑𝐇𝟔𝐎𝟑 – wzór rzeczywisty (sumaryczny) ⇒ CH2O – wzór empiryczny Wzór półstrukturalny związku X Wzór półstrukturalny związku Y Równanie reakcji związku Q z wodorotlenkiem sodu:
Matura CKE maj, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
Wpisz do schematu wzory odpowiednich drobin, tak aby powstało równanie reakcji 3. w formie jonowej skróconej. Zastosuj definicję kwasu i zasady Brønsteda. + → + H2O kwas 1 zasada 2 zasada 1 kwas 2
CH3 CH3 + NH3 NH2 + → + OH– H2O kwas 1 zasada 2 zasada 1 kwas 2
1 pkt – poprawne uzupełnienie schematu – napisanie we właściwej formie równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Matura CKE maj, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–2) Probówka I Probówka II Probówka III fenyloalanina fenyloalanina fenyloalanina 0,33 mol · dm–3 HCl 0,33 · 10−5 mol · dm–3 HCl 0,33 mol · dm–3 KOH
Uzupełnij poniższe schematy, tak aby powstały wzory półstrukturalne (grupowe) fenyloalaniny w postaci, w której ten aminokwas będzie występował w dominującej formie w roztworze w każdej probówce. Probówka I Probówka II Probówka III CH CH 2 CH CH 2 CH CH 2
Probówka I Probówka II Probówka III H3N+H2N HC CH3COOH H3N+H2N HC CH3COO H2NH2N HC CH3COO CH2 CH2 CH2
2 pkt – poprawne uzupełnienie schematów – narysowanie wzorów półstrukturalnych trzech jonów fenyloalaniny. 1 pkt – poprawne uzupełnienie schematów – narysowanie wzorów półstrukturalnych dwóch jonów fenyloalaniny. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Test diagnostyczny CKE grudzień, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
Atomy pierwiastków chemicznych mogą występować w różnych stanach energetycznych. Stan o najniższej energii nazywa się stanem podstawowym, a stany o wyższych energiach to stany wzbudzone. Atom X w stanie podstawowym ma elektrony rozmieszczone na trzech powłokach. Poza tym wiadomo, że dwie podpowłoki należące do zewnętrznej powłoki nie mają pustych orbitali, a jedna z nich zawiera dwa niesparowane elektrony.
W pewnych warunkach atom X w stanie podstawowym pochłonął energię. Nastąpiła zmiana stanu energetycznego tylko jednego elektronu, co spowodowało wzrost liczby niesparowanych elektronów w tym atomie. Przed wzbudzeniem stan tego elektronu był opisywany wartościami liczb kwantowych 𝑛= 3, 𝑙= 1, a po wzbudzeniu zmieniła się tylko wartość liczby pobocznej (orbitalnej).
Uzupełnij poniższy schemat, tak aby przedstawiał on klatkowy zapis konfiguracji elektronowej atomu X w opisanym stanie wzbudzonym. ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ 1s 2s 2p 3s 3p 3d
Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz symbol pierwiastka X, numer okresu i numer grupy w układzie okresowym oraz symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należy pierwiastek X. Symbol pierwiastka Numer okresu Numer grupy Symbol bloku
1 pkt – poprawne napisanie w formie graficznej konfiguracji elektronowej atomu siarki w stanie wzbudzonym. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązanie ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ 1s 2s 2p 3s 3p 3d Uwaga: Elektrony niesparowane muszą mieć zgodny spin. Elektron zajmujący podpowłokę 3d może przyjąć dowolną (spośród dozwolonych) wartość magnetycznej liczby kwantowej (𝑚 = –2, –1, 0, 1, 2).
Symbol pierwiastka Numer okresu Numer grupy Symbol bloku S 3 16 p
rozwiązań zadań
2 pkt – poprawne napisanie symbolu pierwiastka, numeru okresu, numeru grupy oraz symbolu bloku konfiguracyjnego. 1 pkt – poprawne napisanie symbolu pierwiastka oraz numeru okresu i numeru grupy ALBO 1 pkt – poprawne napisanie symbolu pierwiastka oraz numeru okresu i symbolu bloku ALBO 1 pkt – poprawne napisanie symbolu pierwiastka oraz numeru grupy i symbolu bloku. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Test diagnostyczny CKE grudzień, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–1) Na poniższym rysunku przedstawiono kontury dwóch orbitali atomowych A i B należących do tej samej podpowłoki elektronowej.
Uzupełnij zdania dotyczące przedstawionych na rysunku orbitali atomowych A i B. Najmniejsza wartość głównej liczby kwantowej 𝑛, która może opisywać każdy z przedstawionych orbitali, wynosi …………………. . Orbital A i orbital B różnią się wartością ………………………………. liczby kwantowej oznaczonej symbolem …………………… .
Najmniejsza wartość głównej liczby kwantowej 𝑛, która może opisywać każdy z przedstawionych orbitali, wynosi (𝒏 =)𝟐. Orbital A i orbital B różnią się wartością magnetycznej liczby kwantowej oznaczonej symbolem 𝒎.
1 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch zdań. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Test diagnostyczny CKE grudzień, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–2) Atomy tlenu i atomy fluoru tworzą aniony o konfiguracji tego samego gazu szlachetnego. W tabeli przedstawiono modele atomu tlenu i atomu fluoru oraz ich prostych jonów. Dana barwa modelu odnosi się do konkretnego pierwiastka.
| Promień drobiny, pm | 64 | 66 | 133 | 140 |
|---|---|---|---|---|
| Symbol lub wzór |
Promień drobiny, pm Wzór lub symbol F O F– O2–
2 pkt – poprawne uzupełnienie wszystkich pól w tabeli odpowiednim symbolem atomu lub wzorem jonu. 1 pkt – poprawne uzupełnienie trzech pól tabeli odpowiednim symbolem atomu lub wzorem jonu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Test diagnostyczny CKE grudzień, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
Chlorek fosforu(V) o wzorze PCl5 ulega rozkładowi zgodnie z równaniem: PCl5 (g) ⇄ PCl3 (g) + Cl2 (g) Δ𝐻 > 0
Do cylindrycznego reaktora z ruchomym tłokiem wprowadzono 25,0 g stałego chlorku fosforu(V) i wypompowano całe powietrze. Zawartość reaktora ogrzano do temperatury 260 °C, co początkowo spowodowało sublimację całego chlorku fosforu(V), a w dalszej kolejności jego rozkład termiczny. W układzie utrzymywano stałe ciśnienie równe 1013 hPa, natomiast zmianie ulegała objętość mieszaniny gazów w reaktorze. W chwili 𝑡 w układzie ustaliła się równowaga. Gęstość równowagowej mieszaniny gazów w reaktorze wynosiła 𝑑= 2,63 g ∙dm−3.
Na poniższym wykresie przedstawiono zmianę stężenia molowego chlorku fosforu(V) PCl5 w trakcie – opisanej w informacji wstępnej – reakcji prowadzonej w temperaturze 260 °C. Tę reakcję przeprowadzono ponownie w tym samym reaktorze. Zmieniono jedynie temperaturę, w której znajdował się układ – wynosiła ona 400 °C. Poniżej zestawiono wykresy przedstawiające zależność stężenia PCl5 od czasu. Osie na wszystkich wykresach są wyskalowane tak samo.
Rozstrzygnij, na którym z poniższych wykresów (1.–4.) niebieska linia przedstawia zmianę stężenia molowego chlorku fosforu(V) PCl5 w trakcie reakcji prowadzonej w wyższej temperaturze. Odpowiedź uzasadnij – zapisz dwa różne argumenty.
4 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukaną liczbą moli gazów, poprawne wykonanie obliczeń, ustalenie objętości reaktora i sumarycznej liczby moli gazów, poprawne obliczenie równowagowych stężeń reagentów oraz poprawne obliczenie wartości stałej równowagi reakcji. 3 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukaną liczbą moli gazów, poprawne wykonanie obliczeń, ustalenie objętości reaktora i sumarycznej liczby moli gazów oraz poprawne obliczenie równowagowych stężeń reagentów ALBO 4 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukaną liczbą moli gazów, wykonanie obliczeń, ustalenie objętości reaktora i sumarycznej liczby moli gazów, poprawne obliczenie równowagowych stężeń reagentów oraz obliczenie wartości stałej równowagi reakcji, ale popełnienie błędu rachunkowego ALBO 4 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukaną liczbą moli gazów, poprawne wykonanie obliczeń, ustalenie objętości reaktora i sumarycznej liczby moli gazów, poprawne obliczenie równowagowych stężeń reagentów ale błędne obliczenie wartości stałej równowagi reakcji. 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukaną liczbą moli gazów, poprawne wykonanie obliczeń, ustalenie objętości reaktora i sumarycznej liczby moli gazów ALBO 3 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukaną liczbą moli gazów, wykonanie obliczeń, ustalenie objętości reaktora i sumarycznej liczby moli gazów oraz obliczenie równowagowych stężeń reagentów, ale popełnienie błędu rachunkowego ALBO 4 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukaną liczbą moli gazów, poprawne wykonanie obliczeń, ustalenie objętości reaktora i sumarycznej liczby moli gazów oraz błędne obliczenie równowagowych stężeń reagentów. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukaną wartością objętości, poprawne wykonanie obliczeń, ustalenie objętości reaktora ALBO 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukaną liczbą moli gazów, wykonanie obliczeń, ustalenie objętości reaktora i sumarycznej liczby moli gazów, ale popełnienie błędu rachunkowego ALBO 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukaną liczbą moli gazów, poprawne wykonanie obliczeń i ustalenie objętości reaktora ale błędne wyznaczenie sumarycznej liczby moli gazów. 0 pkt – rozwiązanie niespełniające powyższych kryteriów albo brak rozwiązania. Przykładowe rozwiązanie Obliczenie objętości reaktora (mieszaniny reakcyjnej) w stanie równowagi: 𝑚 25,0 g 𝑉reaktor = = = 9,51 dm3 𝑑 2,63 g · dm‒3 Obliczenie, korzystając z równania Clapeyrona, sumarycznej liczby moli gazów w układzie w stanie równowagi: 𝑝∙𝑉 1013 hPa ∙ 9,51 dm3 𝑛k = 𝑅∙𝑇= hPa ∙ dm3 = 0,217 mol 83,14 ∙ (273 + 260) K mol ∙ K Obliczenie równowagowych ilości/stężeń reagentów: PCl5 (g) ⇄ PCl3 (g) Cl2 (g) 𝑛0 0,12 0 0 ∆𝑛 – 𝑥 + 𝑥 + 𝑥 𝑛k 0,12 – 𝑥 𝑥 𝑥 𝑛k = 0,12 – 𝑥 + 𝑥 + 𝑥 = 0,12 + 𝑥 = 0,217 mol stąd 𝑥 = 0,097 mol Obliczenie wartości stałej równowagi reakcji: (0,097 ) ∙ (0,097 ) [PCl3] ∙ [Cl2] 9,51 9,51 𝐾 = = = 0,043 (𝐦𝐨𝐥 ∙ 𝐝𝐦–𝟑) [PCl5] (0,12 – 0,097 ) 9,51
rozwiązań zadań
Rozstrzygnięcie: wykres 2. Argumenty: 1. W wyższej temperaturze reakcje chemiczne (w obu kierunkach) przebiegają szybciej, więc stan równowagi ustali się szybciej (przed czasem 𝑡). 2. Reakcja rozkładu PCl5 jest procesem endotermicznym, więc w wyższej temperaturze jej wydajność będzie wyższa – przereaguje więcej PCl5 i jego stężenie równowagowe będzie niższe niż w przypadku reakcji prowadzonej w 260 °C.
2 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i napisanie dwóch poprawnych argumentów. 1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawny jeden argument. 0 pkt – rozwiązanie niespełniające powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.