Naprzemienność zapłodnienia i mejozy występuje u wszystkich eukariontów rozmnażających
się płciowo, jednak cykle życiowe poszczególnych grup taksonomicznych mogą się znacznie
różnić. Poniżej przedstawiono w uproszczony sposób przemianę pokoleń u roślin (A) oraz
metagenezę u zwierząt – krążkopławów (B).
3.1. (0–1)
Uzupełnij schematy A i B – w każdym cyklu życiowym obok właściwej strzałki zaznacz
symbolem „R!” etap, podczas którego zachodzi mejoza.
3.2. (0–1)
Wykaż, że mejoza jest niezbędna do zamknięcia cyklu życiowego eukariontów
rozmnażających się płciowo.
Kolejnymi etapami oddychania tlenowego są: glikoliza, reakcja pomostowa, cykl Krebsa oraz
łańcuch oddechowy.
Reakcję pomostową – oksydacyjną dekarboksylację pirogronianu do acetylo-CoA –
katalizuje kompleks dehydrogenazy pirogronianowej, zawierający trzy enzymy: E1, E2 i E3.
Sumaryczna reakcja katalizowana przez ten kompleks w warunkach tlenowych jest
następująca:
Na schemacie przedstawiono współdziałanie trzech enzymów wchodzących w skład
kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej.
Na podstawie: B. Alberts i in., Podstawy biologii komórki, Warszawa 2016.
1.1. (0–1)
Uzupełnij tabelę – do każdego wymienionego typu reakcji zachodzącej podczas
przekształcania pirogronianu do acetylo-CoA przyporządkuj odpowiednie oznaczenie
enzymu (E1, E2 albo E3), który tę reakcję przeprowadza.
Typ reakcji
Oznaczenie enzymu (E1 / E2 / E3)
transacetylacja
dehydrogenacja
dekarboksylacja
1.2. (0–1)
W której części komórki eukariotycznej znajduje się aktywny kompleks
dehydrogenazy pirogronianowej? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
cytozol
macierz mitochondrialna
zewnętrzna błona mitochondrium
wewnętrzna błona mitochondrium
przestrzeń międzybłonowa w mitochondrium
1.3. (0–1)
Wykaż, że funkcjonowanie kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej jest konieczne
do połączenia szlaku glikolizy z cyklem Krebsa.
1.4. (0–1)
Wykaż, że zmniejszenie aktywności kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej
prowadzi do wzrostu stężenia mleczanu w komórce mięśnia szkieletowego.
Ester o wzorze sumarycznym C5H10O2 poddano hydrolizie w środowisku kwasowym
i otrzymano kwas A oraz alkohol X. W wyniku przeprowadzonych badań kwasu i alkoholu
ustalono, że:
po tym, jak do roztworu manganianu(VII) potasu zakwaszonego kwasem siarkowym(VI) dodano wodny roztwór kwasu A, nastąpiło odbarwienie zawartości probówki, a także zaobserwowano wydzielenie bezbarwnego i bezwonnego gazu
w wyniku przepuszczenia oparów alkoholu X nad rozżarzonym tlenkiem miedzi(II) powstaje związek, który nie wykazuje właściwości redukujących w próbie Tollensa.
Uzupełnij poniższą tabelę. Narysuj wzory półstrukturalne (grupowe) kwasu A
i alkoholu X oraz napisz nazwę systematyczną alkoholu X.
Poniżej przedstawiono wzory półstrukturalne (grupowe) dwóch związków zapachowych:
geranialu oraz geraniolu.
Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.
33.1. (0–2)
Uzupełnij tabelę. Wpisz formalny stopień utlenienia oraz typ hybrydyzacji (sp, sp2, sp3)
orbitali walencyjnych atomu węgla oznaczonego literą a w cząsteczkach geranialu
i geraniolu.
Stopień utlenienia
Typ hybrydyzacji
Geranial
Geraniol
33.2. (0–1)
Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F –
jeśli jest fałszywe.
1.
Geraniol jest produktem redukcji geranialu.
P
F
2.
W cząsteczce geranialu liczba wiązań 𝜋 jest większa niż w cząsteczce geraniolu.
Dane w poniższej tabeli pokazują zależność rozpuszczalności amoniaku w wodzie od
temperatury.
Temperatura, °C
20
40
60
80
Rozpuszczalność, g w 100 g wody
51
34
23
16
Narysuj krzywą rozpuszczalności amoniaku w wodzie w zakresie temperatury od 20 °C
do 80 °C i odczytaj – w zaokrągleniu do jedności – wartość rozpuszczalności tego
gazu w temperaturze 68 °C. Rozpuszczalność amoniaku w wodzie w podanym zakresie
temperatury jest funkcją malejącą.
Rozpuszczalność amoniaku w temperaturze 68 °C: g w 100 g wody.
O dwóch pierwiastkach umownie oznaczonych literami A i X wiadomo, że:
należą do tego samego bloku konfiguracyjnego
liczba masowa jednego z izotopów pierwiastka A jest dwa razy większa od jego liczby atomowej i jest równa liczbie atomowej niklu
suma elektronów, neutronów i protonów w atomie jednego z izotopów pierwiastka X jest równa 114, a liczba nukleonów jest równa 79.
1.1. (0–1)
Uzupełnij tabelę. Wpisz symbol pierwiastka A i symbol pierwiastka X oraz symbol
bloku konfiguracyjnego, do którego należą te pierwiastki.
Symbol pierwiastka
Symbol bloku konfiguracyjnego
Pierwiastek A
Pierwiastek X
1.2. (0–1)
Napisz fragment konfiguracji elektronowej atomu A (w stanie podstawowym)
opisujący rozmieszczenie elektronów walencyjnych na podpowłokach. Zastosuj
graficzny zapis konfiguracji elektronowej. W tym zapisie uwzględnij numer powłoki
i symbole podpowłok.
1.3. (0–1)
Pierwiastki A i X tworzą związek o wzorze AX4.
Oblicz bezwzględną masę (wyrażoną w gramach) jednej cząsteczki AX4 złożonej
jedynie z atomów tych izotopów, które opisano we wstępie do zadania. Przyjmij, że
masa atomowa izotopu jest równa jego liczbie masowej.
Przemiany, w których ta sama substancja pełni funkcję utleniacza i reduktora, noszą nazwę
reakcji dysproporcjonowania. Przykładem takiej reakcji jest przemiana charakterystyczna dla
niektórych aldehydów, np. metanalu. Pod wpływem wodnego roztworu wodorotlenku sodu
metanal przekształca się w alkohol i w sól kwasu karboksylowego.
28.1. (0–1)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie opisanej reakcji dysproporcjonowania
metanalu. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.
28.2. (0–1)
Uzupełnij tabelę. Wpisz formalne stopnie utlenienia atomów węgla w substracie
i produktach reakcji dysproporcjonowania metanalu.
Formalny stopień utlenienia atomu węgla
w substracie
w produktach
w alkoholu
w soli
28.3. (0–1)
Rozstrzygnij, czy tlenek węgla(IV) może ulegać dysproporcjonowaniu. Uzasadnij
odpowiedź.
Rozpuszczalność soli X w wodzie wzrasta ze wzrostem temperatury, co pokazują dane
zamieszczone w poniższej tabeli.
Temperatura, °C
0
20
40
60
80
100
Rozpuszczalność, g w 100 g wody
5
12
26
47
71
96
Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.
18.1. (0–1)
Narysuj krzywą rozpuszczalności soli X w zakresie temperatury 0 °C– 100 °C i odczytaj
z niego wartość rozpuszczalności w temperaturze 70 °C. Rozpuszczalność soli X jest
funkcją rosnącą w całym podanym zakresie temperatury.
Rozpuszczalność soli X w temperaturze 70 °C: g w 100 g wody.
18.2. (0–2)
Oblicz, ile gramów soli X wykrystalizowało, gdy z 300 g roztworu nasyconego
w temperaturze 80 °C odparowała woda o masie 25 g. Wynik podaj w zaokrągleniu do
jedności.
Poniżej podano wartości stałych dysocjacji (𝑇 = 25 °C, 𝑝 = 1000 hPa) trzech substancji,
które wykazują kwasowy charakter chemiczny w roztworach wodnych:
Substancja (H2X)
𝐾a1
𝐾a2
benzeno-1,2-diol, C6H4(OH)2
4,57 ∙ 10−10
2,51 ∙ 10−13
kwas butanodiowy, HOOC–(CH2)2–COOH
6,16 ∙ 10−5
2,29 ∙ 10−6
tlenek siarki(IV), SO2 (aq, nas.), [H2SO3]
1,41 ∙ 10−2
6,31 ∙ 10−8
Próbkę wodnego roztworu każdej z substancji (analitu) o objętości 10,0 cm3 i stężeniu
molowym 0,020 mol ∙ dm–3, umieszczano w kolbie i miareczkowano roztworem titranta:
NaOH (aq) o stężeniu molowym 0,020 mol ∙ dm–3. Krzywe miareczkowania oznaczone
literami A, B i C przedstawiono na wykresie.
Punkt równoważnikowy (PR) to punkt na krzywej miareczkowania odpowiadający takiej ilości
titranta, która jest równoważna stechiometrycznej ilości analitu. W pobliżu PR podczas
miareczkowania zachodzą zwykle wyraźnie zmiany wartości pH, zwane skokiem
miareczkowania.
W wodnych roztworach kwasów diprotonowych (H2X) oraz podczas miareczkowania ich
roztworów za pomocą NaOH (aq) zachodzi wiele procesów, np.:
Proces
Równanie
I
H2X + H2O ⇄ HX– + H3O+
II
HX– + H2O ⇄ X2– + H3O+
III
HX– + H2O ⇄ H2X + OH–
IV
X2– + H2O ⇄ HX– + OH–
Na podstawie krzywej miareczkowania oznaczonej literą C wskaż, który z procesów
I–IV decyduje o pH roztworu obecnego w kolbie, w różnych momentach
miareczkowania. Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz numer procesu lub numery
procesów.
Do probówek oznaczonych numerami 1.–4. wprowadzono wodne roztwory czterech
substancji chemicznych: wodorotlenku baru, manganianu(VII) potasu, fenolanu sodu
i chlorku żelaza(III). Stężenie molowe każdego roztworu wynosiło 0,10 mol ∙ dm–3.
Roztwory z probówek 1.–4. posłużyły do przeprowadzenia doświadczenia. Do jednej
z probówek wprowadzono tlenek węgla(IV), a do pozostałych dodano pojedynczo
odczynniki: NaOH (aq), Na2SO3 (aq) oraz HCl (aq). Każdego z roztworów użyto jeden raz.
Po wymieszaniu zawartości probówek w każdej z nich zaobserwowano zmętnienie lub
wytrącenie osadu.
13.1. (0–1)
Ustal, do której probówki został wprowadzony tlenek węgla(IV), a do których – wodne
roztwory: NaOH oraz HCl. Uzupełnij poniższe schematy.
13.2. (0–1)
Wpisz do tabeli wzory substancji, których powstanie w probówkach 1., 3. oraz 4.
odpowiadało za opisany objaw reakcji.
Probówka
1.
3.
4.
Wzór substancji
13.3. (0–1)
W probówce 2., po zmieszaniu reagentów, zachodzi proces utleniania-redukcji. Utleniacz
i reduktor reagują ze sobą w stosunku molowym 2 : 3, a trzecim substratem reakcji jest
woda.
Napisz w formie jonowej skróconej równanie tej reakcji.
Do probówek oznaczonych numerami 1.–4. wprowadzono wodne roztwory czterech
substancji chemicznych: wodorotlenku baru, manganianu(VII) potasu, fenolanu sodu
i chlorku żelaza(III). Stężenie molowe każdego roztworu wynosiło 0,10 mol ∙ dm–3.
Uporządkuj roztwory znajdujące się w probówkach według wzrastającego pH. Uzupełnij poniższy
schemat. Wpisz w wolne pola wzory substancji znajdujących się w roztworach.
O atomach dwóch pierwiastków należących do czwartego okresu układu okresowego,
oznaczonych umownie literami X i E, wiadomo, że w stanie podstawowym:
atom pierwiastka X ma w zewnętrznej powłoce cztery elektrony sparowane i dwa niesparowane
w atomie pierwiastka E liczba elektronów, które mogą brać udział w tworzeniu wiązań, jest taka sama jak w atomie pierwiastka X, ale te elektrony są rozmieszczone na dwóch powłokach.
Wpisz do tabeli symbole chemiczne pierwiastków X i E, numer grupy i symbol bloku
konfiguracyjnego, do których należy każdy z pierwiastków.
Wzory szkieletowe związków organicznych odzwierciedlają kształt łańcucha węglowego.
W tych wzorach pomija się symbole atomów węgla i połączonych z nimi atomów wodoru,
a szkielet węglowy rysuje się jako linię łamaną i zaznacza – występujące w cząsteczce –
wiązania wielokrotne. Zapisuje się symbole podstawników innych niż wodór oraz wzory grup
funkcyjnych. Niekiedy, w celu jednoznacznej interpretacji wzoru, uwzględnia się w nich atom
węgla.
Poniżej przedstawiono wzór witaminy A (retinolu):
Na podstawie: P. Mastalerz, Chemia organiczna, Wrocław 2016.
27.1. (0–2)
Uzupełnij tabelę. Wpisz formalny stopień utlenienia oraz typ hybrydyzacji (sp, sp2, sp3)
orbitali walencyjnych atomu węgla oznaczonego literą a w cząsteczce witaminy A
(retinolu) oraz liczbę wszystkich wiązań 𝝅 w tej cząsteczce.
Stopień utlenienia atomu węgla oznaczonego literą a
Typ hybrydyzacji orbitali walencyjnych atomu węgla oznaczonego literą a
Liczba wiązań 𝜋 w cząsteczce witaminy A (retinolu)
27.2. (0–1)
Witamina A (retinol) to substancja niezbędna do prawidłowego funkcjonowania organizmu.
Jej źródłem są m.in. estry – związki takie jak palmitynian czy octan retinylu. Z tych estrów
powstaje retinol, który ulega kolejnym przemianom. Na schemacie przedstawiono wybrane
etapy metabolizmu witaminy A w komórkach.
Na podstawie: M. Zasada, A. Adamczyk, Witamina A. Budowa i mechanizm działania, „Kosmetologia Estetyczna”
2018, nr 5, vol. 7.
Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo
F – jeśli jest fałszywe.
1.
Podczas etapu I, w którym powstaje retinol, zachodzi hydroliza estrów.
P
F
2.
W etapie III 1 mol retinalu oddaje 2 mol elektronów.
P
F
27.3. (0–1)
Dokończ zdanie. Wybierz i zaznacz odpowiedź A albo B oraz uzasadnienie 1., 2. albo 3.
Retinol i retinal
A.
są
względem siebie izomerami,
ponieważ ich cząsteczki
W temperaturze 𝑇 sporządzono trzy bezbarwne wodne roztwory:
I – octanu sodu (CH3COONa)
II – kwasu octowego (CH3COOH)
III – wodorotlenku sodu (NaOH)
o jednakowych stężeniach molowych równych 0,01 mol ∙ dm–3.
Do identyfikacji tych roztworów wybrano dwa wskaźniki kwasowo-zasadowe: tymoloftaleinę
i zieleń bromokrezolową. Wyniki doświadczenia przedstawiono na zdjęciach.
Uzupełnij tabelę. Wpisz wzory substancji, których wodne roztwory identyfikowano.
Poniżej przedstawiono informacje pozwalające porównać moc trzech substancji, które
wykazują kwasowy charakter chemiczny w roztworach wodnych (𝑇 = 25 °C, 𝑝 = 1000 hPa):
Substancja (H2X)
p𝐾𝑎1
p𝐾𝑎2
benzeno-1,2-diol, C6H4(OH)2
9,34
12,6
kwas butanodiowy, HOOC–(CH2)2–COOH
4,21
5,64
tlenek siarki(IV), SO2 (aq, nas.), [H2SO3]
1,85
7,20
Próbkę wodnego roztworu każdej z substancji (analitu) o objętości 10,0 cm3 i stężeniu
molowym 0,020 mol ∙ dm–3, umieszczano w kolbie i miareczkowano roztworem titranta:
NaOH (aq) o stężeniu molowym 0,020 mol ∙ dm–3. Krzywe miareczkowania oznaczone
literami A, B i C przedstawiono na wykresie.
Punkt równoważnikowy (PR) to punkt na krzywej miareczkowania odpowiadający takiej ilości
titranta, która jest równoważna stechiometrycznej ilości analitu. W pobliżu PR podczas
miareczkowania zachodzą wyraźne zmiany wartości pH, zwane skokiem miareczkowania.
Schemat przedstawia zmiany barwy wskaźnika kwasowo-zasadowego – błękitu tymolowego
– w roztworach o różnej wartości pH (zakresy zmiany barwy: 1,2– 2,8 oraz 8,0– 9,6):
Na podstawie: W.M. Haynes, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 97th edition, 2016.
W wodnych roztworach kwasów diprotonowych (H2X) oraz podczas miareczkowania ich
roztworów za pomocą NaOH (aq) zachodzi wiele procesów, np.:
Proces
Równanie
I
H2X + H2O ⇄ HX– + H3O+
II
HX– + H2O ⇄ X2– + H3O+
III
HX– + H2O ⇄ H2X + OH–
IV
X2– + H2O ⇄ HX– + OH–
Na podstawie krzywej miareczkowania oznaczonej literą C wskaż, który z procesów
I–IV decyduje o pH roztworu obecnego w kolbie, w różnych momentach
miareczkowania. Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz numer procesu lub numery
procesów.
Do probówek oznaczonych numerami 1.–4. wprowadzono wodne roztwory czterech
substancji chemicznych: wodorotlenku baru, manganianu(VII) potasu, fenolanu sodu
i chlorku żelaza(III). Stężenie molowe każdego roztworu wynosiło 0,10 mol ∙ dm–3.
Roztwory z probówek 1.–4. posłużyły do przeprowadzenia doświadczenia. Do jednej
z probówek wprowadzono tlenek węgla(IV), a do pozostałych dodano pojedynczo
odczynniki: NaOH (aq), Na2SO3 (aq) oraz HCl (aq). Każdego z roztworów użyto jeden raz.
Po wymieszaniu zawartości probówek w każdej z nich zaobserwowano zmętnienie lub
wytrącenie osadu.
9.1. (0–1)
Ustal, do której probówki został wprowadzony tlenek węgla(IV), a do których – wodne
roztwory: NaOH oraz HCl. Uzupełnij poniższe schematy.
9.2. (0–1)
Wpisz do tabeli wzory substancji, których powstanie w probówkach 1., 3. oraz 4.
odpowiadało za opisany objaw reakcji.
Probówka
1.
3.
4.
Wzór substancji
9.3. (0–1)
W probówce 2., po zmieszaniu reagentów, zachodzi proces utleniania-redukcji. Utleniacz
i reduktor reagują ze sobą w stosunku molowym 2 : 3, a trzecim substratem reakcji jest
woda.
Napisz w formie jonowej skróconej równanie tej reakcji.
Do probówek oznaczonych numerami 1.–4. wprowadzono wodne roztwory czterech
substancji chemicznych: wodorotlenku baru, manganianu(VII) potasu, fenolanu sodu
i chlorku żelaza(III). Stężenie molowe każdego roztworu wynosiło 0,10 mol ∙ dm–3.
Uporządkuj wymienione roztwory według wzrastającego pH. Uzupełnij poniższy
schemat. Wpisz w wolne pola wzory substancji znajdujących się w roztworach.
Dwa pierwiastki oznaczone literami X i E należą do tego samego okresu. Wiadomo, że
w stanie podstawowym:
atom pierwiastka X ma w zewnętrznej powłoce cztery elektrony sparowane i dwa niesparowane
stan energetyczny niesparowanych elektronów atomu pierwiastka X opisują główna liczba kwantowa 𝑛 = 4 i poboczna liczba kwantowa 𝑙 = 1
w atomie pierwiastka E liczba elektronów, które mogą brać udział w tworzeniu wiązań, jest taka sama jak w atomie pierwiastka X, jednak są one rozmieszczone na powłokach opisanych różnymi wartościami głównej liczby kwantowej 𝑛.
Wpisz do tabeli symbole chemiczne pierwiastków X i E, numer grupy i symbol bloku
konfiguracyjnego, do których należy każdy z pierwiastków.
Poniżej przedstawiono wzory półstrukturalne (grupowe) dwóch związków zapachowych:
geranialu oraz geraniolu.
Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.
27.1. (0–2)
Uzupełnij tabelę. Wpisz formalny stopień utlenienia oraz typ hybrydyzacji (sp, sp2, sp3)
orbitali walencyjnych atomu węgla oznaczonego literą a w cząsteczkach geranialu
i geraniolu.
Stopień utlenienia
Typ hybrydyzacji
Geranial
Geraniol
27.2. (0–1)
Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F –
jeśli jest fałszywe.
1.
Geraniol jest produktem redukcji geranialu.
P
F
2.
W cząsteczce geranialu liczba wiązań 𝜋 jest większa niż w cząsteczce geraniolu.
W wodnych roztworach słabych kwasów jednoprotonowych zachodzi dysocjacja. Dla danej
wartości stężenia molowego roztworu i w danej temperaturze ustala się stan równowagi
między cząsteczkami i jonami obecnymi w roztworze.
Na poniższym wykresie przedstawiono zależność stopnia dysocjacji (α) dwóch kwasów
jednoprotonowych HX i HQ od stężenia molowego roztworu w temperaturze 20 °C.
Wartości stopnia dysocjacji kwasu HX dla wybranych stężeń molowych (𝑐0) zebrano w tabeli
(𝑡 = 20 °C).
𝑐0, mol ∙ dm−3
0,002
0,008
0,018
0,028
0,042
0,100
α, %
43,6
25,2
17,6
14,4
11,9
7,9
W tabeli poniżej umieszczono wartości pH czterech roztworów kwasu HX o wybranych
stężeniach molowych, a na wykresie przedstawiono logarytmiczną zależność pH roztworu
tego kwasu od jego stężenia molowego w zakresie stężeń od 0,002 mol ∙ dm−3
do 0,028 mol ∙ dm−3 (𝑡 = 20 °C).
Uzupełnij tabelę brakującymi wartościami pH (z dokładnością do jednego miejsca
po przecinku) oraz dokończ wykres zależności pH roztworu kwasu HX od jego
stężenia molowego. Następnie oblicz stężenie molowe jonów X− i stężenie molowe
niezdysocjowanych cząsteczek HX w roztworze o pH = 2,2. Odczyt z wykresu wykonaj
z dokładnością do 0,002 mol · dm−3, a wartości stężenia molowego jonów X−
i cząsteczek HX podaj z dokładnością do 0,001 mol · dm−3.
𝑐0, mol ∙ dm−3
0,002
0,008
0,018
0,028
0,042
0,100
pH
3,1
2,7
2,5
2,4
W roztworze o pH = 2,2 stężenie molowe jonów X– jest równe ,
a stężenie molowe niezdysocjowanych cząsteczek kwasu HX jest równe .
