Chemia - Matura Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 2.

Kategoria: Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Typ: Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Cząstki materii w stanie gazowym przemieszczają się chaotycznie w różnych kierunkach. W uproszczeniu można przyjąć, że średnia prędkość tych cząstek zależy wyłącznie od ich masy i od temperatury. W danej temperaturze iloczyn masy molowej gazu i kwadratu średniej prędkości jego cząsteczek jest wielkością stałą.

W tabeli podano średnie prędkości cząsteczek gazów w temperaturze 0 °C.

Nazwa gazu	Średnia prędkość, m ∙ s⁻¹
Azot	493
Tlen	461
Tlenek węgla(IV)	393

2.1. (0–2)

Napisz wartość średniej prędkości cząsteczek tlenku węgla(II) w temperaturze 0 °C oraz rozstrzygnij, czy w tej temperaturze wartość średniej prędkości cząsteczek wodoru jest większa czy mniejsza od 493 m ∙ s⁻¹. Odpowiedź uzasadnij.

Średnia prędkość cząsteczek tlenku węgla(II): m ∙ s⁻¹.

Rozstrzygnięcie dotyczące średniej prędkości cząsteczek wodoru:

Uzasadnienie:

2.2. (0–1)

Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	W danej temperaturze średnia prędkość cząsteczek gazu jest odwrotnie proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego z masy molowej.	P	F
2.	W danych warunkach ciśnienia i temperatury iloraz masy molowej i gęstości ma taką samą wartość dla wszystkich gazów doskonałych.	P	F

Rozwiązanie

2.1. (0–2)

Zasady oceniania
2 pkt – poprawne napisanie wartości średniej prędkości cząsteczek tlenku węgla(II), poprawne rozstrzygnięcie i uzasadnienie.
1 pkt – poprawne napisanie wartości średniej prędkości cząsteczek tlenku węgla(II), błędne rozstrzygnięcie i uzasadnienie
ALBO
2 pkt – błędne napisanie wartości średniej prędkości cząsteczek tlenku węgla(II), poprawne rozstrzygnięcie i uzasadnienie.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Średnia prędkość cząsteczek tlenku węgla(II): 493 m ∙ s⁻¹.
Rozstrzygnięcie dotyczące średniej prędkości cząsteczek wodoru: większa

Przykładowe uzasadnienia:

Ponieważ cząsteczki lżejsze poruszają się szybciej niż cząsteczki cięższe.

^ALBO

𝑀_H₂ < 𝑀_CO

ALBO

𝑀_H₂ < 𝑀_N₂

2.2. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne wskazanie dwóch odpowiedzi.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
1. P; 2. P