Chemia - Matura Czerwiec 2015, Poziom rozszerzony (stary)

Zadanie 1. (3 pkt)

Elektrony w atomach, orbitale Układ okresowy pierwiastków Stopnie utlenienia Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Narysuj/zapisz wzór Podaj/wymień

W powłoce walencyjnej atomów (w stanie podstawowym) dwóch pierwiastków, oznaczonych umownie literami X i Z, tylko jeden elektron jest niesparowany. W obu atomach stan kwantowo-mechaniczny niesparowanego elektronu opisany jest główną liczbą kwantową n = 3 i poboczną liczbą kwantową l = 1. Liczba atomowa pierwiastka X jest mniejsza od liczby atomowej pierwiastka Z.

1.1. (0-1)

Uzupełnij poniższą tabelę – wpisz symbole pierwiastków X i Z, dane dotyczące ich położenia w układzie okresowym oraz symbol bloku konfiguracyjnego (energetycznego), do którego należy każdy z pierwiastków.

Pierwiastek Symbol pierwiastka Numer okresu Numer grupy Symbol bloku
X
Z

1.2. (0-1)

Napisz wzory jonów tworzących tlenek pierwiastka X.

Wzory jonów tworzących tlenek:

1.3. (0-1)

Podaj maksymalny i minimalny stopień utlenienia, jaki może przyjmować pierwiastek Z w związkach chemicznych, oraz określ charakter chemiczny tlenku, w którym pierwiastek Z występuje na najwyższym stopniu utlenienia.

Maksymalny stopień utlenienia:
Minimalny stopień utlenienia:
Charakter chemiczny tlenku pierwiastka Z:

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 3. (2 pkt)

Układ okresowy pierwiastków Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Miarą tendencji atomów do oddawania elektronów i przechodzenia w dodatnio naładowane jony jest energia jonizacji. Pierwsza energia jonizacji to minimalna energia potrzebna do oderwania jednego elektronu od atomu. Na poniższym wykresie przedstawiono zmiany pierwszej energii jonizacji pierwiastków uszeregowanych według rosnącej liczby atomowej.

Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002.

Korzystając z informacji, uzupełnij poniższe zdania – wybierz i podkreśl jedno określenie spośród podanych w każdym nawiasie.

  1. Spośród pierwiastków danego okresu litowce mają (najniższe / najwyższe), a helowce – (najniższe / najwyższe) wartości pierwszej energii jonizacji. Litowce są bardzo dobrymi (reduktorami / utleniaczami). Potas ma (niższą / wyższą) wartość pierwszej energii jonizacji niż sód, ponieważ w jego atomie elektron walencyjny znajduje się (bliżej jądra / dalej od jądra) niż elektron walencyjny w atomie sodu. Oznacza to, że (łatwiej / trudniej) oderwać elektron walencyjny atomu potasu niż elektron walencyjny atomu sodu.
  2. Wartość pierwszej energii jonizacji atomu magnezu jest (niższa / wyższa) niż wartość pierwszej energii jonizacji atomu glinu, gdyż łatwiej oderwać pojedynczy elektron z niecałkowicie obsadzonej podpowłoki (s / p / d) niż elektron z całkowicie obsadzonej podpowłoki (s / p / d).
Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 4. (1 pkt)

Układ okresowy pierwiastków Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

W tabeli opisane są wybrane nuklidy oznaczone numerami I–X. Dla każdego z nich podano liczbę atomową, liczbę masową, masę atomową oraz procentową zawartość w naturalnym pierwiastku (w % liczby atomów).

I II III IV V VI VII VIII IX X
2412E 2512E 2612E 2814E 2914E 3014E 20482E 20682E 20782E 20882E
23,99 u 24,99 u 25,98 u 27,98 u 28,98 u 29,97 u 203,97 u 205,97 u 206,98 u 207,98 u
78,99% 10,00% 11,01% 92,22% 4,69% 3,09% 1,41% 24,11% 22,11% 52,41%

Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002.

Na podstawie danych z tabeli i układu okresowego pierwiastków oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, lub F – jeśli jest fałszywa.

1. Nuklidy oznaczone numerami I–III mają takie same właściwości chemiczne. P F
2. W jądrach nuklidów oznaczonych numerami IV–VI liczba protonów jest równa liczbie neutronów. P F
3. W przypadku nuklidów oznaczonych numerami VII–X ten jest najbardziej rozpowszechniony w przyrodzie, którego masa atomowa jest najbardziej zbliżonado średniej masy atomowej pierwiastka. P F
Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 5. (1 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Napisz równanie reakcji

Okres półtrwania izotopu 18F wynosi 111 minut. Izotop ten otrzymywany jest m.in. w reakcji jądrowej opisanej poniższym schematem:

19F(p, d)18F

gdzie d (deuteron) oznacza jądro atomowe deuteru.

Na podstawie: Praca zbiorowa, Encyklopedia fizyki, Warszawa 1972.

Napisz równanie opisanej reakcji jądrowej, w wyniku której otrzymywany jest izotop 18F . Uzupełnij wszystkie pola w podanym schemacie.

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 6. (1 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Oblicz

Okres półtrwania izotopu 18F wynosi 111 minut. Izotop ten otrzymywany jest m.in. w reakcji jądrowej opisanej poniższym schematem:

19F(p, d)18F

gdzie d (deuteron) oznacza jądro atomowe deuteru.

Na podstawie: Praca zbiorowa, Encyklopedia fizyki, Warszawa 1972.

Oblicz, po ilu minutach ulegnie rozpadowi 87,5% izotopu 18F .

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 7. (1 pkt)

Energetyka reakcji Podaj/wymień

Entalpia reakcji przebiegającej zgodnie z równaniem:

2O3 (g) → 3O2 (g)

jest równa ∆H° = – 285 kJ.
Na podstawie: M. Sienko, R. Plane, Chemia, Warszawa 1996.

7.1. Określ, czy przemiana opisana równaniem jest egzotermiczna, czy endotermiczna.

7.2. Napisz wzór tej odmiany alotropowej tlenu, która jest trwalsza.

7.3. Podaj wartość (z jednostką) standardowej entalpii tworzenia ozonu.

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 8. (2 pkt)

Właściwości fizyczne cieczy i gazów Oblicz

W zbiorniku o pojemności 10 dm3, w którym znajduje się tlen, temperatura wynosi 18°C, a ciśnienie jest równe 2000 hPa.
Oblicz, ile gramów tlenu znajduje się w tym zbiorniku. Wynik zaokrąglij do drugiego miejsca po przecinku. Stała gazowa R = 83,14 hPa ⋅ dm3 ⋅ K−1 ⋅ mol−1 .

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 9. (1 pkt)

Niemetale Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Chlor wypiera mniej reaktywne od niego fluorowce z roztworów ich soli. Reaguje bezpośrednio z wieloma pierwiastkami, np. glin gwałtownie reaguje z chlorem, a reakcja ta przebiega zgodnie z równaniem

2Al + 3Cl2 →2AlCl3

Chlor wchodzi w reakcję z wodorotlenkiem sodu. Produktami tej przemiany są m.in. sól kwasu tlenowego, w której chlor występuje na I stopniu utlenienia, oraz sól kwasu beztlenowego.
Chlor można otrzymać w wyniku elektrolizy chlorków (np. litowców) i kwasu solnego. Powstaje on także w wyniku katalitycznego utleniania chlorowodoru tlenem. W laboratorium chlor uzyskuje się m.in. w reakcji stężonego kwasu solnego z tlenkiem manganu(IV), zilustrowanej równaniem:

MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O

Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, lub F – jeśli jest fałszywa.

1. Chlor to żółtozielony gaz o charakterystycznym duszącym zapachu i o gęstości większej od gęstości powietrza. P F
2. Produktem reakcji żelaza z chlorem jest sól, w której żelazo występuje na II stopniu utlenienia. P F
3. Chlor otrzymany w reakcji 0,6 mola tlenku manganu(IV) ze stężonym kwasem solnym reaguje z 0,4 mola glinu. P F
Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 10. (2 pkt)

Niemetale Napisz równanie reakcji

Chlor wypiera mniej reaktywne od niego fluorowce z roztworów ich soli. Reaguje bezpośrednio z wieloma pierwiastkami, np. glin gwałtownie reaguje z chlorem, a reakcja ta przebiega zgodnie z równaniem

2Al + 3Cl2 →2AlCl3

Chlor wchodzi w reakcję z wodorotlenkiem sodu. Produktami tej przemiany są m.in. sól kwasu tlenowego, w której chlor występuje na I stopniu utlenienia, oraz sól kwasu beztlenowego.
Chlor można otrzymać w wyniku elektrolizy chlorków (np. litowców) i kwasu solnego. Powstaje on także w wyniku katalitycznego utleniania chlorowodoru tlenem. W laboratorium chlor uzyskuje się m.in. w reakcji stężonego kwasu solnego z tlenkiem manganu(IV), zilustrowanej równaniem:

MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O

Napisz w formie cząsteczkowej

  • równanie reakcji chloru z wodorotlenkiem sodu.

  • równanie reakcji utleniania chlorowodoru tlenem.

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 11. (2 pkt)

Elektrochemia Napisz równanie reakcji

Chlor wypiera mniej reaktywne od niego fluorowce z roztworów ich soli. Reaguje bezpośrednio z wieloma pierwiastkami, np. glin gwałtownie reaguje z chlorem, a reakcja ta przebiega zgodnie z równaniem

2Al + 3Cl2 →2AlCl3

Chlor wchodzi w reakcję z wodorotlenkiem sodu. Produktami tej przemiany są m.in. sól kwasu tlenowego, w której chlor występuje na I stopniu utlenienia, oraz sól kwasu beztlenowego.
Chlor można otrzymać w wyniku elektrolizy chlorków (np. litowców) i kwasu solnego. Powstaje on także w wyniku katalitycznego utleniania chlorowodoru tlenem. W laboratorium chlor uzyskuje się m.in. w reakcji stężonego kwasu solnego z tlenkiem manganu(IV), zilustrowanej równaniem:

MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O

W celu otrzymania chloru przeprowadzono na elektrodach platynowych elektrolizę stopionej soli sodu (proces I) oraz elektrolizę kwasu solnego (proces II).

Zapisz sumaryczne równania reakcji zachodzących w trakcie obu procesów.

Proces I:
Proces II:

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 12. (3 pkt)

Napisz równanie reakcji Zaprojektuj doświadczenie Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Zaprojektuj doświadczenie, w którym na podstawie zachodzącej reakcji chemicznej potwierdzisz, że chlor jest bardziej reaktywny od bromu.

12.1. (0-1)

Uzupełnij schemat doświadczenia, podkreślając po jednym wzorze odczynnika w zestawach I i II.

Schemat doświadczenia:

Na umieszczoną w probówce bezbarwną warstwę CCl4 wlano warstwę odczynnika z zestawu I, a następnie zawartość probówki energicznie wymieszano. Po rozdzieleniu się warstw zanotowano obserwacje (etap 1.). Następnie do probówki dodano odczynnik wybrany z zestawu II, ponownie wymieszano zawartość probówki i po powstaniu warstw zanotowano obserwacje (etap 2.).

12.2. (0-1)

Napisz, jaką barwę miała warstwa organiczna po etapie 1. oraz po etapie 2. doświadczenia, lub zaznacz, że była bezbarwna.

Barwa warstwy organicznej po etapie 1. Barwa warstwy organicznej po etapie 2.
               
 
 
               
 
 

12.3. (0-1)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej podczas przeprowadzonego doświadczenia.

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 13. (1 pkt)

Wpływ czynników na przebieg reakcji Podaj/wymień

W celu wyznaczenia równania kinetycznego reakcji opisanej równaniem:

2H2 (g) + 2NO (g) ⇄ N2 (g) + 2H2O (g)

do sześciu reaktorów wprowadzono jednocześnie tlenek azotu(II) i wodór. Początkowe stężenia obu reagentów oraz początkowe szybkości reakcji w każdym reaktorze (w temperaturze T) podane są w poniższej tabeli.

Reaktor Stężenie, mol · dm−3 Początkowa szybkość reakcji, mol · dm−3 · s−1
NO H2
I 0,005 0,001 v
II 0,005 0,002 2v
III 0,005 0,003 3v
IV 0,001 0,005 0,2v
V 0,002 0,005 0,8v
VI 0,003 0,005 1,8v

Podaj, ile razy zwiększy się początkowa szybkość reakcji, jeżeli w temperaturze T

  • stężenie wodoru podwoi się przy niezmienionym stężeniu tlenku azotu(II).

  • stężenie tlenku azotu(II) wzrośnie trzykrotnie przy niezmienionym stężeniu wodoru.

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 14. (1 pkt)

Szybkość reakcji Podaj/wymień

W celu wyznaczenia równania kinetycznego reakcji opisanej równaniem:

2H2 (g) + 2NO (g) ⇄ N2 (g) + 2H2O (g)

do sześciu reaktorów wprowadzono jednocześnie tlenek azotu(II) i wodór. Początkowe stężenia obu reagentów oraz początkowe szybkości reakcji w każdym reaktorze (w temperaturze T) podane są w poniższej tabeli.

Reaktor Stężenie, mol · dm−3 Początkowa szybkość reakcji, mol · dm−3 · s−1
NO H2
I 0,005 0,001 v
II 0,005 0,002 2v
III 0,005 0,003 3v
IV 0,001 0,005 0,2v
V 0,002 0,005 0,8v
VI 0,003 0,005 1,8v

Przeanalizuj dane umieszczone w powyższej tabeli i napisz równanie kinetyczne opisanej w informacji reakcji, zastępując wykładniki potęg x i y w poniższym zapisie

v = k · cxNO ⋅ cyH2

odpowiednimi wartościami liczbowymi.

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 15. (1 pkt)

Stężenia roztworów Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Oceń, czy w temperaturze 298 K może istnieć roztwór, w którym stężenie kationów baru wynosi 10−5 mol ⋅ dm−3 , a stężenie anionów siarczanowych(VI) wynosi 10−6 mol ⋅ dm−3 (iloczyn rozpuszczalności siarczanu(VI) baru w temperaturze 298 K wynosi KSO = 1,1 ⋅ 10−10 ). Uzasadnij swoje stanowisko.

Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 16. (2 pkt)

Stężenia roztworów Oblicz

Oblicz masę wody, w jakiej należy rozpuścić 30 g Cu(NO3)2 · 6H2O, aby otrzymać roztwór azotanu(V) miedzi(II) o stężeniu 15% masowych. Wynik podaj w gramach i zaokrąglij go do jedności.

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 17. (1 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Podaj/wymień

Hydroliza wodnych roztworów soli cynku, zgodnie z teorią Brønsteda, polega na dysocjacji uwodnionego (hydratowanego) jonu cynku, która przebiega zgodnie z równaniem:

[Zn(H2O)6]2+ + H2O ⇄ [Zn(OH)(H2O)5]+ + H3O+

Dla przemiany opisanej powyższym równaniem napisz wzory kwasów i zasad, które zgodnie z teorią Brønsteda tworzą sprzężone pary.

Sprzężone pary
kwas 1:                                                zasada 1:                                               
kwas 2:                                               zasada 2:                                              
Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 18. (2 pkt)

pH, dysocjacja Reakcje i właściwości kwasów i zasad Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

Stałe dysocjacji kwasu siarkowodorowego w temperaturze 25°C są równe: Ka1 = 1,02 · 10−7 i Ka2 = 1,00 · 10−14 .

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004.

18.1. (0-1)

Napisz wyrażenie na stałą dysocjacji Ka2 kwasu siarkowodorowego.

18.2. (0-1)

Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, lub F – jeśli jest fałszywa.

1. Jonami pochodzącymi z dysocjacji H2S, których stężenie jest najmniejsze w wodnym roztworze siarkowodoru, są jony S2−. P F
2. W wodnym roztworze siarkowodoru stężenie jonów H3O+ jest mniejsze od 10−7 mol ⋅ dm−3 . P F
3. Spośród jonów obecnych w wodnym roztworze siarkowodoru i pochodzących z dysocjacji H2S tylko jony HS mogą pełnić funkcję zarówno kwasu, jak i zasady Brønsteda. P F
Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 19. (2 pkt)

Stan równowagi Oblicz

W reaktorze o pojemności 1 dm3 umieszczono 2,00 mole substancji A oraz 6,00 moli substancji B i w temperaturze T przeprowadzono reakcję egzotermiczną, która przebiegła zgodnie z poniższym schematem.

A (g) + 2B (g) ⇄ 2C (g)

Po osiągnięciu stanu równowagi stwierdzono, że substancja A przereagowała w 78%.

Oblicz stężeniową stałą równowagi w temperaturze T prowadzenia procesu. Wynik zaokrąglij do drugiego miejsca po przecinku.

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 20. (1 pkt)

Wpływ czynników na przebieg reakcji Podaj/wymień

W reaktorze o pojemności 1 dm3 umieszczono 2,00 mole substancji A oraz 6,00 moli substancji B i w temperaturze T przeprowadzono reakcję egzotermiczną, która przebiegła zgodnie z poniższym schematem.

A (g) + 2B (g) ⇄ 2C (g)

Po osiągnięciu stanu równowagi stwierdzono, że substancja A przereagowała w 78%.

Oceń, czy zmieniła się (wzrosła lub zmalała), czy nie uległa zmianie wydajność reakcji otrzymywania produktu C, jeżeli w układzie będącym w stanie równowagi nastąpił

  • wzrost temperatury w warunkach izobarycznych (p = const).

  • wzrost ciśnienia w warunkach izotermicznych (T = const).

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 22. (1 pkt)

Elektrochemia Podaj/wymień Napisz równanie reakcji

Podwodne części kadłubów statków chronione są za pomocą protektorów (metali lub ich stopów), które zapobiegają korozji żelaza. Poniżej podane są wartości potencjałów elektrodowych wybranych metali w wodzie morskiej.

Metal magnez cynk żelazo cyna nikiel
E, V − 1,45 − 0,80 − 0,50 − 0,25 − 0,12

Na podstawie: W. Tomaszow, Teoria korozji i ochrony metali, Warszawa 1965.

Spośród wymienionych w tabeli metali wybierz jeden, który może być zastosowany do ochrony protektorowej żelaza w wodzie morskiej, i napisz równanie procesu elektrodowego zachodzącego na elektrodzie, którą stanowi wybrany metal (protektor).

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 24. (2 pkt)

Fenole Napisz równanie reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Do stężonego wodnego roztworu fenolanu sodu wprowadzono kwas solny i zaobserwowano zmętnienie roztworu.

24.1. (0-1)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji fenolanu sodu z kwasem solnym.

24.2. (0-1)

Spośród związków o wzorach: NaOH, CO2, CO wybierz ten, który po dodaniu do roztworu fenolanu sodu wywoła taki sam efekt, jak wprowadzenie kwasu solnego. Uzasadnij swój wybór.

Wzór związku:
Uzasadnienie:

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 25. (1 pkt)

Alkohole Narysuj/zapisz wzór

Istnieją nasycone alkohole monohydroksylowe o budowie łańcuchowej, które wykazują czynność optyczną.

Narysuj wzór półstrukturalny (grupowy) alkoholu, który spełnia opisane powyżej warunki i ma najmniejszą liczbę atomów węgla w cząsteczce.

 

 

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 26. (1 pkt)

Węglowodory alifatyczne Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

W poniższej tabeli podano wzory trzech związków organicznych.

I II III
CH3CH2OH CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2NH2

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl jedno określenie spośród podanych w każdym nawiasie.

  1. Związek II ma (niższą / wyższą) temperaturę wrzenia i jest (lepiej / gorzej) rozpuszczalny w wodzie niż związek I, ponieważ cząsteczki związku II mają (dłuższy / krótszy) łańcuch węglowodorowy niż cząsteczki związku I.
  2. Związek III jest (bardziej / mniej) lotny niż związek I, ponieważ wiązania wodorowe między grupami –NH2 są (silniejsze / słabsze) niż między grupami –OH.
Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 27. (2 pkt)

Zawiązki karbonylowe - ogólne Podaj/wymień

W poniższej tabeli podano wzory czterech związków organicznych.

I II III IV
HCHO CH3CH2CHO CH3COCH2CH3 CH3COCH3

Uzupełnij poniższe zdania, tak aby powstały informacje prawdziwe.

  1. Związek I ulega reakcji polimeryzacji, co można opisać równaniem:
  2. Związek IV jest izomerem związku oznaczonego numerem .......................... i homologiem związku oznaczonego numerem .......................... .
  3. Związek III powstał w wyniku utleniania alkoholu o wzorze półstrukturalnym (grupowym)
  4. W wyniku redukcji wodorem związku II powstaje alkohol o wzorze półstrukturalnym (grupowym)
Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 28. (4 pkt)

Stopnie utlenienia Bilans elektronowy Napisz równanie reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Poniżej przedstawiony jest schemat reakcji:

MnO4 + CH3CHO + OH → MnO2−4 + CH3COO + H2O

28.1. (0-2)

Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równanie reakcji redukcji i równanie reakcji utleniania zachodzących podczas tej przemiany.

Równanie reakcji redukcji:

Równanie reakcji utleniania:

28.2. (0-1)

Uzupełnij współczynniki stechiometryczne w poniższym schemacie.

...... MnO4 + ...... CH3CHO + ...... OH → ...... MnO2−4 + ...... CH3COO + ...... H2O

28.3 (0-1)

Uzupełnij poniższe zdanie. W każdym nawiasie wybierz i podkreśl właściwy wzór.

W powyższej reakcji funkcję utleniacza pełni (MnO4 / CH3CHO / OH), a funkcję reduktora pełni (MnO4 / CH3CHO / OH ).

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 29. (1 pkt)

Kwasy karboksylowe Zaprojektuj doświadczenie

Alifatyczne kwasy karboksylowe w obecności małych ilości fosforu łatwo reagują z bromem. Produktem tej reakcji jest kwas, w którym atom wodoru, położony przy atomie węgla związanym z grupą karboksylową, zostaje zastąpiony atomem bromu. Atom bromu w tych bromokwasach ulega substytucji w podobny sposób, jak w przypadku bromoalkanów.

Zaplanuj trzy etapy (I, II, III) procesu otrzymywania kwasu 2-hydroksypropanowego (mlekowego) z kwasu propanowego (propionowego). Uzupełnij schemat tego procesu – wpisz w odpowiednie pole wzór kolejnego związku organicznego, a w pola nad strzałkami – wzory nieorganicznych substratów opisanych reakcji.

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 30. (4 pkt)

Kwasy karboksylowe Narysuj/zapisz wzór

Kwas 2-hydroksypropanowy (mlekowy) reaguje z wodorotlenkiem sodu oraz z metanolem.

30.1. (0-2)

Uzupełnij poniższe schematy – wpisz wzory półstrukturalne (grupowe) organicznych produktów opisanych reakcji.

30.2. (0-1)

Napisz, stosując wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych, równanie reakcji kondensacji dwóch cząsteczek kwasu 2-hydroksypropanowego (mlekowego), prowadzącej do powstania łańcuchowego produktu organicznego i wody.

Jednym z tworzyw sztucznych ulegających biodegradacji jest poli(kwas mlekowy). Wykorzystywany jest on m.in. do produkcji wchłanialnych nici chirurgicznych.

30.3. (0-1)

Narysuj wzór półstrukturalny (grupowy) meru poli(kwasu mlekowego), jeżeli wiadomo, że mer to najmniejszy powtarzający się fragment budowy łańcucha polimeru.

 

 

 

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 31. (3 pkt)

Alkohole Napisz równanie reakcji Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Wykonano doświadczenie, w którym do dwóch probówek z tym samym odczynnikiem wprowadzono wodne roztwory kwasów. Do probówki I wprowadzono wodny roztwór kwasu propanowego, a do probówki II – wodny roztwór kwasu 2-hydroksypropanowego. W warunkach doświadczenia obydwa wodne roztwory kwasów były bezbarwnymi cieczami.

Zaprojektuj doświadczenie, którego przebieg pozwoli na potwierdzenie, że roztwór kwasu propanowego wprowadzono do probówki I, a roztwór kwasu 2-hydroksypropanowego – do probówki II, przy założeniu, że przemiana zachodząca podczas doświadczenia nie prowadzi do zerwania wiązania węgiel–węgiel w cząsteczce kwasu.

31.1.(0-1)

Uzupełnij poniższy schemat doświadczenia. Wpisz wzór lub nazwę odczynnika, który – po dodaniu do niego roztworów kwasów, wymieszaniu i ogrzaniu zawartości probówek – umożliwi zaobserwowanie różnic w przebiegu doświadczenia z udziałem kwasu propanowego i kwasu 2-hydroksypropanowego. Odczynnik wybierz spośród następujących:

  • zawiesina Cu(OH)2
  • KMnO4 (aq) z dodatkiem H2SO4
  • NaOH (aq)

Schemat doświadczenia:

31.2.(0-1)

Opisz zmiany możliwe do zaobserwowania w czasie doświadczenia, pozwalające na potwierdzenie, że do probówki I wprowadzono roztwór kwasu propanowego, a do probówki II – roztwór kwasu 2-hydroksypropanowego.

Probówka I:

Probówka II:

31.3.(0-1)

Napisz, stosując wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych, schemat reakcji, która była podstawą eksperymentu.

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 32. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Reakcja hydrolizy pewnego estru w środowisku zasadowym przebiega zgodnie ze schematem

R1COOR2 + OH → R1COO + R2OH

Przygotowano roztwór o temperaturze 30°C, w którym stężenia estru i wodorotlenku sodu były jednakowe i wynosiły 0,05 mol ⋅ dm−3 . W celu zbadania szybkości hydrolizy estru pobierano co 5 minut z badanego roztworu próbkę o objętości 10 cm3 i oznaczano ilość znajdującego się w niej wodorotlenku sodu. Wykorzystano w tym celu reakcję wodorotlenku sodu z kwasem solnym.
Zależność objętości użytego kwasu solnego w funkcji czasu trwania eksperymentu przedstawiono na poniższym wykresie.

32.1. (0-1)

Oblicz, ile cm3 kwasu solnego zostanie zużytych na zobojętnienie wodorotlenku sodu w próbce o objętości 10 cm3, w której uległo hydrolizie 20% estru. Wynik zaokrąglij do jedności.

32.2. (0-1)

Odczytaj z wykresu czas, po którym w próbce pobranej do analizy uległo hydrolizie 20% początkowej ilości estru.

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 33. (4 pkt)

Rodzaje wiązań i ich właściwości Cukry proste Disacharydy Napisz równanie reakcji Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Podaj/wymień

Poniżej podano wzory trzech cukrów oznaczonych numerami I, II i III.

I II III

33.1. (0-1)

Wybierz disacharyd, w którego cząsteczce występuje wiązanie α-1,4-O-glikozydowe, i napisz numer, którym go oznaczono.

33.2. (0-1)

Wybierz wszystkie związki, które wykazują właściwości redukujące, i napisz numery, którymi je oznaczono. Opisz obserwacje towarzyszące przebiegowi próby Tollensa z udziałem tych związków.

Numery wzorów związków:

Obserwacje:

33.3. (0-2)

Wybierz wszystkie związki, które w odpowiednich warunkach ulegają hydrolizie, i napisz numery, którymi je oznaczono. Zapisz schematy procesów hydrolizy z udziałem wybranych związków, stosując w schematach nazwy związków organicznych zamiast ich wzorów.

Numery wzorów związków:

 

 

Rozwiązanie: 
Pokaż