Chemia - Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 20.

Kategoria: Prawo stałości składu, ustalanie wzoru Typ: Oblicz

Pewien alkan, którego achiralne cząsteczki mają rozgałęziony łańcuch węglowy, w temperaturze 𝑇 i pod ciśnieniem 𝑝 jest gazem i ma gęstość 50 razy większą od gęstości wodoru wyznaczonej w tych samych warunkach. W reakcji chlorowania tego alkanu może powstać 6 różnych monochloropochodnych, będących izomerami konstytucyjnymi (bez uwzględniania stereoizomerów).

Oblicz liczbę atomów węgla w cząsteczce opisanego alkanu oraz napisz jego wzór półstrukturalny (grupowy).

Wzór alkanu:

Rozwiązanie

Zasady oceniania
2 pkt – poprawne obliczenie liczby atomów węgla w cząsteczce alkanu oraz poprawne napisanie jego wzoru półstrukturalnego (grupowego).
1 pkt – poprawne obliczenie liczby atomów węgla w cząsteczce alkanu, ale napisanie błędnego wzoru półstrukturalnego lub brak wzoru alkanu.
ALBO
– brak obliczeń i napisanie poprawnego wzoru alkanu.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

𝑑H2 = 𝑀H2𝑉mol
i
𝑑alkanu = 50𝑀H2𝑉mol
i
𝑀alkanu = 𝑑alkanu ⋅ 𝑉mol

𝑀alkanu = 50𝑀H2𝑉mol ∙ 𝑉mol = 50𝑀H2
𝑀alkanu = 50 ⋅ 2 g ⋅ mol–1 = 100 g ⋅ mol–1

Ogólny wzór alkanu : CnH2n + 2
12n + 2n + 2 = 100 ⇒ 𝐧 = 𝟕

Wzór alkanu: