1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z chemii
  3. Matura Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)

Chemia - Matura Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 21.

Kategoria: Kwasy karboksylowe Typ: Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

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.

21.1. (0–2)

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 tego kwasu to:
wzór półstrukturalny (grupowy)

Wyjaśnij, dlaczego wybrany kwas wykazuje największą moc. W wyjaśnieniu odwołaj się do budowy cząsteczek tego związku.

Wyjaśnienie:

21.2. (0–1)

Uzupełnij tabelę. Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) najsłabszego kwasu użytego w tym doświadczeniu oraz wartość p𝐾a tego kwasu.

Wzór kwasu Wartość p𝐾a

Rozwiązanie

21.1. (0–2)

Zasady oceniania
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
– 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.

Rozwiązanie
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)).

21.2. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Wzór kwasu Wartość p𝐾a
CH3COOH 4,76