1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z chemii

Struktura atomu

Oto lista zadań maturalnych z danego działu chemii. Aby skorzystać z dodatkowych opcji lub wybrać zadania z pozostałych działów kliknij poniżej.

Przejdź do wyszukiwarki zadań

 

Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 1. (3 pkt)

Elektrony w atomach, orbitale Układ okresowy pierwiastków Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj/wymień Oblicz

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.

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 3. (1 pkt)

Układ okresowy pierwiastków Podaj/wymień

Na podstawie budowy atomów pierwiastków należących do grup 13.–17. i okresów 2.–6. układu okresowego uzupełnij poniższe zdanie. Wpisz symbol lub nazwę odpowiedniego pierwiastka, tak aby powstało zdanie prawdziwe.

Spośród pierwiastków należących do grup 13.–17. i okresów 2.–6.

  • najmniejszy ładunek jądra ma atom
  • najmniejszy promień atomowy ma atom
  • największą wartość pierwszej energii jonizacji ma atom

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 1. (1 pkt)

Układ okresowy pierwiastków Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

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.

Symbol pierwiastka Numer grupy Symbol bloku konfiguracyjnego
pierwiastek X
pierwiastek E

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 1. (2 pkt)

Układ okresowy pierwiastków Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

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.

Symbol pierwiastka Numer grupy Symbol bloku konfiguracyjnego
pierwiastek X
pierwiastek E

Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 1. (3 pkt)

Układ okresowy pierwiastków Elektrony w atomach, orbitale Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj/wymień

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)

Wpisz do tabeli wartości liczb kwantowych opisujących stan energetyczny niesparowanego elektronu walencyjnego atomu X (w stanie podstawowym).

Liczby kwantowe Główna liczba kwantowa 𝑛 Poboczna liczba kwantowa 𝑙
Wartości liczb kwantowych

Zbiór zadań problemowych CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 1. (4 pkt)

Elektrony w atomach, orbitale Oblicz

O atomie pierwiastka X wiadomo, że:

  • 20 spośród wszystkich elektronów w atomie opisanych jest liczbą kwantową 𝑙 = 2
  • elektrony walencyjne atomu X w stanie podstawowym opisane są dwiema różnymi wartościami pobocznej liczby kwantowej (𝑙 = 0 i 𝑙 = 1), przy czym liczba elektronów walencyjnych opisanych poboczną liczbą kwantową 𝑙 = 1 jest większa, niż liczba elektronów walencyjnych opisanych poboczną liczbą kwantową 𝑙 = 0
  • tylko jeden z elektronów walencyjnych jest niesparowany.

Pierwiastek X reaguje z chlorem, w wyniku czego powstaje związek, w którym procentowa masowa zawartość chloru wynosi 45,6%.

Wykonaj odpowiednie obliczenia i wskaż model, który przedstawia budowę przestrzenną cząsteczki związku pierwiastka X z chlorem.

Model:

Test diagnostyczny CKE Grudzień 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 1. (2 pkt)

Struktura atomu - ogólne Elektrony w atomach, orbitale Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj/wymień

Na zdjęciu obok przedstawiono wodny roztwór soli, w skład której wchodzą pierwiastki X1, X2 i X3. Dwa z nich są w stanie wolnym metalami i należą do tego samego okresu, a jeden jest niemetalem i leży w innym okresie. Masy atomowe tych trzech pierwiastków, zaokrąglone do liczb całkowitych, spełniają zależność: MX1 + MX2 = MX3. Atom pierwiastka X3 ma na zewnętrznej powłoce dwa razy więcej elektronów niż atom pierwiastka X2, a atom pierwiastka X1 ma na zewnętrznej powłoce dwa razy więcej niesparowanych elektronów niż atom pierwiastka X2.

1.1. (0–1)

Zidentyfikuj pierwiastki X1, X2 oraz X3. Napisz ich symbole chemiczne.

X1:
X2:
X3:

1.2. (0–1)

Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz wartości liczb kwantowych odpowiadających niesparowanym elektronom w atomach (w stanie podstawowym) pierwiastków X1 i X3.

Pierwiastek Główna liczba kwantowa 𝑛 Poboczna liczba kwantowa 𝑙
X1
X3

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 1. (4 pkt)

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

O dwóch pierwiastkach umownie oznaczonych literami X i Z wiadomo, że:

  • oba przyjmują w związkach chemicznych taki sam maksymalny stopień utlenienia
  • konfiguracja elektronowa atomu pierwiastka X w stanie wzbudzonym, w którym nastąpiło przeniesienie jednego z elektronów sparowanych na wyższą energetycznie i nieobsadzoną podpowłokę, może zostać przedstawiona w postaci zapisu:
  • w stanie podstawowym atom pierwiastka Z ma łącznie na ostatniej powłoce i na podpowłoce 3d pięć elektronów.

1.1. (2 pkt)

Wpisz do tabeli symbol pierwiastka X i symbol pierwiastka Z, numer grupy oraz symbol bloku konfiguracyjnego, do których należy każdy z pierwiastków.

Symbol pierwiastka Numer grupy Symbol bloku konfiguracyjnego
pierwiastek X
pierwiastek Z

1.2. (1 pkt)

Napisz wzór sumaryczny wodorku pierwiastka X oraz maksymalny stopień utlenienia, jaki przyjmują pierwiastki X i Z w związkach chemicznych.

Wzór sumaryczny wodorku pierwiastka X:

Maksymalny stopień utlenienia, jaki przyjmują pierwiastki X i Z w związkach chemicznych:

1.3. (1 pkt)

Przedstaw pełną konfigurację elektronową jonu Z2+ w stanie podstawowym. Zastosuj zapis z uwzględnieniem podpowłok.

Arkusz pokazowy CKE Marzec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 7. (1 pkt)

Układ okresowy pierwiastków Podaj/wymień

Na podstawie budowy atomów pierwiastków należących do grup 1.–2. oraz 13.–17. drugiego okresu układu okresowego uzupełnij poniższe zdanie. W wyznaczone miejsca wpisz symbol albo nazwę odpowiedniego pierwiastka.

Spośród pierwiastków drugiego okresu:

  • najmniejszy ładunek jądra ma atom ;
  • najmniejszy promień atomowy ma atom ;
  • najmniejszą wartość pierwszej energii jonizacji ma atom

Arkusz pokazowy CKE Marzec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 4. (1 pkt)

Elektrony w atomach, orbitale Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Poniżej przedstawiono konfigurację elektronową atomów czterech pierwiastków (I – IV):

  1. 1s22s22p63s23p64s1
  2. 1s22s22p63s23p64s13d5
  3. 1s22s22p63s23p64s13d104p3
  4. 1s22s22p63s23p64s13d10

Napisz, która z przedstawianych konfiguracji elektronowych opisuje atom w stanie wzbudzonym. Odpowiedź uzasadnij.

Konfiguracja:
Uzasadnienie:

Arkusz pokazowy CKE Marzec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 2. (1 pkt)

Elektrony w atomach, orbitale Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Elektrony atomu pierwiastka X w stanie podstawowym zajmują siedem orbitali, przy czym sześć z nich jest całkowicie zapełnionych. Ten pierwiastek reaguje zarówno z kwasem solnym, jak i ze stężonym wodnym roztworem wodorotlenku potasu. Jednym z produktów obu przemian jest ten sam gaz.

Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1. W stanie podstawowym tylko 6 elektronów atomu pierwiastka X jest opisanych główną liczbą kwantową 𝑛 równą 2. P F
2. Żaden elektron atomu pierwiastka X w stanie podstawowym nie jest opisany poboczną liczbą kwantową 𝑙 równą 2. P F

Arkusz pokazowy CKE Marzec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 1. (1 pkt)

Układ okresowy pierwiastków Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Elektrony atomu pierwiastka X w stanie podstawowym zajmują siedem orbitali, przy czym sześć z nich jest całkowicie zapełnionych. Ten pierwiastek reaguje zarówno z kwasem solnym, jak i ze stężonym wodnym roztworem wodorotlenku potasu. Jednym z produktów obu przemian jest ten sam gaz.

Uzupełnij poniższą tabelę – wpisz dane dotyczące położenia pierwiastka X w układzie okresowym oraz symbol bloku konfiguracyjnego, do którego ten pierwiastek należy.

Pierwiastek Numer okresu Numer grupy Symbol bloku
X

Matura Czerwiec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 2. (2 pkt)

Struktura atomu - ogólne Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

  1. Promień kationu jest (mniejszy / większy) niż promień atomu, z którego ten kation powstał. Promień anionu jest (mniejszy / większy) niż promień atomu, z którego ten anion powstał.
  2. Jeżeli jony mają taką samą konfigurację elektronową, to promienie anionów są (mniejsze / większe) niż promienie kationów. Anion tlenkowy ma (mniejszy / większy) promień niż anion fluorkowy.

Matura Czerwiec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 1. (4 pkt)

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

Dwa pierwiastki należące do trzeciego okresu oznaczono umownie literami E i X. W atomie (w stanie podstawowym) każdego z tych pierwiastków tylko jeden elektron jest niesparowany. Pierwiastek E zwykle przyjmuje w związkach chemicznych jeden stopień utlenienia, wyższy niż +I, a pierwiastek X tworzy związki chemiczne, w których występuje na różnych stopniach utlenienia. Maksymalny stopień utlenienia pierwiastka E jest niższy niż maksymalny stopień utlenienia pierwiastka X.

1.1. (0–2)

Uzupełnij poniższą tabelę. Dla pierwiastków E i X napisz symbol chemiczny, numer grupy w układzie okresowym oraz symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należą te pierwiastki.

Pierwiastek Symbol pierwiastka Numer grupy Symbol bloku
E
X

1.2. (0–1)

Zapisz pełną konfigurację elektronową atomu w stanie podstawowym pierwiastka E –uwzględnij rozmieszczenie elektronów na podpowłokach.

1.3. (0–1)

Podaj wartość najniższego i wartość najwyższego stopnia utlenienia, jaki może przyjmować pierwiastek X w związkach chemicznych.

Najniższy stopień utlenienia:
Najwyższy stopień utlenienia:

Matura Maj 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 2. (1 pkt)

Układ okresowy pierwiastków Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

W poniższej tabeli podano wartości promieni atomowych r1, r2, r3 i r4 atomów czterech pierwiastków.

Na podstawie: M.J. Sienko, R.A. Plane, Chemia. Podstawy i zastosowania, Warszawa 1996.

Uzupełnij poniższą tabelę. Na podstawie zmienności promieni atomów w grupach i okresach przyporządkuj wymienionym pierwiastkom wartości promieni atomowych ich atomów.

Nazwa pierwiastka Promień atomu, pm
siarka 102
chlor
potas
wapń

Matura Maj 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 1. (3 pkt)

Układ okresowy pierwiastków Elektrony w atomach, orbitale Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj/wymień

Z dwóch pierwiastków, które umownie oznaczono literami X i E, powstają wodorki o wzorach XH3 i EH3. Atomy każdego z tych pierwiastków mają tyle elektronów niewalencyjnych, ile wynosi liczba nukleonów w atomie izotopu 2814Si. W stanie podstawowym atomy pierwiastka E mają większą liczbę elektronów niesparowanych niż atomy pierwiastka X.

1.1. (0–2)

Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz symbole pierwiastków X i E, symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należy każdy z pierwiastków, oraz ich maksymalne stopnie utlenienia.

Symbol pierwiastka Symbol bloku Maksymalny stopień utlenienia
pierwiastek X
pierwiastek E

1.2. (0–1)

Napisz fragment konfiguracji elektronowej atomu w stanie podstawowym pierwiastka E opisujący rozmieszczenie elektronów walencyjnych na podpowłokach – zastosuj schemat klatkowy. Pod schematem napisz numer powłoki i symbole podpowłok.

Matura Lipiec 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 6. (2 pkt)

Elektrony w atomach, orbitale Układ okresowy pierwiastków Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

W poniższej tabeli zestawiono wybrane właściwości litowców i berylowców.

Właściwość Nazwa pierwiastka
lit beryl sód magnez potas wapń
promień kationu*,
pm		 76 45 102 72 138 100
promień atomu, pm 134 125 154 145 196 174
pierwsza energia
jonizacji, kJ∙mol−1		 520 899 496 738 419 590
temperatura
topnienia, K		 454 1560 371 923 336 1115

* W tabeli podano promień kationów M+ – dla litowców oraz M2+ – dla berylowców.

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

6.1. (0–1)

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

  1. Dla pierwiastków danego okresu stosunek promienia jonowego do promienia atomowego litowca jest (większy / mniejszy) niż stosunek promienia jonowego do promienia atomowego berylowca.
  2. W każdym okresie temperatury topnienia berylowców są (wyższe / niższe) niż temperatury topnienia litowców, czego przyczyną jest silniejsze wiązanie metaliczne występujące między atomami (berylowców / litowców).

6.2. (0–1)

Pierwsza energia jonizacji to minimalna energia potrzebna do oderwania jednego elektronu od atomu pierwiastka w stanie gazowym, czego skutkiem jest powstanie kationu. Molowa energia jonizacji – wyrażona w kJ∙mol−1 – jest równa energii jonizacji 1 mola atomów.

Sformułuj zależność między wartością pierwszej energii jonizacji a liczbą atomową berylowca. Wyjaśnij, dlaczego pierwsza energia jonizacji litowca jest niższa niż pierwsza energia jonizacji berylowca leżącego w tym samym okresie układu okresowego.

Zależność między pierwszą energią jonizacji a liczbą atomową berylowca:

Pierwsza energia jonizacji litowca jest niższa niż pierwsza energia jonizacji berylowca, leżącego w tym samym okresie układu okresowego pierwiastków, ponieważ

Matura Lipiec 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 2. (2 pkt)

Elektrony w atomach, orbitale Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Atomy pierwiastków chemicznych mogą występować w różnych stanach energetycznych. Stan o najniższej energii nazywamy podstawowym, a stany o energiach wyższych – wzbudzonymi. Poniższe schematy I i II przedstawiają konfigurację elektronową dla orbitali walencyjnych atomu pewnego pierwiastka chemicznego X w różnych stanach energetycznych.

Uzupełnij poniższą tabelę – wpisz symbol pierwiastka X, numer grupy oraz symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należy ten pierwiastek. Napisz, który schemat konfiguracji elektronowej (I albo II) opisuje stan podstawowy atomu pierwiastka X.

Symbol pierwiastka Numer grupy Symbol bloku

Stan podstawowy atomu pierwiastka X opisuje schemat numer

Strony