Zadania maturalne z chemii

Test diagnostyczny (matura próbna) Grudzień 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 3. (2 pkt)

Struktura atomu - ogólne Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Atomy tlenu i atomy fluoru tworzą aniony o konfiguracji tego samego gazu szlachetnego. W tabeli przedstawiono modele atomu tlenu i atomu fluoru oraz ich prostych jonów. Dana barwa modelu odnosi się do konkretnego pierwiastka.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Uzupełnij tabelę. Napisz symbol atomu lub wzór jonu, który odpowiada każdemu z przedstawionych modeli.

Promień drobiny, pm
Symbol lub wzór

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: M_X1 + M_X2 = M_X3. 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 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.

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.
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 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 5. (1 pkt)

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

Poniżej przedstawiono wzory elektronowe cząsteczek dwóch pierwiastków, oznaczonych umownie literami A i D. Oba pierwiastki należą do drugiego okresu układu okresowego.

Zidentyfikuj pierwiastki A i D, a następnie uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

Większy ładunek jądra ma atom pierwiastka oznaczonego literą (A / D). Mniejszy promień atomowy ma atom pierwiastka oznaczonego literą (A / D).

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 6. (1 pkt)

Struktura atomu - ogólne Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Substancje o tym samym typie wzoru chemicznego, tworzące ten sam typ sieci przestrzennej i o takich samych lub bardzo zbliżonych rozmiarach komórki elementarnej, nazywamy substancjami izomorficznymi. Mogą one tworzyć roztwory stałe, czyli kryształy mieszane. Tworzenie kryształów mieszanych polega na tym, że atomy lub jony wykazujące taki sam ładunek oraz zbliżone rozmiary mogą się wzajemnie zastępować w sieci przestrzennej. KCl i KBr mają identyczne sieci przestrzenne i wykazują zdolność tworzenia stałych roztworów. Natomiast w przypadku KCl i NaCl izomorfizm nie występuje mimo tego samego typu sieci.
W tabeli podano wielkości promienia jonowego czterech jonów.


Cl^– 181 pm	Br^– 196 pm	K⁺ 138 pm	Na⁺ 102 pm

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2002.

Wyjaśnij, dlaczego chlorek potasu i chlorek sodu nie mogą tworzyć kryształów mieszanych.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 19. (2 pkt)

Struktura atomu - ogólne Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Liczba atomowa pewnego pierwiastka wynosi 26. W poniższej tabeli przedstawiono masy atomowe i zawartość procentową trwałych izotopów tego pierwiastka występujących w przyrodzie.

Masa atomowa izotopu, u	Zawartość procentowa izotopu, % atomów
53,94	5,85
55,93	91,75
56,94	2,12
57,93	0,28

Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2004, s. 202

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl właściwe określenie w każdym nawiasie tak, aby zdania były prawdziwe. Następnie wpisz odpowiednią liczbę odnoszącą się do opisanego pierwiastka lub wyjaśnij, dlaczego nie można określić danej wielkości.

Znając liczbę atomową pierwiastka, (można określić liczbę protonów / nie można określić liczby protonów) wchodzących w skład jądra atomu tego pierwiastka.
Liczba protonów lub wyjaśnienie:
Znając liczbę atomową pierwiastka, (można określić liczbę neutronów / nie można określić liczby neutronów) wchodzących w skład jądra atomu tego pierwiastka.
Liczba neutronów lub wyjaśnienie:
Znając liczbę atomową pierwiastka, (można określić ładunek / nie można określić ładunku) jądra atomu tego pierwiastka.
Ładunek jądra atomu lub wyjaśnienie:
Znając liczbę atomową pierwiastka, (można określić liczbę masową / nie można określić liczby masowej) dowolnego izotopu tego pierwiastka.
Liczba masowa lub wyjaśnienie:

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 21. (2 pkt)

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

Pierwiastek X leży w siódmej grupie i czwartym okresie układu okresowego. Pierwiastek ten tworzy jon prosty X²⁺. Wszystkie atomy pierwiastka X występujące w przyrodzie mają liczbę masową równą 55.

a)	Napisz skróconą konfigurację elektronową jonu X²⁺ w stanie podstawowym.

b)	Określ i wpisz do tabeli liczbę protonów i neutronów znajdujących się w jądrze atomu pierwiastka X oraz liczbę elektronów tworzących rdzeń atomu tego pierwiastka.

Pierwiastek X	Liczba cząstek elementarnych znajdujących się w jądrze atomu X	Liczba elektronów znajdujących się w rdzeniu atomu X
Pierwiastek X

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 22. (2 pkt)

Struktura atomu - ogólne Elektrony w atomach, orbitale Narysuj/zapisz wzór Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Zależnie od tego, czy pierwiastek dąży do tworzenia jonów dodatnich, czy ujemnych, rozróżnia się pierwiastki elektrododatnie i elektroujemne. Pierwiastki elektroujemne mają wiele elektronów walencyjnych, a pobierając elektrony, tworzą jony ujemne o trwałej konfiguracji elektronowej. Pierwiastki elektrododatnie, oddając elektrony, tworzą jony dodatnie o trwałej konfiguracji.

Na podstawie: K.H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007, s. 89.

a)	Uzupełnij poniższe zdanie. Wybierz i podkreśl jedno określenie spośród podanych w każdym nawiasie tak, aby zdanie było prawdziwe.

Pierwiastek, którego atom w stanie podstawowym ma następującą konfigurację elektronową: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹, należy do bloku konfiguracyjnego (s/p/d), jest pierwiastkiem (elektrododatnim/elektroujemnym), a tlenek tego pierwiastka na VI stopniu utlenienia wykazuje właściwości (kwasowe/zasadowe/amfoteryczne).

b)	Napisz wzór oraz skróconą konfigurację jonu w stanie podstawowym pierwiastka zidentyfikowanego w podpunkcie a) tego zadania, w którym pierwiastek ten przyjmuje stopień utlenienia równy II.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 23. (2 pkt)

Struktura atomu - ogólne Elektrony w atomach, orbitale Narysuj/zapisz wzór Podaj/wymień

Na podstawie: K.H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007, s. 89.

Atom pewnego pierwiastka ma w stanie podstawowym następującą konfigurację elektronową:

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹

Tlenek i wodorotlenek tego pierwiastka, w których przyjmuje on pewien stopień utlenienia, wykazują właściwości amfoteryczne. Na tym stopniu utlenienia opisany pierwiastek występuje także w postaci jonów prostych.

a)	Napisz wzór i skróconą konfigurację elektronową tego jonu prostego opisanego pierwiastka.

b)	Podaj wartość głównej liczby kwantowej n i wartość pobocznej liczby kwantowej l opisujących stan dowolnego niesparowanego elektronu walencyjnego w tym jonie.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 101. (1 pkt)

Struktura atomu - ogólne Metale Podaj/wymień

Żelazo jest pierwiastkiem chemicznym, którego atomy występują w przyrodzie w postaci 4 trwałych odmian izotopowych. Najbardziej rozpowszechnioną odmianę stanowią nuklidy o liczbie masowej 56.

Silnie rozdrobnione żelazo zapala się samorzutnie w powietrzu. Produktem utleniania żelaza w wysokich temperaturach jest magnetyt, Fe₃O₄. Powstaje on także w czasie spalania żelaza w czystym tlenie (reakcja 1.). Oprócz tlenku Fe₃O₄ żelazo tworzy jeszcze 2 inne tlenki: FeO i Fe₂O₃. W podwyższonych temperaturach żelazo reaguje również z parą wodną według równania:

3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂

Roztwarzając czyste żelazo w kwasie solnym, uzyskuje się wodny roztwór chlorku żelaza(II) (reakcja 2.), natomiast działając gazowym chlorem na żelazo w podwyższonej temperaturze, uzyskuje się chlorek żelaza(III) (reakcja 3.). Pary chlorku żelaza(III) kondensują, tworząc ciemnobrunatne kryształy dobrze rozpuszczalne w wodzie.

Żelazo ma zdolność zastępowania mniej aktywnych metali w ich roztworach. Przebiega wtedy reakcja opisana schematem:

Me_I + Me²⁺_II → Me²⁺_I + Me_II

Powyższa przemiana zachodzi także podczas doświadczenia zilustrowanego rysunkiem:

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 917–934; M. Sienko, R. Plane, Chemia, podstawy i zastosowania, Warszawa 1996, s. 542–550; J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002, s. 202.

Dla atomów nuklidu żelaza, opisanego w informacji wprowadzającej określ ładunek jądra, liczbę protonów, liczbę elektronów i liczbę neutronów.