Zadania maturalne z chemii

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 1. (3 pkt)

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

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

konfiguracja elektronowa atomu w stanie podstawowym pierwiastka X może zostać przedstawiona w postaci zapisu:

łączna liczba elektronów na ostatniej powłoce i na podpowłoce 3d atomu w stanie podstawowym pierwiastka Z jest równa liczbie elektronów walencyjnych atomu pierwiastka X.

1.1. (0–1)

Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz symbole pierwiastków X i Z, numer grupy oraz symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należy każdy z pierwiastków.

	Symbol pierwiastka	Numer grupy	Symbol bloku
Pierwiastek X
Pierwiastek Z

1.2. (0–1)

W pewnym stanie wzbudzonym atomu pierwiastka X na podpowłokach trzeciej powłoki znajdują się cztery niesparowane elektrony walencyjne.

Uzupełnij schemat, tak aby przedstawiał on fragment konfiguracji elektronowej atomu pierwiastka X ilustrujący rozmieszczenie elektronów (w zapisie klatkowym) na walencyjnych podpowłokach atomu tego pierwiastka w opisanym stanie wzbudzonym.
Pod zapisem klatkowym wpisz numery powłok i symbole podpowłok.

1.3. (0–1)

Dla jednego z niesparowanych elektronów atomu w stanie podstawowym pierwiastka Z podaj wartości dwóch charakteryzujących go liczb kwantowych: głównej i pobocznej. Ich wartości wpisz do tabeli.

Liczby kwantowe	Główna liczba kwantowa, n	Poboczna liczba kwantowa, l
wartości liczb kwantowych

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 7. (1 pkt)

Układ okresowy pierwiastków Elektrony w atomach, orbitale Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Podaj/wymień

Pierwiastek A tworzy aniony złożone o wzorze AO⁻₄ , w których występuje na swoim najwyższym stopniu utlenienia. Pierwiastek A jest metalem.
Pierwiastek D tworzy aniony złożone o wzorze DO⁻₃, w których występuje na swoim najwyższym stopniu utlenienia. Pierwiastek D może przyjmować w związkach ujemne stopnie utlenienia.

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedno określenie spośród podanych w każdym nawiasie, a w wyznaczone miejsca wpisz numer grupy oraz stopień utlenienia.

Pierwiastek A w jonie AO⁻₄ może w reakcji redoks pełnić funkcję (wyłącznie reduktora / reduktora lub utleniacza / wyłącznie utleniacza). Pierwiastek D w jonie DO⁻₃ może (wyłącznie oddać elektrony / wyłącznie przyjąć elektrony / oddać lub przyjąć elektrony).
Pierwiastek A należy do grupy układu okresowego pierwiastków.
Pierwiastek D należy do grupy układu okresowego pierwiastków,
a jego najniższy stopień utlenienia w związkach jest równy .

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 1. (3 pkt)

Elektrony w atomach, orbitale Układ okresowy pierwiastków Rodzaje wiązań i ich właściwości Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj/wymień

Pierwiastki X i Z leżą w czwartym okresie układu okresowego. Pierwiastek X jest metalem, natomiast pierwiastek Z – niemetalem. W stanie podstawowym atomów obu tych pierwiastków tylko jeden elektron jest niesparowany. Znajduje się on na ostatniej powłoce. Niesparowany elektron atomu pierwiastka X znajduje się na innej podpowłoce niż niesparowany elektron atomu pierwiastka Z. Ponadto wiadomo, że pierwiastek X tworzy tlenki o wzorach X₂O i XO oraz że ten metal jest jednym z najlepszych przewodników ciepła i elektryczności. Pierwiastek Z występuje w postaci dwuatomowych cząsteczek.

1.1. (0–1)

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

	Symbol pierwiastka	Numer grupy	Symbol bloku
pierwiastek X
pierwiastek Z

1.2. (0–1)

Przedstaw konfigurację elektronową jonu X²⁺ (stan podstawowy). Zastosuj skrócony zapis konfiguracji elektronowej z symbolem gazu szlachetnego.

1.3. (0–1)

Dla cząsteczki Z₂ określ liczbę: wiązań σ, wiązań π oraz wolnych par elektronowych.

Liczba
wiązań σ	wiązań π	wolnych par elektronowych

Matura Maj 2018, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 1. (1 pkt)

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

W stanie podstawowym atomy pewnego pierwiastka mają następującą konfigurację elektronów walencyjnych:

3s² 3p² (M⁴)

Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz symbol tego pierwiastka oraz dane dotyczące jego położenia w układzie okresowym.

Symbol pierwiastka	Numer grupy	Numer okresu

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 1. (1 pkt)

Elektrony w atomach, orbitale Podaj/wymień

Wpisz do tabeli symbole chemiczne pierwiastków opisanych niżej.


1.	Niemetal, w którego atomie w stanie podstawowym liczba sparowanych elektronów walencyjnych trzeciej powłoki jest dwa razy większa niż liczba elektronów niesparowanych.
2.	Pierwiastek, którego atom w stanie podstawowym ma następującą konfigurację elektronową: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹3d⁵ .
3.	Pierwiastek, którego dwudodatni kation w stanie podstawowym ma następującą konfigurację elektronową: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰ .

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 2. (1 pkt)

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

Atomy pewnego pierwiastka oznaczonego umownie symbolem X mają w stanie podstawowym następującą konfigurację elektronową:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁵

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


1.	Pierwiastek X tworzy związek z wodorem o wzorze ogólnym HX. Wodny roztwór wodorku HX o stężeniu równym 0,1 mol·dm^–3 ma pH ≈ 1, 00.	P	F
2.	Rozcieńczony wodny roztwór wodorku HX ma pH wyższe niż stężony wodny roztwór tego wodorku.	P	F
3.	Najniższy stopień utlenienia, jaki pierwiastek X przyjmuje w związkach chemicznych, jest równy –I, a najwyższy wynosi VII.	P	F

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 3. (1 pkt)

Elektrony w atomach, orbitale Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Elektrony w atomach są przyciągane przez jądro, więc usunięcie elektronu z powłoki wymaga nakładu energii, która jest nazywana energią jonizacji. Pierwsza energia jonizacji to minimalna energia potrzebna do oderwania pierwszego elektronu od atomu. Druga energia jonizacji jest minimalną energią potrzebną do usunięcia drugiego elektronu (z jednododatniego jonu). W odpowiednich warunkach od atomu można oderwać kolejne elektrony. Rozróżnia się zatem pierwszą, drugą i kolejne energie jonizacji.

W poniżej tabeli przedstawiono wartości kolejnych (trzech) energii jonizacji glinu.

Energia jonizacji, kJ · mol^–1
pierwsza	druga	trzecia
577,6	1816,7	2744,8

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004
oraz K.-H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007.

Uzupełnij poniższe zdanie, tak aby powstała informacja prawdziwa, i wyjaśnij, dlaczego wybrana energia jonizacji ma najniższą wartość.

Spośród podanych wartości energii jonizacji najniższą wartość ma (pierwsza / druga / trzecia) energia jonizacji, ponieważ

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 3. (1 pkt)

Elektrony w atomach, orbitale Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Atomy pierwiastków chemicznych mogą występować w różnych stanach energetycznych. Stan o najniższej energii nazywamy podstawowym, a stany o energiach wyższych – wzbudzonymi.

Na podstawie: W. Kołos, Elementy chemii kwantowej sposobem niematematycznym wyłożone, Warszawa 1984.

Atom germanu w stanie podstawowym ma dwa sparowane elektrony walencyjne w podpowłoce 4s i dwa niesparowane elektrony walencyjne w podpowłoce 4p.

Oceń, czy możliwe jest obsadzenie elektronami podpowłok 4s i 4p w atomie germanu w sposób przedstawiony poniżej. Odpowiedź uzasadnij.

Ocena:

Uzasadnienie:

Matura Maj 2018, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 4. (1 pkt)

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


Symbol litowca	Li	Na	K	Rb
Pierwsza energia jonizacji, kJ ⋅ mol^-1	520	496	?	403

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2003.

Uzupełnij poniższe zdania, tak aby otrzymane informacje były prawdziwe.

Lit 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. Im mniejszy jest promień atomu litowca, tym (mniejsza / większa) jest energia potrzebna do oderwania elektronu od atomu. Pierwsza energia jonizacji potasu jest równa (510 / 419 / 376) kJ ⋅ mol⁻¹.

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 5. (2 pkt)

Elektrony w atomach, orbitale Rodzaje wiązań i ich właściwości Narysuj/zapisz wzór Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Cząsteczka trichlorku fosforu o wzorze PCl₃ ma budowę przestrzenną podobną do struktury cząsteczki amoniaku.

5.1. (0–1)

Określ charakter wiązania chemicznego (wiązanie kowalencyjne niespolaryzowane, kowalencyjne spolaryzowane) w cząsteczce trichlorku fosforu i napisz wzór elektronowy tej cząsteczki. Zaznacz kreskami wiążące i wolne pary elektronowe.

Charakter wiązania:

Wzór elektronowy:

5.2. (0–1)

Uzupełnij poniższe zdania – wybierz i podkreśl jedno właściwe określenie spośród podanych w każdym nawiasie.

Orbitalom walencyjnym atomu centralnego w cząsteczce trichlorku fosforu przypisuje się hybrydyzację typu (sp / sp² / sp³). Atom centralny (nie stanowi bieguna elektrycznego / stanowi biegun elektryczny dodatni / stanowi biegun elektryczny ujemny) w tej cząsteczce.