Zadania maturalne z chemii

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 30. (2 pkt)

Hybrydyzacja orbitali i kształt cząsteczek Stopnie utlenienia Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Poniżej przedstawiono wzory: cykloheksanonu, cykloheksanolu i kwasu adypinowego. Literami a, b i c oznaczono wybrane atomy węgla.

Określ formalne stopnie utlenienia oraz typ hybrydyzacji (sp, sp², sp³) atomów węgla oznaczonych w podanych wzorach literami a, b i c. Uzupełnij tabelę.

Atom węgla	w cykloheksanonie	w cykloheksanolu	w kwasie adypinowym
Atom węgla	a	b	c
Stopień utlenienia
Typ hybrydyzacji

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 5. (2 pkt)

Hybrydyzacja orbitali i kształt cząsteczek Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

W opisie tworzenia wiązań kowalencyjnych zakłada się hybrydyzację nie tylko orbitali uczestniczących w powstawaniu wiązań σ, lecz także orbitali walencyjnych zawierających niewiążące pary elektronowe.

Uzupełnij poniższe zdania dotyczące wiązań i hybrydyzacji orbitali atomów w cząsteczkach etynu i wody. Zaznacz właściwe określenie w każdym nawiasie.

Cząsteczka etynu
W wiązaniu każdego atomu węgla z drugim atomem węgla i atomem wodoru zakłada się udział dwóch orbitali zhybrydyzowanych typu (sp / sp² / sp³), w wyniku czego powstają dwa wiązania typu (σ / π). Z dwóch orbitali atomowych typu (s / p) każdego atomu węgla powstają między atomami węgla dwa wiązania typu (σ / π).
Cząsteczka wody
Orbitalom walencyjnym atomu tlenu przypisuje się hybrydyzację (sp / sp² / sp³). Dwa zhybrydyzowane orbitale tlenu zawierające elektrony niesparowane tworzą z dwoma atomami wodoru dwa wiązania typu (σ / π). Na pozostałych (2 / 3 / 4) zhybrydyzowanych orbitalach tlenu występują niewiążące pary elektronowe.

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 5. (1 pkt)

Hybrydyzacja orbitali i kształt cząsteczek Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Poniżej podano wzór półstrukturalny (grupowy) pewnego węglowodoru.

CH₂ = C(CH₃) – CH₂ – CH = CH₂

Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz liczbę wiązań π w cząsteczce tego węglowodoru oraz podaj liczbę atomów węgla, którym przypisuje się określony typ hybrydyzacji.

Liczba wiązań π	Liczba atomów węgla o hybrydyzacji
	sp	sp²	sp³

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 6. (2 pkt)

Rodzaje wiązań i ich właściwości Hybrydyzacja orbitali i kształt cząsteczek Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj/wymień

6.1. (0–1)

Uzupełnij poniższą tabelę − wpisz liczbę wolnych par elektronowych oraz liczbę wiązań σ i π w cząsteczkach CO₂ i BCl₃.

Wzór związku	Liczba
Wzór związku	wolnych par elektronowych	wiązań σ	wiązań π
CO₂
BCl₃

6.2. (0–1)

Określ kształt (liniowy, tetraedryczny, trójkątny) cząsteczek obu związków.

Kształt cząsteczki CO₂:

Kształt cząsteczki BCl₃:

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 30. (1 pkt)

Hybrydyzacja orbitali i kształt cząsteczek Rodzaje wiązań i ich właściwości Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Aldehyd cynamonowy to związek o wzorze:

Aldehyd ten występuje w przyrodzie w konfiguracji trans.

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


1.	Masa cząsteczkowa aldehydu cynamonowego jest równa w zaokrągleniu do jedności, 132 u.	P	F
2.	Orbitalom walencyjnym wszystkich atomów węgla w cząsteczce aldehydu cynamonowego przypisuje się ten sam typ hybrydyzacji.	P	F
3.	W cząsteczce aldehydu cynamonowego występuje pięć zlokalizowanych wiązań typu π.	P	F

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 33. (1 pkt)

Hybrydyzacja orbitali i kształt cząsteczek Podaj/wymień

W cząsteczce kwasu askorbinowego (witaminy C) występują dwa enolowe atomy węgla, czyli atomy węgla o hybrydyzacji sp² z przyłączonymi grupami hydroksylowymi. Cząsteczka tego związku zawiera ponadto dwa asymetryczne atomy węgla – o hybrydyzacji sp³ z przyłączonymi czterema różnymi podstawnikami. Poniżej przedstawiono wzór witaminy C, w którym małymi literami oznaczono poszczególne atomy węgla.

Napisz litery (a–f), którymi oznaczono w powyższym wzorze kwasu askorbinowego wszystkie enolowe atomy węgla oraz wszystkie asymetryczne atomy węgla.

Enolowe atomy węgla:

Asymetryczne atomy węgla:

Matura Czerwiec 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 2. (2 pkt)

Rodzaje wiązań i ich właściwości Hybrydyzacja orbitali i kształt cząsteczek Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj/wymień

2.1. (0-1)

Uzupełnij poniższą tabelę – wpisz liczbę wolnych par elektronowych oraz liczbę wiązań σ i π w cząsteczkach wymienionych związków.

Wzór sumaryczny	Liczba
Wzór sumaryczny	wolnych par elektronowych	wiązań σ	wiązań π
NH₃
C₂H₂

2.2. (0-1)

Określ kształt cząsteczki acetylenu.

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

Rodzaje wiązań i ich właściwości Hybrydyzacja orbitali i kształt cząsteczek Podaj/wymień

Budowa cząsteczki tlenku siarki(VI) jest skomplikowana. Poniżej przedstawiono jeden ze wzorów opisujących strukturę elektronową SO₃.

5.1. (0–1)

Określ typ hybrydyzacji orbitali atomu siarki (sp, sp², sp³) i geometrię cząsteczki (liniowa, płaska, tetraedryczna).

Typ hybrydyzacji:

Geometria:

5.2. (0–1)

Napisz, ile wiązań σ i π występuje w cząsteczce SO₃ o przedstawionej powyżej strukturze.

Liczba wiązań σ:
Liczba wiązań π:

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 21. (2 pkt)

Tlenki Hybrydyzacja orbitali i kształt cząsteczek Narysuj/zapisz wzór

Krzem ulega reakcji z roztworami wodorotlenków litowców, w wyniku czego tworzy krzemiany litowców o wzorze ogólnym Me₂SiO₃. Krzem tworzy z wodorem związki zwane silanami, których struktura jest analogiczna do struktury węglowodorów nasyconych i wyraża się ogólnym wzorem Si_nH_{2n + 2}. Cząsteczka najprostszego silanu zawiera jeden atom krzemu. Wszystkie silany są nietrwałe w obecności tlenu – ich pary zapalają się w zetknięciu z powietrzem.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

Napisz wzór sumaryczny najprostszego silanu. Określ typ hybrydyzacji walencyjnych orbitali atomowych atomu krzemu w cząsteczce tego związku.

Wzór: Typ hybrydyzacji:

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 32. (1 pkt)

Hybrydyzacja orbitali i kształt cząsteczek Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

W teorii orbitali molekularnych powstawanie wiązań chemicznych typu σ lub π wyjaśnia się, stosując do opisu tych wiązań orbitale cząsteczkowe odpowiedniego typu (σ lub π), które można utworzyć w wyniku właściwego nakładania odpowiednich orbitali atomowych atomów tworzących cząsteczkę. Na poniższych schematach zilustrowano powstawanie orbitali cząsteczkowych.

Na podstawie: K.H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007, s. 111–120.

Dane są cząsteczki: Cl₂, H₂, HF.

Ustal, nakładanie jakich orbitali atomowych (s czy p) obu atomów należy koniecznie uwzględnić, aby wyjaśnić tworzenie wiązań w cząsteczkach o podanych powyżej wzorach. W tym celu przyporządkuj każdemu wzorowi odpowiedni numer schematu.

Cl₂:
H₂:
HF: