Zadania maturalne z chemii

401

Matura Maj 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 1. (2 pkt)

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

Dwa pierwiastki, oznaczone numerami 1. i 2., należą do czwartego okresu układu okresowego. Liczba atomowa pierwiastka 1. jest mniejsza od liczby atomowej pierwiastka 2. Atomy (w stanie podstawowym) tych pierwiastków mają 4 elektrony, które mogą uczestniczyć w tworzeniu wiązań chemicznych.

Uzupełnij tabelę. Napisz nazwy pierwiastków 1. i 2. oraz określ, czy w atomach (w stanie podstawowym) tych pierwiastków występują niesparowane elektrony – podaj liczbę elektronów niesparowanych i napisz symbol podpowłoki, do której one należą, albo zaznacz, że nie ma takich elektronów.

	Nazwa	Elektrony niesparowane
	Nazwa	liczba	symbol podpowłoki
Pierwiastek 1.
Pierwiastek 2.

402

Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 1. (4 pkt)

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

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

konfigurację elektronową atomu pierwiastka X w jednym ze stanów wzbudzonych przedstawia zapis:

łączna liczba elektronów na ostatniej powłoce i na podpowłoce 3d atomu w stanie podstawowym pierwiastka Z jest dwa razy większa od liczby elektronów walencyjnych atomu pierwiastka X.

1.1. (0–2)

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

	Symbol pierwiastka	Numer grupy	Symbol bloku
pierwiastek X
pierwiastek Z

1.2. (0–1)

Wpisz do tabeli wartości dwóch liczb kwantowych: głównej i pobocznej, opisujące stan kwantowo-mechaniczny jednego z niesparowanych elektronów o najwyższej energii atomu pierwiastka X w przedstawionym stanie wzbudzonym.

Liczby kwantowe	główna liczba kwantowa, n	poboczna liczba kwantowa, l
Wartość liczb kwantowych

1.3. (0–1)

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

403

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

Elektrony w atomach, orbitale Podaj/wymień

Pierwiastek X należy do metali ziem alkalicznych. Pierwiastek ten jest składnikiem minerału o nazwie dolomit. Dodatkowo wiadomo, że jon pierwiastka X ma największą zdolność do hydratacji spośród berylowców. Liczba neutronów w atomie tego pierwiastka jest równa dwukrotnej ilości elektronów walencyjnych atomu siarki.

1.1. (0-1)

Ustal i zapisz konfigurację elektronową dla jonu X²⁺.

1.2. (0-1)

Zapisz konfigurację elektronową drugiego atomu wchodzącego w skład dolomitu (dotyczy metalu ziem alkalicznych).

To zadanie pochodzi ze zbioru matura 2022 wydawnictwa

Kup pełny zbiór zadań

404

Matura Czerwiec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 1. (2 pkt)

Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Oblicz

Chlor występuje w przyrodzie w postaci mieszaniny dwóch izotopów. W jądrze izotopu o mniejszej liczbie masowej znajduje się 18 neutronów. Zawartość procentowa tego izotopu w występującym w przyrodzie pierwiastku wynosi 75,78%. Średnia masa atomowa chloru jest równa 35,453 u, a jeden z izotopów tego pierwiastka ma masę równą 34,969 u.

Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2015.

Wartość masy atomowej danego izotopu podana z dokładnością do liczby całkowitej jest równa jego liczbie masowej.

Oblicz masę atomową drugiego izotopu chloru. Wynik końcowy zaokrąglij do trzeciego miejsca po przecinku. Podaj liczbę masową tego izotopu chloru i określ liczbę neutronów w jego jądrze atomowym.

Obliczenia:

Masa atomowa:

Liczba masowa:

Liczba neutronów:

405

Matura Marzec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 2. (1 pkt)

Elektrony w atomach, orbitale Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Pierwsza energia jonizacji (Ej₁) to minimalna energia potrzebna do oderwania pierwszego elektronu od obojętnego atomu. Każda następna energia jonizacji (Ej₂, Ej₃ itd.) to energia potrzebna do oderwania kolejnego elektronu od coraz bardziej dodatnio naładowanej drobiny. Wartości energii jonizacji zmieniają się okresowo w miarę wzrostu liczby atomowej.

W tabeli podano wartość pierwszej energii jonizacji dla atomu wodoru i wartości kilku wybranych energii jonizacji dla atomów kolejnych pierwiastków pierwszej grupy układu okresowego.

Nazwa pierwiastka	Energia jonizacji, 10⁶ · J · mol⁻¹
Nazwa pierwiastka	pierwsza	druga	trzecia	czwarta	piąta
wodór	1,31	–	–	–	–
lit	0,52	7,30	11,81	–	–
sód	0,49	4,56	6,91	9,54	13,35
potas	0,42	3,05	4,41	5,88	7,98
rubid	0,40	2,63	3,90	5,08	6,85

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

Wyjaśnij, dlaczego wartość pierwszej energii jonizacji atomu wodoru jest dużo większa niż wartość pierwszej energii jonizacji atomów kolejnych pierwiastków pierwszej grupy.

406

Matura Maj 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 2. (1 pkt)

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

Atomy fluorowców wykazują wyraźną tendencję do przyjęcia dodatkowego elektronu i przejścia w jon X– lub też – gdy różnica elektroujemności fluorowca i łączącego się z nim pierwiastka jest mała – do utworzenia wiązania kowalencyjnego. W szczególnych warunkach może nastąpić oderwanie elektronu od obojętnego atomu fluorowca i utworzenie jonu X⁺.

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

Uzupełnij poniższy schemat tak, aby przedstawiał on graficzny zapis konfiguracji elektronowej kationu bromoniowego Br⁺ (stan podstawowy). W tym zapisie uwzględnij numery powłok i symbole podpowłok.

407

Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 2. (1 pkt)

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

Wybierz parę pierwiastków, których atomy w stanie podstawowym mają różne liczby niesparowanych elektronów. Zaznacz poprawną odpowiedź.

krzem i tytan
siarka i tytan
krzem i żelazo
siarka i nikiel

408

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

Izotopy i promieniotwórczość Napisz równanie reakcji

Metody izotopowe znalazły zastosowanie przy określaniu wieku wykopalisk. W takich przypadkach oznaczana jest zawartość promieniotwórczego izotopu węgla ¹⁴₆C.

Zapisz równanie przemiany promieniotwórczej wiedząc, że izotop węgla, o którym mowa w informacji wstępnej powstaje w wyniku bombardowania jąder azotu neutronami.