Zadania maturalne z chemii

571

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 2. (1 pkt)

Właściwości fizyczne cieczy i gazów Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Wpisz do tabeli temperaturę wrzenia wymienionych substancji (H₂, CaCl₂, HCl) pod ciśnieniem atmosferycznym. Wartości temperatury wrzenia wybierz spośród następujących: –253°C, –85°C, 100°C, 1935°C.

Substancja	wodór, H₂	chlorek wapnia, CaCl₂	chlorowodów, HCl
Temperatura wrzenia, °C

572

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

573

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 2. (1 pkt)

Rodzaje wiązań i ich właściwości Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę


Substancja	wodór, H₂	chlorek wapnia, CaCl₂	chlorowodór, HCl
Temperatura wrzenia, °C

574

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 3. (1 pkt)

Układ okresowy pierwiastków Podaj/wymień

Poniżej przedstawiono cztery wykresy ilustrujące zmianę wybranych wielkości fizycznych charakteryzujących pierwiastki chemiczne (z wyłączeniem gazów szlachetnych) w funkcji ich liczby atomowej.

wykresy zmian wybranych wielkości fizycznych charakteryzujących pierwiastki chemiczne

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2004.

Podaj numer wykresu przedstawiającego zależność promienia atomowego od liczby atomowej i numer wykresu przedstawiającego zależność elektroujemności pierwiastków w skali Paulinga od liczby atomowej.

Numer wykresu przedstawiającego zależność promienia atomowego od liczby atomowej:

Numer wykresu przedstawiającego zależność elektroujemności w skali Paulinga od liczby atomowej:

575

Matura Lipiec 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 3. (1 pkt)

Rodzaje wiązań i ich właściwości Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Na poniższym wykresie przedstawiono, jak zmienia się energia potencjalna cząsteczek metanu w zależności od dzielącej je odległości (linia ciągła oznaczona numerem 1).

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

W miarę zbliżania się do siebie cząsteczek metanu siły przyciągania van der Waalsa rosną, co skutkuje spadkiem energii potencjalnej cząsteczek zilustrowanym krzywą oznaczoną numerem (2 / 3). Jednocześnie w miarę zbliżania się do siebie cząsteczek metanu siły odpychania między jądrami atomowymi i siły odpychania między elektronami dwóch cząsteczek (rosną / maleją). Najbardziej korzystny energetycznie dla cząsteczek metanu jest stan, w którym odległość między nimi jest (mniejsza niż r₀ / równa r₀ / większa od r₀).

576

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 3. (2 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Oblicz

Najtrwalszym izotopem neptunu jest izotop o liczbie masowej równej 237 i okresie półtrwania τ = 2,2⋅10⁶ lat. Otrzymuje się go przez napromieniowanie izotopu uranu o liczbie masowej 238 neutronami o dużej energii kinetycznej. Ta przemiana zachodzi zgodnie z poniższym schematem.

²³⁸₉₂U + ¹₀n → ²³⁷₉₂U + a¹₀n

W jej wyniku powstaje nietrwały izotop uranu o liczbie masowej A = 237. Jądro ²³⁷₉₂U ulega rozpadowi – powstaje jądro ²³⁷₉₃Np.

Na podstawie: A. Czerwiński, Energia jądrowa i promieniotwórczość, Warszawa 1998.

3.1. (1 pkt)

Uzupełnij poniższe zdania, tak aby powstała informacja prawdziwa: wybierz i podkreśl wartość współczynnika a (liczbę neutronów) w równaniu przemiany izotopu uranu o liczbie masowej 238 oraz typ przemiany, której ulega izotop uranu o liczbie masowej 237.

Współczynnik a w równaniu przemiany izotopu uranu o liczbie masowej 238 jest równy (1 / 2 / 3). Izotop uranu o liczbie masowej 237 ulega przemianie (α / β⁻ / γ).

3.2. (1 pkt)

Oblicz, po ilu latach z próbki izotopu neptunu ²³⁷₉₃Np o masie równej m pozostanie próbka zawierająca 0,25m tego izotopu.

577

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 4. (2 pkt)

Wiązania chemiczne - ogólne Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Ciała stałe można podzielić na krystaliczne i bezpostaciowe. Kryształy klasyfikuje się ze względu na rodzaj oddziaływań między tworzącymi je drobinami. Wyróżnia się kryształy metaliczne, jonowe, kowalencyjne i molekularne.

Na podstawie: K. Pigoń, Z. Ruziewicz, Chemia fizyczna. Fizykochemia molekularna, Warszawa 2005.

4.1. (0–1)

Poniżej wymieniono nazwy siedmiu substancji tworzących kryształy w stałym stanie skupienia.

chlorek sodu

glin

glukoza

jod

sód

tlenek magnezu

wodorotlenek sodu

Spośród wymienionych substancji wybierz wszystkie te, które tworzą kryształy jonowe, oraz wszystkie te, które tworzą kryształy metaliczne. Wpisz ich nazwy we właściwe miejsce w tabeli.

Kryształy
jonowe	metaliczne

4.2. (0–1)

Uzupełnij poniższe zdania. W odpowiedzi uwzględnij rodzaj nośników ładunku.

W kryształach metalicznych nośnikami ładunku są , dlatego metale przewodzą prąd elektryczny w stałym stanie skupienia.
Związki jonowe po stopieniu przewodzą prąd elektryczny, ponieważ

578

Matura Lipiec 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 4. (1 pkt)

Niemetale Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Diament i grafit to najbardziej znane odmiany alotropowe węgla.

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


1.	Atomy węgla w diamencie tworzą trzy wiązania σ, dlatego w przeciwieństwie do grafitu diament nie przewodzi prądu.	P	F
2.	Atomy węgla w graficie tworzą równolegle ułożone warstwy. Słabe oddziaływania między warstwami powodują, że grafit jest kruchy.	P	F
3.	Grafit i diament różnią się właściwościami fizycznymi, dlatego tlenek węgla(IV) otrzymany z grafitu ma inne właściwości fizyczne niż tlenek węgla(IV) otrzymany z diamentu.	P	F

579

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

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

Uzupełnij tabelę – wpisz wartości liczb kwantowych: głównej n, pobocznej (orbitalnej) l oraz magnetycznej m, opisujących stan niesparowanego elektronu w atomie potasu w stanie podstawowym.

Wartości liczby kwantowej
głównej n	pobocznej l	magnetycznej m

580

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 5. (1 pkt)

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

Fosgen to trujący związek o wzorze COCl₂. Jego temperatura topnienia jest równa –118°C, a temperatura wrzenia wynosi 8°C (pod ciśnieniem 1000 hPa). Fosgen reaguje z wodą i ulega hydrolizie, której produktami są tlenek węgla(IV) i chlorowodór.

Na podstawie: P. Mastalerz, Chemia organiczna, Warszawa 1986.

Uzupełnij informacje dotyczące struktury elektronowej cząsteczki fosgenu. Wybierz i podkreśl jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

Orbitalom walencyjnym atomu węgla przypisuje się hybrydyzację (sp / sp² / sp³). Orientacja przestrzenna tych orbitali powoduje, że cząsteczka fosgenu (jest / nie jest) płaska. Wiązanie π w tej cząsteczce tworzą orbital walencyjny (s / p / zhybrydyzowany) atomu węgla i orbital walencyjny p atomu tlenu.