Zadania maturalne z chemii

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

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

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 6. (1 pkt)

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

Uzupełnij tabelę – wpisz liczbę wiązań σ, wiązań π oraz wolnych par elektronowych w cząsteczce cyjanowodoru o wzorze HCN.

Liczba
wiązań σ	wiązań π	wolnych par elektronowych

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14. (3 pkt)

Stężenia roztworów pH Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Oblicz

Zmieszano 100 cm³ wodnego roztworu Ba(OH)₂ o stężeniu 0,2 mol∙dm⁻³ z 40 cm³ wodnego roztworu HCl o stężeniu 0,8 mol∙dm⁻³. W mieszaninie przebiegła reakcja opisana poniższym równaniem:

H₃O⁺ + OH⁻ → 2H₂O

14.1. (0–2)

Oblicz pH powstałego roztworu w temperaturze 25°C. W obliczeniach przyjmij, że objętość tego roztworu jest sumą objętości roztworów Ba(OH)₂ i HCl. Wynik końcowy zaokrąglij do drugiego miejsca po przecinku.

Obliczenia:

14.2. (0–1)

Wpisz do poniższej tabeli wartości stężenia molowego jonów baru i jonów chlorkowych w otrzymanym roztworze.

[Ba²⁺ ], mol ∙ dm⁻³	[Cl⁻ ], mol ∙ dm⁻³

Matura Lipiec 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 19. (1 pkt)

pH Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Iloczyn jonowy wody w temperaturze 25ºC ma wartość K_w = 1,0 ∙ 10⁻¹⁴.

W temperaturze 25 ºC przygotowano roztwór, w którym stężenie jonów oksoniowych (H₃O⁺) jest sto razy mniejsze od stężenia jonów wodorotlenkowych (OH⁻).

Wpisz w tabeli wartość pH oraz wartości stężeń jonów oksoniowych i jonów wodorotlenkowych.

pH	[H₃O⁺], mol∙dm⁻³	[OH⁻], mol∙dm⁻³

Matura Lipiec 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 23. (1 pkt)

Związki kompleksowe Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Jon kompleksowy składa się z atomu centralnego i ligandów. Funkcję atomu centralnego spełniają najczęściej kationy metali. Ligandami są drobiny chemiczne, które łączą się z atomem (jonem) centralnym wiązaniem koordynacyjnym za pomocą wolnej pary elektronowej atomu donorowego wchodzącego w skład ligandu. Ligandami mogą być cząsteczki obojętne, np. H₂O, NH₃, lub aniony, np. Cl⁻, OH⁻.

Powstawanie kompleksu jonu metalu M z ligandami L można opisać sumarycznym równaniem:

M + nL ⇄ ML_n

Indeks n oznacza liczbę ligandów, z którymi łączy się jon metalu.

Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, Warszawa 2001 oraz M. Cieślak-Golonka, J. Starosta, M. Wasielewski, Wstęp do chemii koordynacyjnej, Warszawa 2010.

Poniżej przedstawiono wzór jonu kompleksowego, w którym ligandami są aniony szczawianowe pochodzące od kwasu szczawiowego (etanodiowego) HOOC–COOH.

Uzupełnij tabelę – wpisz wzór jonu centralnego oraz wzór półstrukturalny (grupowy) jonu, który jest ligandem.

Wzór jonu centralnego	Wzór ligandu

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 26. (1 pkt)

Stopnie utlenienia Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Serotonina, nazywana hormonem szczęścia, powstaje z aminokwasu białkowego – tryptofanu. W pierwszym etapie przedstawionego poniżej ciągu przemian tryptofan ulega reakcji substytucji, w wyniku czego powstaje hydroksylowa pochodna, która następnie przekształca się w serotoninę. W kolejnych przemianach z serotoniny powstaje melatonina.

Uzupełnij tabelę. Wpisz formalny stopień utlenienia atomu węgla oznaczonego literą a we wzorze cząsteczki tryptofanu oraz atomu węgla oznaczonego literą b we wzorze jego hydroksylowej pochodnej. Napisz, jaką funkcję (utleniacza albo reduktora) pełni tryptofan w pierwszym etapie przedstawionego ciągu przemian.

Stopień utlenienia węgla a w tryptofanie	Stopień utlenienia węgla b w 5-hydroksytryptofanie	Funkcja tryptofanu

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 29. (1 pkt)

Aminy Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Benzen łatwo ulega reakcji nitrowania, której produkt może być substratem dalszych przemian. Przykładowo: w środowisku kwasowym nitrobenzen reaguje z chlorkiem tytanu(III) zgodnie z poniższym schematem:

reakcja nitrobenzenu z chlorkiem tytanu(III)

Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, Warszawa 1998.

Organiczny produkt redukcji nitrobenzenu można – za pomocą właściwie dobranego odczynnika – praktycznie całkowicie przeprowadzić w inną pochodną benzenu – anilinę.

Uzupełnij poniższy schemat opisanej reakcji, tak aby otrzymać jonowy skrócony zapis jej równania.

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 30. (1 pkt)

Stopnie utlenienia Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Stopień utlenienia atomu węgla a w tryptofanie	Stopień utlenienia atomu węgla b w 5-hydroksytryptofanie	Funkcja tryptofanu

100

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 31. (4 pkt)

Podstawy chemii organicznej Izomeria optyczna Estry i tłuszcze Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Narysuj/zapisz wzór

Fermentacja jabłkowo-mlekowa to naturalny proces zachodzący podczas produkcji wina i wywołany przez bakterie kwasu mlekowego. W tym procesie kwas jabłkowy przekształca się w kwas mlekowy zgodnie z poniższym schematem:

HOOC–CH₂–CH(OH)–COOH

^bakterie

CH₃–CH(OH)–COOH + CO₂

Na podstawie: J. Kurek, Chemiczne tajemnice wina w: Chemia w szkole, nr 4 2018.

31.1. (2 pkt)

Dla cząsteczek kwasu jabłkowego i mlekowego określ: formalny stopień utlenienia 3. atomu węgla oraz liczbę atomów węgla o danym typie hybrydyzacji orbitali walencyjnych. Uzupełnij tabelę.

	kwas jabłkowy	kwas mlekowy
stopień utlenienia 3. atomu węgla
liczba atomów węgla o hybrydyzacji orbitali walencyjnych typu:
sp²
sp³

31.2. (1 pkt)

Rozstrzygnij, czy cząsteczki kwasu jabłkowego są chiralne. Odpowiedź uzasadnij.

Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:

31.3. (1 pkt)

Napisz wzory półstrukturalne (grupowe): produktu estryfikacji kwasu jabłkowego kwasem octowym i produktu całkowitej estryfikacji kwasu jabłkowego etanolem.

Produkt estryfikacji kwasem octowym:

Produkt estryfikacji etanolem: