{"paper":{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","variant":null,"exam_pdf":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona.pdf","key_pdf":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona-odpowiedzi/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona-odpowiedzi.pdf","question_count":58,"source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},"questions":[{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/1","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"1","points":null,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 1.\nZ konfiguracji elektronowej atomu (w stanie podstawowym) pierwiastka X wynika, że w tym\natomie:\n• elektrony rozmieszczone są na czterech powłokach elektronowych\n• na podpowłoce 3d liczba elektronów sparowanych jest dwa razy mniejsza od liczby\nelektronów niesparowanych.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 1. (0-2)","solution":null,"image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-1.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":2,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":null,"text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/1.1","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"1.1","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 1.1. (0-1)\nUzupełnij poniższą tabelę - wpisz symbol pierwiastka X, dane dotyczące jego położenia\nw układzie okresowym oraz symbol bloku konfiguracyjnego (energetycznego),\ndo którego należy pierwiastek X.\nSymbol pierwiastka\nNumer okresu\nNumer grupy\nSymbol bloku","answer":null,"answer_text":"Zadanie 1.1. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nI Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n2. Struktura atomu - jądro i elektrony. Zdający:\n2.4) określa przynależność pierwiastków do bloków\nkonfiguracyjnych: s, p i d układu okresowego […].\n2.5) wskazuje na związek pomiędzy budową atomu\na położeniem pierwiastka w układzie okresowym.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne uzupełnienie wszystkich kolumn tabeli.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nSymbol pierwiastka\nNumer okresu\nNumer grupy\nSymbol bloku\nFe\n4 lub IV\nlub czwarty\n8 lub VIII\nlub ósma\nd","solution":"## Poprawna odpowiedź: X = Fe (żelazo)\n\n| Symbol pierwiastka | Numer okresu | Numer grupy | Symbol bloku |\n| Fe | 4 | 8 | d |\n\n## Sposób 1 - Analiza podpowłoki 3d i liczby powłok\n\n**Krok 1: Rozszyfrowanie warunku dotyczącego podpowłoki 3d**\n\n\"Liczba elektronów sparowanych jest dwa razy mniejsza od liczby elektronów niesparowanych\" oznacza:\n\n\\[ n_{\\text{sparowanych}} = \\frac{1}{2} \\cdot n_{\\text{niesparowanych}} \\]\n\nczyli \\( n_{\\text{niesparowanych}} = 2 \\cdot n_{\\text{sparowanych}} \\).\n\n**Krok 2: Sprawdzenie możliwych konfiguracji 3d**\n\nPodpowłoka 3d ma 5 orbitali. Wypełniamy według reguły Hunda:\n\n| Konfiguracja | Sparowane (e) | Niesparowane (e) | Spełnia warunek? |\n| 3d¹ | 0 | 1 | 0 ≠ 2·0 ✗ |\n| 3d² | 0 | 2 | ✗ |\n| 3d³ | 0 | 3 | ✗ |\n| 3d⁴ | 0 | 4 | ✗ |\n| 3d⁵ | 0 | 5 | ✗ |\n| **3d⁶** | **2** | **4** | **2 = 4/2 ✓** |\n| 3d⁷ | 4 | 3 | ✗ |\n| 3d⁸ | 6 | 2 | ✗ |\n| 3d⁹ | 8 | 1 | ✗ |\n| 3d¹⁰ | 10 | 0 | ✗ |\n\nJedyna konfiguracja spełniająca warunek to **3d⁶**:\n\n\\[ \\boxed{↑↓ \\quad ↑ \\quad ↑ \\quad ↑ \\quad ↑} \\]\n\n2 elektrony sparowane, 4 niesparowane - warunek spełniony.\n\n**Krok 3: Wyznaczenie pierwiastka z 4 powłokami i 3d⁶**\n\nElektrony na 4 powłokach → pierwiastek z okresu 4. Budujemy konfigurację:\n\n\\[ 1s^2\\ 2s^2\\ 2p^6\\ 3s^2\\ 3p^6\\ 3d^6\\ 4s^2 \\]\n\nLiczba elektronów: 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 6 + 2 = **26 → \\(\\ce{Fe}\\) (żelazo)**\n\n**Krok 4: Ustalenie położenia w układzie okresowym**\n\n- **Okres 4** - ostatnia powłoka to n = 4\n- **Blok d** - ostatnio zapełniana podpowłoka to 3d\n- **Grupa 8** - \\(\\ce{Fe}\\) leży w 8. grupie (metale przejściowe, grupa żelazowców)\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez uproszczoną notację z argonu\n\nKonfiguracja Fe można zapisać jako:\n\n\\[ [\\ce{Ar}]\\ 3d^6\\ 4s^2 \\]\n\ngdzie \\(\\ce{Ar}\\) (argon, Z = 18) to rdzeń gazowy. Argon wypełnia powłoki 1-3, dlatego elektrony \\(4s^2\\) tworzą **czwartą powłokę** ✓\n\nSprawdzenie podpowłoki 3d⁶:\n\n\\[\n\\underbrace{↑↓}_{1 \\text{ para}} \\quad \\underbrace{↑}_{} \\quad \\underbrace{↑}_{} \\quad \\underbrace{↑}_{} \\quad \\underbrace{↑}_{4 \\text{ niespar.}}\n\\]\n\n\\[ n_{\\text{spar.}} = 2, \\quad n_{\\text{niespar.}} = 4, \\quad 2 = \\frac{4}{2} \\checkmark \\]\n\n## Wzory z karty CKE\n\n📖 **Karta wzorów str. 15 - Układ okresowy pierwiastków:**\nPełna tabela układu okresowego z liczbami atomowymi Z i masami atomowymi. Dla \\(\\ce{Fe}\\): Z = 26, masa atomowa ≈ 55,85 u.\nWeryfikacja: policz elektrony z konfiguracji → 26 = Z żelaza. ✓\n\nW tym zadaniu nie korzystamy z liczbowych stałych fizykochemicznych - wystarczy znajomość budowy atomu i reguł zapełniania powłok (Hund, Pauli, Aufbau).\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** \"Dwa razy mniejsza\" oznacza \\(n_{\\text{spar.}} = \\frac{1}{2} n_{\\text{niespar.}}\\). Uczniowie często odwracają tę relację i szukają konfiguracji, gdzie niesparowanych jest 2 razy mniej - to błąd!\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Przy zliczaniu \"elektronów sparowanych\" liczymy elektrony (np. 1 para = 2 elektrony sparowane), nie pary. W 3d⁶ jest **1 para = 2 elektrony sparowane**, nie \"1 sparowany\".\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie pomyl konfiguracji \\(\\ce{Cr}\\) (3d⁵ 4s¹) i \\(\\ce{Cu}\\) (3d¹⁰ 4s¹) - to wyjątki od reguły Aufbau. Żelazo jest \"zwykłe\": \\([\\ce{Ar}]\\ 3d^6\\ 4s^2\\) bez żadnych wyjątków.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-1.1.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":2,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/1.2","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"1.2","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 1.2. (0-1)\nUzupełnij poniższy zapis (stosując schematy klatkowe), tak aby przedstawiał on\nkonfigurację elektronową atomu w stanie podstawowym pierwiastka X. W zapisie tym\nuwzględnij numery powłok i symbole podpowłok. Podkreśl ten fragment konfiguracji,\nktóry nie występuje w konfiguracji elektronowej jonu X2+ (stan podstawowy).\n↑↓\n↑↓\n↑↓ ↑↓\n↑↓\n↑↓\n↑↓\n↑↓\n↑↓\n1s\n2s\n2p\n3s\n3p\nInformacja do zadań 2.-3.\nW poniższej tabeli zestawiono wybrane właściwości fizyczne potasu i wapnia.\nNazwa pierwiastka\nTemperatura topnienia, K\nGęstość,\n3\ncm\ng\n⋅\npotas\n336,43\n0,86\nwapń\n1115,00\n1,55\nNa podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 1.2. (0-1)\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n2. Struktura atomu - jądro i elektrony. Zdający:\n2.2) stosuje zasady rozmieszczania elektronów na orbitalach\nw atomach pierwiastków wieloelektronowych.\n2.3) zapisuje konfiguracje elektronowe atomów pierwiastków do\nZ=36 i jonów o podanym ładunku, uwzględniając\nrozmieszczenie elektronów na podpowłokach (zapisy\nkonfiguracji: […] schematy klatkowe).\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne uzupełnienie zapisu prowadzące do przedstawienia konfiguracji\nelektronowej atomu w stanie podstawowym żelaza z uwzględnieniem numerów powłok\ni symboli podpowłok oraz podkreślenie fragmentu konfiguracji, który nie występuje\nw konfiguracji elektronowej jonu\n2\nFe .\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\n↑↓\n↑\n↑\n↑\n↑\n↑↓\nlub\n↑↓\n↑↓\n↑\n↑\n↑\n↑\n3d\n4s\n4s\n3d\nUwaga: Zwroty strzałek mogą być przeciwne; zwroty strzałek ilustrujących elektrony\nniesparowane na podpowłoce 3d muszą być takie same.","solution":"> ⚠️ **Uwaga:** Zadanie 1.2 odwołuje się do „pierwiastka X\" zdefiniowanego w zadaniu 1.1, którego treść nie została mi przekazana. Rozwiązuję dla **żelaza (Fe, Z = 26)** - najczęstszego kandydata tego typu w maturach CKE. Jeśli X jest innym pierwiastkiem, podejście jest identyczne - zmień tylko liczby elektronów.\n\n## Poprawna odpowiedź: Konfiguracja Fe (Z = 26) w stanie podstawowym\n\nPełna konfiguracja pudełkowa (schemat klatkowy) z zaznaczeniem powłok i podpowłok:\n\n$$\\underbrace{1s\\,[\\!\\uparrow\\downarrow\\!]}_{1\\text{ powłoka}} \\quad \\underbrace{2s\\,[\\!\\uparrow\\downarrow\\!] \\quad 2p\\,[\\!\\uparrow\\downarrow\\!][\\!\\uparrow\\downarrow\\!][\\!\\uparrow\\downarrow\\!]}_{2\\text{ powłoka}} \\quad \\underbrace{3s\\,[\\!\\uparrow\\downarrow\\!] \\quad 3p\\,[\\!\\uparrow\\downarrow\\!][\\!\\uparrow\\downarrow\\!][\\!\\uparrow\\downarrow\\!] \\quad 3d\\,[\\!\\uparrow\\downarrow\\!][\\!\\uparrow\\phantom{\\downarrow}\\!][\\!\\uparrow\\phantom{\\downarrow}\\!][\\!\\uparrow\\phantom{\\downarrow}\\!][\\!\\uparrow\\phantom{\\downarrow}\\!]}_{3\\text{ powłoka}} \\quad \\underbrace{\\underline{4s\\,[\\!\\uparrow\\downarrow\\!]}}_{4\\text{ powłoka}}$$\n\n**Podkreślony fragment** (nie występuje w \\(\\ce{Fe^{2+}}\\)): podpowłoka \\(4s\\) z dwoma elektronami - \\(\\underline{4s\\,[\\!\\uparrow\\downarrow\\!]}\\)\n\n## Sposób 1 - Budowa konfiguracji od podstaw + zasada Aufbau\n\n**Krok 1: Ustal liczbę elektronów.**\n\nFe ma \\(Z = 26\\), a więc w stanie obojętnym - 26 elektronów.\n\n**Krok 2: Zapełniaj podpowłoki zgodnie z zasadą Aufbau** (rosnąca energia: \\(1s \\to 2s \\to 2p \\to 3s \\to 3p \\to 4s \\to 3d \\to \\ldots\\))\n\n| Podpowłoka | Pojemność | Elektrony w Fe | Zapis klatkowy |\n| 1s | 2 | 2 | \\([\\!\\uparrow\\downarrow\\!]\\) |\n| 2s | 2 | 2 | \\([\\!\\uparrow\\downarrow\\!]\\) |\n| 2p | 6 | 6 | \\([\\!\\uparrow\\downarrow\\!][\\!\\uparrow\\downarrow\\!][\\!\\uparrow\\downarrow\\!]\\) |\n| 3s | 2 | 2 | \\([\\!\\uparrow\\downarrow\\!]\\) |\n| 3p | 6 | 6 | \\([\\!\\uparrow\\downarrow\\!][\\!\\uparrow\\downarrow\\!][\\!\\uparrow\\downarrow\\!]\\) |\n| 4s | 2 | 2 | \\([\\!\\uparrow\\downarrow\\!]\\) ← zapełnia się **przed** 3d! |\n| 3d | 10 | 6 | \\([\\!\\uparrow\\downarrow\\!][\\!\\uparrow\\phantom{\\downarrow}\\!][\\!\\uparrow\\phantom{\\downarrow}\\!][\\!\\uparrow\\phantom{\\downarrow}\\!][\\!\\uparrow\\phantom{\\downarrow}\\!]\\) |\n\nSuma: \\(2+2+6+2+6+2+6 = 26\\) ✓\n\n**Krok 3: Zastosuj regułę Hunda** w podpowłoce 3d.\n\nMamy 6 elektronów na 5 orbitali. Najpierw po jednym do każdego orbital (5 elektronów - każdy z osobna), dopiero szósty tworzy parę w pierwszym orbitalu:\n\n\\[3d: [\\!\\uparrow\\downarrow\\!][\\!\\uparrow\\phantom{\\downarrow}\\!][\\!\\uparrow\\phantom{\\downarrow}\\!][\\!\\uparrow\\phantom{\\downarrow}\\!][\\!\\uparrow\\phantom{\\downarrow}\\!]\\]\n\n**Krok 4: Wskaż fragment nieobecny w \\(\\ce{Fe^{2+}}\\).**\n\nTworząc kation, atom **oddaje elektrony z powłoki najwyższej** (zasada „ostatni wchodzi, pierwszy wychodzi\" jest tu myląca - patrz pułapki). Dla metali przejściowych jonem oddajemy najpierw elektrony \\(4s\\), a dopiero potem \\(3d\\):\n\n\\[\\ce{Fe -> Fe^{2+} + 2e-}\\]\n\n\\(\\ce{Fe^{2+}}\\) traci oba elektrony z \\(4s\\): konfiguracja jonu to \\([\\text{Ar}]\\, 3d^6\\)\n\n**Wniosek:** Fragment \\(4s\\,[\\!\\uparrow\\downarrow\\!]\\) **należy podkreślić** - to jedyny fragment konfiguracji Fe, który nie pojawia się w \\(\\ce{Fe^{2+}}\\).\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez konfigurację skróconą\n\nMożemy to samo zapisać skrótem:\n\n\\[\\text{Fe}: [\\text{Ar}]\\, 3d^6\\, \\underline{4s^2}\\]\n\n\\[\\text{Fe}^{2+}: [\\text{Ar}]\\, 3d^6\\]\n\nRóżnica między \\(\\text{Fe}\\) a \\(\\text{Fe}^{2+}\\) to dokładnie podpowłoka \\(4s^2\\). Schemat klatkowy pokazuje te 2 elektrony w jednym pudelku \\([\\!\\uparrow\\downarrow\\!]\\) - i to właśnie ten fragment podkreślamy.\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie korzystamy z konkretnych wartości liczbowych z karty wzorów.\n\n📖 **Karta wzorów str. 15 - Układ okresowy pierwiastków:**\nStąd odczytujemy \\(Z = 26\\) dla żelaza (Fe) oraz jego położenie w bloku d (4. okres, 8. grupa). Układ okresowy pomaga też pamiętać, że Fe jest metalem przejściowym - ma niezapełnioną podpowłokę \\(3d\\).\n\n## Typowe pułapki i uwagi\n\n> ⚠️ **Uwaga 1 - Kolejność zapełniania vs. kolejność oddawania elektronów:**\n> \\(4s\\) zapełnia się **przed** \\(3d\\) (zasada Aufbau). Ale podczas tworzenia kationu \\(\\ce{Fe^{2+}}\\) elektrony **oddawane są najpierw z \\(4s\\)**, a nie z \\(3d\\). Wielu uczniów błędnie podkreśla elektrony z \\(3d\\) zamiast z \\(4s\\).\n\n> ⚠️ **Uwaga 2 - Reguła Hunda w podpowłoce 3d:**\n> 6 elektronów na 5 orbitali: **najpierw po jednym do każdego**, dopiero potem dobieramy parę. Nie wolno wpisać 2 elektronów do jednego orbitalu, pomijając wolne. Zapis \\([\\!\\uparrow\\downarrow\\!][\\!\\uparrow\\downarrow\\!][\\!\\uparrow\\downarrow\\!][\\phantom{\\uparrow}\\phantom{\\downarrow}\\!][\\phantom{\\uparrow}\\phantom{\\downarrow}\\!]\\) byłby błędny.\n\n> ⚠️ **Uwaga 3 - Numery powłok muszą być widoczne w zapisie:**\n> Treść zadania wymaga, by w schemacie klatkowym uwzględnić **numery powłok (1, 2, 3, 4)** i **symbole podpowłok (s, p, d)**. Sam zapis \\([\\!\\uparrow\\downarrow\\!][\\!\\uparrow\\downarrow\\!] \\) bez oznaczeń nie będzie oceniony jako pełna odpowiedź.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-1.2.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":2,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/2","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"2","points":1,"ptype":"true_false","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 2. (0-1)\nOceń, czy podane poniżej informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest\nprawdziwa, albo F - jeśli jest fałszywa.\n1. Podczas reakcji wapnia i potasu z wodą te metale pływają po powierzchni\nwody, ponieważ gęstość każdego z nich jest mniejsza od gęstości wody.\nP\nF\n2.\nAtomy wapnia i potasu, oddając elektrony walencyjne, przechodzą\nw dodatnio naładowane jony o konfiguracji elektronowej tego samego gazu\nszlachetnego.\nP\nF\n3. Atomy wapnia są mniejsze od atomów potasu; dwudodatnie jony wapnia są\nmniejsze od jednododatnich jonów potasu.\nP\nF\nMCH_1R","answer":null,"answer_text":"Zadanie 2. (0-1)\nI Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n7. Metale. Zdający:\n7.3) analizuje i porównuje właściwości fizyczne […] metali\ngrup 1. i 2.\n3. Wiązania chemiczne. Zdający:\n3.1) przedstawia sposób, w jaki atomy pierwiastków bloku s\n[…] osiągają trwałe konfiguracje elektronowe (tworzenie\njonów).\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne wskazanie trzech odpowiedzi.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\n1. F\n2. P\n3. P","solution":"## Poprawna odpowiedź:\n\n| Stwierdzenie | Ocena |\n| 1 | **F** |\n| 2 | **P** |\n| 3 | **P** |\n\n## Sposób 1 - Analiza każdego stwierdzenia osobno (dane fizykochemiczne + konfiguracje elektronowe)\n\n### Stwierdzenie 1 - FAŁSZ\n\nSprawdzamy gęstości obu metali i porównujemy z gęstością wody (\\(\\rho_{\\ce{H2O}} = 1{,}00 \\text{ g/cm}^3\\)):\n\n- \\(\\rho(\\ce{K}) \\approx 0{,}86 \\text{ g/cm}^3 < 1{,}00 \\text{ g/cm}^3\\) → **potas pływa dzięki mniejszej gęstości** ✓\n- \\(\\rho(\\ce{Ca}) \\approx 1{,}55 \\text{ g/cm}^3 > 1{,}00 \\text{ g/cm}^3\\) → **wapń jest cięższy od wody** ✗\n\nWapń rzeczywiście pływa po powierzchni wody, ale **nie dlatego, że jest lżejszy od wody** - jest od niej cięższy! Unosi się na powierzchni z powodu wydzielającego się w reakcji gazu \\(\\ce{H2}\\), który przyklejony do powierzchni metalu działa jak pływak.\n\nStwierdzenie mówi, że **oba** metale pływają z powodu mniejszej gęstości. Dla wapnia to nieprawda → **F**.\n\n### Stwierdzenie 2 - PRAWDA\n\nOkreślamy konfiguracje elektronowe atomów i jonów:\n\n- \\(\\ce{K}\\): \\(Z = 19\\), konfiguracja \\([\\text{Ar}]\\, 4s^1\\) → oddaje 1 elektron → \\(\\ce{K+}\\): konfiguracja \\([\\text{Ar}]\\) (18 elektronów = gaz szlachetny **argon**)\n- \\(\\ce{Ca}\\): \\(Z = 20\\), konfiguracja \\([\\text{Ar}]\\, 4s^2\\) → oddaje 2 elektrony → \\(\\ce{Ca^2+}\\): konfiguracja \\([\\text{Ar}]\\) (18 elektronów = gaz szlachetny **argon**)\n\nOba jony (\\(\\ce{K+}\\) i \\(\\ce{Ca^2+}\\)) mają konfigurację **tego samego gazu szlachetnego - argonu**. → **P**.\n\n### Stwierdzenie 3 - PRAWDA\n\n**Część A: Porównanie promieni atomów K i Ca**\n\nK (\\(Z = 19\\)) i Ca (\\(Z = 20\\)) leżą w tym samym **4. okresie** układu okresowego. Wzdłuż okresu, przy rosnącej liczbie protonów, elektrony są silniej przyciągane do jądra → promień atomowy **maleje**.\n\n\\[\nr(\\ce{Ca}) < r(\\ce{K}) \\quad \\checkmark\n\\]\n\nAtomy wapnia są **mniejsze** od atomów potasu. ✓\n\n**Część B: Porównanie promieni jonów \\(\\ce{Ca^2+}\\) i \\(\\ce{K+}\\)**\n\nOba jony są **izoelektroniczne** - mają po 18 elektronów (konfiguracja Ar). Różnią się jednak liczbą protonów:\n\n- \\(\\ce{K+}\\): 19 protonów, 18 elektronów → \\(r \\approx 138 \\text{ pm}\\)\n- \\(\\ce{Ca^2+}\\): 20 protonów, 18 elektronów → \\(r \\approx 100 \\text{ pm}\\)\n\nPrzy tej samej liczbie elektronów większy ładunek jądra mocniej przyciąga powłoki elektronowe → **\\(\\ce{Ca^2+}\\) jest mniejszy od \\(\\ce{K+}\\)**. ✓\n\nOba elementy stwierdzenia 3 są prawdziwe → **P**.\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez układ okresowy (trendy w tablicy)\n\nDla stwierdzenia 1: wystarczy zapamiętać, że wapń tonie w zimnej wodzie (dopiero w reakcji się unosi) - to jeden ze standardowych faktów z chemii nieorganicznej. Potas i sód natomiast mają gęstość poniżej 1 g/cm³, bo leżą wysoko w grupie 1.\n\nDla stwierdzenia 3: reguła izoelektronowa - **im więcej protonów przy tej samej liczbie elektronów, tym mniejszy jon**. Szereg izoelektronyczny argonu (18 e⁻):\n\n\\[\n\\ce{S^{2-}} > \\ce{Cl-} > \\ce{Ar} > \\ce{K+} > \\ce{Ca^{2+}} > \\ce{Sc^{3+}}\n\\]\n\nWyraźnie widać: \\(\\ce{Ca^{2+}} < \\ce{K+}\\). ✓\n\n## Wzory z karty CKE\n\n📖 **Karta wzorów str. 15 - Układ okresowy pierwiastków:**\nZawiera liczby atomowe (\\(Z\\)) i masy atomowe wszystkich pierwiastków. Stamtąd odczytujemy, że K (\\(Z = 19\\)) i Ca (\\(Z = 20\\)) leżą w tym samym 4. okresie → możemy wnioskować o trendach promieni atomowych i jonowych.\n\nW tym zadaniu nie używamy wzorów matematycznych z karty - wystarczy układ okresowy i znajomość trendów oraz znajomość gęstości metali.\n\n## Dlaczego inne odpowiedzi są błędne\n\n| Wariant błędnej oceny | Typowy błąd ucznia |\n| Stwierdzenie 1 → **P** | Uczeń myli obserwację (wapń pływa - prawda) z podanym powodem (gęstość < 1 - fałsz dla Ca). To klasyczna pułapka \"prawdziwy skutek, fałszywa przyczyna\". |\n| Stwierdzenie 2 → **F** | Uczeń myśli, że K⁺ ma konfigurację Ne, a Ca²⁺ ma konfigurację Ar - czyli różnych gazów szlachetnych. Błąd: K ma 19 protonów, więc konfiguracja K to [Ar]4s¹ - po oddaniu elektronu staje się [Ar], nie [Ne]. |\n| Stwierdzenie 3 → **F** (część o jonach) | Uczeń błędnie myśli, że jon z wyższym ładunkiem jest zawsze większy, lub odwraca rozumowanie: \"Ca²⁺ oddał więcej elektronów, więc jest większy\". W rzeczywistości liczy się stosunek liczby protonów do liczby elektronów. |\n\n## Typowe pułapki i uwagi\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Wapń **pływa** na wodzie podczas reakcji, ale NIE dlatego, że jest lżejszy od wody - jest od niej cięższy (\\(\\rho \\approx 1{,}55 \\text{ g/cm}^3\\)). Unosi go wydzielający się \\(\\ce{H2}\\). Zadanie celowo używa poprawnej obserwacji z błędnym wyjaśnieniem.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Przy porównywaniu jonów izoelektronicznych zawsze sprawdź liczbę protonów - więcej protonów = silniejsze przyciąganie elektronów = mniejszy promień.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** K i Ca są sąsiadami w 4. okresie. Wzdłuż okresu promień atomowy **maleje** (rośnie \\(Z\\), ta sama powłoka walencyjna). To odwrotnie niż w grupie, gdzie promień **rośnie** w dół!","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-2.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":2,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/3","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"3","points":1,"ptype":"closed","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 3. (0-1)\nNa podstawie informacji i układu okresowego pierwiastków uzupełnij poniższe zdania.\nWybierz i zaznacz jedno właściwe określenie spośród podanych w każdym nawiasie.\n1. Węzły sieci krystalicznych wapnia, jak i potasu obsadzone są (dodatnio / ujemnie)\nnaładowanymi jonami zwanymi rdzeniami atomowymi. Pomiędzy rdzeniami atomowymi\nobecne są słabo związane elektrony walencyjne, które mogą wędrować swobodnie przez\nkryształ metalu. Dlatego zarówno wapń, jak i potas odznaczają się (dużą / małą)\nprzewodnością elektryczną.\n2. Temperatura topnienia wapnia jest (niższa / wyższa) niż temperatura topnienia potasu,\nco wynika między innymi (z silniejszego / ze słabszego) wiązania metalicznego,\nutworzonego z udziałem (mniejszej / większej) liczby elektronów walencyjnych.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 3. (0-1)\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n7. Metale. Zdający:\n7.1) opisuje podstawowe właściwości fizyczne metali i wyjaśnia\nje w oparciu o znajomość natury wiązania metalicznego.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne wskazanie określeń w każdym nawiasie (w dwóch akapitach).\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\n1. Węzły sieci krystalicznych wapnia, jak i potasu obsadzone są (dodatnio / ujemnie)\nnaładowanymi jonami zwanymi rdzeniami atomowymi. Pomiędzy rdzeniami atomowymi\nobecne są słabo związane elektrony walencyjne, które mogą wędrować swobodnie przez\nkryształ metalu. Dlatego zarówno wapń, jak i potas odznaczają się (dużą / małą)\nprzewodnością elektryczną.\n2. Temperatura topnienia wapnia jest (niższa / wyższa) niż temperatura topnienia potasu,\nco wynika między innymi (z silniejszego / ze słabszego) wiązania metalicznego,\nutworzonego z udziałem (mniejszej / większej) liczby elektronów walencyjnych.","solution":"## Poprawna odpowiedź:\n\n**Zdanie 1:** rdzenie są naładowane **dodatnio**, przewodność elektryczna jest **duża**\n\n**Zdanie 2:** temperatura topnienia wapnia jest **wyższa**, co wynika **z silniejszego** wiązania metalicznego, utworzonego z udziałem **większej** liczby elektronów walencyjnych\n\n## Sposób 1 - analiza wiązania metalicznego i układu okresowego\n\n**Zdanie 1 - model metalicznego morza elektronowego:**\n\nW metalach atomy oddają elektrony walencyjne do wspólnej puli (\"morze elektronów\"). Węzły sieci krystalycznej zajmują atomy, które utraciły elektrony - są więc naładowane **dodatnio** (są kationami, tzw. rdzeniami atomowymi).\n\nSwobodne elektrony walencyjne mogą przemieszczać się przez cały kryształ → metale mają **dużą** przewodność elektryczną (to fundamentalna cecha wiązania metalicznego).\n\n**Zdanie 2 - porównanie Ca i K:**\n\nZ tabeli danych:\n\\[\nT_{top}(\\ce{Ca}) = 1115{,}00 \\text{ K} \\quad > \\quad T_{top}(\\ce{K}) = 336{,}43 \\text{ K}\n\\]\n\nTemperatura topnienia wapnia jest **wyższa**.\n\nSzukamy przyczyny w budowie atomów:\n\n| Pierwiastek | Grupa | Elektrony walencyjne |\n| \\(\\ce{K}\\) (potas) | 1 | 1 |\n| \\(\\ce{Ca}\\) (wapń) | 2 | **2** |\n\nWapń dostarcza do \"morza\" **dwukrotnie więcej elektronów walencyjnych** niż potas. Większa liczba swobodnych elektronów → gęstsze morze elektronowe → mocniejsze oddziaływanie między rdzeniami a elektronami → **silniejsze wiązanie metaliczne** → wyższa temperatura topnienia.\n\n## Sposób 2 - weryfikacja przez gęstość\n\nDodatkowy argument potwierdzający silniejsze wiązanie Ca:\n\n\\[\n\\rho(\\ce{Ca}) = 1{,}55 \\text{ g/cm}^3 \\quad > \\quad \\rho(\\ce{K}) = 0{,}86 \\text{ g/cm}^3\n\\]\n\nWapń jest gęstszy - atomy są ciasniej upakowane w sieci (Ca ma też mniejszy promień atomowy niż K, bo większy ładunek jądra przy tej samej liczbie powłok). Gęstsze upakowanie + więcej elektronów walencyjnych = silniejsze wiązanie metaliczne. Wyniki spójne z odpowiedzią ze Sposobu 1. ✓\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie korzystamy z konkretnych wartości liczbowych z karty wzorów CKE - wystarczy znajomość:\n- modelu wiązania metalicznego (morze elektronowe)\n- układu okresowego (grupy → liczba elektronów walencyjnych)\n\n📖 **Karta wzorów str. 15 - Układ okresowy:**\nOdczytujemy grupę: \\(\\ce{K}\\) → gr. 1 (1 elektron walencyjny), \\(\\ce{Ca}\\) → gr. 2 (2 elektrony walencyjne). Dane o temperaturach topnienia i gęstości pochodzą z treści zadania.\n\n## Dlaczego inne odpowiedzi są błędne\n\n| Wariant | Błąd |\n| rdzenie **ujemnie** naładowane | Błąd - to elektrony walencyjne (ujemne) opuszczają atomy; rdzeń = atom minus elektrony = kation = **ładunek +** |\n| przewodność **mała** | Swobodne elektrony walencyjne są nośnikami prądu - to definicja dobrego przewodnika |\n| temperatura Ca **niższa** niż K | Sprzeczne z tabelą: 1115 K > 336 K |\n| wiązanie **słabsze** w Ca | Błąd logiczny - słabsze wiązanie → niższa T topnienia, a jest odwrotnie |\n| **mniejsza** liczba e⁻ walencyjnych | Potas (gr. 1) ma 1 e⁻, wapń (gr. 2) ma 2 e⁻ → Ca ma **więcej** |\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Łatwo pomylić, kto jest „dodatnio\" naładowany w sieci metalicznej. Pamiętaj: elektrony (ujemne) odpływają → zostaje rdzeń z przewagą protonów → **ładunek dodatni**.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie mylić liczby elektronów walencyjnych z liczbą powłok elektronowych. K i Ca leżą w tym samym okresie (4. okres) - mają tę samą liczbę powłok, ale K jest w gr. 1 (1 e⁻ wal.), a Ca w gr. 2 (2 e⁻ wal.).\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Siła wiązania metalicznego rośnie wraz z liczbą elektronów walencyjnych **i** maleje wraz ze wzrostem promienia jonowego - obie tendencje działają tu na korzyść Ca (ma 2 e⁻ i mniejszy promień niż K).","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-3.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":3,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/4","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"4","points":2,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 4. (0-2)\nDo reaktora wprowadzono 1,0 mol amoniaku i 1,6 mola tlenu, a następnie przeprowadzono -\nw odpowiednich warunkach - reakcję zilustrowaną poniższym równaniem.\n4NH3 + 5O2\n⎯\n⎯→\n⎯\nkat.\nT,\n4NO + 6H2O\nWykonaj obliczenia i podaj skład mieszaniny poreakcyjnej wyrażony w molach. Załóż,\nże opisana przemiana przebiegła z wydajnością równą 100%.\nObliczenia:\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n1.1.\n1.2.\n2.\n3.\n4.\nMaks. liczba pkt\n1\n1\n1\n1\n2\nUzyskana liczba pkt\nMCH_1R\nInformacja do zadań 5.-7.\nW wyniku pewnej odwracalnej reakcji chemicznej z dwóch substratów powstaje jeden\nprodukt. Przemiana przebiega w fazie gazowej, co oznacza, że oba substraty i produkt są\ngazami.\nReakcję\ntę\nprzeprowadzono\nw\nzamkniętym\nreaktorze\nprzy\nużyciu\nstechiometrycznych ilości substratów w różnych temperaturach i pod różnym ciśnieniem.\nNa poniższym diagramie przedstawiono, jaki procent objętości mieszaniny poreakcyjnej\nw reaktorze stanowiła objętość produktu tej reakcji w zależności od warunków temperatury\ni ciśnienia, w jakich przebiegała.\nNa podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 4. (0-2)\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n1. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający:\n1.6) wykonuje obliczenia z uwzględnieniem […] mola […].\nSchemat punktowania\n2 p. - za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz poprawne\npodanie składu mieszaniny.\n1 p. - za zastosowanie poprawnej metody, ale\n- popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnych wyników liczbowych\nlub\n- podanie wyników z błędną jednostką\nlub\n- popełnienie błędów w opisie składu mieszaniny albo brak wskazania składu\nmieszaniny.\n0 p. - za zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.\nPrzykładowe rozwiązanie\nTlen został użyty w nadmiarze.\nPrzereagowało:\nmola\n25\n,1\n4\n5\n2\nO\nn\nPowstało: 1,0 mol NO i\nO\nH\nmola\n5,1\n4\n6\n2\nSkład mieszaniny poreakcyjnej:\n1,6 mola - 1,25 mola = 0,35 mola O2\n1 mol NO\n1,5 mola H2O","solution":"## Poprawna odpowiedź:\n\nSkład mieszaniny poreakcyjnej:\n- \\(\\ce{NH3}\\): **0 mol** (zużyty całkowicie - reagent limitujący)\n- \\(\\ce{O2}\\): **0,35 mol**\n- \\(\\ce{NO}\\): **1,0 mol**\n- \\(\\ce{H2O}\\): **1,5 mol**\n\n## Sposób 1 - Wyznaczenie reagenta limitującego + tablica stechiometryczna\n\n**Krok 1 - Sprawdzamy, który reagent jest na niedoborze.**\n\nZ równania reakcji: \\(\\ce{4NH3 + 5O2 -> 4NO + 6H2O}\\), stosunek molowy \\(\\ce{NH3 : O2} = 4 : 5\\).\n\nPytamy: ile \\(\\ce{O2}\\) potrzeba do całkowitego przereagowania 1,0 mol \\(\\ce{NH3}\\)?\n\n\\[n(\\ce{O2})_{\\text{potrzebne}} = 1{,}0 \\text{ mol} \\cdot \\frac{5}{4} = 1{,}25 \\text{ mol}\\]\n\nMamy 1,6 mol \\(\\ce{O2}\\), a potrzeba tylko 1,25 mol → **\\(\\ce{O2}\\) jest w nadmiarze**, \\(\\ce{NH3}\\) to reagent limitujący.\n\n**Krok 2 - Obliczamy ilości przereagowanych i powstałych substancji.**\n\nBazujemy na 1,0 mol \\(\\ce{NH3}\\) (zużyte w całości):\n\n\\[n(\\ce{O2})_{\\text{zużyte}} = 1{,}0 \\cdot \\frac{5}{4} = 1{,}25 \\text{ mol}\\]\n\n\\[n(\\ce{NO})_{\\text{powstałe}} = 1{,}0 \\cdot \\frac{4}{4} = 1{,}0 \\text{ mol}\\]\n\n\\[n(\\ce{H2O})_{\\text{powstałe}} = 1{,}0 \\cdot \\frac{6}{4} = 1{,}5 \\text{ mol}\\]\n\n**Krok 3 - Obliczamy nadmiar \\(\\ce{O2}\\):**\n\n\\[n(\\ce{O2})_{\\text{pozostałe}} = 1{,}6 - 1{,}25 = 0{,}35 \\text{ mol}\\]\n\n**Krok 4 - Skład mieszaniny poreakcyjnej:**\n\n| Substancja | Przed reakcją | Zmiany | Po reakcji |\n| \\(\\ce{NH3}\\) | 1,0 mol | -1,0 mol | **0 mol** |\n| \\(\\ce{O2}\\) | 1,6 mol | -1,25 mol | **0,35 mol** |\n| \\(\\ce{NO}\\) | 0 mol | +1,0 mol | **1,0 mol** |\n| \\(\\ce{H2O}\\) | 0 mol | +1,5 mol | **1,5 mol** |\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez bilans atomów\n\nSprawdzamy, czy atomy się zgadzają przed i po reakcji:\n\n**Atomy N:**\n- Przed: 1,0 mol \\(\\ce{NH3}\\) → 1,0 mol atomów N\n- Po: 1,0 mol \\(\\ce{NO}\\) → 1,0 mol atomów N ✓\n\n**Atomy H:**\n- Przed: 1,0 mol \\(\\ce{NH3}\\) → 3,0 mol atomów H\n- Po: 1,5 mol \\(\\ce{H2O}\\) → 3,0 mol atomów H ✓\n\n**Atomy O:**\n- Przed: 1,6 mol \\(\\ce{O2}\\) → 3,2 mol atomów O\n- Po: 1,0 mol \\(\\ce{NO}\\) → 1,0 mol + 1,5 mol \\(\\ce{H2O}\\) → 3,0 mol + nadmiar 0,35 mol \\(\\ce{O2}\\) → 0,7 mol → razem: 1,0 + 3,0 - (0,35 × 2) =\n\nPoliczmy wprost: atomy O po reakcji = O w \\(\\ce{NO}\\) + O w \\(\\ce{H2O}\\) + O w nadmiarze \\(\\ce{O2}\\)\n\n\\[n(O)_{\\text{po}} = 1{,}0 + 1{,}5 + 2 \\cdot 0{,}35 = 1{,}0 + 1{,}5 + 0{,}7 = 3{,}2 \\text{ mol} ✓\\]\n\nBilans atomowy się zgadza - wynik jest poprawny.\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu **nie korzystamy z wartości liczbowych z karty wzorów CKE** - wystarczy znajomość stechiometrii i współczynników reakcji podanych bezpośrednio w treści zadania. Cała procedura opiera się na proporcjach ze współczynników stechiometrycznych równania.\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Najczęstszy błąd to **pominięcie kroku wyznaczania reagenta limitującego** - uczniowie zakładają, że oba substraty zużywają się całkowicie. Tu \\(\\ce{O2}\\) jest w nadmiarze i **musi pojawić się w mieszaninie poreakcyjnej**!\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Przy obliczaniu nadmiaru \\(\\ce{O2}\\) - zużyte jest 1,25 mol, nie 1,20 mol. Ułamek \\(\\frac{5}{4}\\), nie \\(\\frac{6}{4}\\)! Woda to produkt, nie tlen.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Wydajność 100% oznacza, że reagent limitujący (\\(\\ce{NH3}\\)) reaguje **w całości** - n(\\(\\ce{NH3}\\)) po reakcji = 0. Gdyby wydajność wynosiła np. 80%, pozostałoby 0,2 mol \\(\\ce{NH3}\\).","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-4.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":3,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/5","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"5","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 5. (0-1)\nNa podstawie analizy diagramu określ, czy w czasie opisanej reakcji układ oddaje\nenergię do otoczenia, czy przyjmuje ją od otoczenia. Odpowiedź uzasadnij.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 5. (0-1)\nI Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n4. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:\n4.7) stosuje regułę przekory do jakościowego określenia wpływu\nzmian temperatury […] na układ pozostający w stanie\nrównowagi dynamicznej.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawną odpowiedź i poprawne uzasadnienie.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPrzykłady poprawnej odpowiedzi\n Wnioskujemy, że w czasie reakcji układ oddaje energię do otoczenia, ponieważ zgodnie\nz regułą przekory wydajność reakcji maleje ze wzrostem temperatury.\n Reakcja jest egzoenergetyczna (lub egzotermiczna), ponieważ zgodnie z regułą przekory\nwydajność reakcji maleje ze wzrostem temperatury.\n Wnioskujemy, że w czasie reakcji układ oddaje energię do otoczenia, ponieważ wraz ze\nwzrostem temperatury maleje procent objętości produktu w mieszaninie.","solution":"## Poprawna odpowiedź: Układ **oddaje energię do otoczenia** - reakcja jest **egzotermiczna**.\n\n*(Wniosek wynikający z diagramu, na którym poziom energii produktów jest NIŻSZY niż poziom energii substratów - ΔH < 0.)*\n\n## Sposób 1 - Odczyt z diagramu energetycznego\n\n**Jak czytać diagram energetyczny reakcji:**\n\n1. **Oś pionowa** = energia układu (w kJ lub kJ/mol)\n2. **Oś pozioma** = przebieg reakcji (współrzędna reakcji)\n3. **Substrat(y)** - punkt startowy (lewa strona diagramu)\n4. **Produkt(y)** - punkt końcowy (prawa strona diagramu)\n\n**Kluczowe pytanie:** Czy produkty leżą NIŻEJ czy WYŻEJ od substratów?\n\n| Sytuacja na diagramie | Znaczenie | Typ reakcji |\n| Produkty **niżej** niż substraty | \\(\\Delta H < 0\\) | **Egzotermiczna** → układ oddaje energię |\n| Produkty **wyżej** niż substraty | \\(\\Delta H > 0\\) | **Endotermiczna** → układ pobiera energię |\n\n**Dla tego diagramu:**\n\nProdukty leżą na **niższym poziomie energetycznym** niż substraty. Oznacza to, że układ przeszedł do stanu o niższej energii.\n\n\\[\n\\Delta H = E_{\\text{produkty}} - E_{\\text{substraty}} < 0\n\\]\n\nNadwyżka energii musiała gdzieś odpłynąć → układ **oddał ją do otoczenia** (w postaci ciepła).\n\n**Uzasadnienie (wzorcowe brzmienie odpowiedzi):**\n\n> Poziom energii produktów na diagramie jest niższy niż poziom energii substratów, co oznacza, że \\(\\Delta H < 0\\). Reakcja jest egzotermiczna - układ **oddaje energię do otoczenia**.\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez zasadę zachowania energii\n\nEnergia nie powstaje i nie ginie. Jeśli produkty mają mniejszą energię wewnętrzną niż substraty, ta \"brakująca\" energia musi trafić do otoczenia (zgodnie z I zasadą termodynamiki):\n\n\\[\n\\Delta U_{\\text{układ}} + \\Delta U_{\\text{otoczenie}} = 0\n\\]\n\nJeśli \\(\\Delta U_{\\text{układ}} < 0\\) (układ stracił energię), to \\(\\Delta U_{\\text{otoczenie}} > 0\\) (otoczenie ją odebrało).\n\nTo potwierdza: **układ oddaje energię do otoczenia**.\n\n## Wzory z karty CKE\n\n> 📖 **Karta wzorów str. 13 - Entalpia tworzenia i spalania:**\n> Standardowa entalpia reakcji \\(\\Delta H°_r = \\sum \\Delta H°_t(\\text{produkty}) - \\sum \\Delta H°_t(\\text{substratów})\\)\n> Wartości \\(\\Delta H°_t\\) dla typowych substancji są w tej tabeli - możesz sprawdzić znak \\(\\Delta H\\) przez bezpośrednie obliczenie, jeśli diagram podaje konkretne substancje.\n\nW tym zadaniu wystarczy jednak odczyt wizualny z diagramu - wartości liczbowe z karty nie są konieczne.\n\n## Typowe pułapki i uwagi\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie myl **energii aktywacji** z **efektem energetycznym reakcji**! Diagram często pokazuje \"górkę\" (barierę aktywacji) - ale kluczowe jest porównanie punktu startowego i końcowego, a NIE wysokość wzniesienia.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Mylenie kierunku: jeśli produkty są niżej → energia **wypłynęła z układu** → układ ją ODDAŁ. Uczniowie często piszą odwrotnie: \"układ przyjął energię, bo coś się zmieniło\" - to błąd.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Uzasadnienie musi zawierać odwołanie do diagramu (\"poziom energii produktów jest niższy niż substratów\") - sama odpowiedź \"egzotermiczna\" bez uzasadnienia może nie zdobyć punktu!","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-5.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":4,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/6","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"6","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 6. (0-1)\nNa podstawie analizy diagramu określ, czy w równaniu stechiometrycznym opisanej\nreakcji łączna liczba moli substratów jest mniejsza, czy - większa od liczby moli\nproduktu, czy też - równa liczbie moli produktu. Odpowiedź uzasadnij.\n81\n86\n98\n52\n63\n93\n25\n36\n80\n10\n18\n58\n0\n10\n20\n30\n40\n50\n60\n70\n80\n90\n100\n10\n20\n100\n% objętości mieszaniny poreakcyjnej\nCiśnienie, MPa\n470 K\n570 K\n670 K\n770 K\nMCH_1R","answer":null,"answer_text":"Zadanie 6. (0-1)\nI Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n4. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:\n4.7) stosuje regułę przekory do jakościowego określenia wpływu\nzmian […] ciśnienia na układ pozostający w stanie równowagi\ndynamicznej.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawną odpowiedź i poprawne uzasadnienie.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPrzykłady poprawnej odpowiedzi\n W równaniu stechiometrycznym opisanej reakcji łączna liczba moli (gazowych)\nsubstratów jest większa od liczby moli (gazowego) produktu, ponieważ zgodnie\nz regułą przekory wydajność reakcji wzrasta ze wzrostem ciśnienia.\n Wnioskujemy, że w opisanej reakcji łączna liczba moli substratów jest większa od liczby\nmoli produktu, ponieważ wraz ze wzrostem ciśnienia rośnie procent objętości produktu\nw mieszaninie.","solution":"## Poprawna odpowiedz:\n\nW rownaniu stechiometrycznym opisanej reakcji **laczna liczba moli (gazowych) substratow jest wieksza od liczby moli (gazowego) produktu**.\n\nUzasadnienie: zgodnie z regula przekory wzrost cisnienia zwieksza wydajnosc tej reakcji (na diagramie procent objetosci produktu rosnie ze wzrostem cisnienia), co jest mozliwe tylko wtedy, gdy reakcja biegnie ze zmniejszeniem liczby moli gazu - czyli gdy moli substratow jest wiecej niz moli produktu.\n\n## Sposob 1 - analiza wplywu cisnienia (reguła przekory)\n\n**Krok 1 - co pokazuje diagram?**\n\nDiagram (informacja do zadan 5.-7.) przedstawia, jaki procent objetosci mieszaniny stanowi produkt w zaleznosci od temperatury i cisnienia. Wraz ze **wzrostem cisnienia** procent objetosci produktu **rosnie** -> wzrost cisnienia przesuwa rownowage w strone produktu (zwieksza wydajnosc).\n\n**Krok 2 - zastosowanie reguly przekory dla cisnienia.**\n\nWzrost cisnienia przesuwa rownowage w strone o **mniejszej liczbie moli gazu**. Skoro wzrost cisnienia faworyzuje **produkt**, to strona produktu ma mniej moli gazu niz strona substratow.\n\n**Wniosek:** laczna liczba moli (gazowych) substratow jest **wieksza** od liczby moli (gazowego) produktu.\n\nTo zgodne z opisem reakcji (informacja do zadan 5.-7.): z dwoch gazowych substratow powstaje jeden gazowy produkt, np. typ \\(\\ce{A(g) + B(g) <=> C(g)}\\) lub \\(\\ce{2A(g) <=> B(g)}\\) - strona substratow ma wiecej moli gazu.\n\n## Sposob 2 - weryfikacja przez kierunek przesuniecia rownowagi\n\n| Relacja liczby moli gazu | Wplyw wzrostu cisnienia na wydajnosc |\n| moli substratow > moli produktu | wydajnosc **rosnie** (rownowaga w prawo) |\n| moli substratow = moli produktu | brak wplywu cisnienia |\n| moli substratow < moli produktu | wydajnosc maleje (rownowaga w lewo) |\n\nDiagram pokazuje wzrost wydajnosci z cisnieniem -> pasuje tylko pierwszy wiersz: **moli substratow > moli produktu**.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n1 pkt - za poprawna odpowiedz i poprawne uzasadnienie.\n0 pkt - za odpowiedz niepelna lub bledna albo brak odpowiedzi.\n\nOficjalny klucz CKE: laczna liczba moli (gazowych) substratow jest **wieksza** od liczby moli (gazowego) produktu, poniewaz zgodnie z regula przekory wydajnosc reakcji wzrasta ze wzrostem cisnienia (wraz ze wzrostem cisnienia rosnie procent objetosci produktu w mieszaninie).\n\n## Typowe pulapki\n\n> Uwaga: Liczymy wylacznie mole **gazowe**. Wszystkie reagenty sa tu gazami (z opisu), wiec bierzemy pod uwage wszystkie.\n\n> Uwaga: Wzrost cisnienia przesuwa rownowage w strone **mniejszej** liczby moli gazu - jesli faworyzuje produkt, to substratow musi byc wiecej.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-6.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":4,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/7","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"7","points":1,"ptype":"closed","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 7. (0-1)\nSpośród reakcji, których równania przedstawiono poniżej, wybierz tę, do której mógłby\nodnosić się przedstawiony diagram. Zaznacz wybraną odpowiedź.\nA.\nH2 (g) + Cl2 (g)  2HCl (g)\nΔH < 0\nB.\nH2 (g) + I2 (g)  2HI (g)\nΔH > 0\nC.\nN2 (g) + 3H2 (g)  2NH3 (g)\nΔH < 0\nD.\n2Cl2 (g) + O2 (g)  2Cl2O (g)\nΔH > 0","answer":"C","answer_text":"Zadanie 7. (0-1)\nI Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n4. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:\n4.7) stosuje regułę przekory do jakościowego określenia wpływu\nzmian temperatury, […] ciśnienia na układ pozostający w stanie\nrównowagi dynamicznej.\nSchemat punktowania\n1 p. - za wybór poprawnej odpowiedzi.\n0 p. - za błędną odpowiedź albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nC","solution":"## Poprawna odpowiedz: C\n\n\\(\\ce{N2(g) + 3H2(g) <=> 2NH3(g)}\\), \\(\\Delta H < 0\\)\n\n## Sposob 1 - odczyt diagramu: dwie cechy rownowagi\n\nDiagram pokazuje, jak zmienia sie stan rownowagi opisanego ukladu. Aby jednoznacznie wskazac reakcje, odczytujemy z niego dwie niezalezne cechy.\n\n### Cecha 1 - zmiana K (lub wydajnosci) z temperatura -> znak \\(\\Delta H\\)\n\nReguła przekory (Le Chateliera) dla temperatury:\n\n- wydajnosc/K rosnie ze wzrostem T -> reakcja endotermiczna (\\(\\Delta H > 0\\))\n- wydajnosc/K maleje ze wzrostem T -> reakcja egzotermiczna (\\(\\Delta H < 0\\))\n\nZ diagramu wynika, ze wraz ze wzrostem temperatury wydajnosc (zawartosc produktu) **maleje** -> \\(\\Delta H < 0\\).\n\nEliminujemy reakcje z \\(\\Delta H > 0\\): B (\\(\\ce{H2 + I2}\\)) oraz D (\\(\\ce{2Cl2 + O2}\\)).\nZostaja: **A** i **C** (obie \\(\\Delta H < 0\\)).\n\n### Cecha 2 - wplyw cisnienia na sklad -> znak \\(\\Delta n\\) gazu\n\n\\(\\Delta n = n_{produktow(g)} - n_{substratow(g)}\\):\n\n| Reakcja | Substraty (gaz) | Produkty (gaz) | \\(\\Delta n\\) |\n| A: \\(\\ce{H2 + Cl2 <=> 2HCl}\\) | \\(1+1=2\\) | 2 | 0 |\n| C: \\(\\ce{N2 + 3H2 <=> 2NH3}\\) | \\(1+3=4\\) | 2 | \\(-2\\) |\n\nZ diagramu wynika, ze **wzrost cisnienia zwieksza wydajnosc** (przesuwa rownowage w strone produktow) -> \\(\\Delta n < 0\\).\n\nReakcja A ma \\(\\Delta n = 0\\) (cisnienie bez wplywu) -> eliminacja.\nPozostaje **C** (\\(\\Delta n = -2\\), wzrost cisnienia przesuwa rownowage w prawo).\n\n### Wynik\n\nJedyna reakcja z \\(\\Delta H < 0\\) **oraz** \\(\\Delta n < 0\\):\n\n\\[\\boxed{\\ce{N2(g) + 3H2(g) <=> 2NH3(g)},\\quad \\Delta H < 0}\\]\n\n## Sposob 2 - weryfikacja przez tabele cech\n\n| Reakcja | \\(\\Delta H\\) | \\(\\Delta n\\) gaz | Wydajnosc rosnie z T? | Wzrost p zwieksza wydajnosc? |\n| A: \\(\\ce{H2 + Cl2 <=> 2HCl}\\) | < 0 | 0 | NIE | NIE |\n| B: \\(\\ce{H2 + I2 <=> 2HI}\\) | > 0 | 0 | TAK | NIE |\n| **C: \\(\\ce{N2 + 3H2 <=> 2NH3}\\)** | **< 0** | **\\(-2\\)** | **NIE** | **TAK** |\n| D: \\(\\ce{2Cl2 + O2 <=> 2Cl2O}\\) | > 0 | \\(-1\\) | TAK | TAK |\n\nTylko **C** ma jednoczesnie spadek wydajnosci z temperatura i wzrost wydajnosci z cisnieniem - dokladnie to pokazuje diagram.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\nZa wybor poprawnej odpowiedzi (**C**) - 1 pkt. Za bledna odpowiedz albo brak odpowiedzi - 0 pkt.\n\nOficjalny klucz CKE: poprawna odpowiedz to **C**.\n\n## Dlaczego inne odpowiedzi sa bledne\n\n| Wariant | Blad |\n| A | \\(\\Delta n = 0\\) - cisnienie nie wplywa na sklad, a diagram pokazuje wplyw cisnienia. |\n| B | \\(\\Delta H > 0\\) - wydajnosc roslaby z temperatura; diagram pokazuje spadek. |\n| D | \\(\\Delta H > 0\\) - jak wyzej, zly znak entalpii. |","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-7.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":5,"source":"ocr","answer_source":"ocr","answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/8","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"8","points":2,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 8. (0-2)\nAmoniak bardzo dobrze rozpuszcza się wodzie, a w powstałym roztworze zachodzi reakcja\nopisana równaniem:\n3\n2\n4\nNH\nH O\nNH\nOH\n\nOblicz, jaki procent wszystkich wprowadzonych do wody cząsteczek amoniaku ulega tej\nreakcji w wodnym roztworze amoniaku o stężeniu 0,1 mol · dm-3 w temperaturze 298 K.\nPrzyjmij, że (w opisanych warunkach) reakcji ulega mniej niż 5% wprowadzonych do\nwody cząsteczek amoniaku.\nObliczenia:\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n5.\n6.\n7.\n8.\nMaks. liczba pkt\n1\n1\n1\n2\nUzyskana liczba pkt\nMCH_1R","answer":null,"answer_text":"Zadanie 8. (0-2)\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n4. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:\n4.9) interpretuje wartości stałej dysocjacji […].\n5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.\nZdający:\n5.2) wykonuje obliczenia związane z […] zastosowaniem pojęć\nstężenie […] molowe.\n5.6) stosuje termin stopień dysocjacji dla ilościowego opisu\nzjawiska dysocjacji elektrolitycznej.\nSchemat punktowania\n2 p. - za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie\nwyniku w procentach.\n1 p. - zastosowanie poprawnej metody, ale\n- popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego\nlub\n- niepodanie wyniku w procentach.\n0 p. - za zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.\nPrzykładowe rozwiązania\nSposób I\n3\n3\n3\n4\nNH\n2\nb\nb\nNH\nNH\n5\n4\n2\n[NH ] 100%\nα\nα\n5%\nα\nα\n1,8 10\nα\n1,8 10\n1,3 10\n0,1\n⋅\n<\n\n\n\n⋅\n⋅\n⋅\n= 1,3%\nc\nK\nK\nc\nc\nSposób II\n3\n3\n3\n3\n4\n3\nNH\n2\n5\n3\nb\nb\nNH\nNH\n4\nNH\n3\n4\n[NH ]\n[OH ]\ni\n[NH ]\n1,8 10\n0,1\n1,3 10\n% NH\n100%\n1,3 10\n% NH\n100%\n0,1\n≈\n\n\n⋅\n\n⋅\n⋅\n⋅\n⋅\n⋅\n⋅\n= 1,3%\nx\nc\nx\nK\nx\nK\nc\nx\nc\nx\nc","solution":"## Poprawna odpowiedź: ~1,34%\n\nOkoło **1,34%** cząsteczek amoniaku ulega reakcji z wodą w roztworze 0,1 mol/dm³ w temperaturze 298 K.\n\n## Sposób 1 - z definicji stałej zasadowości Kb\n\n**Od czego zaczynamy:** Reakcja amoniaku z wodą to reakcja zasadowa. Stała zasadowości \\(K_b\\) opisuje jej równowagę.\n\nRównanie reakcji:\n\n\\[\\ce{NH3 + H2O <=> NH4+ + OH-}\\]\n\n**Tablica ICE** (zmiany stężeń):\n\n| | \\(\\ce{NH3}\\) | \\(\\ce{NH4+}\\) | \\(\\ce{OH-}\\) |\n| Start | 0,1 | 0 | 0 |\n| Zmiana | \\(-x\\) | \\(+x\\) | \\(+x\\) |\n| Równowaga | \\(0{,}1 - x\\) | \\(x\\) | \\(x\\) |\n\nWyrażenie na \\(K_b\\):\n\n\\[K_b = \\frac{[\\ce{NH4+}][\\ce{OH-}]}{[\\ce{NH3}]} = \\frac{x^2}{0{,}1 - x}\\]\n\n**Uproszczenie:** Zadanie mówi wprost, że reakcji ulega mniej niż 5% cząsteczek, więc \\(x \\ll 0{,}1\\), zatem \\(0{,}1 - x \\approx 0{,}1\\):\n\n\\[K_b \\approx \\frac{x^2}{0{,}1}\\]\n\nZ karty wzorów CKE: \\(K_b(\\ce{NH3}) = 1{,}8 \\cdot 10^{-5}\\)\n\n\\[x^2 = K_b \\cdot 0{,}1 = 1{,}8 \\cdot 10^{-5} \\cdot 0{,}1 = 1{,}8 \\cdot 10^{-6}\\]\n\n\\[x = \\sqrt{1{,}8 \\cdot 10^{-6}} = 1{,}342 \\cdot 10^{-3} \\text{ mol/dm}^3\\]\n\n**Procent przereagowanych cząsteczek:**\n\n\\[\\alpha = \\frac{x}{c_0} \\cdot 100\\% = \\frac{1{,}342 \\cdot 10^{-3}}{0{,}1} \\cdot 100\\% \\approx \\mathbf{1{,}34\\%}\\]\n\n**Weryfikacja założenia:** 1,34% < 5% ✓ - uproszczenie było uzasadnione.\n\n## Sposób 2 - przez stopień dysocjacji α\n\nWprowadzamy bezpośrednio stopień dysocjacji \\(\\alpha\\) (ułamek cząsteczek, które przereagowały). Przy \\(x = \\alpha \\cdot c_0\\):\n\n\\[K_b = \\frac{(\\alpha c_0)^2}{c_0(1 - \\alpha)} = \\frac{\\alpha^2 c_0}{1 - \\alpha}\\]\n\nStosując uproszczenie \\(1 - \\alpha \\approx 1\\):\n\n\\[\\alpha^2 = \\frac{K_b}{c_0} = \\frac{1{,}8 \\cdot 10^{-5}}{0{,}1} = 1{,}8 \\cdot 10^{-4}\\]\n\n\\[\\alpha = \\sqrt{1{,}8 \\cdot 10^{-4}} = \\sqrt{1{,}8} \\cdot 10^{-2} \\approx 1{,}342 \\cdot 10^{-2}\\]\n\n\\[\\alpha \\approx 1{,}34\\% \\]\n\nWynik identyczny - wzór \\(\\alpha = \\sqrt{K_b/c_0}\\) jest szybszą drogą do celu, gdy mamy prawo do uproszczenia.\n\n## Wzory z karty CKE\n\n> 📖 **Karta wzorów str. 9 - Stałe dysocjacji zasad:**\n> \\(K_b(\\ce{NH3}) = 1{,}8 \\cdot 10^{-5}\\) (temp. 298 K)\n> To kluczowa dana - bez niej nie możemy ustawić wyrażenia na równowagę. Odszukaj ją w tabeli stałych \\(K_b\\) na stronie 9.\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie wolno pominąć uproszczenia - ale trzeba je uzasadnić! Zadanie samo podpowiada \"mniej niż 5%\", co jest sygnałem, że wolno zastąpić \\((0{,}1 - x) \\approx 0{,}1\\). Gdybyś tego nie zrobił/a, dostałbyś równanie kwadratowe - wynik wyszedłby praktycznie ten sam, ale obliczenia byłyby dużo cięższe.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Procent liczymy z \\(c_0\\) (stężenie początkowe = 0,1 mol/dm³), a nie z \\(x\\) samym w sobie. \\(x\\) to stężenie jonów \\(\\ce{OH-}\\) w stanie równowagi - dopiero \\(\\frac{x}{c_0} \\cdot 100\\%\\) daje szukany procent.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Amoniak to ZASADA - używamy \\(K_b\\), nie \\(K_a\\). Mylenie \\(K_a\\) z \\(K_b\\) to jeden z najczęstszych błędów. Pamiętaj: \\(K_a \\cdot K_b = K_w = 10^{-14}\\) (w 298 K), więc \\(K_a(\\ce{NH4+}) = 10^{-14}/1{,}8 \\cdot 10^{-5} \\approx 5{,}6 \\cdot 10^{-10}\\) - to inna wartość, dawałaby błędny wynik.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-8.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":5,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/9","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"9","points":null,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 9.\nAby potwierdzić zasadowy charakter tlenku baru, przeprowadzano reakcję tego tlenku\nz pewnym odczynnikiem w obecności wskaźnika pH, którym była czerwień bromofenolowa.\nWskaźnik ten w roztworach o pH < 5,2 ma barwę żółtą, a w roztworach o pH > 6,8 przyjmuje\nbarwę czerwoną. W roztworach o 5,2 < pH < 6,8 barwi się na kolor pośredni między żółtym\na czerwonym (różne odcienie barwy pomarańczowej).\nDo probówki wprowadzono wybrany odczynnik z dodatkiem czerwieni bromofenolowej,\na następnie dodano nadmiar stałego tlenku baru, dokładnie mieszając jej zawartość.\nZaobserwowano, że dodany tlenek baru roztworzył się całkowicie, a powstały w probówce\nklarowny roztwór zmienił zabarwienie.\nNa podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 9. (0-2)","solution":null,"image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-9.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":6,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":null,"text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/9.1","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"9.1","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 9.1. (0-1)\nUzupełnij poniższy schemat wykonania doświadczenia. Wpisz wzór odczynnika\nwybranego spośród następujących:\nHCl (aq) H2SO4 (aq) H3PO4 (aq) NaOH (aq)","answer":null,"answer_text":"Zadanie 9.1. (0-1)\nIII Opanowanie\nczynności\npraktycznych.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.\nZdający:\n5.11) projektuje […] doświadczenia pozwalające otrzymać\nróżnymi metodami […] sole.\n7. Metale. Zdający:\n7.3) analizuje […] właściwości […] chemiczne metali grup […] 2.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawny wybór odczynnika.\n0 p. - za błędną odpowiedź albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nnadmiar BaO (s)\nHCl (aq) + czerwień bromofenolowa","solution":"## Poprawna odpowiedź: \\(\\ce{HCl}\\) (aq)\n\n> ⚠️ **Uwaga:** W treści zadania brakuje grafiki schematu doświadczenia - rozwiązanie opiera się na typowej strukturze takich zadań w arkuszach CKE oraz na logicznym wykluczeniu pozostałych odczynników. Jeśli masz dostęp do obrazka schematu, potwierdź że pasuje do poniższego rozumowania.\n\n## Sposób 1 - Eliminacja odczynników przez właściwości\n\nMamy do wyboru cztery odczynniki: \\(\\ce{HCl}\\)(aq), \\(\\ce{H2SO4}\\)(aq), \\(\\ce{H3PO4}\\)(aq), \\(\\ce{NaOH}\\)(aq).\n\n**Krok 1 - Czy potrzebujemy kwasu czy zasady?**\n\nSchemat doświadczenia (zadanie 9.x) tyczy się zazwyczaj reakcji z konkretną substancją. Spośród podanych:\n- \\(\\ce{NaOH}\\) - silna zasada, stosowana gdy chcemy wykryć jony \\(\\ce{NH4+}\\), testować amfoteryczność, strącać \\(\\ce{Cu(OH)2}\\) itd.\n- \\(\\ce{HCl}\\), \\(\\ce{H2SO4}\\), \\(\\ce{H3PO4}\\) - trzy kwasy\n\nJeśli schemat wymaga zakwaszenia roztworu lub reakcji z zasadą/solą, wybieramy kwas.\n\n**Krok 2 - Wykluczenie \\(\\ce{H2SO4}\\)**\n\n\\(\\ce{H2SO4}\\) tworzy **trudno rozpuszczalne siarczany** z jonami \\(\\ce{Ba^2+}\\) i \\(\\ce{Ca^2+}\\):\n\n\\[\\ce{Ba^2+ + SO4^2- -> BaSO4 v}\\]\n\nJeśli w schemacie doświadczenia obecny jest baryт, wapień, lub inne substancje zawierające \\(\\ce{Ba^2+}\\)/\\(\\ce{Ca^2+}\\), dodanie \\(\\ce{H2SO4}\\) zafałszuje wynik - strąci osad lub pokryje substancję warstwą nierozpuszczalnego \\(\\ce{BaSO4}\\)/\\(\\ce{CaSO4}\\), blokując dalszą reakcję.\n\n**Krok 3 - Wykluczenie \\(\\ce{H3PO4}\\)**\n\n\\(\\ce{H3PO4}\\) jest **kwasem średniej mocy** (wieloprotonowym, \\(pK_{a1} = 2{,}15\\)), który:\n- strąca fosforany \\(\\ce{Ca^2+}\\), \\(\\ce{Mg^2+}\\), \\(\\ce{Ba^2+}\\) jako nierozpuszczalne sole,\n- reaguje wolniej i mniej kompletnie niż \\(\\ce{HCl}\\).\n\n\\[\\ce{3Ca^2+ + 2PO4^3- -> Ca3(PO4)2 v}\\]\n\nJeśli potrzebujemy prostej reakcji zakwaszania bez efektów ubocznych - \\(\\ce{H3PO4}\\) odpada.\n\n**Krok 4 - \\(\\ce{HCl}\\) jako odczynnik właściwy**\n\n\\(\\ce{HCl}\\) to **silny kwas monoprotonowy**, którego sole (chlorki) są w zdecydowanej większości **dobrze rozpuszczalne w wodzie**:\n\n\\[\\ce{HCl -> H+ + Cl-}\\]\n\nNie strąca osadów, nie utlenia (w odróżnieniu od stężonego \\(\\ce{H2SO4}\\)), nie tworzy związków buforujących przy innych pH. Jest najczystszym „neutralnym\" kwasem do ogólnych zastosowań w doświadczeniach szkolnych.\n\n\\[\\boxed{\\ce{HCl (aq)}}\\]\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez właściwości jonów w roztworze\n\nSprawdzamy, czy chlorkowe środowisko \\(\\ce{Cl-}\\) koliduje z typowymi składnikami w schematach doświadczeń maturalnych:\n\n| Jon w roztworze | Reakcja z \\(\\ce{Cl-}\\) | Wniosek |\n| \\(\\ce{Ag+}\\) | \\(\\ce{AgCl v}\\) - biały osad | ⚠️ problem tylko gdy badamy \\(\\ce{Ag+}\\) |\n| \\(\\ce{Ba^2+}\\) | brak reakcji | ✓ bezpieczne |\n| \\(\\ce{Ca^2+}\\) | \\(\\ce{CaCl2}\\) - dobrze rozpuszczalny | ✓ bezpieczne |\n| \\(\\ce{Cu^2+}\\) | brak reakcji | ✓ bezpieczne |\n| \\(\\ce{Fe^3+}\\) | brak reakcji (kompleks słaby) | ✓ bezpieczne |\n\n\\(\\ce{HCl}\\) jest bezpieczne we wszystkich typowych schematach doświadczeń (z wyjątkiem specyficznego testu na \\(\\ce{Ag+}\\), który tu nie zachodzi).\n\n**Dla porównania** - gdybyśmy wybrali \\(\\ce{H2SO4}\\):\n\n\\[\\ce{Ba^2+ + H2SO4 -> BaSO4 v + 2H+}\\]\n\nOsad \\(\\ce{BaSO4}\\) blokuje reakcję - wynik doświadczenia byłby błędny.\n\n## Wzory z karty CKE\n\n📖 **Karta wzorów str. 14 - Tabela rozpuszczalności soli w wodzie 25°C:**\nChlorki (\\(\\ce{Cl-}\\)) są rozpuszczalne dla prawie wszystkich kationów (wyjątek: \\(\\ce{AgCl}\\), \\(\\ce{PbCl2}\\)). Natomiast siarczany (\\(\\ce{SO4^2-}\\)) - \\(\\ce{BaSO4}\\) i \\(\\ce{PbSO4}\\) są trudno rozpuszczalne. To jest **kluczowy argument** do eliminacji \\(\\ce{H2SO4}\\).\n\n📖 **Karta wzorów str. 9 - Stałe dysocjacji kwasów:**\nPotwierdzenie że \\(\\ce{H3PO4}\\) jest kwasem słabszym od \\(\\ce{HCl}\\) i \\(\\ce{H2SO4}\\) - \\(pK_{a1}(\\ce{H3PO4}) = 2{,}15\\) vs \\(\\ce{HCl}\\) - kwas silny (całkowita dysocjacja).\n\n## Typowe pułapki i uwagi\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Uczniowie często wybierają \\(\\ce{H2SO4}\\), bo to „silny kwas\" - nie pamiętają, że strąca \\(\\ce{BaSO4}\\) i \\(\\ce{CaSO4}\\), co może zablokować reakcję lub sfałszować wynik.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** \\(\\ce{H3PO4}\\) wygląda neutralnie, ale jest **kwasem wieloprotonowym** - tworzy trudno rozpuszczalne fosforany wielu metali. Nie jest dobrym odczynnikiem do prostego zakwaszania.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Jeśli schemat doświadczenia dotyczy badania jonów \\(\\ce{Ag+}\\) - wtedy \\(\\ce{HCl}\\) byłoby złym wyborem (\\(\\ce{AgCl v}\\) - biały osad maskuje wynik). Sprawdź co jest w schemacie!","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-9.1.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":6,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/9.2","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"9.2","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 9.2. (0-1)\nNapisz, jakie było zabarwienie zawartości probówki przed wprowadzeniem tlenku baru\ni po jego wprowadzeniu do roztworu znajdującego się w probówce.\nBarwa zawartości probówki\nprzed wprowadzeniem BaO\npo wprowadzeniu BaO\nInformacja do zadań 10.-11.\nJednym z tlenowych kwasów siarki jest kwas trioksotiosiarkowy (nazwa zwyczajowa: kwas\ntiosiarkowy) o wzorze H2S2O3. Anion\n2\n3\n2O\nS\n(tiosiarczanowy) ma strukturę analogiczną\ndo struktury jonu siarczanowego(VI), z tą różnicą, że zamiast jednego atomu tlenu zawiera\natom siarki. Centralnemu atomowi siarki w jonie\n2\n3\n2O\nS\nodpowiada stopień utlenienia (VI),\na skrajnemu - stopień utlenienia (-II). Kwas tiosiarkowy jest substancją nietrwałą, trwałe są\nnatomiast sole tego kwasu - tiosiarczany. Spośród tych soli największe znaczenie ma\ntiosiarczan sodu - zwykle występujący jako pentahydrat o wzorze Na2S2O3 · 5H2O. Znajduje\non zastosowanie w przemyśle włókienniczym jako substancja służąca do usuwania resztek\nchloru używanego do bielenia tkanin. Podczas zachodzącej reakcji chlor utlenia jony\n2\n3\n2O\nS\ndo jonów siarczanowych(VI). W przemianie tej udział bierze również woda.\nNa podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004.\n+ czerwień bromofenolowa\nnadmiar BaO (s)\nMCH_1R","answer":null,"answer_text":"Zadanie 9.2. (0-1)\nI Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.\nZdający:\n5.7) przewiduje odczyn roztworu po reakcji […] substancji\nzmieszanych w ilościach stechiometrycznych\ni niestechiometrycznych.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne wpisanie w tabeli barwy zawartości probówki przed wprowadzeniem BaO\ni po wprowadzeniu BaO przy poprawnym wyborze odczynnika w zadaniu 9.1.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nBarwa zawartości probówki\nprzed wprowadzeniem BaO\npo wprowadzeniu BaO\nżółta\nczerwona","solution":"## Poprawna odpowiedz:\n\n| Barwa zawartosci probowki | |\n| przed wprowadzeniem \\(\\ce{BaO}\\) | **zolta** |\n| po wprowadzeniu \\(\\ce{BaO}\\) | **czerwona** |\n\nWskaznikiem jest **czerwien bromofenolowa** (a nie oranz metylowy).\n\n## Sposob 1 - analiza zmiany pH po dodaniu zasadowego tlenku\n\n**Krok 1 - co jest w probowce przed dodaniem \\(\\ce{BaO}\\)?**\n\nZgodnie z zadaniem 9.1 wybranym odczynnikiem jest \\(\\ce{HCl}\\)(aq) z dodatkiem czerwieni bromofenolowej. Roztwor jest kwasowy (\\(pH < 5{,}2\\)).\n\nZ informacji do zadania: czerwien bromofenolowa ma barwe **zolta** dla \\(pH < 5{,}2\\). Zatem przed dodaniem \\(\\ce{BaO}\\) zawartosc probowki jest **zolta**.\n\n**Krok 2 - co robi \\(\\ce{BaO}\\)?**\n\nTlenek baru jest tlenkiem zasadowym. Reaguje z woda, tworzac mocna zasade:\n\n\\[\\ce{BaO + H2O -> Ba(OH)2}\\]\n\nDodano **nadmiar** \\(\\ce{BaO}\\), wiec po zobojetnieniu \\(\\ce{HCl}\\) roztwor staje sie zasadowy.\n\n\\[\\ce{Ba(OH)2 + 2HCl -> BaCl2 + 2H2O}\\]\n\n**Krok 3 - barwa po reakcji**\n\nPo dodaniu nadmiaru \\(\\ce{BaO}\\) roztwor ma \\(pH > 6{,}8\\). Czerwien bromofenolowa przyjmuje wtedy barwe **czerwona**.\n\n**Wniosek:** barwa zmienia sie z **zoltej** (kwasowe \\(\\ce{HCl}\\)) na **czerwona** (zasadowy nadmiar \\(\\ce{BaO}\\)).\n\n## Sposob 2 - weryfikacja przez zakres wskaznika\n\nCzerwien bromofenolowa (z informacji do zadania 9.):\n\n| pH | Barwa |\n| \\(pH < 5{,}2\\) | zolta |\n| \\(5{,}2 < pH < 6{,}8\\) | posrednia (pomaranczowa) |\n| \\(pH > 6{,}8\\) | czerwona |\n\nPrzed: \\(\\ce{HCl}\\)(aq), \\(pH < 5{,}2\\) -> **zolta**.\nPo: nadmiar \\(\\ce{BaO}\\) -> \\(\\ce{Ba(OH)2}\\), \\(pH > 6{,}8\\) -> **czerwona**.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n1 pkt - za poprawne wpisanie w tabeli barwy zawartosci probowki przed wprowadzeniem \\(\\ce{BaO}\\) i po jego wprowadzeniu, przy poprawnym wyborze odczynnika w zadaniu 9.1.\n0 pkt - za odpowiedz niepelna lub bledna albo brak odpowiedzi.\n\nOficjalny klucz CKE: przed \\(\\ce{BaO}\\) - **zolta**; po \\(\\ce{BaO}\\) - **czerwona**.\n\n## Typowe pulapki\n\n> Uwaga: Wskaznikiem w tym zadaniu jest **czerwien bromofenolowa**, nie oranz metylowy - barwy i progi pH sa inne (zolta w kwasie, czerwona w zasadzie).\n\n> Uwaga: \\(\\ce{BaO}\\) najpierw tworzy \\(\\ce{Ba(OH)2}\\) z woda, a dopiero potem zobojetnia kwas. Dodano nadmiar, wiec koncowy odczyn jest zasadowy.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-9.2.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":6,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/10.1","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"10.1","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 10.1. (0-1)\nNapisz w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych\nelektronów (zapis jonowo-elektronowy) równanie reakcji redukcji i równanie reakcji\nutleniania zachodzących podczas procesu usuwania resztek chloru użytego do bielenia\ntkanin za pomocą jonów tiosiarczanowych. Uwzględnij, że w przemianie bierze udział\nwoda.\nRównanie reakcji redukcji:\nRównanie reakcji utleniania:","answer":null,"answer_text":"Zadanie 10.1. (0-1)\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne napisanie dwóch równań reakcji w formie jonowo-elektronowej.\n0 p. - za poprawne napisanie jednego równania reakcji lub błędne napisanie obu równań\nreakcji lub błędne przyporządkowanie równań albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nRównanie reakcji redukcji:\n-→\nCl\n2\ne\n2\nCl2\n( x 4)\nRównanie reakcji utleniania:\n→\ne\n8\nH\n10\nSO\n2\nO\nH\n5\nO\nS\n2\n4\n2\n2\n3\n2","solution":"## Poprawna odpowiedź:\n\n**Równanie redukcji:**\n\\[\\ce{Cl2 + 2e^- -> 2Cl^-}\\]\n\n**Równanie utleniania:**\n\\[\\ce{S2O3^2- + 5H2O -> 2SO4^2- + 10H^+ + 8e^-}\\]\n\n## Sposób 1 - wyznaczanie stopni utlenienia i bilans jonowo-elektronowy\n\n**Krok 1. Identyfikacja utleniacza i reduktora**\n\nW procesie bielenia tkanin używa się \\(\\ce{Cl2}\\). Jony tiosiarczanowe \\(\\ce{S2O3^2-}\\) usuwają resztkowy chlor (tzw. antichlor).\n\nOkreślamy stopnie utlenienia:\n\n| Cząstka | Pierwiastek | Stopień utlenienia |\n| \\(\\ce{Cl2}\\) | Cl | 0 |\n| \\(\\ce{Cl^-}\\) | Cl | **-1** |\n| \\(\\ce{S2O3^2-}\\) | S (średnio) | **+2** |\n| \\(\\ce{SO4^2-}\\) | S | **+6** |\n\nCl: \\(0 \\to -1\\) - **redukcja** (pobieranie elektronów)\n\nS: \\(+2 \\to +6\\) - **utlenianie** (oddawanie elektronów)\n\n> Hint z zadania: „w przemianie bierze udział woda\" → to znak, że produkt utleniania to \\(\\ce{SO4^2-}\\) (nie tetrationian \\(\\ce{S4O6^2-}\\)), bo bilans tlenu wymaga wtedy \\(\\ce{H2O}\\).\n\n**Krok 2. Połówkowa reakcja redukcji**\n\n\\[\\ce{Cl2 + 2e^- -> 2Cl^-}\\]\n\nSprawdzenie:\n- Cl: \\(2 = 2\\) ✓\n- Ładunek: \\(0 + (-2) = -2\\); prawa: \\(2 \\cdot (-1) = -2\\) ✓\n\n**Krok 3. Połówkowa reakcja utleniania - krok po kroku**\n\nStartujemy od:\n\\[\\ce{S2O3^2- -> 2SO4^2-}\\]\n\n**Bilans atomów O:**\nLewa: 3 atomy O; Prawa: 8 atomów O → brakuje 5 atomów O → dodajemy \\(5\\ce{H2O}\\) do lewej:\n\n\\[\\ce{S2O3^2- + 5H2O -> 2SO4^2-}\\]\n\n**Bilans atomów H:**\nLewa: \\(5 \\cdot 2 = 10\\) H; Prawa: 0 H → dodajemy \\(10\\ce{H^+}\\) do prawej:\n\n\\[\\ce{S2O3^2- + 5H2O -> 2SO4^2- + 10H^+}\\]\n\n**Bilans ładunku:**\n- Lewa: \\(-2\\)\n- Prawa: \\(2 \\cdot (-2) + 10 \\cdot (+1) = -4 + 10 = +6\\)\n- Różnica: \\(+6 - (-2) = +8\\) → oddano **8 elektronów**, dopisujemy do prawej:\n\n\\[\\ce{S2O3^2- + 5H2O -> 2SO4^2- + 10H^+ + 8e^-}\\]\n\nSprawdzenie końcowe:\n- S: \\(2 = 2\\) ✓\n- O: \\(3 + 5 = 8\\) ✓\n- H: \\(10 = 10\\) ✓\n- Ładunek: \\(-2 = -4 + 10 - 8 = -2\\) ✓\n\n## Sposób 2 - weryfikacja przez złożenie pełnego równania jonowego\n\nWyrównujemy liczbę elektronów:\n\n\\[\\ce{Cl2 + 2e^- -> 2Cl^-} \\quad \\times 4\\]\n\\[\\ce{S2O3^2- + 5H2O -> 2SO4^2- + 10H^+ + 8e^-} \\quad \\times 1\\]\n\nSumując (elektrony się redukują):\n\n\\[\\ce{S2O3^2- + 4Cl2 + 5H2O -> 2SO4^2- + 8Cl^- + 10H^+}\\]\n\nSprawdzenie bilansu:\n- S: \\(2 = 2\\) ✓\n- Cl: \\(8 = 8\\) ✓\n- O: \\(3 + 5 = 8\\) ✓\n- H: \\(10 = 10\\) ✓\n- Ładunek: \\(-2 + 0 + 0 = -2\\); prawa: \\(-8 - 8 + 10 = -6\\)\n\nHmm, przeliczam jeszcze raz:\n\nLewa: \\(-2\\) (z \\(\\ce{S2O3^2-}\\)); Prawa: \\(2(-2) + 8(-1) + 10(+1) = -4 - 8 + 10 = -2\\) ✓\n\nRównanie pełne jest zbilansowane - wynik potwierdzony.\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie korzystamy z tabelarycznych wartości liczbowych z karty wzorów.\n\n📖 **Karta wzorów str. 12 - Tabela potencjałów standardowych redukcji:**\n\\(E°(\\ce{Cl2/Cl^-}) = +1{,}358 \\text{ V}\\)\nInformuje, że \\(\\ce{Cl2}\\) jest silnym utleniaczem (duży dodatni potencjał) → naturalnie ulega redukcji do \\(\\ce{Cl^-}\\), a jon tiosiarczanowy \\(\\ce{S2O3^2-}\\) o niższym potencjale ulega utlenieniu. Pomocne do sprawdzenia, który kierunek reakcji jest spontaniczny.\n\n## Typowe pułapki i uwagi\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Wiele osób automatycznie pisze produkt utleniania jako tetrationian \\(\\ce{S4O6^2-}\\) (reakcja \\(2\\ce{S2O3^2-} \\to \\ce{S4O6^2-} + 2e^-\\)). Ta reakcja zachodzi przy nadmiarze tiosiarczanu lub w neutralnym pH, ALE nie wymaga wody w połówkowych równaniach - treść zadania wyraźnie mówi „uwzględnij udział wody\", co wskazuje na pełne utlenienie do \\(\\ce{SO4^2-}\\).\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Przy bilansie tlenu w reakcjach redoks zachodzących w roztworach wodnych - zawsze kompensujemy niedobór O przez dodanie \\(\\ce{H2O}\\), a nadmiar H przez dodanie \\(\\ce{H^+}\\) (środowisko kwasowe). Kolejność: najpierw O → potem H → na końcu ładunek (elektrony).\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Łatwo zapomnieć, że w jonach \\(\\ce{S2O3^2-}\\) są **dwa** atomy siarki → stopień utlenienia obliczamy z całego jonu: \\(2x + 3(-2) = -2\\), stąd \\(x = +2\\). Zmiana na \\(+6\\) (siarczan) to różnica \\(+4\\) na atom S, czyli łącznie **8 elektronów** oddanych z jednego \\(\\ce{S2O3^2-}\\).","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-10.1.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":7,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/10.2","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"10.2","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 10.2. (0-1)\nNapisz w formie jonowej skróconej sumaryczne równanie opisanej reakcji usuwania\nchloru.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 10.2. (0-1)\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne napisanie sumarycznego równania reakcji w formie jonowej skróconej.\n0 p. - za błędne napisanie sumarycznego równania reakcji (błędne wzory reagentów, błędne\nwspółczynniki stechiometryczne, niewłaściwa forma zapisu) albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\n2\n2\n2\n3\n2\n2\n4\nS O\n4Cl\n5H O\n2SO\n10H\n8Cl\n→","solution":"## Poprawna odpowiedz:\n\n\\[\\ce{S2O3^{2-} + 4Cl2 + 5H2O -> 2SO4^{2-} + 10H+ + 8Cl-}\\]\n\n## Sposob 1 - zlozenie z rownan polowkowych (z zadania 10.1)\n\nW tym zadaniu (zgodnie z trescia informacji: w przemianie bierze udzial woda) tiosiarczan utlenia sie az do **siarczanu(VI)** \\(\\ce{SO4^{2-}}\\), a nie do tetrationianu. Korzystamy z rownan jonowo-elektronowych z zadania 10.1:\n\nRedukcja (x4):\n\\[\\ce{Cl2 + 2e^- -> 2Cl^-} \\qquad (\\times 4)\\]\n\nUtlenianie (x1):\n\\[\\ce{S2O3^{2-} + 5H2O -> 2SO4^{2-} + 10H+ + 8e^-} \\qquad (\\times 1)\\]\n\nLiczba elektronow oddanych (8) = liczba pobranych (\\(4 \\times 2 = 8\\)). Sumujemy stronami i skracamy elektrony:\n\n\\[\\ce{S2O3^{2-} + 4Cl2 + 5H2O -> 2SO4^{2-} + 10H+ + 8Cl-}\\]\n\n**Sprawdzenie bilansu:**\n\n| | Lewa | Prawa |\n| S | 2 | 2 |\n| Cl | 8 | 8 |\n| O | \\(3 + 5 = 8\\) | 8 |\n| H | 10 | 10 |\n| Ladunek | \\(-2 + 0 + 0 = -2\\) | \\(2(-2) + 10(+1) + 8(-1) = -4 + 10 - 8 = -2\\) |\n\nWszystko sie zgadza.\n\n## Sposob 2 - bilans elektronowy z podanych stopni utlenienia\n\nZ informacji do zadania: w jonie \\(\\ce{S2O3^{2-}}\\) centralny atom S ma stopien (VI), skrajny (-II) (srednio +II). Po utlenieniu obie siarki przechodza w \\(\\ce{SO4^{2-}}\\) (stopien +VI).\n\n- 1 jon \\(\\ce{S2O3^{2-}}\\) oddaje 8 elektronow (2 atomy S: z +II do +VI to po 4 e- na atom),\n- 1 czasteczka \\(\\ce{Cl2}\\) pobiera 2 elektrony (\\(2\\,\\ce{Cl}: 0 \\to -1\\)).\n\nStosunek \\(\\ce{S2O3^{2-}} : \\ce{Cl2} = 1 : 4\\). Tlen uzupelniamy woda (5 \\(\\ce{H2O}\\) po lewej), a wodor jonami \\(\\ce{H+}\\) (10 po prawej):\n\n\\[\\ce{S2O3^{2-} + 4Cl2 + 5H2O -> 2SO4^{2-} + 10H+ + 8Cl-}\\]\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n1 pkt - za poprawne napisanie sumarycznego rownania reakcji w formie jonowej skroconej.\n0 pkt - za bledne napisanie sumarycznego rownania reakcji (bledne wzory reagentow, bledne wspolczynniki stechiometryczne, niewlasciwa forma zapisu) albo brak odpowiedzi.\n\nOficjalny klucz CKE: \\(\\ce{S2O3^{2-} + 4Cl2 + 5H2O -> 2SO4^{2-} + 10H+ + 8Cl-}\\).\n\n## Typowe pulapki\n\n> Uwaga: W tym zadaniu produktem utleniania jest **siarczan(VI)** \\(\\ce{SO4^{2-}}\\), a nie tetrationian \\(\\ce{S4O6^{2-}}\\). Wskazuje na to udzial wody w przemianie (potrzebny do bilansu tlenu) podany w tresci zadania.\n\n> Uwaga: Jony \\(\\ce{Na+}\\) sa jonami widzami - w formie jonowej skroconej ich nie zapisujemy.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-10.2.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":7,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/11","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"11","points":2,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 11. (0-2)\nW temperaturze 20 oC rozpuszczalność pentahydratu tiosiarczanu sodu wynosi 176 gramów\nw 100 gramach wody.\nNa podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2003.\nOblicz, ile gramów wody należy dodać do 100 gramów nasyconego w temperaturze\n20 oC wodnego roztworu tiosiarczanu sodu, aby uzyskać roztwór o stężeniu 25%\nmasowych. W obliczeniach zastosuj wartości masy molowej reagentów zaokrąglone do\njedności. Wynik końcowy zaokrąglij do jedności.\nObliczenia:\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n9.1.\n9.2. 10.1. 10.2.\n11.\nMaks. liczba pkt\n1\n1\n1\n1\n2\nUzyskana liczba pkt\nMCH_1R","answer":null,"answer_text":"Zadanie 11. (0-2)\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.\nZdający:\n5.2) wykonuje obliczenia związane z przygotowaniem,\nrozcieńczaniem […] roztworów z zastosowaniem pojęć: stężenie\nprocentowe […].\nSchemat punktowania\n2 p. - za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie\nwyniku w gramach z właściwą dokładnością.\n1 p. - za zastosowanie poprawnej metody, ale\n- popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego\nlub\n- podanie wyniku z niewłaściwą dokładnością lub z błędnym zaokrągleniem\nlub\n- podanie wyniku z jednostką błędną lub inną niż wymagana.\n0 p. - za zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.\nPrzykładowe rozwiązania\nSposób I\n1\nO\nS\nNa\nmol\ng\n158\n3\n2\n2\n⋅\nM\n1\nO\nH\n5\nO\nS\nNa\nmol\ng\n248\n2\n3\n2\n2\n⋅\n⋅\nM\n276 g roztworu nasyconego ---- 176 g Na2S2O3·5H2O\n100 g roztworu nasyconego ---- x\n x = 63,77 g Na2S2O3·5H2O\n248 g Na2S2O3·5H2O ---- 158 g Na2S2O3\n63,77 g Na2S2O3·5H2O ---- y  y = 40,63 g Na2S2O3\nmr =\ns\np\n40,63g\n100%\n100% 162,52g\n162,5g\n25%\n⋅\n⋅\n≈\nm\nc\n2\ndodanej H O\nroztworu 25%\nroztworu nasyconego\n162,5g 100g\n62,5g\ng\n≈63\nm\nm\nm\nSposób II\n1\nO\nS\nNa\nmol\ng\n158\n3\n2\n2\n⋅\nM\n1\nO\nH\n5\nO\nS\nNa\nmol\ng\n248\n2\n3\n2\n2\n⋅\n⋅\nM\n248 g Na2S2O3·5H2O ---- 158 g Na2S2O3\n176 g Na2S2O3·5H2O ---- x  x = 112 g Na2S2O3\n176 g +100 g = 276 g\nc nasyconego roztworu = 112 g 100%\n41%\n276 g ⋅\n41 25 (x 4)\n25\n0 16 (x 4)  64 g ponieważ\ng\n64\ng\n100\ndla\n16\n25\n0\n41\n0\n41\nm\nm\nm\nm\n2\nH O\ng\n= 64\nm\nSposób III\n1\nO\nS\nNa\nmol\ng\n158\n3\n2\n2\n⋅\nM\n1\nO\nH\n5\nO\nS\nNa\nmol\ng\n248\n2\n3\n2\n2\n⋅\n⋅\nM\n248 g Na2S2O3·5H2O ---- 158 g Na2S2O3\n176 g Na2S2O3·5H2O ---- y  y = 112,13 g ≈ 112 g Na2S2O3\n176 g +100 g = 276 g\nc nasyconego roztworu = 112 g 100%\n40,58%\n276 g ⋅\nx - masa wody\n25% = 40,58 g 100%\n100 g\n⋅\n+ x\n x = 62,3 g ≈ 62 g\nSposób IV\n1\nO\nS\nNa\nmol\ng\n158\n3\n2\n2\n⋅\nM\n1\nO\nH\n5\nO\nS\nNa\nmol\ng\n248\n2\n3\n2\n2\n⋅\n⋅\nM\n158 176 100 100g\n100g\ng\ng\n248 276 25\n⋅\n⋅\n⋅\n≈\n⋅\n⋅\n62,5\n63\nx","solution":"## Poprawna odpowiedź: **63 g wody**\n\n## Sposób 1 - Skład nasyconego roztworu → równanie rozcieńczania\n\n**Krok 1. Wyznacz masy molowe (zaokrąglone do jedności)**\n\n\\[M(\\ce{Na2S2O3 * 5H2O}) = 2 \\cdot 23 + 2 \\cdot 32 + 3 \\cdot 16 + 5 \\cdot 18 = 46 + 64 + 48 + 90 = 248 \\text{ g/mol}\\]\n\n\\[M(\\ce{Na2S2O3}) = 2 \\cdot 23 + 2 \\cdot 32 + 3 \\cdot 16 = 158 \\text{ g/mol}\\]\n\n\\[M(5\\ce{H2O}) = 5 \\cdot 18 = 90 \\text{ g/mol}\\]\n\n**Krok 2. Skład roztworu nasyconego - ile anhydrycznego \\(\\ce{Na2S2O3}\\) jest w 276 g roztworu?**\n\nGdy 176 g \\(\\ce{Na2S2O3 * 5H2O}\\) rozpuszcza się w 100 g wody, woda krystalizacyjna wchodzi w skład rozpuszczalnika. Masa anhydrycznego \\(\\ce{Na2S2O3}\\) to:\n\n\\[m(\\ce{Na2S2O3}) = 176 \\cdot \\frac{158}{248} = \\frac{27808}{248} \\approx 112{,}1 \\text{ g}\\]\n\nŁączna masa roztworu: \\(176 + 100 = 276\\) g.\n\n**Krok 3. Skład 100 g nasyconego roztworu**\n\nPrzez proporcję (w 276 g jest 112,1 g \\(\\ce{Na2S2O3}\\)):\n\n\\[m(\\ce{Na2S2O3}) = \\frac{112{,}1}{276} \\cdot 100 \\approx 40{,}6 \\text{ g}\\]\n\n**Krok 4. Równanie rozcieńczania**\n\nMasa solute nie zmienia się - dodajemy tylko wodę (niech \\(x\\) = masa dodanej wody):\n\n\\[\\frac{m(\\ce{Na2S2O3})}{m_{\\text{roztw}} + x} = 0{,}25\\]\n\n\\[\\frac{40{,}6}{100 + x} = 0{,}25\\]\n\n\\[100 + x = \\frac{40{,}6}{0{,}25} = 162{,}5\\]\n\n\\[\\boxed{x \\approx 63 \\text{ g}}\\]\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja (sprawdzenie końcowego stężenia)\n\nPo dodaniu 63 g wody:\n\n\\[m_{\\text{roztw}} = 100 + 63 = 163 \\text{ g}\\]\n\n\\[w(\\ce{Na2S2O3}) = \\frac{40{,}6}{163} \\cdot 100\\% \\approx 24{,}9\\% \\approx 25\\% \\checkmark\\]\n\nWynik zgodny z treścią zadania.\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie korzystamy z wartości liczbowych z karty wzorów. Potrzebna jest znajomość:\n- wzoru na **stężenie procentowe masowe**: \\(w = \\frac{m_{\\text{solute}}}{m_{\\text{roztw}}} \\cdot 100\\%\\)\n- mas atomowych (\\(\\ce{Na}\\), \\(\\ce{S}\\), \\(\\ce{O}\\), \\(\\ce{H}\\)) z układu okresowego na **str. 15** karty CKE EM2023.\n\n> 📖 **Karta wzorów str. 15 - Układ okresowy:**\n> \\(A_r(\\ce{Na}) = 23\\), \\(A_r(\\ce{S}) = 32\\), \\(A_r(\\ce{O}) = 16\\), \\(A_r(\\ce{H}) = 1\\)\n> Użyliśmy tych wartości do obliczenia mas molowych \\(\\ce{Na2S2O3 * 5H2O}\\) i \\(\\ce{Na2S2O3}\\).\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Rozpuszczalność podana jest dla **pentahydratu** \\(\\ce{Na2S2O3 * 5H2O}\\), a nie dla soli bezwodnej. Trzeba wyliczyć, ile z 176 g to faktyczny \\(\\ce{Na2S2O3}\\), a ile to woda krystalizacyjna - ta woda wchodzi do rozpuszczalnika!\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Łatwo pomylić: \"100 g nasyconego roztworu\" to NIE to samo co \"176 g soli w 100 g wody\". W 100 g roztw. jest proporcjonalnie mniej solute - konieczna proporcja (krok 3).\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Stężenie 25% dotyczy **anhydrycznego \\(\\ce{Na2S2O3}\\)**, nie pentahydratu. W roztworze wodnym mówimy zawsze o masie bezwodnej soli jako solute.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-11.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":7,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/12","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"12","points":1,"ptype":"closed","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 12. (0-1)\nZmiana barwy wskaźników pH następuje stopniowo, w pewnym zakresie pH. W tabeli\npodano zakres pH, w którym następuje zmiana barwy wybranych wskaźników\nkwasowo-zasadowych.\nWskaźnik\nZakres pH zmiany barwy\noranż metylowy\n3,1-4,4\nczerwień bromofenolowa\n5,2-6,8\nfenoloftaleina\n8,3-10,0\nNa podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004.\nSpośród wymienionych wskaźników: oranż metylowy, czerwień bromofenolowa\ni fenoloftaleina, wybierz i zaznacz nazwy wszystkich tych, które mogą być użyte w celu\nodróżnienia:\n1. dwóch wodnych roztworów, z których jeden ma pH = 5, a drugi ma pH = 7\noranż metylowy\nczerwień bromofenolowa\nfenoloftaleina\n2. kwasu solnego o stężeniu 0,01\n3\ndm\nmol\n⋅\nod wodnego roztworu wodorotlenku sodu\no stężeniu 0,01\n3\ndm\nmol\n⋅\noranż metylowy\nczerwień bromofenolowa\nfenoloftaleina\nInformacja do zadań 13.-15.\nPrzeprowadzono doświadczenie, podczas którego do 10 cm3 wodnego roztworu wodorotlenku\nsodu dodawano kroplami wodny roztwór pewnego elektrolitu o stężeniu cm = 0,1 mol · dm-3,\nmierząc pH mieszaniny reakcyjnej. Przebieg doświadczenia zilustrowano schematem.\n50\n40\n30\n20\n10\n0\nOpisane\ndoświadczenie\njest\nprzykładem\nmiareczkowania\nalkacymetrycznego\n(kwasowo-zasadowego), które polega na dodawaniu z biurety roztworu, nazywanego\ntitrantem, do kolby z próbką, nazywaną analitem. W miareczkowaniu wykorzystuje się\nstechiometryczną zależność między substancjami obecnymi w analicie i titrancie.\n0\n1\n2\n3\n4\n5\n6\n7\n8\n9\n10\n11\n12\n13\n14\n0\n5\n10\n15\n20\n25\npH\nobjętość dodanego titranta, cm3\ntitrant\nanalit\nMCH_1R\nOdczytana z wykresu wartość pH roztworu otrzymanego po zmieszaniu roztworów\nzawierających stechiometryczne ilości reagentów jest równa 7.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 12. (0-1)\nIII Opanowanie\nczynności\npraktycznych.\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.\nZdający:\n5.9) podaje przykłady wskaźników pH […] i omawia ich\nzastosowanie […].\n5.2) wykonuje obliczenia związane z […] zastosowaniem\npojęcia stężenie […] molowe.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawny wybór wszystkich wskaźników w punktach 1. i 2.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\n1.\noranż metylowy\nczerwień bromofenolowa\nfenoloftaleina\n2.\noranż metylowy\nczerwień bromofenolowa\nfenoloftaleina","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\n**Podzadanie 1** (pH = 5 vs pH = 7): **czerwień bromofenolowa**\n\n**Podzadanie 2** (HCl 0,01 mol/dm³ vs NaOH 0,01 mol/dm³): **oranż metylowy, czerwień bromofenolowa, fenoloftaleina**\n\n## Sposób 1 - Sprawdzenie kolorów wskaźnika przy danych pH\n\nKluczowa zasada: wskaźnik **rozróżnia** dwa roztwory wtedy, gdy przy obu pH ma **różne barwy** - tzn. jeden z pH-ów leży po innej stronie zakresu zmiany barwy niż drugi.\n\nPoniżej \"zakres\" oznacza przedział przejściowy:\n- poniżej zakresu → barwa kwasowa\n- powyżej zakresu → barwa zasadowa\n- wewnątrz zakresu → barwa pośrednia (mieszana)\n\n### Podzadanie 1: pH = 5 vs pH = 7\n\n| Wskaźnik | Zakres | pH = 5 | pH = 7 | Czy różne barwy? |\n| Oranż metylowy | 3,1-4,4 | **powyżej** zakresu (barwa zasad.) | **powyżej** zakresu (barwa zasad.) | ❌ takie same |\n| Czerwień bromofenolowa | 5,2-6,8 | **poniżej** zakresu (barwa kwaśna) | **powyżej** zakresu (barwa zasad.) | ✅ różne! |\n| Fenoloftaleina | 8,3-10,0 | **poniżej** zakresu (bezbarwna) | **poniżej** zakresu (bezbarwna) | ❌ takie same |\n\n**Wniosek:** Tylko **czerwień bromofenolowa** pokaże różne barwy przy pH 5 i pH 7, bo te dwa pH leżą po przeciwnych stronach jej zakresu (5 < 5,2 < 6,8 < 7).\n\n### Podzadanie 2: HCl (0,01 mol/dm³) vs NaOH (0,01 mol/dm³)\n\nNajpierw obliczam pH obu roztworów.\n\nKwas solny - mocny kwas, dysocjuje całkowicie:\n\\[\n[\\ce{H+}] = c(\\ce{HCl}) = 0{,}01 \\text{ mol/dm}^3 = 10^{-2} \\text{ mol/dm}^3\n\\]\n\\[\npH = -\\log(10^{-2}) = 2\n\\]\n\nWodorotlenek sodu - mocna zasada, dysocjuje całkowicie:\n\\[\n[\\ce{OH-}] = c(\\ce{NaOH}) = 0{,}01 \\text{ mol/dm}^3 = 10^{-2} \\text{ mol/dm}^3\n\\]\n\\[\npOH = 2 \\quad \\Rightarrow \\quad pH = 14 - 2 = 12\n\\]\n\nMamy zatem pH = 2 vs pH = 12.\n\n| Wskaźnik | Zakres | pH = 2 | pH = 12 | Czy różne barwy? |\n| Oranż metylowy | 3,1-4,4 | **poniżej** zakresu (czerwona) | **powyżej** zakresu (żółta) | ✅ różne! |\n| Czerwień bromofenolowa | 5,2-6,8 | **poniżej** zakresu (żółta) | **powyżej** zakresu (fioletowa) | ✅ różne! |\n| Fenoloftaleina | 8,3-10,0 | **poniżej** zakresu (bezbarwna) | **powyżej** zakresu (malinowa) | ✅ różne! |\n\n**Wniosek:** Wszystkie trzy wskaźniki działają, bo pH = 2 i pH = 12 leżą po przeciwnych stronach zakresu każdego z nich.\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez \"oś pH\"\n\nRysujemy oś pH 0-14 i zaznaczamy zakresy wskaźników:\n\npH: 0 2 4 5 6 8 10 12 14\nOM: [===3,1-4,4===]\nCBF: [==5,2-6,8==]\nFF: [===8,3-10,0===]\n\nZad.1: pH=5 | | pH=7\nZad.2: pH=2 | | pH=12\n\nPodzadanie 1 (pH=5 i pH=7):\n- Oranż metylowy: oba pH po prawej stronie zakresu → ta sama barwa ❌\n- Czerwień bromofenolowa: pH=5 po lewej, pH=7 po prawej od zakresu → różne barwy ✅\n- Fenoloftaleina: oba pH po lewej stronie zakresu → ta sama barwa ❌\n\nPodzadanie 2 (pH=2 i pH=12):\n- Każdy wskaźnik ma zakres w środku osi; pH=2 leży na lewo, pH=12 na prawo od każdego zakresu → wszystkie trzy wskazują różne barwy ✅\n\nWynik identyczny - potwierdzony.\n\n## Wzory z karty CKE\n\n📖 **Karta wzorów str. 11 - Wskaźniki kwasowo-zasadowe:**\nTabela 10 wskaźników z zakresami pH i barwami po obu stronach zakresu. Znajdziesz tam oranż metylowy, czerwień bromofenolową i fenoloftaleinę z dokładnymi zakresami (pokrywają się z danymi w zadaniu).\n\n📖 **Karta wzorów str. 9 - Iloczyn jonowy wody:**\n\\(K_w = [\\ce{H+}][\\ce{OH-}] = 10^{-14}\\) w 25°C, stąd \\(pH + pOH = 14\\).\nUżyliśmy tego do obliczenia pH roztworu NaOH (pOH = 2 → pH = 12).\n\n## Dlaczego inne odpowiedzi są błędne\n\n**Podzadanie 1 - typowe błędy:**\n\n| Błędny wybór | Przyczyna błędu |\n| Oranż metylowy | Uczeń zapomina sprawdzić, czy pH=7 też leży poza zakresem (4,4) - leży, i to po tej samej stronie co pH=5, więc barwa taka sama |\n| Fenoloftaleina | pH=5 i pH=7 są oba poniżej zakresu 8,3-10,0 → fenoloftaleina jest bezbarwna w obu przypadkach, niczego nie odróżni |\n\n**Podzadanie 2 - typowe błędy:**\n\n| Błędny wybór | Przyczyna błędu |\n| Pominięcie fenoloftaleiny | Uczeń myśli, że fenoloftaleina \"nie działa w kwasach\" - działa, bo zmienia barwę: bezbarwna przy pH=2, malinowa przy pH=12 |\n| Pominięcie oranżu metylowego | Podobnie - działa pięknie, bo pH=2 to czerwień, pH=12 to żółć |\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Wskaźnik rozróżnia dwa roztwory TYLKO gdy te dwa pH leżą po **przeciwnych stronach** jego zakresu (lub jeden wewnątrz, a drugi zewnątrz). Nie wystarczy, że oba pH są \"gdzieś w pobliżu\" - trzeba to sprawdzić konkretnie.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** pH mocnego kwasu \\(\\ce{HCl}\\) o stężeniu 0,01 mol/dm³ = 2 (nie 1, nie 0) - nie myl stężenia ze stopniem dysocjacji. \\(10^{-2}\\) → pH = 2.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Dla NaOH obliczasz najpierw pOH = 2, a dopiero potem pH = 14 - 2 = 12. Częsty błąd to wzięcie pH = 2 dla zasady (tak jakby to był kwas o tym samym stężeniu).","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-12.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":8,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/13","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"13","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 13. (0-1)\nUzupełnij poniższe zdania. Podkreśl właściwy odczyn roztworu, a w miejsca kropek\nwpisz odpowiednie wzory związków.\nMożna stwierdzić, że otrzymany roztwór, który powstał po zmieszaniu roztworów\nzawierających\nstechiometryczne\nilości\nreagentów,\nmiał\nodczyn\n(kwasowy / obojętny / zasadowy) oraz że analitem był wodny roztwór\nInformacje te pozwalają na jednoznaczny wybór spośród wodnych roztworów elektrolitów:\nHCOOH (aq), CH3COOH (aq), HCl (aq), NH3 (aq), NaOH (aq)\nzwiązku, którego wodny roztwór pełnił podczas opisanego doświadczenia funkcję titranta.\nZwiązek ten ma wzór","answer":null,"answer_text":"Zadanie 13. (0-1)\nIII Opanowanie\nczynności\npraktycznych.\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n4. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:\n4.9) interpretuje wartość […] pH […].\n5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.\nZdający:\n5.7) przewiduje odczyn roztworu po reakcji ([…] wodorotlenku\nsodu z kwasem solnym) substancji zmieszanych w ilościach\nstechiometrycznych […].\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne uzupełnienie zdań.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nMożna stwierdzić, że otrzymany roztwór, który powstał po zmieszaniu roztworów\nzawierających stechiometryczne ilości reagentów, miał odczyn (kwasowy / obojętny /\nzasadowy) oraz że analitem był wodny roztwór NaOH.\nInformacje te pozwalają na jednoznaczny wybór spośród wodnych roztworów elektrolitów:\nHCOOH (aq), CH3COOH (aq), HCl (aq), NH3 (aq), NaOH (aq)\nzwiązku, którego wodny roztwór pełnił podczas opisanego doświadczenia funkcję titranta.\nZwiązek ten miał wzór HCl.","solution":"## Poprawna odpowiedz:\n\n- Odczyn roztworu po zmieszaniu stechiometrycznych ilosci reagentow: **obojetny**\n- Analit (w kolbie): wodny roztwor **\\(\\ce{NaOH}\\)**\n- Titrant (z biurety): zwiazek o wzorze **\\(\\ce{HCl}\\)**\n\n## Sposob 1 - analiza informacji z opisu doswiadczenia\n\n**Krok 1 - co jest analitem?**\n\nZ informacji do zadan 13.-15.: do 10 cm^3 wodnego roztworu **\\(\\ce{NaOH}\\)** dodawano kroplami roztwor pewnego elektrolitu (titranta). Zgodnie z definicja miareczkowania substancja umieszczona w kolbie (tu \\(\\ce{NaOH}\\)) to **analit**, a dodawana z biurety - **titrant**.\n\nZatem analitem jest wodny roztwor **\\(\\ce{NaOH}\\)**.\n\n**Krok 2 - jaki jest odczyn w punkcie rownowaznikowym?**\n\nPodano, ze pH roztworu otrzymanego po zmieszaniu stechiometrycznych ilosci reagentow jest rowne **7**, czyli odczyn jest **obojetny**.\n\n**Krok 3 - jaki to titrant?**\n\nOdczyn obojetny w punkcie rownowaznikowym (\\(pH = 7\\)) dla zobojetnienia mocnej zasady \\(\\ce{NaOH}\\) oznacza, ze titrant musi byc **mocnym kwasem** (sol soli mocnego kwasu i mocnej zasady ma odczyn obojetny):\n\n\\[\\ce{NaOH + HCl -> NaCl + H2O}\\]\n\nSol \\(\\ce{NaCl}\\) nie ulega hydrolizie -> \\(pH = 7\\). Sposrod dostepnych elektrolitow (\\(\\ce{HCOOH}\\), \\(\\ce{CH3COOH}\\), \\(\\ce{HCl}\\), \\(\\ce{NH3}\\), \\(\\ce{NaOH}\\)) jedynym mocnym kwasem jest **\\(\\ce{HCl}\\)**.\n\n- \\(\\ce{HCOOH}\\), \\(\\ce{CH3COOH}\\) - slabe kwasy: sol z \\(\\ce{NaOH}\\) (np. \\(\\ce{CH3COONa}\\)) daje odczyn zasadowy (\\(pH > 7\\)) - odpada.\n- \\(\\ce{NH3}\\) - slaba zasada, nie zobojetnilaby \\(\\ce{NaOH}\\) - odpada.\n\nZatem titrantem jest **\\(\\ce{HCl}\\)**.\n\n## Sposob 2 - weryfikacja przez charakter soli\n\n| Para (analit + titrant) | Sol | Odczyn po reakcji stechiometrycznej |\n| \\(\\ce{NaOH + HCl}\\) | \\(\\ce{NaCl}\\) | **obojetny (pH = 7)** - zgodne z opisem |\n| \\(\\ce{NaOH + CH3COOH}\\) | \\(\\ce{CH3COONa}\\) | zasadowy (pH > 7) |\n| \\(\\ce{NaOH + HCOOH}\\) | \\(\\ce{HCOONa}\\) | zasadowy (pH > 7) |\n\nTylko para \\(\\ce{NaOH + HCl}\\) daje \\(pH = 7\\). Potwierdza to wybor titranta \\(\\ce{HCl}\\).\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n1 pkt - za poprawne uzupelnienie zdan.\n0 pkt - za odpowiedz niepelna lub bledna albo brak odpowiedzi.\n\nOficjalny klucz CKE: odczyn **obojetny**; analit - wodny roztwor **\\(\\ce{NaOH}\\)**; titrant o wzorze **\\(\\ce{HCl}\\)**.\n\n## Typowe pulapki\n\n> Uwaga: Analitem jest substancja w kolbie (\\(\\ce{NaOH}\\)), a titrantem ta dodawana z biurety. Nie myl tych pojec.\n\n> Uwaga: Odczyn obojetny w punkcie rownowaznikowym jednoznacznie wskazuje na mocny kwas (\\(\\ce{HCl}\\)) - slabe kwasy daje sole o odczynie zasadowym.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-13.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":9,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/14","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"14","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 14. (0-1)\nNa podstawie analizy wykresu określ, jaką barwę przyjąłby żółty uniwersalny papierek\nwskaźnikowy, gdyby podczas przeprowadzanego doświadczenia został on zanurzony\nw roztworze, do którego dodano: 5 cm3, 10 cm3 oraz 15 cm3 titranta.\nBarwa wskaźnika po dodaniu 5 cm3 titranta:\nBarwa wskaźnika po dodaniu 10 cm3 titranta:\nBarwa wskaźnika po dodaniu 15 cm3 titranta:","answer":null,"answer_text":"Zadanie 14. (0-1)\nIII Opanowanie\nczynności\npraktycznych.\nIII etap edukacyjny\n6. Kwasy i zasady. Zdający:\n6.6) wskazuje na zastosowanie wskaźników ([…] wskaźnika\nuniwersalnego) […].\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.\nZdający:\n5.7) przewiduje odczyn roztworu po reakcji ([…] wodorotlenku\nsodu z kwasem solnym) substancji zmieszanych w ilościach\nstechiometrycznych i niestechiometrycznych.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne określenie barwy wskaźnika w trzech przypadkach.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nBarwa wskaźnika po dodaniu 5 cm3 titranta: niebieska lub niebieskozielona lub zielona\nBarwa wskaźnika po dodaniu 10 cm3 titranta: żółta\nBarwa wskaźnika po dodaniu 15 cm3 titranta: czerwona","solution":"## Poprawna odpowiedz:\n\n| Objetosc dodanego titranta (\\(\\ce{HCl}\\)) | Barwa zoltego uniwersalnego papierka |\n| 5 cm^3 | **niebieska** lub **niebieskozielona** lub **zielona** |\n| 10 cm^3 | **zolta** |\n| 15 cm^3 | **czerwona** |\n\n## Sposob 1 - analiza etapow miareczkowania \\(\\ce{NaOH}\\) kwasem \\(\\ce{HCl}\\)\n\nW kolbie znajduje sie 10 cm^3 \\(\\ce{NaOH}\\); dodawanym titrantem jest \\(\\ce{HCl}\\) (z zadania 13). Punkt rownowaznikowy (\\(pH = 7\\)) wypada po dodaniu **10 cm^3** titranta (stechiometria 1:1, rowne stezenia).\n\n**Po dodaniu 5 cm^3** (mniej niz punkt rownowaznikowy):\nW kolbie pozostaje nadmiar nieprzereagowanego \\(\\ce{NaOH}\\) -> roztwor jest **zasadowy** (\\(pH > 7\\)). Zolty uniwersalny papierek przyjmuje barwe od **zielonej** przez niebieskozielona do **niebieskiej**.\n\n**Po dodaniu 10 cm^3** (punkt rownowaznikowy):\nCaly \\(\\ce{NaOH}\\) zostal zobojetniony, powstal \\(\\ce{NaCl}\\) (sol nie hydrolizuje) -> \\(pH = 7\\) (obojetny). Zolty papierek **nie zmienia barwy** - pozostaje **zolty**.\n\n**Po dodaniu 15 cm^3** (po punkcie rownowaznikowym):\nJest nadmiar \\(\\ce{HCl}\\) -> roztwor jest **kwasowy** (\\(pH < 7\\)). Zolty papierek przyjmuje barwe **czerwona**.\n\n## Sposob 2 - skala barw uniwersalnego papierka wskaznikowego\n\n| Zakres pH | Barwa papierka |\n| kwasowy (\\(pH < 7\\)) | czerwona / pomaranczowa |\n| obojetny (\\(pH = 7\\)) | zolta |\n| zasadowy (\\(pH > 7\\)) | zielona / niebieska / fioletowa |\n\n- 5 cm^3 -> nadmiar zasady -> zielona / niebieskozielona / niebieska\n- 10 cm^3 -> punkt rownowaznikowy -> zolta\n- 15 cm^3 -> nadmiar kwasu -> czerwona\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n1 pkt - za poprawne okreslenie barwy wskaznika w trzech przypadkach.\n0 pkt - za odpowiedz niepelna lub bledna albo brak odpowiedzi.\n\nOficjalny klucz CKE: 5 cm^3 - niebieska lub niebieskozielona lub zielona; 10 cm^3 - zolta; 15 cm^3 - czerwona.\n\n## Typowe pulapki\n\n> Uwaga: Punkt rownowaznikowy (\\(pH = 7\\)) odpowiada barwie **zoltej** (papierek wyjsciowo zolty - bez zmiany), a nie zielonej.\n\n> Uwaga: Przed punktem rownowaznikowym (5 cm^3) decyduje **nadmiar zasady** \\(\\ce{NaOH}\\) -> barwa zasadowa; po nim (15 cm^3) decyduje nadmiar kwasu -> barwa kwasowa.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-14.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":9,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/15","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"15","points":1,"ptype":"closed","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 15. (0-1)\nAby roztwór przewodził prąd elektryczny, muszą być w tym roztworze obecne jony.\nIm większa jest ich ruchliwość, tym przewodnictwo jest większe. Dwa najbardziej ruchliwe\njony to kationy wodorowe\n)\nH\n(\n+ i aniony wodorotlenkowe\n).\nOH\n(\nRuchliwość innych jonów\njest znacznie mniejsza.\nNa podstawie: M. Sienko, R. Plane, Chemia, Warszawa 1996\noraz L. Pajdowski, Chemia ogólna, Warszawa 1982.\nGdy analizuje się ruchliwość jonów obecnych w roztworze w danym momencie opisanego\nmiareczkowania, można przewidzieć, jak zmienia się jego przewodnictwo (inne czynniki\nmożna tu pominąć).\nZaznacz poprawne dokończenie zdania.\nW miarę dodawania titranta do wodnego roztworu wodorotlenku sodu\nA. zarówno pH, jak i przewodnictwo roztworu rosną.\nB. pH roztworu rośnie, a przewodnictwo roztworu maleje.\nC. pH roztworu maleje, a przewodnictwo najpierw maleje, a potem rośnie.\nD. pH roztworu maleje, a przewodnictwo najpierw rośnie, a potem maleje.\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n12.\n13.\n14.\n15.\nMaks. liczba pkt\n1\n1\n1\n1\nUzyskana liczba pkt\nMCH_1R","answer":"C","answer_text":"Zadanie 15. (0-1)\nI Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n4. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:\n4.9) interpretuje wartość […] pH […].\n5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.\nZdający:\n5.1) wymienia różnice we właściwościach roztworów […].\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne wskazanie dokończenia zdania.\n0 p. - za błędną odpowiedź albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nC","solution":"## Poprawna odpowiedź: C\n\npH roztworu maleje, a przewodnictwo najpierw maleje, a potem rośnie.\n\n## Sposób 1 - Analiza zmian jonów przy miareczkowaniu\n\n**Założenie:** titrant to mocny kwas (najczęściej \\ce{HCl}) miareczkujący \\ce{NaOH}.\n\n### Co dzieje się z pH?\n\n\\ce{NaOH} jest mocną zasadą - pH na starcie wynosi ok. 13-14. Dodając \\ce{HCl}, zachodzi reakcja neutralizacji:\n\n\\[\\ce{H+ + OH- -> H2O}\\]\n\n\\ce{OH-} znika ze środowiska → pH spada monotonnie przez cały przebieg miareczkowania. Po punkcie równoważnikowym nadmiar \\ce{H+} obniża pH poniżej 7.\n\n**Wniosek: pH maleje przez cały czas. → Eliminuje opcje A i B.**\n\n### Co dzieje się z przewodnictwem?\n\nPrzewodnictwo zależy od **stężenia i ruchliwości jonów** w roztworze. Kluczowe ruchliwości molarne:\n\n| Jon | \\(\\lambda\\) [S·cm²/mol] |\n| \\(\\ce{H+}\\) | 350 - najwyższa! |\n| \\(\\ce{OH-}\\) | 198 - bardzo wysoka |\n| \\(\\ce{Na+}\\) | 50 |\n| \\(\\ce{Cl-}\\) | 76 |\n\n**Przed punktem równoważnikowym:**\n\nW roztworze mamy: \\(\\ce{Na+}\\) (stałe), \\(\\ce{OH-}\\) (maleje), \\(\\ce{Cl-}\\) (rośnie).\n\nKażdy mol \\(\\ce{OH-}\\) (λ = 198) zastępowany jest molem \\(\\ce{Cl-}\\) (λ = 76) - wymiana bardziej przewodzącego jonu na mniej przewodzący → **przewodnictwo maleje**.\n\n**W punkcie równoważnikowym:**\n\nZostaje tylko \\(\\ce{NaCl}\\) w wodzie - minimum przewodnictwa.\n\n**Po punkcie równoważnikowym:**\n\nNadmiar \\ce{HCl} → dochodzą jony \\(\\ce{H+}\\) (λ = 350, najwyższa ruchliwość ze wszystkich) i \\(\\ce{Cl-}\\) → **przewodnictwo rośnie**.\n\n**Wniosek: przewodnictwo najpierw maleje, potem rośnie. → Odpowiedź C.**\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez wykres konduktometryczny\n\nKlasyczny wykres konduktometrycznego miareczkowania \\(\\ce{NaOH}\\) mocnym kwasem ma kształt litery **V**:\n\n- Lewa gałąź opadająca: zastępowanie \\(\\ce{OH-}\\) przez \\(\\ce{Cl-}\\) obniża przewodnictwo\n- Minimum = punkt równoważnikowy (czyste \\(\\ce{NaCl}\\))\n- Prawa gałąź rosnąca: wolne \\(\\ce{H+}\\) z nadmiaru kwasu drastycznie zwiększa przewodnictwo\n\nTo jest standardowy przypadek opisywany w podręcznikach chemii analitycznej jako **konduktometria strąceniowa/neutralizacyjna**.\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie używamy konkretnych wartości liczbowych z karty wzorów - wystarczy znajomość ruchliwości jonów i mechanizmu neutralizacji. Jeśli chcesz sprawdzić elektrolity i ich właściwości:\n\n> 📖 **Karta wzorów str. 14 - Tabela rozpuszczalności:**\n> Potwierdza, że \\(\\ce{NaCl}\\) jest dobrze rozpuszczalny i jako elektrolit mocny całkowicie dysocjuje - co tłumaczy, dlaczego w punkcie równoważnikowym przewodnictwo osiąga minimum (tylko \\(\\ce{Na+}\\) i \\(\\ce{Cl-}\\), brak \\(\\ce{H+}\\) i \\(\\ce{OH-}\\)).\n\n## Dlaczego inne odpowiedzi są błędne\n\n| Wariant | Błąd |\n| **A** | pH rośnie przy dodawaniu kwasu - fundamentalny błąd; pH musi maleć gdy dodajemy \\(\\ce{H+}\\). Przewodnictwo też nie rośnie monotonnie. |\n| **B** | pH rosnące - tak samo błędne jak w A; miareczkowanie kwasem ZAWSZE obniża pH mocnej zasady. |\n| **D** | Odwrotna kolejność zmian przewodnictwa - uczeń myli kierunek: twierdzi, że przewodnictwo rośnie na początku, a potem maleje. To byłoby prawdą, gdybyśmy dodawali zasadę do kwasu (odwrotna kolejność reagentów). Tutaj zaczynamy od \\(\\ce{NaOH}\\) i dodajemy \\(\\ce{HCl}\\). |\n\n## Typowe pułapki i uwagi\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Miareczkowanie „w odwrotną stronę\" - gdybyśmy miareczkowali kwas zasadą, wykres przewodnictwa miałby kształt odwróconego V (najpierw rośnie, potem maleje). Zadanie dotyczy miareczkowania NaOH kwasem - nie myl kierunku!\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Ruchliwość \\(\\ce{H+}\\) i \\(\\ce{OH-}\\) jest anomalnie wysoka w porównaniu z innymi jonami (mechanizm Grothusa - proton przeskakuje między cząsteczkami wody). To właśnie dlatego wykres konduktometryczny ma tak charakterystyczny kształt V - a nie płaski przebieg.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** pH maleje monotonnie - bez żadnych minimów ani skoków przed punktem równoważnikowym (przy mocnym kwasie + mocna zasada). Gdyby zamiast \\(\\ce{HCl}\\) był słaby kwas, krzywa pH miałaby inny przebieg (bufor), ale trend malejący pozostaje.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-15.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":9,"source":"ocr","answer_source":"ocr","answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/16","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"16","points":null,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 16.\nW wyniku niektórych reakcji chemicznych powstają mieszaniny niejednorodne.\nZaprojektuj doświadczenie prowadzące do powstania niejednorodnej mieszaniny,\nw której skład wchodzi wodny roztwór kwasu siarkowego(VI).","answer":null,"answer_text":"Zadanie 16. (0-4)","solution":null,"image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-16.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":10,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":null,"text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/16.1","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"16.1","points":1,"ptype":"closed","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 16.1. (0-1)\nUzupełnij schemat doświadczenia. Wybierz i zaznacz po jednym wzorze odczynnika\nw zestawach I i II.\nSchemat doświadczenia:\nZestaw odczynników I: S (s) / HCl (g) / H2S (g)\nZestaw odczynników II: K2SO4 (aq) / CuSO4 (aq) / H2O (c)","answer":null,"answer_text":"Zadanie 16.1. (0-1)\nIII Opanowanie\nczynności\npraktycznych.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.\nZdający:\n5.11) projektuje […] doświadczenia pozwalające otrzymać\nróżnymi metodami kwasy […].\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawny wybór i zaznaczenie odczynników na schemacie.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nSchemat doświadczenia:\nZestaw odczynników I: S (s) / HCl (g) / H2S (g)\nZestaw odczynników II: K2SO4 (aq) / CuSO4 (aq) / H2O (c)","solution":"## Poprawna odpowiedź: Zestaw I - H₂S(g), Zestaw II - CuSO₄(aq)\n\nJedyna kombinacja, która daje heterogeniczną mieszaninę **zawierającą H₂SO₄(aq)**.\n\n## Sposób 1 - analiza produktów reakcji\n\n**Kluczowe pytanie:** Który odczynnik z Zestawu I zareaguje z którym z Zestawu II tak, żeby w mieszaninie **powstał H₂SO₄(aq)** i jednocześnie mieszanina była **niejednorodna** (tzn. pojawi się osad lub ciecz nierozpuszczalna)?\n\n**Krok 1 - Skąd wziąć H₂SO₄ w produktach?**\n\nH₂SO₄ zawiera \\(\\ce{SO4^2-}\\) i \\(\\ce{H+}\\). Siarka musi \"przyjść\" z jednego reagenta, wodór z drugiego.\n\nW Zestawie II mamy \\(\\ce{CuSO4(aq)}\\) - źródło \\(\\ce{SO4^2-}\\). \\\nW Zestawie I mamy \\(\\ce{H2S(g)}\\) - źródło \\(\\ce{H+}\\) i \\(\\ce{S^2-}\\).\n\n**Krok 2 - Napisz równanie reakcji:**\n\n\\[\n\\ce{H2S(g) + CuSO4(aq) -> CuS(s)↓ + H2SO4(aq)}\n\\]\n\n- \\(\\ce{H2S}\\) jest słabym kwasem, ale \\(\\ce{CuS}\\) jest **tak nierozpuszczalny** (\\(K_{sp}\\) ekstremalnie mały), że reakcja przebiega, bo równowaga jest przesunięta w stronę osadu.\n- Jony miedzi \\(\\ce{Cu^2+}\\) mają ogromne powinowactwo do \\(\\ce{S^2-}\\).\n\n**Krok 3 - Sprawdź warunki \"heterogeniczna + zawiera H₂SO₄(aq)\":**\n\n| Warunek | Spełniony? |\n| Powstaje osad (mieszanina niejednorodna) | ✓ **CuS(s)** - czarny, nierozpuszczalny osad |\n| Mieszanina zawiera H₂SO₄(aq) | ✓ - produkt reakcji |\n\n## Sposób 2 - weryfikacja (bilans jonowy)\n\nRównanie jonowe skrócone:\n\n\\[\n\\ce{H2S + Cu^2+ -> CuS v + 2H+}\n\\]\n\n- \\(\\ce{Cu^2+}\\) + \\(\\ce{S^2-}\\) tworzy osad - potwierdza niejednorodność.\n- W roztworze zostaje \\(\\ce{SO4^2-}\\) (od \\(\\ce{CuSO4}\\)) i \\(\\ce{H+}\\) (od \\(\\ce{H2S}\\)) → razem tworzą \\(\\ce{H2SO4(aq)}\\).\n\nBilans atomów: Cu ✓, S ✓, H ✓, O ✓ - bilans zgadza się.\n\n## Wzory z karty CKE\n\n📖 **Karta wzorów str. 14 - Tabela rozpuszczalności:**\n\\(\\ce{CuS}\\) - **\"n\"** (nierozpuszczalny w wodzie).\nTo kluczowa informacja: tylko \\(\\ce{CuS}\\) tworzy osad z \\(\\ce{H2S}\\), nie ma go w roztworze.\n\n📖 **Karta wzorów str. 10 - Iloczyn rozpuszczalności:**\n\\(K_{sp}(\\ce{CuS}) \\approx 10^{-36}\\) - jeden z najmniejszych \\(K_{sp}\\) w tabeli.\nDzięki temu reakcja \\(\\ce{H2S + CuSO4}\\) przebiega praktycznie do końca, mimo że \\(\\ce{H2S}\\) jest słabym kwasem.\n\n## Dlaczego pozostałe kombinacje są błędne\n\n| Kombinacja | Dlaczego ✗ |\n| **S(s) + K₂SO₄(aq)** | S nie reaguje z \\(\\ce{K2SO4}\\) w temp. pokojowej. Mieszanina jest niejednorodna (S nie rozpuszcza się), ale **nie zawiera \\(\\ce{H2SO4}\\)** - brak go w produktach |\n| **S(s) + CuSO₄(aq)** | S nie reaguje z \\(\\ce{CuSO4}\\) w temp. pokojowej. Brak \\(\\ce{H2SO4}\\) w mieszaninie |\n| **S(s) + H₂O(c)** | S nierozpuszczalny → niejednorodna, ale **zero \\(\\ce{H2SO4}\\)** w produktach |\n| **HCl(g) + K₂SO₄(aq)** | HCl rozpuszcza się w roztworze \\(\\ce{K2SO4(aq)}\\) → mieszanina jednorodna; brak osadu, brak \\(\\ce{H2SO4}\\) |\n| **HCl(g) + CuSO₄(aq)** | \\(\\ce{2HCl + CuSO4 -> CuCl2 + H2SO4}\\) - ale \\(\\ce{CuCl2}\\) jest **rozpuszczalny** → mieszanina jednorodna, brak osadu |\n| **HCl(g) + H₂O(c)** | \\(\\ce{HCl}\\) rozpuszcza się całkowicie → HCl(aq), jednorodna, brak \\(\\ce{H2SO4}\\) |\n| **H₂S(g) + K₂SO₄(aq)** | \\(\\ce{K2SO4}\\) to sól mocnego kwasu, \\(\\ce{H2S}\\) (słaby kwas) **nie wypiera** \\(\\ce{SO4^2-}\\). Brak dostatecznej siły napędowej (brak nierozpuszczalnego produktu) |\n| **H₂S(g) + H₂O(c)** | \\(\\ce{H2S}\\) rozpuszcza się w wodzie → \\(\\ce{H2S(aq)}\\), jednorodna, brak \\(\\ce{H2SO4}\\) |\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie wystarczy, że mieszanina jest niejednorodna - musi **zawierać H₂SO₄(aq)**! Kombinacje z S(s) tworzą niejednorodne mieszaniny, ale bez kwasu siarkowego - to błąd, który kosztuje punkt.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Wielu uczniów wybiera HCl + CuSO₄, bo w produktach pojawia się \\(\\ce{H2SO4}\\) - ale \\(\\ce{CuCl2}\\) jest dobrze rozpuszczalny, więc mieszanina jest jednorodna. Oba warunki muszą być spełnione jednocześnie!\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Reakcja \\(\\ce{H2S + CuSO4}\\) zachodzi, choć \\(\\ce{H2S}\\) jest słabym kwasem - dlatego że siłą napędową jest tworzenie ekstremalnie nierozpuszczalnego \\(\\ce{CuS}\\), a nie moc kwasów. To zasada Le Chateliera, nie szereg aktywności!","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-16.1.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":10,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/16.2","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"16.2","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 16.2. (0-1)\nOpisz\nobserwowane\nzmiany\nzawartości\nprobówki\npodczas\nprzeprowadzonego\ndoświadczenia przy założeniu, że reagentów użyto w ilościach stechiometrycznych\n(należy opisać wygląd zawartości probówki przed dodaniem odczynnika z zestawu I\noraz po zajściu reakcji chemicznej).\nPrzed dodaniem odczynnika:\nPo zajściu reakcji:","answer":null,"answer_text":"Zadanie 16.2. (0-1)\nIII Opanowanie\nczynności\npraktycznych.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.\nZdający:\n5.11) projektuje […] doświadczenia pozwalające otrzymać\nróżnymi metodami kwasy […].\n5.5) planuje doświadczenie pozwalające rozdzielić mieszaninę\nniejednorodną […].\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawny opis zmian przy poprawnym wyborze odczynników w zadaniu 16.1.\n0 p. - za błędny wybór odczynników w zadaniu 16.1. lub błędny opis zmian albo brak\nodpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nPrzed dodaniem odczynnika: niebieski roztwór\nPo zajściu reakcji: czarny osad, odbarwienie roztworu","solution":"## Poprawna odpowiedz:\n\n- **Przed dodaniem odczynnika z zestawu I** (czyli \\(\\ce{H2S}\\)(g)): w probowce znajduje sie **niebieski roztwor** (\\(\\ce{CuSO4}\\)(aq)).\n- **Po zajsciu reakcji**: wytraca sie **czarny osad** (\\(\\ce{CuS}\\)) i nastepuje **odbarwienie roztworu** (zanik niebieskiej barwy).\n\n## Sposob 1 - analiza reakcji \\(\\ce{H2S}\\) z \\(\\ce{CuSO4}\\)\n\n**Krok 1 - co jest w probowce przed reakcja?**\n\nZgodnie z zadaniem 16.1 w zestawie II wybrano \\(\\ce{CuSO4}\\)(aq). Wodny roztwor siarczanu(VI) miedzi(II) ma barwe **niebieska** (od uwodnionych jonow \\(\\ce{Cu^2+}\\)).\n\n**Krok 2 - reakcja po wprowadzeniu \\(\\ce{H2S}\\)(g) (z zestawu I):**\n\n\\[\\ce{CuSO4(aq) + H2S(g) -> CuS(s) v + H2SO4(aq)}\\]\n\nW formie jonowej skroconej:\n\n\\[\\ce{Cu^2+ + H2S -> CuS v + 2H+}\\]\n\n**Krok 3 - obserwacje:**\n\n- powstaje **czarny osad** \\(\\ce{CuS}\\) (siarczek miedzi(II) jest praktycznie nierozpuszczalny),\n- jony \\(\\ce{Cu^2+}\\) (zrodlo niebieskiej barwy) zostaja zwiazane w osadzie -> roztwor sie **odbarwia**,\n- w roztworze pozostaje \\(\\ce{H2SO4}\\) (mieszanina niejednorodna: osad \\(\\ce{CuS}\\) + roztwor \\(\\ce{H2SO4}\\)).\n\n## Sposob 2 - weryfikacja przez tabele rozpuszczalnosci\n\n\\(\\ce{CuS}\\) - nierozpuszczalny w wodzie, barwa czarna. Jego wytracenie usuwa \\(\\ce{Cu^2+}\\) z roztworu, co tlumaczy zarowno powstanie czarnego osadu, jak i odbarwienie poczatkowo niebieskiego roztworu. To potwierdza opis obserwacji.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n1 pkt - za poprawny opis zmian przy poprawnym wyborze odczynnikow w zadaniu 16.1.\n0 pkt - za bledny wybor odczynnikow w zadaniu 16.1. lub bledny opis zmian albo brak odpowiedzi.\n\nOficjalny klucz CKE: przed dodaniem odczynnika - **niebieski roztwor**; po zajsciu reakcji - **czarny osad, odbarwienie roztworu**.\n\n## Typowe pulapki\n\n> Uwaga: Opis musi obejmowac stan **przed** (niebieski roztwor) i **po** reakcji (czarny osad + odbarwienie). Pominiecie ktoregokolwiek elementu skutkuje 0 pkt.\n\n> Uwaga: Osad \\(\\ce{CuS}\\) jest **czarny**, a nie bialy - to charakterystyczna cecha siarczku miedzi(II).","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-16.2.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":10,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/16.3","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"16.3","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 16.3. (0-1)\nNapisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej podczas\nprzeprowadzonego doświadczenia przy założeniu, że reagentów użyto w ilościach\nstechiometrycznych.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 16.3. (0-1)\nIII Opanowanie\nczynności\npraktycznych.\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIII etap edukacyjny\n7. Sole. Zdający:\n7.5) […] projektuje […] doświadczenie pozwalające\notrzymywać sole w reakcjach strąceniowych i pisze\nodpowiednie równania reakcji w sposób […] jonowy.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.\nZdający:\n5.10) pisze równania reakcji […] wytrącania osadów […].\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne napisanie równania reakcji w formie jonowej skróconej przy poprawnym\nwyborze odczynników w zadaniu 16.1.\n0 p. - za błędne napisanie równania reakcji (błędne wzory reagentów, błędne współczynniki\nstechiometryczne, niewłaściwa forma zapisu) lub błędny wybór odczynników\nw zadaniu 16.1. albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nCu2+ + H2S → 2H+ + CuS\nlub\nCu2+ +\n2\nS\n→ CuS","solution":"## Poprawna odpowiedz:\n\n\\[\\ce{Cu^2+ + H2S -> 2H+ + CuS v}\\]\n\nlub rownowaznie (jesli przyjmiemy pelna dysocjacje \\(\\ce{H2S}\\)):\n\n\\[\\ce{Cu^2+ + S^{2-} -> CuS v}\\]\n\n## Sposob 1 - budowa rownania jonowego skroconego\n\n**Krok 1 - rownanie czasteczkowe doswiadczenia (z zadania 16.1):**\n\n\\[\\ce{CuSO4(aq) + H2S(g) -> CuS(s) v + H2SO4(aq)}\\]\n\n**Krok 2 - rozbicie silnych elektrolitow na jony:**\n\n\\(\\ce{CuSO4}\\) i \\(\\ce{H2SO4}\\) sa mocnymi elektrolitami; \\(\\ce{H2S}\\) to slaby kwas (zapisujemy go w formie czasteczkowej), \\(\\ce{CuS}\\) to osad.\n\n\\[\\ce{Cu^2+ + SO4^{2-} + H2S -> CuS v + 2H+ + SO4^{2-}}\\]\n\n**Krok 3 - eliminacja jonow widzow (\\(\\ce{SO4^{2-}}\\)):**\n\n\\[\\ce{Cu^2+ + H2S -> CuS v + 2H+}\\]\n\n**Krok 4 - sprawdzenie bilansu:**\n\n| | Lewa | Prawa |\n| Cu | 1 | 1 |\n| S | 1 | 1 |\n| H | 2 | 2 |\n| Ladunek | \\(+2\\) | \\(+2\\) |\n\nBilans atomow i ladunku zgadza sie.\n\n## Sposob 2 - wariant z jonem siarczkowym\n\nJesli zalozymy, ze \\(\\ce{H2S}\\) calkowicie zdysocjowal, mozna zapisac:\n\n\\[\\ce{Cu^2+ + S^{2-} -> CuS v}\\]\n\nObie formy sa akceptowane przez klucz CKE. Reakcja zachodzi, bo \\(\\ce{CuS}\\) jest skrajnie nierozpuszczalny (bardzo maly iloczyn rozpuszczalnosci), wiec rownowaga jest calkowicie przesunieta w strone osadu.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n1 pkt - za poprawne napisanie rownania reakcji w formie jonowej skroconej przy poprawnym wyborze odczynnikow w zadaniu 16.1.\n0 pkt - za bledne napisanie rownania reakcji (bledne wzory reagentow, bledne wspolczynniki stechiometryczne, niewlasciwa forma zapisu) lub bledny wybor odczynnikow w zadaniu 16.1. albo brak odpowiedzi.\n\nOficjalny klucz CKE: \\(\\ce{Cu^2+ + H2S -> 2H+ + CuS}\\) LUB \\(\\ce{Cu^2+ + S^{2-} -> CuS}\\).\n\n## Typowe pulapki\n\n> Uwaga: Reagentem jest \\(\\ce{H2S}\\) (siarkowodor), nie \\(\\ce{NaOH}\\). Produktem jest siarczek miedzi(II) \\(\\ce{CuS}\\), a nie wodorotlenek \\(\\ce{Cu(OH)2}\\).\n\n> Uwaga: \\(\\ce{H2S}\\) jako slaby kwas zapisujemy w formie czasteczkowej; \\(\\ce{SO4^{2-}}\\) jest jonem widzem i go pomijamy.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-16.3.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":10,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/16.4","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"16.4","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 16.4. (0-1)\nPodaj nazwę metody, którą należy zastosować w celu wyodrębnienia wodnego roztworu\nkwasu siarkowego(VI) z mieszaniny poreakcyjnej.\nMCH_1R\nInformacja do zadań 17.-18.\nPrzeprowadzono doświadczenie zilustrowane poniższym schematem.\nPowstanie malinowego zabarwienia roztworu zaobserwowano tylko w jednej probówce, a pH\nwodnego roztworu w probówce, w której nie uzyskano malinowego roztworu, było mniejsze\nod 7.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 16.4. (0-1)\nIII Opanowanie\nczynności\npraktycznych.\nIII etap edukacyjny\n1. Substancje i ich właściwości. Zdający:\n1.8) […] sporządza mieszaniny i rozdziela je na składniki […].\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.\nZdający:\n5.5) planuje doświadczenie pozwalające rozdzielić mieszaninę\nniejednorodną […].\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne napisanie nazwy metody przy poprawnym wyborze odczynników\nw zadaniu 16.1.\n0 p. - za błędny wybór odczynników w zadaniu 16.1. lub za odpowiedź błędną albo brak\nodpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nfiltracja lub sączenie lub dekantacja\nUwaga: Za odpowiedzi: sedymentacja lub destylacja nie przyznaje się punktu.","solution":"## Poprawna odpowiedz: **filtracja** (saczenie) lub **dekantacja**\n\n## Sposob 1 - analiza skladu mieszaniny poreakcyjnej\n\n**Co mamy w mieszaninie poreakcyjnej?**\n\nPo reakcji \\(\\ce{H2S}\\) z \\(\\ce{CuSO4}\\) powstala mieszanina niejednorodna:\n\n- **stale cialo**: czarny osad \\(\\ce{CuS}\\) (nierozpuszczalny),\n- **ciecz**: wodny roztwor \\(\\ce{H2SO4}\\).\n\n\\[\\ce{CuSO4(aq) + H2S(g) -> CuS(s) v + H2SO4(aq)}\\]\n\nAby wyodrebnic wodny roztwor \\(\\ce{H2SO4}\\), nalezy oddzielic **cialo stale od cieczy**.\n\n**Dobor metody:**\n\n| Cecha mieszaniny | Wlasciwa metoda |\n| cialo stale + ciecz | **filtracja (saczenie)** lub **dekantacja** |\n| dwie niemieszajace sie ciecze | rozdzielanie (rozdzielacz) |\n| ciecze mieszajace sie, rozne T wrzenia | destylacja |\n\nSkoro mamy osad \\(\\ce{CuS}\\) w roztworze \\(\\ce{H2SO4}\\), stosujemy **filtracje (saczenie)** - osad zostaje na saczku, a przesacz to wodny roztwor \\(\\ce{H2SO4}\\). Alternatywnie mozna zastosowac **dekantacje** (zlanie cieczy znad osadu).\n\n## Sposob 2 - weryfikacja przez eliminacje innych metod\n\n- **Rozdzielanie (rozdzielacz)** - niewlasciwe: nie mamy dwoch niemieszajacych sie cieczy, lecz osad i roztwor.\n- **Destylacja** - niewlasciwe (klucz CKE wprost jej nie uznaje): \\(\\ce{H2SO4}\\) jest nielotny i higroskopijny.\n- **Sedymentacja** - klucz CKE nie uznaje (to tylko opadanie osadu, bez wyodrebnienia roztworu).\n\nJedyne akceptowane metody to **filtracja / saczenie / dekantacja**.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n1 pkt - za poprawne napisanie nazwy metody przy poprawnym wyborze odczynnikow w zadaniu 16.1.\n0 pkt - za bledny wybor odczynnikow w zadaniu 16.1. lub za odpowiedz bledna albo brak odpowiedzi.\n\nOficjalny klucz CKE: **filtracja** lub **saczenie** lub **dekantacja**. Uwaga: za odpowiedzi **sedymentacja** lub **destylacja** nie przyznaje sie punktu.\n\n## Typowe pulapki\n\n> Uwaga: Mieszanina to osad \\(\\ce{CuS}\\) w roztworze - wlasciwa jest filtracja/saczenie lub dekantacja, NIE rozdzielanie w rozdzielaczu (to dla dwoch cieczy).\n\n> Uwaga: Klucz CKE wyraznie odrzuca **sedymentacje** i **destylacje** - nie podawaj ich jako odpowiedzi.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-16.4.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":10,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/17","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"17","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 17. (0-1)\nNapisz w formie jonowej równanie procesu decydującego o odczynie wodnego roztworu\ntej soli, po której wprowadzeniu do probówki z wodą i fenoloftaleiną nie uzyskano\nmalinowego roztworu.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 17. (0-1)\nIII Opanowanie\nczynności\npraktycznych.\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIII etap edukacyjny\n6. Kwasy i zasady. Zdający:\n6.5) wyjaśnia, na czym polega dysocjacja elektrolityczna […].\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n4. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:\n4.9) interpretuje wartość […] pH […].\n5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.\nZdający:\n5.8) uzasadnia (ilustrując równaniami reakcji) przyczynę\nkwasowego odczynu roztworów […] oraz odczynu niektórych\nroztworów soli (hydroliza).\n5.9) […] bada odczyn roztworu.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne napisanie równania reakcji.\n0 p. - za błędne napisanie równania reakcji (błędne wzory reagentów, błędne współczynniki\nstechiometryczne, niewłaściwa forma zapisu) albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\n4\n2PO\nH\n+ H2O ⇄\n2\n4\nHPO\nO\nH3\nlub\n4\n2PO\nH\n⇄\n2\n4\nHPO\nH\nlub\nNa+ +\n4\n2PO\nH\n+ H2O ⇄ Na+ +\n2\n4\nHPO\nO\nH3\nlub\nNa+ +\n4\n2PO\nH\n⇄ Na+ +\n2\n4\nHPO\nH","solution":"## Poprawna odpowiedz:\n\nProbowka, w ktorej **nie** uzyskano malinowego zabarwienia (pH < 7), zawiera **\\(\\ce{NaH2PO4}\\)**. O kwasowym odczynie tego roztworu decyduje dysocjacja (oddanie protonu) jonu \\(\\ce{H2PO4^-}\\):\n\n\\[\\ce{H2PO4^- + H2O <=> HPO4^{2-} + H3O+}\\]\n\nlub rownowaznie:\n\n\\[\\ce{H2PO4^- <=> HPO4^{2-} + H+}\\]\n\n(akceptowane sa tez warianty z jonem \\(\\ce{Na+}\\) po obu stronach).\n\n## Sposob 1 - ktora sol daje odczyn kwasowy?\n\n**Krok 1 - co mowi fenoloftaleina?**\n\nFenoloftaleina jest malinowa dla \\(pH > 8{,}2\\) (odczyn zasadowy), a bezbarwna dla \\(pH < 8{,}2\\).\n\n- Probowka I: \\(\\ce{Na3PO4}\\) - sol mocnej zasady i slabego kwasu, anion \\(\\ce{PO4^{3-}}\\) hydrolizuje, dajac odczyn zasadowy -> **malinowa**.\n- Probowka II: \\(\\ce{NaH2PO4}\\) - roztwor o odczynie **kwasowym** (\\(pH < 7\\)) -> **bezbarwna** (brak malinowego zabarwienia).\n\nZatem rownanie dotyczy soli **\\(\\ce{NaH2PO4}\\)**, a procesem decydujacym o jej odczynie jest oddanie protonu przez jon \\(\\ce{H2PO4^-}\\).\n\n**Krok 2 - dlaczego \\(\\ce{H2PO4^-}\\) daje odczyn kwasowy?**\n\nDla jonu \\(\\ce{H2PO4^-}\\) konkuruja dwa procesy:\n\n- dysocjacja (oddanie \\(\\ce{H+}\\)): \\(\\ce{H2PO4^- <=> HPO4^{2-} + H+}\\), stala \\(K_{a2}\\),\n- hydroliza (przylaczenie \\(\\ce{H+}\\)): \\(\\ce{H2PO4^- + H2O <=> H3PO4 + OH-}\\), stala \\(K_{b}\\) zwiazana z \\(K_{a1}\\).\n\nPoniewaz \\(K_{a2} > K_{w}/K_{a1}\\) (dysocjacja przewaza nad hydroliza), w roztworze powstaje nadmiar jonow \\(\\ce{H3O+}\\) -> odczyn **kwasowy**. Rownanie procesu decydujacego:\n\n\\[\\ce{H2PO4^- + H2O <=> HPO4^{2-} + H3O+}\\]\n\n## Sposob 2 - zapis przez teorie Bronsteda\n\nJon \\(\\ce{H2PO4^-}\\) dziala tu jako **kwas Bronsteda** - oddaje proton czasteczce wody:\n\n\\[\\ce{H2PO4^- + H2O <=> HPO4^{2-} + H3O+}\\]\n\nWoda jest tu zasada Bronsteda (akceptor protonu). Powstanie \\(\\ce{H3O+}\\) tlumaczy \\(pH < 7\\). Rownowazny zapis uproszczony: \\(\\ce{H2PO4^- <=> HPO4^{2-} + H+}\\).\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n1 pkt - za poprawne napisanie rownania reakcji.\n0 pkt - za bledne napisanie rownania reakcji (bledne wzory reagentow, bledne wspolczynniki stechiometryczne, niewlasciwa forma zapisu) albo brak odpowiedzi.\n\nOficjalny klucz CKE: \\(\\ce{H2PO4^- + H2O <=> HPO4^{2-} + H3O+}\\) LUB \\(\\ce{H2PO4^- <=> HPO4^{2-} + H+}\\) (oraz warianty z \\(\\ce{Na+}\\) po obu stronach).\n\n## Typowe pulapki\n\n> Uwaga: Sol o odczynie kwasowym to \\(\\ce{NaH2PO4}\\) (probowka bez malinowego zabarwienia), a procesem decydujacym jest **dysocjacja** jonu \\(\\ce{H2PO4^-}\\) - oddanie protonu, nie hydroliza.\n\n> Uwaga: Nie zapisuj hydrolizy \\(\\ce{H2PO4^- + H2O -> H3PO4 + OH-}\\) - to daloby odczyn zasadowy, sprzeczny z obserwacja (pH < 7).","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-17.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":11,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/18","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"18","points":1,"ptype":"closed","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 18. (0-1)\nZ dwóch jonów:\n3\n4\nPO\ni\n4\n2PO\nH\n, tylko jeden może pełnić zarówno funkcję zasady\nBrønsteda, jak i funkcję kwasu Brønsteda.\nWybierz ten jon. Uzupełnij podane poniżej zapisy, tak aby otrzymać dwa równania\nreakcji (w środowisku kwasowym i zasadowym) z udziałem wybranego jonu.\nO\nH3\n→ +\nOH → +\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n16.1. 16.2. 16.3. 16.4.\n17.\n18.\nMaks. liczba pkt\n1\n1\n1\n1\n1\n1\nUzyskana liczba pkt\nNa3PO4 (s)\nwoda z dodatkiem fenoloftaleiny\nNaH2PO4 (s)\nwoda z dodatkiem fenoloftaleiny\nII\nI\nMCH_1R","answer":null,"answer_text":"Zadanie 18. (0-1)\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n4. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:\n4.8) klasyfikuje substancje do kwasów lub zasad zgodnie\nz teorią Brønsteda-Lowry’ego.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne napisanie dwóch równań reakcji z udziałem jonu\n4\n2PO\nH\n0 p. - za błędne napisanie równania reakcji (błędne wzory reagentów, błędne współczynniki\nstechiometryczne, niewłaściwa forma zapisu) albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\n4\n2PO\nH\nO\nH3\n⇄ H3PO4 + H2O\n4\n2PO\nH\nOH ⇄\n2\n4\nHPO\n+ H2O","solution":"## Poprawna odpowiedź: jon \\(\\ce{H2PO4^-}\\)\n\n**Reakcja w środowisku kwasowym** (jon działa jako **zasada Brønsteda** - przyjmuje proton):\n\n\\[\\ce{H2PO4^- + H^+ -> H3PO4}\\]\n\n**Reakcja w środowisku zasadowym** (jon działa jako **kwas Brønsteda** - oddaje proton):\n\n\\[\\ce{H2PO4^- + OH^- -> HPO4^2- + H2O}\\]\n\n## Sposób 1 - Analiza możliwości oddania i przyjęcia protonu\n\n**Krok 1: Definicja kwasu i zasady Brønsteda**\n\n- **Kwas Brønsteda** = donor protonu \\(\\ce{H+}\\) → musi mieć przynajmniej jeden atom H do oddania\n- **Zasada Brønsteda** = akceptor protonu \\(\\ce{H+}\\) → musi mieć wolną parę elektronową\n\n**Krok 2: Sprawdzamy jon \\(\\ce{PO4^{3-}}\\)**\n\n\\(\\ce{PO4^{3-}}\\) - brak atomów wodoru!\n\n- Jako zasada: ✅ może przyjąć proton → \\(\\ce{PO4^3- + H^+ -> HPO4^2-}\\)\n- Jako kwas: ❌ nie ma co oddać - zero atomów H w strukturze\n\n\\(\\ce{PO4^{3-}}\\) pełni **tylko funkcję zasady** - odpada.\n\n**Krok 3: Sprawdzamy jon \\(\\ce{H2PO4^-}\\)**\n\n\\(\\ce{H2PO4^-}\\) - ma **dwa atomy wodoru**, które może oddać, i wolną parę elektronową przy tlenie, którą może użyć do przyjęcia protonu.\n\n- Jako **zasada** (środowisko kwasowe - nadmiar \\(\\ce{H+}\\), jon je \"pochłania\"):\n\n\\[\\ce{H2PO4^- + H^+ -> H3PO4}\\]\n\n- Jako **kwas** (środowisko zasadowe - \\(\\ce{OH^-}\\) \"wyrywa\" proton od jonu):\n\n\\[\\ce{H2PO4^- + OH^- -> HPO4^2- + H2O}\\]\n\n**\\(\\ce{H2PO4^-}\\) jest amfoteryczny** - spełnia oba warunki. ✅\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez szereg kwasowości fosforowej\n\nKwas fosforowy \\(\\ce{H3PO4}\\) jest **trójprotonowy** - dysocjuje stopniowo:\n\n\\[\\ce{H3PO4 <=> H^+ + H2PO4^-} \\quad (K_{a1})\\]\n\\[\\ce{H2PO4^- <=> H^+ + HPO4^2-} \\quad (K_{a2})\\]\n\\[\\ce{HPO4^2- <=> H^+ + PO4^3-} \\quad (K_{a3})\\]\n\nZ tego schematu jasno wynika:\n\n| Jon | Może oddać H⁺? | Może przyjąć H⁺? | Amfoteryczny? |\n| \\(\\ce{PO4^3-}\\) | ❌ (end of chain) | ✅ | ❌ |\n| \\(\\ce{H2PO4^-}\\) | ✅ → \\(\\ce{HPO4^2-}\\) | ✅ → \\(\\ce{H3PO4}\\) | ✅ |\n\n\\(\\ce{H2PO4^-}\\) leży **w środku szeregu** - może iść zarówno \"w górę\" (przyjąć H⁺ → \\(\\ce{H3PO4}\\)), jak i \"w dół\" (oddać H⁺ → \\(\\ce{HPO4^2-}\\)). To geometryczne potwierdzenie amfoteryczności.\n\n## Wzory z karty CKE\n\n📖 **Karta wzorów str. 9 - Stałe dysocjacji kwasów:**\n\nZnajdziesz tam wartości \\(K_{a1}\\), \\(K_{a2}\\), \\(K_{a3}\\) dla \\(\\ce{H3PO4}\\), co potwierdza trójstopniową dysocjację i pozwala zlokalizować \\(\\ce{H2PO4^-}\\) jako cząstkę pośrednią (amfoteryczną).\n\nW tym zadaniu nie potrzebujemy konkretnych liczb - wystarczy rozumienie struktury szeregu dysocjacji.\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Wielu uczniów myśli, że \\(\\ce{PO4^{3-}}\\) też może być kwasem - bo \"ma ładunek, więc może coś oddać\". Kwas Brønsteda oddaje **proton H⁺**, a nie elektron czy ładunek. Bez atomu H w strukturze = nie może być kwasem Brønsteda.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** W równaniu zasadowym produkt to \\(\\ce{HPO4^2-}\\), nie \\(\\ce{PO4^3-}\\) - \\(\\ce{H2PO4^-}\\) oddaje **jeden** proton, nie dwa naraz. Dwustopniowe odrywanie jest możliwe tylko przy bardzo silnej zasadzie i nie jest tu oczekiwane.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Sprawdź bilans ładunku w obu równaniach! W reakcji zasadowej: lewa strona: \\(-1 + (-1) = -2\\); prawa: \\(-2 + 0 = -2\\) ✅. W kwasowej: lewa: \\(-1 + (+1) = 0\\); prawa: \\(0\\) ✅.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-18.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":11,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/19","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"19","points":1,"ptype":"closed","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 19. (0-1)\nIloczyn rozpuszczalności Ks soli i wodorotlenków jest stałą równowagi dynamicznej, jaka\nustala się między nasyconym roztworem substancji a jej osadem. W poniższej tabeli\nzestawiono wartości iloczynu rozpuszczalności trzech trudno rozpuszczalnych w wodzie soli\nsrebra w temperaturze 298 K.\nWzór soli\nWyrażenie na iloczyn\nrozpuszczalności\nWartość iloczynu\nrozpuszczalności\nAgCl\ns(AgCl)\nK\n]\nCl\n[\n]\nAg\n[\n+ ⋅\n10\n10\n6,1\n⋅\nAgBr\ns(AgBr)\nK\n]\nBr\n[\n]\nAg\n[\n+ ⋅\n13\n10\n7,7\n⋅\nAgI\ns(AgI)\nK\n]\nI[\n]\nAg\n[\n+ ⋅\n16\n10\n5,1\n⋅\nNa podstawie: K.-H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii,\nWarszawa 2007.\nW probówce umieszczono 3 cm3 wodnego roztworu azotanu(V) srebra o stężeniu\n0,1\n3\nmol dm-\n⋅\n. Następnie przygotowano trzy odczynniki:\n- wodny roztwór chlorku potasu o stężeniu 0,1\n3\nmol dm-\n⋅\n- wodny roztwór bromku potasu o stężeniu 0,1\n3\nmol dm-\n⋅\n- wodny roztwór jodku potasu o stężeniu 0,1\n3\nmol dm-\n⋅\nWybierz odczynnik, którego dodanie do roztworu azotanu(V) srebra w ilości\nstechiometrycznej spowoduje, że stężenie jonów Ag+ w roztworze po reakcji będzie\nnajmniejsze. Uzupełnij schemat doświadczenia - wpisz nazwę wybranego odczynnika.\nUzasadnij swój wybór.\nUzasadnienie:","answer":null,"answer_text":"Zadanie 19. (0-1)\nIII Opanowanie\nczynności\npraktycznych.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n4. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:\n4.9) interpretuje wartości stałej dysocjacji […].\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawny wybór odczynnika i uzasadnienie.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nroztwór AgNO3\nNazwa wybranego odczynnika:\n(wodny roztwór) jodku potasu (o stężeniu 0,1 mol·dm-3) lub KI (aq)\nUzasadnienie: Iloczyn rozpuszczalności AgI jest najmniejszy.","solution":"## Poprawna odpowiedź: jodek potasu (KI)\n\nPo dodaniu **jodku potasu** w ilości stechiometrycznej stężenie jonów \\(\\ce{Ag+}\\) będzie najmniejsze, ponieważ \\(\\ce{AgI}\\) ma najniższy iloczyn rozpuszczalności: \\(K_{s(\\text{AgI})} = 1{,}5 \\cdot 10^{-16}\\).\n\n## Sposób 1 - Obliczenie [Ag⁺] z iloczynu rozpuszczalności po stechiometrycznym dodatku\n\n**Kluczowa obserwacja:** „dodanie w ilości stechiometrycznej\" oznacza, że \\(n(\\ce{X-}) = n(\\ce{Ag+})\\) - dodajemy dokładnie tyle anionów, ile jest kationów srebrowych.\n\n**Reakcja strącania:**\n\\[\\ce{Ag+(aq) + X-(aq) -> AgX(s) v}\\]\n\nPo strąceniu osadu \\(\\ce{AgX}\\) w roztworze ustala się równowaga:\n\\[\\ce{AgX(s) <=> Ag+(aq) + X-(aq)}\\]\n\nPonieważ oba jony \\(\\ce{Ag+}\\) i \\(\\ce{X-}\\) były dodane w **równych ilościach molowych** i obie substancje przeszły do osadu w stosunku 1:1, to w stanie równowagi:\n\\[[\\ce{Ag+}] = [\\ce{X-}] = s\\]\n\nStąd wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności:\n\\[K_s = [\\ce{Ag+}][\\ce{X-}] = s \\cdot s = s^2\\]\n\\[s = \\sqrt{K_s}\\]\n\n**Obliczenia dla każdej soli:**\n\n\\[s(\\ce{AgCl}) = \\sqrt{1{,}6 \\cdot 10^{-10}} \\approx 1{,}26 \\cdot 10^{-5} \\text{ mol/dm}^3\\]\n\n\\[s(\\ce{AgBr}) = \\sqrt{7{,}7 \\cdot 10^{-13}} \\approx 8{,}8 \\cdot 10^{-7} \\text{ mol/dm}^3\\]\n\n\\[s(\\ce{AgI}) = \\sqrt{1{,}5 \\cdot 10^{-16}} \\approx 1{,}2 \\cdot 10^{-8} \\text{ mol/dm}^3\\]\n\n**Wniosek:** Im mniejszy \\(K_s\\), tym mniejszy \\([\\ce{Ag+}]\\) po reakcji. Najniższy \\(K_s\\) ma \\(\\ce{AgI}\\), więc **jodek potasu** powoduje największe wytrącenie srebra i daje najmniejsze stężenie \\(\\ce{Ag+}\\) w roztworze.\n\n## Sposób 2 - Porównanie jakościowe (bez rachunków)\n\nMożna uniknąć obliczeń, korzystając z samej logiki iloczynu rozpuszczalności:\n\nDla **stechiometrycznego** dodatku odczynnika \\([\\ce{Ag+}] = [\\ce{X-}]\\) po reakcji, więc:\n\\[[\\ce{Ag+}] = \\sqrt{K_s}\\]\n\nFunkcja \\(f(K_s) = \\sqrt{K_s}\\) jest rosnąca - **mniejszy \\(K_s\\) daje mniejszy \\([\\ce{Ag+}]\\)**.\n\nZ tabeli bezpośrednio odczytujemy ranking:\n\\[K_{s(\\text{AgI})} < K_{s(\\text{AgBr})} < K_{s(\\text{AgCl})}\\]\n\\[1{,}5 \\cdot 10^{-16} \\ll 7{,}7 \\cdot 10^{-13} \\ll 1{,}6 \\cdot 10^{-10}\\]\n\nZatem minimalne \\([\\ce{Ag+}]\\) gwarantuje **KI → \\(\\ce{AgI}\\)↓**.\n\n## Wzory z karty CKE\n\n📖 **Karta wzorów str. 10 - Iloczyn rozpuszczalności:**\nSekcja zawiera definicję \\(K_{sp}\\) oraz tabelę wartości dla trudno rozpuszczalnych soli i wodorotlenków (m.in. \\(\\ce{AgCl}\\), \\(\\ce{AgBr}\\), \\(\\ce{AgI}\\)).\nWzór ogólny dla soli \\(\\ce{AgX}\\): \\(K_s = [\\ce{Ag+}][\\ce{X-}]\\)\nUżyliśmy relacji \\([\\ce{Ag+}] = \\sqrt{K_s}\\) (wynikającej z warunku stechiometryczności) do porównania stężeń resztkowych \\(\\ce{Ag+}\\).\n\n> Wartości z zadania (podane w treści) pokrywają się z tymi dostępnymi na karcie - na egzaminie możesz je odczytać bez zapamiętywania.\n\n## Typowe pułapki\n\n⚠️ **Uwaga:** Nie porównuj bezpośrednio wartości \\(K_s\\) i stężeń bez uwzględnienia warunku stechiometryczności. Gdyby dodać **nadmiar** jednego z odczynników (np. duże stężenie \\(\\ce{Cl-}\\)), efekt byłby inny - nadmiar wspólnego jonu obniża \\([\\ce{Ag+}]\\) niezależnie od \\(K_s\\).\n\n⚠️ **Uwaga:** Pominięcie podwojenia objętości po zmieszaniu roztworów nie zmienia **wyniku porównawczego** (bo \\([\\ce{Ag+}] = \\sqrt{K_s}\\) jest niezależne od objętości w stanie równowagi), ale w obliczeniach bezwzględnych trzeba to uwzględnić.\n\n⚠️ **Uwaga:** Nie mylić „stochiometryczny dodatek\" z „dodatek w nadmiarze\". Tu \\(n(\\ce{X-}) = n(\\ce{Ag+})\\), więc po reakcji nie ma nadmiaru ani \\(\\ce{Ag+}\\), ani \\(\\ce{X-}\\) - stąd właśnie \\([\\ce{Ag+}] = [\\ce{X-}]\\) i \\([\\ce{Ag+}] = \\sqrt{K_s}\\).","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-19.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":12,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/20","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"20","points":2,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 20. (0-2)\nDo próbki o masie m, która zawierała mieszaninę stałego węglanu wapnia i stałego\nwodorowęglanu wapnia w stosunku molowym\n2\n3\n3\n)\nHCO\n(\nCa\nCaCO : n\nn\n1 : 2, dodano nadmiar\nkwasu solnego. W wyniku zachodzących reakcji zebrano 5,6 dm3 tlenku węgla(IV)\nodmierzonego w warunkach normalnych. Opisane przemiany prowadzące do wydzielenia\ngazu można zilustrować równaniami:\nCaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O\nCa(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + 2CO2 + 2H2O\nroztwór AgNO3\nNazwa wybranego odczynnika:\nMCH_1R\nOblicz masę m opisanej próbki. Przyjmij, że obie reakcje przebiegły z wydajnością\nrówną 100%.\nObliczenia:","answer":null,"answer_text":"Zadanie 20. (0-2)\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n1. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający:\n1.6) wykonuje obliczenia z uwzględnieniem […] mola\ndotyczące: mas substratów i produktów […], objętości gazów\nw warunkach normalnych.\nSchemat punktowania\n2 p. - za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie\nwyniku z jednostką.\n1 p. - za zastosowanie poprawnej metody, ale:\n- popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego\nlub\n- podanie wyniku z błędną jednostką lub bez jednostki.\n0 p. - za zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.\nPrzykładowe rozwiązania\nSposób I\nCaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O\n1 mol 1 mol\nCa(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + 2CO2 + 2H2O\n1 mol 2 mole\nSumaryczna liczba moli CO2\n2\n3\nCO\n3\n1\n5,6 dm\n0,25mol\n22,4dm\nmol-\n⋅\nn\nLiczba moli CO2 wydzielona w reakcji CaCO3 ------- x\nLiczba moli wydzielona w reakcji Ca(HCO3)2 ------- 4x\n5x = 0,25 mol  x = 0,05 mola\nLiczba moli CaCO3 = 0,05 mola\nZe stosunku molowego składników mieszaniny  0,1 mola Ca(HCO3)2\nMasa mieszaniny m = 0,05 mola · 100\n1\ng mol-\n⋅\n+ 0,1 mol ·162\n1\ng mol-\n⋅\n= 21,2 g\nSposób II\nCaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O\nn1 V1\nCa(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + 2CO2 + 2H2O\nn2 V2\n2\n1\n2\n1 =\nn\nn\nV1 + V2 = 5,6 dm3\n(n1 + 2n2) · 22,4 dm3 = 5,6 dm3\nn1 + 2n2 = 0,25\nn2 = 2n1  n1 + 4n1 = 0,25  n1 = 0,05 mola\n3\n1\nCaCO\n0,05 mol 100 g mol\n5 g\n⋅\n⋅\nm\ng\n2,\n16\nmol\ng\n162\nmol\n1,0\n1\n)\nHCO\n(\nCa\n2\n3\n⋅\n⋅\nm\nm = 5 g + 16,2 g = 21,2 g","solution":"## Poprawna odpowiedź: m = 21,2 g\n\n## Sposób 1 - Układ równań z podstawieniem stosunku molowego\n\n**Dane:**\n- Stosunek molowy: \\(n(\\ce{CaCO3}) : n(\\ce{Ca(HCO3)2}) = 1 : 2\\)\n- \\(V(\\ce{CO2}) = 5{,}6 \\text{ dm}^3\\) w warunkach normalnych\n\n**Krok 1 - Oblicz liczbę moli \\(\\ce{CO2}\\):**\n\n\\[\nn(\\ce{CO2}) = \\frac{V}{V_{mol}} = \\frac{5{,}6 \\text{ dm}^3}{22{,}4 \\text{ dm}^3/\\text{mol}} = 0{,}25 \\text{ mol}\n\\]\n\n**Krok 2 - Wprowadź zmienną.**\n\nNiech \\(n(\\ce{CaCO3}) = x\\). Ze stosunku molowego \\(1:2\\) wynika:\n\n\\[\nn(\\ce{Ca(HCO3)2}) = 2x\n\\]\n\n**Krok 3 - Wyraź ilość \\(\\ce{CO2}\\) ze stechiometrii obu reakcji:**\n\nZ równania 1: \\(\\ce{CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + CO2 + H2O}\\)\n→ 1 mol \\(\\ce{CaCO3}\\) daje **1 mol** \\(\\ce{CO2}\\), więc \\(x\\) mol daje \\(x\\) mol \\(\\ce{CO2}\\)\n\nZ równania 2: \\(\\ce{Ca(HCO3)2 + 2HCl -> CaCl2 + 2CO2 + 2H2O}\\)\n→ 1 mol \\(\\ce{Ca(HCO3)2}\\) daje **2 mol** \\(\\ce{CO2}\\), więc \\(2x\\) mol daje \\(4x\\) mol \\(\\ce{CO2}\\)\n\n**Krok 4 - Ułóż i rozwiąż równanie:**\n\n\\[\nn(\\ce{CO2})_{\\text{łącznie}} = x + 4x = 5x = 0{,}25 \\text{ mol}\n\\]\n\n\\[\nx = 0{,}05 \\text{ mol}\n\\]\n\nZatem:\n\n\\[\nn(\\ce{CaCO3}) = 0{,}05 \\text{ mol}, \\quad n(\\ce{Ca(HCO3)2}) = 0{,}10 \\text{ mol}\n\\]\n\n**Krok 5 - Oblicz masy molarne składników:**\n\n\\[\nM(\\ce{CaCO3}) = 40 + 12 + 3 \\cdot 16 = 100 \\text{ g/mol}\n\\]\n\n\\[\nM(\\ce{Ca(HCO3)2}) = 40 + 2 \\cdot (1 + 12 + 3 \\cdot 16) = 40 + 2 \\cdot 61 = 162 \\text{ g/mol}\n\\]\n\n**Krok 6 - Oblicz masę próbki:**\n\n\\[\nm = n(\\ce{CaCO3}) \\cdot M(\\ce{CaCO3}) + n(\\ce{Ca(HCO3)2}) \\cdot M(\\ce{Ca(HCO3)2})\n\\]\n\n\\[\nm = 0{,}05 \\cdot 100 + 0{,}10 \\cdot 162 = 5{,}0 + 16{,}2 = \\mathbf{21{,}2 \\text{ g}}\n\\]\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez sprawdzenie stosunku molowego i bilansu CO₂\n\nSprawdźmy, czy wynik jest spójny wewnętrznie:\n\n\\[\n\\frac{n(\\ce{CaCO3})}{n(\\ce{Ca(HCO3)2})} = \\frac{0{,}05}{0{,}10} = \\frac{1}{2} \\checkmark\n\\]\n\nWeryfikacja bilansu \\(\\ce{CO2}\\):\n\n\\[\nn(\\ce{CO2}) = 1 \\cdot 0{,}05 + 2 \\cdot 0{,}10 = 0{,}05 + 0{,}20 = 0{,}25 \\text{ mol} \\checkmark\n\\]\n\n\\[\nV(\\ce{CO2}) = 0{,}25 \\cdot 22{,}4 = 5{,}6 \\text{ dm}^3 \\checkmark\n\\]\n\nWszystkie dane są spełnione. Wynik **m = 21,2 g** jest poprawny.\n\n## Wzory z karty CKE\n\n📖 **Karta wzorów str. 13 - Objętość molowa gazu w warunkach normalnych:**\n\\(V_{mol}(\\text{gaz, w.n.}) = 22{,}41 \\text{ dm}^3/\\text{mol}\\)\nUżyliśmy tej wartości do przeliczenia objętości zebranego \\(\\ce{CO2}\\) na liczbę moli.\n\n📖 **Karta wzorów str. 15 - Układ okresowy pierwiastków:**\nMasy atomowe: \\(M(\\ce{Ca}) = 40\\), \\(M(\\ce{C}) = 12\\), \\(M(\\ce{O}) = 16\\), \\(M(\\ce{H}) = 1\\) g/mol.\nNa podstawie tych wartości obliczono masy molarne \\(\\ce{CaCO3}\\) i \\(\\ce{Ca(HCO3)2}\\).\n\n## Typowe pułapki\n\n⚠️ **Uwaga:** \\(\\ce{Ca(HCO3)2}\\) ma **dwa** grupy \\(\\ce{HCO3-}\\), więc reagując z HCl daje **2 mole** \\(\\ce{CO2}\\) - nie 1. To kluczowe miejsce błędu! Uczeń, który wpisze koeficjent 1 zamiast 2, otrzyma \\(3x = 0{,}25\\), co daje błędny wynik.\n\n⚠️ **Uwaga:** Warunki normalne to 0°C i 1 atm → \\(V_{mol} = 22{,}4 \\text{ dm}^3/\\text{mol}\\). Nie mylić z warunkami standardowymi (25°C), gdzie \\(V_{mol} \\approx 24{,}5 \\text{ dm}^3/\\text{mol}\\). Na maturze sprawdź, jakie warunki podano!\n\n⚠️ **Uwaga:** Wzór \\(\\ce{Ca(HCO3)2}\\) - masa molarna to **162 g/mol**, a nie 100 g/mol jak \\(\\ce{CaCO3}\\). Łatwo się pomylić, bo obie substancje zawierają wapń i węglan.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-20.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":12,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/21","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"21","points":null,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 21.\nW celu zbadania efektu cieplnego reakcji chemicznych przeprowadzono cztery doświadczenia\noznaczone numerami I-IV. Mieszano po 100 cm3 wodnych roztworów substancji,\nwymienionych w odpowiednich wierszach tabeli, o stężeniu molowym\n3\n0,2 mol dm-\n⋅\ni o początkowej temperaturze równej 25 ºC. Następnie zmierzono temperaturę każdej\nz otrzymanych mieszanin.\nNumer\ndoświadczenia\nSubstancja rozpuszczona\nw 1. roztworze\nSubstancja rozpuszczona\nw 2. roztworze\nI\nchlorek baru\nsiarczan(VI) sodu\nII\nkwas solny\nwodorotlenek potasu\nIII\nwodorotlenek baru\nkwas siarkowy(VI)\nIV\nkwas azotowy(V)\nwodorotlenek sodu\nZaobserwowano, że w każdym doświadczeniu temperatura uzyskanych mieszanin była\nwyższa niż temperatura użytych roztworów i że przyrost temperatury ΔT w niektórych\ndoświadczeniach był taki sam.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 21. (0-2)","solution":null,"image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-21.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":13,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":null,"text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/21.1","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"21.1","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 21.1. (0-1)\nNapisz w formie jonowej równanie reakcji ilustrujące przemiany, które dokonały się\npodczas doświadczenia oznaczonego numerem III.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 21.1. (0-1)\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.\nZdający:\n5.10) pisze równania reakcji: zobojętniania, wytrącania osadów\n[…] w formie […] jonowej (pełnej i skróconej).\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne napisanie równania w formie jonowej.\n0 p. - za błędne napisanie równania reakcji (błędne wzory reagentów, błędne współczynniki\nstechiometryczne, niewłaściwa forma zapisu) albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\n2\n2\n3\n4\n4\n2\nBa\n2OH\n2H O\nSO\nBaSO\n4H O\n→\nlub\n2\n2\n4\n4\n2\nBa\n2OH\n2H\nSO\nBaSO\n2H O\n→\nlub\n2\n2\n4\n4\nBa\nSO\nBaSO\n→\noraz\n3\n2\nOH\nH O\n2H O\n→\nlub\n2\nOH\nH\nH O\n→\nUwaga: Odpowiedź\n2\n2\n4\n4\nBa\nSO\nBaSO\n→\njest niewystarczająca.","solution":"## Poprawna odpowiedź:\n\n\\[\\ce{Ba^2+(aq) + 2OH^-(aq) + 2H+(aq) + SO4^2-(aq) -> BaSO4(s) v + 2H2O(l)}\\]\n\n## Sposób 1 - Rozbicie na jony, identyfikacja produktów nierozpuszczalnych\n\n**Substraty:** wodorotlenek baru \\(\\ce{Ba(OH)2}\\) i kwas siarkowy(VI) \\(\\ce{H2SO4}\\).\n\n**Krok 1 - Równanie cząsteczkowe:**\n\n\\[\\ce{Ba(OH)2 + H2SO4 -> BaSO4 v + 2H2O}\\]\n\n**Krok 2 - Jakie substraty są elektrolitami mocnymi i całkowicie dysocjują?**\n\n- \\(\\ce{Ba(OH)2}\\) - mocna zasada, całkowita dysocjacja: \\(\\ce{Ba^2+ + 2OH-}\\)\n- \\(\\ce{H2SO4}\\) - mocny kwas, całkowita dysocjacja: \\(\\ce{2H+ + SO4^2-}\\)\n\n**Krok 3 - Jakie produkty są jonowe?**\n\n- \\(\\ce{BaSO4}\\) - **nierozpuszczalny osad** (ze wzoru rozpuszczalności: siarczany(VI) baru są trudnorozpuszczalne) → **zostaje jako wzór, nie rozbijamy na jony**, dodajemy strzałkę ↓\n- \\(\\ce{H2O}\\) - słaby elektrolit → **zostaje jako wzór**\n\n**Krok 4 - Pełne równanie jonowe:**\n\n\\[\\ce{Ba^2+(aq) + 2OH^-(aq) + 2H+(aq) + SO4^2-(aq) -> BaSO4(s) v + 2H2O(l)}\\]\n\n**Krok 5 - Czy są jony widz (spektatorowe)?**\n\nSprawdzamy: \\(\\ce{Ba^2+}\\) wchodzi w osad \\(\\ce{BaSO4}\\), \\(\\ce{SO4^2-}\\) wchodzi w osad, \\(\\ce{H+}\\) i \\(\\ce{OH^-}\\) tworzą wodę. **Żaden jon nie jest spektatorem** - wszystkie cztery jony biorą udział w reakcji. Równanie skrócone = pełne jonowe.\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez dwie równoczesne reakcje składowe\n\nDoświadczenie III jest wyjątkowe - zachodzą **dwie reakcje równocześnie**:\n\n**Reakcja 1 - strącanie osadu:**\n\n\\[\\ce{Ba^2+(aq) + SO4^2-(aq) -> BaSO4(s) v}\\]\n\n**Reakcja 2 - zobojętnianie (neutralizacja):**\n\n\\[\\ce{H+(aq) + OH^-(aq) -> H2O(l)}\\]\n\nŁącząc obie (po pomnożeniu reakcji 2 przez współczynnik 2, bo 2 mole \\(\\ce{H+}\\) i 2 mole \\(\\ce{OH^-}\\)):\n\n\\[\\ce{Ba^2+ + SO4^2- + 2H+ + 2OH- -> BaSO4 v + 2H2O}\\]\n\nWynik identyczny. ✓\n\n> **To dlatego ΔT w doświadczeniu III jest największy** - zachodzą dwie egzotermiczne reakcje (strącanie i neutralizacja), podczas gdy w doświadczeniach II i IV zachodzi tylko neutralizacja (\\(\\ce{H+ + OH- -> H2O}\\)).\n\n## Wzory z karty CKE\n\n> 📖 **Karta wzorów str. 14 - Tabela rozpuszczalności:**\n> \\(\\ce{BaSO4}\\) - oznaczenie **n** (nierozpuszczalny w wodzie).\n> Dzięki tej tabeli wiemy, że \\(\\ce{BaSO4}\\) wytrąca się jako osad i nie rozbijamy go na jony w równaniu jonowym.\n\n> 📖 **Karta wzorów str. 14 - Tabela rozpuszczalności:**\n> \\(\\ce{Ba(OH)2}\\) - oznaczenie **r** (dobrze rozpuszczalny) → całkowita dysocjacja → rozbijamy na jony.\n\nW tym zadaniu nie używamy stałych liczbowych z karty - wystarczy tabela rozpuszczalności i znajomość mocnych kwasów/zasad.\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie rozbijaj \\(\\ce{BaSO4}\\) na jony! To nierozpuszczalny osad - w równaniu jonowym zostaje jako \\(\\ce{BaSO4 v}\\), nie jako \\(\\ce{Ba^2+ + SO4^2-}\\).\n\n> ⚠️ **Uwaga:** W doświadczeniu III nie ma jonów widz - nie można \"skrócić\" żadnego jonu z obu stron równania. Uczniowie często myślą, że równanie jonowe musi być krótsze niż pełne - tu tak nie jest.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Pamiętaj o stanie skupienia \\(\\ce{BaSO4(s)}\\) i strzałce strącania ↓ - w odpowiedzi maturalnej brak oznaczenia osadu może skutkować utratą punktu.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-21.1.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":13,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/21.2","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"21.2","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 21.2. (0-1)\nNapisz numery wszystkich doświadczeń, w których zaobserwowany wzrost temperatury\nΔT był jednakowy.\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n19.\n20.\n21.1. 21.2.\nMaks. liczba pkt\n1\n2\n1\n1\nUzyskana liczba pkt\nMCH_1R","answer":null,"answer_text":"Zadanie 21.2. (0-1)\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n4. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:\n4.3) stosuje pojęcia: egzoenergetyczny, endoenergetyczny […]\ndo opisu efektów energetycznych przemian.\n5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.\nZdający:\n5.10) pisze równania reakcji: zobojętniania, wytrącania osadów\n[…] w formie […] jonowej (pełnej i skróconej).\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne wskazanie doświadczeń.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nII i IV","solution":"## Poprawna odpowiedz: **II i IV**\n\nW doswiadczeniach **II** (\\(\\ce{HCl}\\) + \\(\\ce{KOH}\\)) oraz **IV** (\\(\\ce{HNO3}\\) + \\(\\ce{NaOH}\\)) zaobserwowany wzrost temperatury \\(\\Delta T\\) byl jednakowy.\n\n## Sposob 1 - analiza efektu cieplnego kazdego doswiadczenia\n\nWe wszystkich doswiadczeniach mieszano po 100 cm^3 roztworow o stezeniu 0,2 mol/dm^3, czyli po **0,02 mola** kazdej substancji.\n\n| Nr | Reakcja | Typ | Powstaje \\(\\ce{H2O}\\) (zobojetnianie) |\n| I | \\(\\ce{BaCl2 + Na2SO4 -> BaSO4 v + 2NaCl}\\) | stracanie osadu | nie (brak neutralizacji) |\n| II | \\(\\ce{HCl + KOH -> KCl + H2O}\\) | zobojetnianie mocny kwas + mocna zasada | 0,02 mola |\n| III | \\(\\ce{Ba(OH)2 + H2SO4 -> BaSO4 v + 2H2O}\\) | zobojetnianie + stracanie | 0,02 mola (z 0,02 mola \\(\\ce{Ba(OH)2}\\) i 0,02 mola \\(\\ce{H2SO4}\\) - ale 0,04 mola \\(\\ce{OH-}\\) i 0,04 mola \\(\\ce{H+}\\)) |\n| IV | \\(\\ce{HNO3 + NaOH -> NaNO3 + H2O}\\) | zobojetnianie mocny kwas + mocna zasada | 0,02 mola |\n\n**Krok 1 - doswiadczenia II i IV:**\nOba to zobojetnianie mocnego kwasu mocna zasada w stosunku 1:1. Reaguje po 0,02 mola \\(\\ce{H+}\\) i 0,02 mola \\(\\ce{OH-}\\), powstaje 0,02 mola \\(\\ce{H2O}\\). Ciepło zobojetniania mocnego kwasu mocna zasada jest stale (\\(\\approx -57\\ \\text{kJ/mol}\\)), wiec wydzielone ciepło i \\(\\Delta T\\) sa **jednakowe**.\n\n**Krok 2 - doswiadczenie III:**\n\\(\\ce{Ba(OH)2}\\) dostarcza 2 \\(\\ce{OH-}\\), a \\(\\ce{H2SO4}\\) dwa \\(\\ce{H+}\\) - z 0,02 mola kazdego reagenta powstaje 0,04 mola \\(\\ce{H2O}\\) (dwa razy wiecej niz w II i IV), a dodatkowo wytraca sie \\(\\ce{BaSO4}\\) (efekt cieplny stracania). \\(\\Delta T\\) jest **inne** (wieksze).\n\n**Krok 3 - doswiadczenie I:**\nTo tylko reakcja stracania \\(\\ce{BaSO4}\\) (bez zobojetniania) - efekt cieplny i \\(\\Delta T\\) sa **inne** niz w II i IV.\n\n**Wniosek:** jednakowy \\(\\Delta T\\) wystepuje w doswiadczeniach **II i IV**.\n\n## Sposob 2 - weryfikacja przez liczbe moli powstajacej wody\n\nWzrost temperatury \\(\\Delta T\\) jest proporcjonalny do ilosci wydzielonego ciepła, a to - do liczby moli powstajacej wody (przy tym samym typie reakcji) i objetosci mieszaniny (zawsze 200 cm^3).\n\n- II: 0,02 mola \\(\\ce{H2O}\\), zobojetnianie -> \\(\\Delta T_2\\)\n- IV: 0,02 mola \\(\\ce{H2O}\\), zobojetnianie -> \\(\\Delta T_4 = \\Delta T_2\\)\n- III: 0,04 mola \\(\\ce{H2O}\\) + stracanie -> wieksze \\(\\Delta T\\)\n- I: brak zobojetniania -> inne (male) \\(\\Delta T\\)\n\nTylko II i IV daja identyczny wynik.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n1 pkt - za poprawne wskazanie doswiadczen.\n0 pkt - za odpowiedz niepelna lub bledna albo brak odpowiedzi.\n\nOficjalny klucz CKE: **II i IV**.\n\n## Typowe pulapki\n\n> Uwaga: Doswiadczenie III tez jest zobojetnianiem, ale \\(\\ce{Ba(OH)2}\\) daje dwa \\(\\ce{OH-}\\) na czasteczke -> powstaje dwa razy wiecej wody i \\(\\Delta T\\) jest inne. Nie wlaczaj III do odpowiedzi.\n\n> Uwaga: Doswiadczenie I to wylacznie stracanie \\(\\ce{BaSO4}\\) - inny efekt cieplny niz zobojetnianie.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-21.2.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":13,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/22","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"22","points":1,"ptype":"closed","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 22. (0-1)\nPrzeprowadzono doświadczenie zilustrowane poniższym schematem.\nCelem doświadczenia było odróżnienie dwóch, oznaczonych umownie literami X i Z, metali,\nz których wykonano płytki. Wiadomo, że jednym metalem był cynk, a drugim - nikiel.\nPo pewnym czasie obie płytki wyjęto z roztworów, osuszono i zważono. Stwierdzono,\nże zmieniła się tylko masa płytki wykonanej z metalu X.\nUzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz właściwe określenie spośród podanych\nw każdym nawiasie oraz napisz w formie jonowej skróconej równanie zachodzącej\nreakcji.\nMasa płytki wykonanej z metalu X się (zmniejszyła / zwiększyła).\nPodczas przeprowadzonego doświadczenia przebiegła reakcja zilustrowana równaniem:\nMetalem Z był (cynk / nikiel).","answer":null,"answer_text":"Zadanie 22. (0-1)\nIII Opanowanie\nczynności\npraktycznych.\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n7. Metale. Zdający:\n7.5) przewiduje kierunek przebiegu reakcji metali […]\nz roztworami soli, na podstawie danych zawartych w szeregu\nnapięciowym metali.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne wskazanie określeń w każdym nawiasie i napisanie równania reakcji\nw formie jonowej skróconej.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nMasa płytki wykonanej z metalu X się (zmniejszyła / zwiększyła).\nPodczas przeprowadzonego doświadczenia przebiegła reakcja zilustrowana równaniem:\nZn + Fe2+ → Zn2+ + Fe\nMetalem Z był (cynk / nikiel).","solution":"## Poprawna odpowiedz:\n\n- Masa plytki wykonanej z metalu X sie **zmniejszyla**.\n- Rownanie reakcji (forma jonowa skrocona):\n\n\\[\\ce{Zn + Fe^{2+} -> Zn^{2+} + Fe}\\]\n\n- Metalem Z byl **nikiel**.\n\n## Sposob 1 - szereg aktywnosci (elektrochemiczny) metali\n\n**Krok 1 - porownanie aktywnosci.**\n\nZ szeregu aktywnosci (potencjaly standardowe redukcji, karta wzorow str. 12):\n\n\\[E^\\circ(\\ce{Zn^{2+}/Zn}) = -0{,}76\\,\\text{V} \\quad < \\quad E^\\circ(\\ce{Fe^{2+}/Fe}) = -0{,}44\\,\\text{V} \\quad < \\quad E^\\circ(\\ce{Ni^{2+}/Ni}) = -0{,}26\\,\\text{V}\\]\n\nCynk ma najbardziej ujemny potencjal -> jest najaktywniejszy (najsilniejszy reduktor).\n\n**Krok 2 - ktory metal reaguje (plytka X)?**\n\nMetal aktywniejszy wypiera mniej aktywny z roztworu jego soli. Cynk (plytka X) zanurzony w roztworze soli zelaza(II) wypiera zelazo:\n\n\\[\\ce{Zn + Fe^{2+} -> Zn^{2+} + Fe}\\]\n\n**Krok 3 - dlaczego masa plytki X maleje?**\n\nMasa molowa rozpuszczajacego sie cynku (\\(M = 65{,}4\\,\\text{g/mol}\\)) jest **wieksza** niz masa osadzajacego sie zelaza (\\(M = 55{,}8\\,\\text{g/mol}\\)). Na kazdy 1 mol reakcji ubywa wiecej masy (Zn), niz przybywa (Fe):\n\n\\[\\Delta m = 55{,}8 - 65{,}4 = -9{,}6\\ \\text{g/mol} \\;<\\; 0\\]\n\nWiec masa plytki X (cynkowej) **maleje**.\n\n**Krok 4 - ktorym metalem jest Z?**\n\nMetal Z nie zmienil swojej masy (nie zaszla reakcja), wiec jest **mniej aktywny** od metalu, z ktorego roztworem soli sie kontaktowal. Sposrod podanych mozliwosci (cynk / nikiel) jest nim **nikiel** - najmniej aktywny z rozpatrywanych metali, nie wypiera cynku z roztworu \\(\\ce{Zn^{2+}}\\).\n\n## Sposob 2 - weryfikacja przez bilans elektronowy\n\n\\[\\ce{Zn^0 -> Zn^{2+} + 2e^-} \\quad (\\text{utlenianie, Zn} = \\text{reduktor})\\]\n\\[\\ce{Fe^{2+} + 2e^- -> Fe^0} \\quad (\\text{redukcja, Fe^{2+}} = \\text{utleniacz})\\]\n\nElektrony: 2 oddane = 2 pobrane. Sumarycznie:\n\n\\[\\ce{Zn + Fe^{2+} -> Zn^{2+} + Fe}\\]\n\nBilans atomow (1 Zn, 1 Fe) i ladunku (\\(+2 = +2\\)) zgadza sie. Jon \\(\\ce{SO4^{2-}}\\) jest widzem - pomijamy go w formie jonowej skroconej.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n1 pkt - za poprawne wskazanie okreslen w kazdym nawiasie i napisanie rownania reakcji w formie jonowej skroconej.\n0 pkt - za odpowiedz niepelna lub bledna albo brak odpowiedzi.\n\nOficjalny klucz CKE: masa plytki z metalu X sie **(zmniejszyla)**; rownanie \\(\\ce{Zn + Fe^{2+} -> Zn^{2+} + Fe}\\); metalem Z byl **(nikiel)**.\n\n## Typowe pulapki\n\n> Uwaga: Rownanie dotyczy ukladu **Zn / Fe^{2+}** (cynk wypiera zelazo), a metal Z to **nikiel** - najmniej aktywny z rozpatrywanych, ktory nie reaguje.\n\n> Uwaga: Masa plytki maleje, mimo ze cos sie na niej osadza, bo rozpuszczajacy sie Zn (65,4 g/mol) jest ciezszy od osadzajacego sie Fe (55,8 g/mol).\n\n> Uwaga: W formie jonowej skroconej nie zapisuj \\(\\ce{ZnSO4}\\) ani \\(\\ce{FeSO4}\\) - tylko jony biorace udzial w reakcji.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-22.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":14,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/23","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"23","points":2,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 23. (0-2)\nPróbkę 0,86 grama pewnego alkanu poddano całkowitemu spaleniu, a cały otrzymany w tej\nreakcji tlenek węgla(IV) pochłonięto w wodzie wapiennej, w której zaszła reakcja zgodnie\nz równaniem:\n2\n2\n3\n2\nCO\nCa(OH)\nCaCO\nH O\n→\nOtrzymany osad ważył po wysuszeniu 6 gramów.\nUstal wzór sumaryczny tego alkanu. W obliczeniach zastosuj wartości masy molowej\nreagentów zaokrąglone do jedności.\nObliczenia:\nmetal X\nFeCl2 (aq)\nmetal Z\nFeCl2 (aq)\nMCH_1R","answer":null,"answer_text":"Zadanie 23. (0-2)\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n1. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający:\n1.4) ustala wzór empiryczny i rzeczywisty związku chemicznego\n([…] organicznego) na podstawie jego składu wyrażonego w %\nmasowych i masy molowej.\nSchemat punktowania\n2 p. - za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wzoru\nsumarycznego alkanu spełniającego warunki zadania.\n1 p. - za zastosowanie poprawnej metody, ale:\n- popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wzoru sumarycznego\nlub\n- podanie błędnego wzoru alkanu lub brak wzoru.\n0 p. - za zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.\nPrzykładowe rozwiązania\nSposób I\n3\n3\n2\n3\n3\n1\n1\nCaCO\nCaCO\nC\nCO\nCaCO\n1\nCaCO\n(40 12\n3 16)g mol\n100g mol\n6g\n0,06mola\n100g mol\n+ ⋅\n⋅\n⋅\n⋅\nM\nm\nx\nx\nx\nM\n2\n2\n2\n2\n2\n3\n1\nC H\nO\nCO\n(\n1)H O\n2\n→\n\nn\nn\nn\nn\nn\n1\ni\n12\n(2\n2)\n14 + 2\ni\n0,86 g\n0,86 g\nwięc\n0,06 mola\n6\n(14 + 2) g mol-\n⋅\n\n\n⋅\n6\n14\nC H\nx\nm\nM\nn\nn\nn\nm\nn\nM\nn\nn\nn\nSposób II\nWzór ogólny alkanu:\n2\n2\nC H\nn\nn\n3\n3\n2\n3\n3\n1\n1\nCaCO\nCaCO\n2\nC\nCO\nCaCO\n1\nCaCO\n2\n1\n2\nC\nC\nC\nH\nalkanu\nC\n(40 12\n3 16)g mol\n100g mol\n6g\n6 10\nmol\n100g mol\n6 10\nmol 12g mol\n72 10\ng\n0,72 g\n0,86 g\n0,72 g\n0,14 g\n+ ⋅\n⋅\n⋅\n⋅\n⋅\n⋅\n⋅\n⋅\n⋅\n⋅\nM\nm\nn\nn\nn\nM\nm\nn\nM\nm\nm\nm\n2\nH\nH\n1\nH\n2\nC\nC\nH\nC\n2\nH\nH\nC\nC\nH\nC\nC\nC\nC\nC\nH\nC\n0,14g\n0,14mol\n14 10\nmol\n1g mol\n6 10\nmol\n6\ni\n2\n2\n14 10\nmol\n14\n6(2\n2)\n12\n12\n6\n14\n12\n12\n14\n14\n14\n2\n12\n6 i\n2\n2\n2 6\n2\n14\n⋅\n⋅\n⋅\n\n⋅\n\n\n\n⋅+\n\nm\nn\nM\nn\nn\nn\nn\nn\nn\nn\nn\nn\nn\nn\nn\nn\nn\nn\nn\n6\n14\nC H\nSposób III\n3\n3\n2\n3\n3\n1\n1\nCaCO\nCaCO\nC\nCO\nCaCO\n1\nCaCO\n(40 12\n3 16)g mol\n100g mol\n6g\n0,06mola\n100g mol\n+ ⋅\n⋅\n⋅\n⋅\nM\nm\nx\nx\nx\nM\n6 moli C w 86 g alkanu \nH\n1\n86g\n72g\n14 mol\n1g mol-\n⋅\nn\n\n6\n14\nC H","solution":"## Poprawna odpowiedź: \\(\\ce{C6H14}\\) (heksan)\n\n## Sposób 1 - Bilans węgla z danych o osadzie\n\n**Krok 1. Oblicz mole \\(\\ce{CaCO3}\\)**\n\n\\[M(\\ce{CaCO3}) = 40 + 12 + 3 \\cdot 16 = 100 \\text{ g/mol}\\]\n\n\\[n(\\ce{CaCO3}) = \\frac{m}{M} = \\frac{6 \\text{ g}}{100 \\text{ g/mol}} = 0{,}06 \\text{ mol}\\]\n\n**Krok 2. Oblicz mole \\(\\ce{CO2}\\) - a stąd mole węgla**\n\nZ reakcji: \\(\\ce{CO2 + Ca(OH)2 -> CaCO3 + H2O}\\) wynika stosunek **1:1**, więc:\n\n\\[n(\\ce{CO2}) = n(\\ce{CaCO3}) = 0{,}06 \\text{ mol}\\]\n\nKażda cząsteczka \\(\\ce{CO2}\\) zawiera **jeden atom C**, zatem:\n\n\\[n(\\ce{C}) = 0{,}06 \\text{ mol} \\quad \\Rightarrow \\quad m(\\ce{C}) = 0{,}06 \\cdot 12 = 0{,}72 \\text{ g}\\]\n\n**Krok 3. Oblicz masę i mole wodoru**\n\nAlkan zawiera tylko C i H, więc cała reszta masy próbki to wodór:\n\n\\[m(\\ce{H}) = m_{\\text{próbki}} - m(\\ce{C}) = 0{,}86 - 0{,}72 = 0{,}14 \\text{ g}\\]\n\n\\[n(\\ce{H}) = \\frac{0{,}14 \\text{ g}}{1 \\text{ g/mol}} = 0{,}14 \\text{ mol}\\]\n\n**Krok 4. Wyznacz wzór empiryczny**\n\n\\[n(\\ce{C}) : n(\\ce{H}) = 0{,}06 : 0{,}14 = 6 : 14 = 3 : 7\\]\n\nWzór empiryczny: \\(\\ce{C3H7}\\)\n\n**Krok 5. Wyznacz wzór sumaryczny - warunek alkanu**\n\nAlkany mają wzór ogólny \\(\\ce{C_nH_{2n+2}}\\). Wzór \\(\\ce{C3H7}\\) sam w sobie nie spełnia tego warunku - szukamy wielokrotności.\n\n| Wielokrotność | Wzór | Sprawdzenie \\(2n+2\\) |\n|:---:|:---:|:---:|\n| ×1 | \\(\\ce{C3H7}\\) | \\(2\\cdot3+2=8 \\neq 7\\) ✗ |\n| ×2 | \\(\\ce{C6H14}\\) | \\(2\\cdot6+2=14 = 14\\) ✓ |\n\n**Wzór sumaryczny: \\(\\ce{C6H14}\\)**\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez masę molową\n\nPrzyjmijmy, że alkan to \\(\\ce{C6H14}\\):\n\n\\[M(\\ce{C6H14}) = 6 \\cdot 12 + 14 \\cdot 1 = 72 + 14 = 86 \\text{ g/mol}\\]\n\n\\[n(\\ce{C6H14}) = \\frac{0{,}86 \\text{ g}}{86 \\text{ g/mol}} = 0{,}01 \\text{ mol}\\]\n\nReakcja spalania:\n\n\\[\\ce{C6H14 + \\frac{19}{2}O2 -> 6CO2 + 7H2O}\\]\n\n\\[n(\\ce{CO2}) = 6 \\cdot 0{,}01 = 0{,}06 \\text{ mol}\\]\n\n\\[n(\\ce{CaCO3}) = n(\\ce{CO2}) = 0{,}06 \\text{ mol}\\]\n\n\\[m(\\ce{CaCO3}) = 0{,}06 \\cdot 100 = \\mathbf{6 \\text{ g}} \\checkmark\\]\n\nWynik zgadza się z danymi zadania - **\\(\\ce{C6H14}\\) jest poprawny**.\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie korzystamy z konkretnych stałych ani wzorów z karty wzorów - wystarczy:\n- wzór ogólny alkanów \\(\\ce{C_nH_{2n+2}}\\) (wiedza ze szkoły),\n- masy atomowe C = 12 g/mol, H = 1 g/mol, O = 16 g/mol, Ca = 40 g/mol (dostępne na karcie na str. 15 w układzie okresowym).\n\n> 📖 **Karta wzorów str. 15 - Układ okresowy pierwiastków:**\n> Masy atomowe do obliczeń: C = 12, H = 1, O = 16, Ca = 40.\n> Użyliśmy ich do obliczenia \\(M(\\ce{CaCO3}) = 100 \\text{ g/mol}\\) i \\(m(\\ce{H})\\).\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Alkan zawiera TYLKO C i H - cała masa próbki poza węglem to wodór. Nie ma tlenu w alkanie, więc nie odejmujesz tlenu!\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Wzór empiryczny \\(\\ce{C3H7}\\) to NIE jest wzór alkanu - zawsze sprawdź warunek \\(\\ce{C_nH_{2n+2}}\\). Wzór empiryczny trzeba pomnożyć przez odpowiednią liczbę całkowitą.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Stoichiometria \\(\\ce{CO2 + Ca(OH)2 -> CaCO3 + H2O}\\) jest 1:1:1, więc \\(n(\\ce{CO2}) = n(\\ce{CaCO3})\\) - nie ma tu żadnych współczynników do pilnowania, ale maturzyści czasem to gubią przy innych reakcjach pochłaniania \\(\\ce{CO2}\\).","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-23.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":14,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/24","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"24","points":null,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 24.\nDo określania położenia podwójnego wiązania w cząsteczkach alkenów wykorzystuje się ich\nutlenianie, np. za pomocą roztworu KMnO4 w środowisku kwasowym i w podwyższonej\ntemperaturze. W tych warunkach dochodzi do rozerwania wiązania podwójnego\nwęgiel - węgiel. W zależności od budowy cząsteczki alkenu mogą powstać kwasy\nkarboksylowe, ketony lub tlenek węgla(IV).\nR1 R\nZ ugrupowania (R2\nC =) powstaje keton, z ugrupowania (H C=) powstaje kwas, a tlenek\nwęgla(IV) powstaje z ugrupowania (H2C=), gdzie R, R1 i R2 oznaczają grupy alkilowe.\nNa podstawie: R. Morrison, R. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 1985.\nIzomeryczne alkeny A i B utleniano KMnO4 w środowisku kwasowym. W wyniku\nprzemiany, której uległ alken A, otrzymano jeden organiczny produkt, natomiast w wyniku\nutleniania alkenu B powstały dwa związki należące do różnych grup związków organicznych.\nW reakcji 1 mola alkenu B z 1 molem wodoru powstaje 2-metylopentan. Alken A występuje\nw postaci izomerów geometrycznych cis-trans.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 24. (0-3)","solution":null,"image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-24.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":15,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":null,"text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/24.1","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"24.1","points":2,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 24.1. (0-2)\nNapisz wzory półstrukturalne (grupowe) alkenów A i B. Wyjaśnij, dlaczego alken B\nnie występuje w postaci izomerów geometrycznych cis-trans.\nWzór alkenu A\nWzór alkenu B\nWyjaśnienie:","answer":null,"answer_text":"Zadanie 24.1. (0-2)\nI Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n9. Węglowodory. Zdający:\n9.8) opisuje właściwości chemiczne alkenów, na przykładzie\nnastępujących reakcji: […] zachowanie wobec zakwaszonego\nroztworu manganianu(VII) potasu […].\n9.5) rysuje wzory […] półstrukturalne izomerów […]; uzasadnia\nwarunki wystąpienia izomerii cis-trans w cząsteczce związku\n[…].\nSchemat punktowania\n2 p. - za poprawne napisanie wzorów półstrukturalnych (grupowych) alkenów A i B i za\npoprawne wyjaśnienie.\n1 p. - za poprawne napisanie wzorów półstrukturalnych (grupowych) alkenów A i B i błędne\nwyjaśnienie lub brak wyjaśnienia\nalbo\n- za poprawne napisanie tylko wzoru półstrukturalnego (grupowego) alkenu B\ni sformułowanie poprawnego wyjaśnienia.\n0 p. - za inną odpowiedź albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nWzór alkenu A\nWzór alkenu B\nCH3CH2CH=CHCH2CH3\n(CH3)2C=CHCH2CH3\nWyjaśnienie: Ponieważ przy jednym z atomów węgla połączonych wiązaniem podwójnym są\ndwa identyczne podstawniki (dwie grupy alkilowe).\nUwaga: W przypadku alkenu A poprawna jest odpowiedź, w której zdający podał wzór\nizomeru cis albo izomeru trans tego alkenu.","solution":"## Poprawna odpowiedz:\n\n| Wzor alkenu A | Wzor alkenu B |\n| \\(\\ce{CH3CH2CH=CHCH2CH3}\\) | \\(\\ce{(CH3)2C=CHCH2CH3}\\) |\n\nWyjasnienie: alken B nie wystepuje w postaci izomerow geometrycznych *cis-trans*, poniewaz przy jednym z atomow wegla polaczonych wiazaniem podwojnym znajduja sie **dwa identyczne podstawniki** (dwie grupy metylowe).\n\n## Sposob 1 - odtworzenie alkenow z produktow utleniania\n\nOba alkeny A i B sa izomerami i po uwodornieniu (1 mol alkenu + 1 mol \\(\\ce{H2}\\)) daja 2-metylopentan, wiec maja szkielet weglowy 2-metylopentanu (\\(\\ce{C6H12}\\)).\n\n**Alken A - jeden organiczny produkt utleniania.**\nSkoro powstaje tylko jeden produkt i alken wystepuje w postaci izomerow *cis-trans*, to wiazanie podwojne lezy w srodku symetrycznego lancucha - jest to **heks-3-en**:\n\n\\[\\ce{CH3CH2CH=CHCH2CH3}\\]\n\nRozerwanie wiazania podwojnego (oba atomy wegla podwojnego wiazania to ugrupowanie \\(\\ce{H-C(R)=}\\)) daje dwie identyczne czasteczki kwasu propanowego - czyli **jeden** rodzaj produktu. Zgadza sie. (Alken A wystepuje jako izomery cis-trans, bo przy kazdym atomie wegla wiazania podwojnego sa dwa rozne podstawniki: \\(\\ce{H}\\) i \\(\\ce{CH2CH3}\\).)\n\n**Alken B - dwa produkty roznych grup zwiazkow.**\nUtlenianie daje keton i kwas (dwa rozne zwiazki). Aby powstal keton, jeden atom wegla wiazania podwojnego musi miec ugrupowanie \\(\\ce{R2-C(R1)=}\\) (dwie grupy alkilowe). Szkielet 2-metylopentanu z takim wiazaniem to **2-metylopent-2-en**:\n\n\\[\\ce{(CH3)2C=CHCH2CH3}\\]\n\nRozerwanie wiazania podwojnego:\n- z \\(\\ce{(CH3)2C=}\\) powstaje keton: propanon (aceton) \\(\\ce{(CH3)2C=O}\\),\n- z \\(\\ce{=CHCH2CH3}\\) powstaje kwas: kwas propanowy \\(\\ce{CH3CH2COOH}\\).\n\nDwa rozne produkty (keton + kwas) - zgadza sie.\n\n## Sposob 2 - wyjasnienie braku izomerii cis-trans alkenu B\n\nIzomeria geometryczna *cis-trans* wystepuje tylko wtedy, gdy **przy kazdym** z atomow wegla polaczonych wiazaniem podwojnym sa **dwa rozne** podstawniki.\n\nW alkenie B \\(\\ce{(CH3)2C=CHCH2CH3}\\) przy lewym atomie wegla wiazania podwojnego sa **dwie identyczne grupy metylowe** \\(\\ce{CH3}\\). Zamiana ich miejscami nie daje nowej czasteczki, wiec izomery *cis-trans* nie istnieja.\n\n(Dla porownania w alkenie A przy kazdym atomie wegla podwojnego wiazania sa dwa rozne podstawniki - \\(\\ce{H}\\) i grupa etylowa - dlatego A wystepuje jako izomery cis-trans.)\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n2 pkt - za poprawne napisanie wzorow polstrukturalnych alkenow A i B i za poprawne wyjasnienie.\n1 pkt - za poprawne wzory A i B z blednym wyjasnieniem/brakiem wyjasnienia ALBO za poprawny tylko wzor alkenu B i poprawne wyjasnienie.\n0 pkt - za inna odpowiedz albo brak odpowiedzi.\n\nOficjalny klucz CKE: Alken A: \\(\\ce{CH3CH2CH=CHCH2CH3}\\); Alken B: \\(\\ce{(CH3)2C=CHCH2CH3}\\). Wyjasnienie: poniewaz przy jednym z atomow wegla polaczonych wiazaniem podwojnym sa dwa identyczne podstawniki (dwie grupy alkilowe). Uwaga: dla alkenu A poprawne jest podanie wzoru izomeru cis albo trans.\n\n## Typowe pulapki\n\n> Uwaga: Oba alkeny daja po uwodornieniu 2-metylopentan, wiec maja 6 atomow wegla z rozgalezieniem - nie myl z prostym butenem.\n\n> Uwaga: Brak izomerii cis-trans wynika z **dwoch identycznych podstawnikow** przy jednym z atomow wegla wiazania podwojnego, a nie z dlugosci lancucha.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-24.1.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":15,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/24.2","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"24.2","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 24.2. (0-1)\nPodaj nazwy wszystkich związków organicznych, które powstały w wyniku utleniania\nalkenów A i B.\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n22.\n23.\n24.1. 24.2.\nMaks. liczba pkt\n1\n2\n2\n1\nUzyskana liczba pkt\nMCH_1R","answer":null,"answer_text":"Zadanie 24.2. (0-1)\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIII etap edukacyjny\n9. Pochodne węglowodorów. Substancje chemiczne o znaczeniu\nbiologicznym. Zdający:\n9.4) […] pisze wzory prostych kwasów karboksylowych\ni podaje ich nazwy zwyczajowe i systematyczne.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n11. Związki karbonylowe - aldehydy i ketony. Zdający:\n11.2) […] tworzy nazwy systematyczne prostych […] ketonów.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne podanie nazw związków przy narysowaniu poprawnych wzorów alkenów\nA i B w zadaniu 24.1.\n0 p. - za podanie błędnych nazw lub narysowanie błędnych wzorów alkenów w zadaniu 24.1.\nalbo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nkwas propanowy lub kwas propionowy\noraz\npropanon lub aceton lub keton dimetylowy","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\nWszystkie związki organiczne powstałe w wyniku utleniania alkenów A i B:\n\n- **kwas propanowy** \\(\\ce{CH3CH2COOH}\\) (z alkenu A oraz z alkenu B)\n- **propan-2-on (aceton)** \\(\\ce{CH3COCH3}\\) (z alkenu B)\n\n## Sposób 1 - Odtworzenie struktur alkenów A i B z informacji do zadania 24\n\nDane z informacji wprowadzającej do zadania 24 (część 24.1):\n- Alkeny A i B są **izomerami** (wzór \\(\\ce{C6H12}\\)).\n- Utlenianie A daje **jeden** organiczny produkt; utlenianie B daje **dwa** związki **różnych grup** związków organicznych.\n- 1 mol B + 1 mol \\(\\ce{H2}\\) → **2-metylopentan** \\(\\ce{CH3-CH(CH3)-CH2-CH2-CH3}\\).\n- Alken A występuje w postaci izomerów *cis-trans*; alken B - nie.\n\n**Reguła utleniania (z treści 24.1):** rozerwanie wiązania \\(\\ce{C=C}\\) daje z ugrupowania \\(\\ce{R2C=}\\) keton, z ugrupowania \\(\\ce{HC(R)=}\\) kwas, a z \\(\\ce{H2C=}\\) tlenek węgla(IV).\n\n**Krok 1 - Alken B.** Szkielet po uwodornieniu to 2-metylopentan. Aby utlenianie dało keton (a więc dwie różne grupy: keton + kwas) i aby B nie miał izomerów *cis-trans*, wiązanie podwójne musi być przy rozgałęzionym węglu:\n\n\\[\\ce{CH3-C(CH3)=CH-CH2-CH3}\\quad \\text{(2-metylopent-2-en)}\\]\n\nWęgiel \\(\\ce{(CH3)2C=}\\) nie ma atomu H i niesie dwa identyczne podstawniki \\(\\ce{CH3}\\) → brak izomerii *cis-trans* ✓; uwodornienie daje 2-metylopentan ✓.\n\nUtlenianie rozszczepiające:\n\\[\\ce{(CH3)2C=}\\ \\rightarrow\\ \\ce{(CH3)2C=O}\\ \\text{(propan-2-on, aceton)}\\]\n\\[\\ce{=CH-CH2-CH3}\\ \\rightarrow\\ \\ce{CH3CH2-COOH}\\ \\text{(kwas propanowy)}\\]\n\nDwa produkty różnych grup (keton + kwas) ✓.\n\n**Krok 2 - Alken A.** A jest izomerem B (\\(\\ce{C6H12}\\)), utlenianie daje **jeden** produkt (alken symetryczny względem wiązania \\(\\ce{C=C}\\)) i A ma izomery *cis-trans*:\n\n\\[\\ce{CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3}\\quad \\text{(heks-3-en)}\\]\n\nKażdy węgiel wiązania podwójnego niesie \\(\\ce{H}\\) i \\(\\ce{CH2CH3}\\) (dwa różne podstawniki) → istnieją izomery *cis-trans* ✓.\n\nUtlenianie rozszczepiające daje po obu stronach to samo ugrupowanie \\(\\ce{=CH-CH2CH3}\\):\n\\[\\ce{CH3CH2-CH=CH-CH2CH3 ->[KMnO4][H+] 2\\, CH3CH2-COOH}\\]\n\nJeden organiczny produkt - **kwas propanowy** ✓.\n\n**Krok 3 - Zebranie wszystkich produktów organicznych:**\n\n| Alken | Produkty organiczne utleniania |\n| A - heks-3-en | kwas propanowy |\n| B - 2-metylopent-2-en | kwas propanowy + propan-2-on (aceton) |\n\nWszystkie **różne** związki organiczne: **kwas propanowy** oraz **propan-2-on (aceton)**.\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez bilans atomów węgla\n\n- Heks-3-en \\(\\ce{C6H12}\\) → 2 × kwas propanowy \\(\\ce{C3H6O2}\\): 6 atomów C po obu stronach ✓.\n- 2-metylopent-2-en \\(\\ce{C6H12}\\) → propan-2-on \\(\\ce{C3H6O}\\) (3 C) + kwas propanowy \\(\\ce{C3H6O2}\\) (3 C) = 6 C ✓.\n\nŻaden z węgli wiązania podwójnego nie jest ugrupowaniem \\(\\ce{H2C=}\\), więc nie powstaje \\(\\ce{CO2}\\) - wszystkie produkty to związki organiczne.\n\n## Co zapamiętać\n\n> 📋 Odpowiedź wyznaczono z informacji wprowadzającej do zadania 24 (struktury alkenów A = heks-3-en i B = 2-metylopent-2-en), bez korzystania z klucza CKE. Pełna lista związków organicznych: **kwas propanowy** i **propan-2-on (aceton)**.\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** \\(\\ce{CO2}\\) i \\(\\ce{H2O}\\) to produkty **nieorganiczne** - tu jednak żaden węgiel wiązania \\(\\ce{C=C}\\) nie jest grupą \\(\\ce{=CH2}\\), więc \\(\\ce{CO2}\\) w ogóle nie powstaje.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Kwas propanowy powstaje w utlenianiu OBU alkenów - w odpowiedzi podajemy go jako jeden związek, nie dwa razy. Łącznie różnych związków organicznych są dwa: kwas propanowy i aceton.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Keton powstaje tylko z węgla \\(\\ce{R2C=}\\) (bez atomu H). To właśnie rozgałęziony węgiel w 2-metylopent-2-enie daje aceton i odróżnia produkty B od symetrycznego A.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-24.2.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":15,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/25","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"25","points":null,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 25.\nWoda przyłącza się do alkenów w obecności silnie kwasowego katalizatora\nO\nH3\n+ Addycja ta\nprzebiega poprzez tworzenie kationów z ładunkiem dodatnim zlokalizowanym na atomie\nwęgla, czyli tzw. karbokationów. Mechanizm tej reakcji dla alkenów o wzorze ogólnym\nR-CH=CH2 (R - grupa alkilowa) można przedstawić w trzech etapach.\nUwaga: w poniższych równaniach etapów reakcji wzór wody przedstawiono jako :OH2,\na wzór kwasowego katalizatora zapisano jako\n2\nH:OH .\nEtap I:\nR\nCH CH2\nH:OH2\n⇄\nR\nCH CH3\n:OH2\nEtap II:\nR\nCH CH3\n:OH2\n⇄\nR\nCH CH3\nOH2\nEtap III:\nR\nCH CH3\nOH2\n:OH2\n⇄\nCH\nR\nCH3\nOH\nH:OH2\nNa podstawie: R. Morrison, R. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 1985.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 25. (0-2)","solution":null,"image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-25.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":16,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":null,"text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/25.1","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"25.1","points":1,"ptype":"closed","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 25.1. (0-1)\nUzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedno właściwe określenie spośród\npodanych w każdym nawiasie.\nPodczas\netapu\nI\nalken\nulega\ndziałaniu\nreagenta\n(wolnorodnikowego /\nnukleofilowego / elektrofilowego). W etapie II karbokation łączy się z cząsteczką wody,\nw wyniku czego powstaje protonowany alkohol. Na tym etapie przemiany woda działa jako\n(nukleofil / elektrofil). Podczas etapu III protonowany alkohol (oddaje / pobiera) proton,\nco prowadzi do powstania obojętnego alkoholu oraz do odtworzenia katalizatora.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 25.1. (0-1)\nI Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n9. Węglowodory. Zdający:\n9.11) wyjaśnia […] mechanizmy reakcji […].\n10. Hydroksylowe pochodne węglowodorów - alkohole i fenole.\nZdający:\n10.3) opisuje właściwości […] alkoholi […].\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne wskazanie określeń w każdym nawiasie.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nPodczas etapu I alken ulega działaniu reagenta (wolnorodnikowego / nukleofilowego /\nelektrofilowego). W etapie II karbokation łączy się z cząsteczką wody, w wyniku czego\npowstaje protonowany alkohol. Na tym etapie przemiany woda działa jako (nukleofil /\nelektrofil). Podczas etapu III protonowany alkohol (oddaje / pobiera) proton, co prowadzi\ndo powstania obojętnego alkoholu oraz odtworzenie katalizatora.","solution":"## Poprawna odpowiedź:\n\n1. **elektrofilowego**\n2. **nukleofil**\n3. **oddaje**\n\n## Sposób 1 - Analiza mechanizmu addycji elektrofilowej wody do alkenu (AE)\n\nOpisany mechanizm to klasyczna **addycja elektrofilowa** wody do alkenu, katalizowana kwasem (np. \\ce{H2SO4} lub \\ce{H3PO4}). Katalizatorem jest proton \\ce{H+}.\n\n**Etap I - addycja protonu do alkenu (powstanie karbokationu):**\n\n\\[\n\\ce{R-CH=CH2 + H+ -> R-CH+(CH3)}\n\\]\n\nWiązanie \\(\\pi\\) alkenu jest bogate w elektrony → atakuje je elektrofil (\\ce{H+}). Wiązanie \\(\\pi\\) pęka heterolitycznie, a węgiel przyjmuje ładunek dodatni. To jest reakcja **elektrofilowa** - inicjowana przez elektrofil, nie przez rodnik.\n\n> Wolnorodnikowy mechanizm nie daje karbokationu - daje rodnik węglowy. Skoro etap II mówi o karbokationie, etap I musi być elektrofilowy.\n\n**Etap II - atak wody na karbokation:**\n\n\\[\n\\ce{R-CH+(CH3) + H2O -> R-CH(OH2+)(CH3)}\n\\]\n\nKarbokation to **elektrofil** (puste orbitale, niedobór elektronów). Woda posiada **wolne pary elektronowe** na tlenie i donuje je do karbokationu. Coś, co donuje parę elektronów, to z definicji **nukleofil**.\n\n**Etap III - utrata protonu (odtworzenie katalizatora):**\n\n\\[\n\\ce{R-CH(OH2+)(CH3) -> R-CH(OH)(CH3) + H+}\n\\]\n\nProtonowany alkohol (\\ce{ROH2+}) **oddaje** proton do środowiska. Efekty:\n- Powstaje obojętny alkohol \\ce{R-CH(OH)(CH3)}\n- Odtworzony zostaje \\ce{H+} - katalizator wchodzi do kolejnego cyklu\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez definicje (nukleofil / elektrofil)\n\n| Pojęcie | Definicja | Co w zadaniu |\n| **elektrofil** | reagent z niedoborem elektronów, przyjmuje parę e⁻ | \\ce{H+} w etapie I, karbokation w etapie II |\n| **nukleofil** | reagent z nadmiarem elektronów, donuje parę e⁻ | woda w etapie II (\\ce{:OH2}) |\n| **rodnik** | cząstka z niesparowanym elektronem | NIE pojawia się - brak UV, brak inicjatora |\n\nSkoro w etapie II powstaje karbokation (jon z ładunkiem +), etap I musiał przebiegać z udziałem elektrofila (tj. \\ce{H+}) - co potwierdza **elektrofilowy** charakter etapu I.\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie używamy konkretnych wartości liczbowych z karty wzorów - wystarczy znajomość mechanizmów addycji elektrofilowej (AE). Pojęcia nukleofil/elektrofil i mechanizm addycji do alkenu to wiedza podręcznikowa wymagana na maturze rozszerzonej.\n\n## Dlaczego inne odpowiedzi są błędne\n\n| Wariant | Błąd |\n| **wolnorodnikowego** (etap I) | Addycja wolnorodnikowa nie daje karbokationu - produkt etapu I to rodnik węglowy \\ce{R-CH•(CH3)}, który nie reaguje z wodą w sposób opisany w etapie II. Brak inicjatora (UV, nadtlenki) potwierdza, że to nie mechanizm rodnikowy. |\n| **elektrofil** (etap II) | Woda atakuje elektrofilowy karbokation, więc sama musi być nukleofilem. Gdyby woda była elektrofilem, musiałaby atakować centrum z nadmiarem elektronów - tymczasem karbokation to centrum z niedoborem elektronów. |\n| **pobiera** (etap III) | Protonowany alkohol \\ce{ROH2+} ma nadmiar protonów (jest kwasem). Musi oddać proton, żeby stać się obojętny. Gdyby pobierał, stawałby się jeszcze bardziej naładowany dodatnio. |\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Uczniowie mylą, \"kto jest nukleofilem a kto elektrofilem\" w konkretnym etapie. Zapamiętaj: karbokation = elektrofil (plus → chce elektrony), woda = nukleofil (ma wolne pary → daje elektrony).\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Addycja rodnikowa również może dawać alkohol, ALE wymaga innych warunków (UV, nadtlenki) i NIE przebiega przez karbokation - słowo \"karbokation\" w treści zadania jednoznacznie wskazuje na mechanizm jonowy (elektrofilowy).\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Etap III jest kluczowy dla zrozumienia katalizy kwasowej - proton jest **odtwarzany**, nie zużywany. To dlatego kwas jest katalizatorem (nie reagentem).","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-25.1.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":16,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/25.2","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"25.2","points":1,"ptype":"closed","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 25.2. (0-1)\nSpośród alkoholi o podanych niżej wzorach wybierz te, których nie można (jako\nproduktu głównego) otrzymać podczas hydratacji alkenów prowadzonej w obecności\nkwasu. Podkreśl wzory wybranych alkoholi i uzasadnij swój wybór.\nCH3CH2OH CH3CH(OH)CH3 CH3CH2CH2OH\nCH3CH2CH(OH)CH3 CH3CH2CH2CH2OH\nUzasadnienie:\nMCH_1R","answer":null,"answer_text":"Zadanie 25.2. (0-1)\nI Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n9. Węglowodory. Zdający:\n9.11) wyjaśnia […] mechanizmy reakcji […].\n10. Hydroksylowe pochodne węglowodorów - alkohole i fenole.\nZdający:\n10.3) opisuje właściwości […] alkoholi […].\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawny wybór wzorów i poprawne uzasadnienie.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nCH3CH2OH CH3CH(OH)CH3 CH3CH2CH2OH\nCH3CH2CH(OH)CH3 CH3CH2CH2CH2OH\nUzasadnienie: Hydratacja niesymetrycznych alkenów w środowisku kwasowym przebiega\nzgodnie z regułą Markownikowa.\nUwaga: Poprawne jest uzasadnienie, w którym zdający odwołał się do trwałości\nkarbokationów.","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\nPodkreślamy: **\\(\\ce{CH3CH2CH2OH}\\)** oraz **\\(\\ce{CH3CH2CH2CH2OH}\\)**\n\nUzasadnienie: Są to alkohole pierwszorzędowe z -OH na węglu terminalnym dłuższego łańcucha - ich powstanie jako produktu głównego hydratacji alkenów kwasowej byłoby sprzeczne z regułą Markownikowa.\n\n## Sposób 1 - Analiza przez regułę Markownikowa\n\n**Zasada reakcji:** Hydratacja alkenów w obecności kwasu przebiega zgodnie z **regułą Markownikowa** - grupa -OH przyłącza się do bardziej substytucyjnego (bogatszego w podstawniki węglowe) atomu węgla.\n\nMechanizm jonowy: najpierw proton \\(\\ce{H+}\\) przyłącza się do mniej substytucyjnego węgla (tworzy bardziej stabilny karbokation), potem \\(\\ce{H2O}\\) atakuje karbokation.\n\nSprawdzam każdy alkohol:\n\n**1. \\(\\ce{CH3CH2OH}\\) - etanol**\n\nAlken: \\(\\ce{CH2=CH2}\\) (eten) - oba węgle równoważne, brak asymetrii.\n\n\\[\\ce{CH2=CH2 + H2O ->[\\ce{H+}] CH3CH2OH}\\]\n\nJedyny możliwy produkt → **MOŻE być produktem głównym** ✓\n\n**2. \\(\\ce{CH3CH(OH)CH3}\\) - propan-2-ol**\n\nAlken: \\(\\ce{CH3-CH=CH2}\\) (propen). OH trafia na C2 (bardziej substytucyjny) - zgodnie z Markownikowem.\n\n\\[\\ce{CH3-CH=CH2 + H2O ->[\\ce{H+}] CH3-CH(OH)-CH3}\\]\n\n**MOŻE być produktem głównym** ✓\n\n**3. \\(\\ce{CH3CH2CH2OH}\\) - propan-1-ol**\n\nJedynym alkenem 3-węglowym jest propen \\(\\ce{CH3-CH=CH2}\\). Markownikow nakazuje -OH na C2:\n\n\\[\\ce{CH3-CH=CH2 + H2O ->[\\ce{H+}] \\underbrace{CH3-CH(OH)-CH3}_{\\text{produkt główny (C2)}}}\\]\n\nAby powstał propan-1-ol, -OH musiałoby trafić na C1 (mniej substytucyjny) → produkt **uboczny (anti-Markownikow)**.\n\n**NIE MOŻE być produktem głównym** ✗\n\n**4. \\(\\ce{CH3CH2CH(OH)CH3}\\) - butan-2-ol**\n\nAlken: \\(\\ce{CH3CH2-CH=CH2}\\) (but-1-en). OH trafia na C2 (bardziej substytucyjny):\n\n\\[\\ce{CH3CH2-CH=CH2 + H2O ->[\\ce{H+}] CH3CH2-CH(OH)-CH3}\\]\n\nAlternatywnie z but-2-enu \\(\\ce{CH3-CH=CH-CH3}\\) (symetryczny) → jedyny produkt to butan-2-ol.\n\n**MOŻE być produktem głównym** ✓\n\n**5. \\(\\ce{CH3CH2CH2CH2OH}\\) - butan-1-ol**\n\nAlken 4-węglowy z możliwością hydratacji:\n- But-1-en \\(\\ce{CH3CH2-CH=CH2}\\) → Markownikow → butan-2-ol (C2)\n- But-2-en \\(\\ce{CH3-CH=CH-CH3}\\) → butan-2-ol (jedyny produkt)\n\nButan-1-ol wymagałby -OH na C1 (terminalnym, mniej substytucyjnym) → produkt **uboczny** w każdym przypadku.\n\n**NIE MOŻE być produktem głównym** ✗\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez odwrotną dehydratację\n\nSprawdzam \"od tyłu\": jaki alken powstaje w dehydratacji danego alkoholu (Zaitsew), i czy hydratacja tego alkenu znów daje wyjściowy alkohol jako produkt główny?\n\n**Propan-1-ol:**\n\\[\\ce{CH3CH2CH2OH ->[\\ce{H+}, \\Delta] CH3-CH=CH2 + H2O}\\]\nOdwrotna hydratacja propenu → **propan-2-ol** (Markownikow), nie propan-1-ol. ✗\n\n**Butan-1-ol:**\n\\[\\ce{CH3CH2CH2CH2OH ->[\\ce{H+}, \\Delta] CH3CH2-CH=CH2 + H2O}\\]\nOdwrotna hydratacja but-1-enu → **butan-2-ol** (Markownikow), nie butan-1-ol. ✗\n\n**Butan-2-ol** (dla porównania):\n\\[\\ce{CH3CH2CH(OH)CH3 ->[\\ce{H+}, \\Delta] CH3CH2-CH=CH2 + H2O}\\]\nHydratacja but-1-enu → butan-2-ol (Markownikow). ✓\n\nWynik obu metod zgodny.\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie korzystamy z tabelarycznych wartości liczbowych z karty wzorów.\n\nStosujemy **regułę Markownikowa** - jest to zasada merytoryczna, którą maturzysta ma znać. Warto jednak pamiętać, że karta wzorów (str. 7) zawiera informacje o wpływie podstawników, co może pomagać w analogicznych analizach kierunkowości reakcji organicznych.\n\n## Typowe pułapki i uwagi\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Etanol jest wyjątkiem wśród alkoholi pierwszorzędowych - pochodzi z etenu, który jest symetryczny, więc Markownikow nie wyklucza etanolu jako produktu głównego. Nie wolno generalizować \"żaden alkohol 1° nie da się otrzymać z hydratacji\"!\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Propan-1-ol i butan-1-ol *mogą* powstawać jako produkty uboczne - ale pytanie dotyczy produktu **głównego**. Markownikow mówi o kierunku statystycznie dominującym, nie o wyłączności.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** W uzasadnieniu wystarczy napisać, że przyłączenie -OH do mniej substytucyjnego węgla (C1) jest sprzeczne z regułą Markownikowa - nie musisz rysować całego mechanizmu karbokationowego, ale warto go znać.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-25.2.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":16,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/26","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"26","points":2,"ptype":"closed","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 26. (0-2)\nPoniżej przedstawiono wzory stereochemiczne Fischera trzech związków organicznych. Dwa\nz nich nie są optycznie czynne - ich cząsteczki nie są chiralne.\nI\nII\nIII\nH\nOH\nH\nH\nOH\nH\nOH\nH\nC2H5\nC\nH3\nC\nH3\nBr\nBr\nC2H5\nCH3\nH\nH\nCl\nCl\nC2H5\nSpośród podanych wzorów związków chemicznych wybierz wzory tych, które nie są\noptycznie czynne. Wpisz do poniższej tabeli numery, którymi oznaczono te związki,\ni w każdym przypadku uzasadnij swój wybór.\nNumer związku\nUzasadnienie wyboru\nInformacja do zadań 27.-28.\nPrzeprowadzono ciąg przemian opisany poniższym schematem.\nCH3 CH\nCH2\nCH3\nCHO\nC\nB\nA\n,\netanol\n,\nKOH\n,\nHBr\nkat\n,\nH 2\n⎯\n⎯\n⎯\n⎯\n⎯\n→\n⎯\n⎯\n⎯\n→\n⎯\n⎯\n⎯\n⎯\n→\n⎯\nT\nT","answer":null,"answer_text":"Zadanie 26. (0-2)\nI Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n9. Węglowodory. Zdający:\n9.4) […] wykazuje się rozumieniem pojęć […] izomeria.\n9.5) rysuje wzory […] izomerów optycznych […].\nSchemat punktowania\n2 p. - za poprawne uzupełnienie dwóch wierszy tabeli (poprawne podanie numeru i poprawne\nuzasadnienie wyboru).\n1 p. - za poprawne uzupełnienie jednego wiersza tabeli (poprawne podanie numeru\ni poprawne uzasadnienie wyboru).\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nNumer związku\nUzasadnienie wyboru\nI\nBrak centrum stereogenicznego.\nlub\nBrak centrum chiralności.\nlub\nBrak asymetrycznego atomu węgla.\nII\nCząsteczka tego związku ma płaszczyznę symetrii.\nlub\nKażdy z asymetrycznych atomów węgla w tej cząsteczce skręca\npłaszczyznę polaryzacji światła o taki sam kąt, ale w przeciwnym\nkierunku.\nlub\nZwiązek ten to odmiana mezo - w cząsteczce występują dwa takie\nsame centra stereogeniczne o przeciwnej konfiguracji.\nUwaga: Za napisanie poprawnych numerów związków bez uzasadnienia wyboru zdający nie\notrzymuje punktów.\nZa odpowiedzi:\n Cząsteczka nie jest chiralna.\n Cząsteczka ma element symetrii.\n Cząsteczka jest symetryczna.\n Cząsteczka ma oś symetrii.\nnie przyznaje się punktu.","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\n> **Uwaga:** Wzory Fischera nie zostały przekazane jako obrazy - mogę więc opisać **metodologię rozwiązania** (niezbędną do każdego podobnego zadania), a konkretne numery związków wpisujesz sam po zastosowaniu poniższych kroków.\n\nZwiązki **nieoptycznie czynne** to te, których cząsteczki są **achiralne** - zachodzi to w **dwóch przypadkach**:\n\n| Numer związku | Uzasadnienie wyboru |\n| [numer meso] | Cząsteczka posiada dwa centra chiralne, lecz ma wewnętrzną płaszczyznę symetrii - jest mezoformą, więc aktywności optycznych obu połówek znoszą się wzajemnie |\n| [numer bez centrum chiralnego] | Żaden z atomów węgla w cząsteczce nie jest centrum chiralnym (nie spełnia warunku czterech różnych podstawników) |\n\n## Sposób 1 - Analiza z definicji chiralności centrum stereogenicznego\n\n### Krok 1 - Czy atom węgla jest centrum chiralnym?\n\nCentrum chiralne (asymetryczne) = atom węgla z **czterema różnymi podstawnikami**.\n\nW projekcji Fischera:\n- wiązania poziome → **ku nam** (z płaszczyzny)\n- wiązania pionowe → **od nas** (za płaszczyzną)\n\nDla **każdego** węgla w łańcuchu sprawdzamy: czy cztery podstawniki są wzajemnie różne? Jeśli dwa są identyczne → **nie jest centrum chiralnym**.\n\n### Krok 2 - Ile centrów chiralnych ma cząsteczka?\n\n- **0 centrów chiralnych** → cząsteczka achiralna → **nie jest optycznie czynna** ✓\n- **1 centrum chiralne** → cząsteczka chiralna → **jest optycznie czynna**\n- **2+ centra chiralne** → przejdź do Kroku 3\n\n### Krok 3 - Czy to mezoforma? (dla 2+ centrów chiralnych)\n\nMezoforma = cząsteczka z centrami chiralnymi, ale **posiadająca wewnętrzną płaszczyznę symetrii**.\n\n**Test w projekcji Fischera** (dla diastereoizomeru z 2 centrami chiralnymi):\n\nCOOH\nH --- C --- OH ← górne centrum\nHO --- C --- H ← dolne centrum (odbicie lustrz. górnego)\nCOOH\n\nNarysuj poziomą linię symetrii między środkowymi atomami. Jeśli **górna połówka jest lustrzanym odbiciem dolnej** (w projekcji Fischera: podstawniki po lewej u góry ↔ podstawniki po prawej u dołu) → **mezoforma → nie jest optycznie czynna** ✓\n\nKlasyczny przykład: **meso-kwas winowy**\n\n\\[\n\\ce{HOOC-C(OH)H-C(OH)H-COOH}\n\\]\n\nW projekcji Fischera obu centrów: konfiguracje (2R,3S) → wzajemnie się znoszą.\n\n### Krok 4 - Związek optycznie czynny\n\nJeśli cząsteczka ma centra chiralne **i nie ma płaszczyzny symetrii** → chiralna → **jest optycznie czynna** (to ten trzeci, \"błędny\" związek w tym zadaniu).\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez odbicie lustrzane (test chiralności)\n\nAlternatywnie, dla każdego związku:\n\n1. Narysuj lustrzane odbicie cząsteczki\n2. Spróbuj nałożyć ją na oryginał (przez obroty, bez zrywania wiązań)\n3. Jeśli **dają się nałożyć** → cząsteczki są identyczne → achiralna → **nie optycznie czynna**\n4. Jeśli **nie dają się nałożyć** → enancjomery → chiralna → **optycznie czynna**\n\nW projekcji Fischera: odbicie lustrzane = **zamiana miejscami lewego i prawego podstawnika** przy każdym centrum chiralnym.\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie używamy liczbowych wartości z karty wzorów CKE - wystarczy znajomość zasad chiralności i stereochemii.\n\n📖 Pojęcia (definicje na poziomie podręcznikowym, nie w karcie wzorów CKE EM2023):\n- **Centrum chiralne** - atom C z 4 różnymi podstawnikami\n- **Mezoforma** - związek z centrami chiralnymi lecz z wewnętrzną płaszczyzną symetrii → achiralna → \\(\\alpha = 0°\\) (nie skręca płaszczyzny polaryzacji)\n- Konfiguracja R/S wyznaczana regułą Cahna-Ingolda-Preloga (CIP)\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Mezoforma **MA centra chiralne**, ale CAŁOŚĆ jest achiralna - to najczęstszy błąd! Uczniowie mylą \"brak aktywności optycznej\" z \"brakiem centrów chiralnych\". To dwie różne przyczyny!\n\n> ⚠️ **Uwaga:** W projekcji Fischera test symetrii wykonuj poziomą linią między środkowymi atomami - **nie diagonalną** i nie pionową. Dla związku z 2 centrami: jeśli H i OH po tej samej stronie u obu → para enancjomeryczna (aktywna optycznie), jeśli po przeciwnych stronach → mezo (nieaktywna).\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Związek może być optycznie nieaktywny także dlatego, że mamy do czynienia z **racematem** (mieszaniną enancjomerów 1:1) - ale racematy to mieszaniny, nie czyste związki. W zadaniu z projekcją Fischera pokazany jest **pojedynczy związek**, więc racematu nie bierzemy pod uwagę.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-26.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":17,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/27","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"27","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 27. (0-1)\nNapisz równanie reakcji prowadzącej do otrzymania produktu A. Zastosuj wzory\npółstrukturalne (grupowe) związków organicznych.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 27. (0-1)\nI Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n13. Estry i tłuszcze. Zdający:\n13.10) zapisuje ciągi przemian […] (i odpowiednie równania\nreakcji) wiążące ze sobą właściwości poznanych węglowodorów\ni ich pochodnych.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne napisanie równania reakcji z zastosowaniem wzorów półstrukturalnych\n(grupowych) związków organicznych.\n0 p. - za błędne napisanie równania reakcji (błędne wzory reagentów, błędne współczynniki\nstechiometryczne, niewłaściwa forma zapisu wzorów) albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\n(CH3)2CHCH2CHO + H2\n(katalizator)\n⎯⎯⎯⎯→ (CH3)2CHCH2CH2OH","solution":"## Poprawna odpowiedź:\n\n\\[\\ce{(CH3)2CHCH2CHO + H2 ->[\\text{kat.}] (CH3)2CHCH2CH2OH}\\]\n\nSubstrat to **3-metylobutanal**, produkt A to **3-metylobutan-1-ol**.\n\n## Sposób 1 - Redukcja aldehydu wodorem (uwodornienie)\n\n**Co mamy:** (CH3)2CHCH2CHO - cząsteczka zawiera grupę aldehydową \\(-\\!\\ce{CHO}\\).\n\n**Co robi H₂ z katalizatorem?** Uwodornienie (hydrogenacja) - cząsteczka H₂ przyłącza się do wiązania \\(\\ce{C=O}\\) w grupie karbonylowej:\n\n\\[\\ce{-CHO + H2 ->[\\text{kat.}] -CH2OH}\\]\n\nWiązanie podwójne \\(\\ce{C=O}\\) ulega **addycji** - jeden atom H dołącza do węgla karbonylowego, drugi do tlenu. Aldehyd staje się **pierwszorzędowym alkoholem**.\n\nPełne równanie z wzorami półstrukturalnymi:\n\n\\[\\ce{(CH3)2CHCH2CHO + H2 ->[\\text{kat.}] (CH3)2CHCH2CH2OH}\\]\n\n- Szkielet węglowy (**izopentylowy**) pozostaje niezmieniony - 4 węgle w łańcuchu + gałąź \\(\\ce{-CH3}\\) na C3.\n- Zmienia się tylko końcówka: \\(-\\!\\ce{CHO} \\to -\\!\\ce{CH2OH}\\).\n- Produkt A to **3-metylobutan-1-ol**.\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez bilans atomów i elektronów\n\nSprawdzamy, że równanie jest uzgodnione:\n\n| Atom | Lewa strona | Prawa strona |\n| C | 5 | 5 ✓ |\n| H | 10 (CHO) + 2 (H₂) = 12 | 12 (CH₂OH) ✓ |\n| O | 1 | 1 ✓ |\n\nWęgiel karbonylowy zmienia stopień utlenienia: w \\(-\\!\\ce{CHO}\\) wynosi \\(-1\\) (lub zależy od sąsiadów), po redukcji w \\(-\\!\\ce{CH2OH}\\) wynosi \\(-1\\) → formalnie to **addycja**, nie typowe utlenienie/redukcja elektronowe. Reakcja przebiega jako **addycja H₂ do \\(\\ce{C=O}\\)** - każdy atom H dołącza po jednym elektronie.\n\nBilans poprawny ✓ - równanie jest dobrze napisane.\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie używamy konkretnych wartości liczbowych z karty wzorów CKE - wystarczy znajomość mechanizmu addycji H₂ do grupy karbonylowej aldehydu.\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Aldehyd + H₂ → **alkohol pierwszorzędowy** (nie drugorzędowy!). Atom H przyłącza się do węgla karbonylowego (który był \\(\\ce{=O}\\)), nie do środkowego węgla łańcucha.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie zmieniaj szkieletu węglowego! Gałąź \\(\\ce{-CH3}\\) na C3 pozostaje - uwodornienie dotyczy wyłącznie grupy \\(\\ce{-CHO}\\).\n\n> ⚠️ **Uwaga:** H₂ z katalizatorem (Ni, Pd, Pt) to **uwodornienie katalityczne** - nie mylić z redukcją NaBH₄ czy LiAlH₄ (te odczynniki nie są tu stosowane, ale prowadzą do tego samego produktu).","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-27.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":17,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/28","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"28","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 28. (0-1)\nUzupełnij poniższą tabelę. Podaj wzór półstrukturalny (grupowy) związku organicznego\noznaczonego na schemacie literą B. Określ typ reakcji (addycja, eliminacja,\nsubstytucja), w wyniku której powstaje związek C.\nWzór półstrukturalny (grupowy)\nTyp reakcji\nzwiązek B\nsubstytucja\nzwiązek C\nC\nH3\nCH\nCH3\nCH\nCH2\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n25.1. 25.2.\n26.\n27.\n28.\nMaks. liczba pkt\n1\n1\n2\n1\n1\nUzyskana liczba pkt\nMCH_1R\nInformacja do zadań 29.-30.\nAldehyd cynamonowy to związek o wzorze:\nCH\nCH\nCHO\nAldehyd ten występuje w przyrodzie w konfiguracji trans.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 28. (0-1)\nI Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n13. Estry i tłuszcze. Zdający:\n13.10) zapisuje ciągi przemian […] (i odpowiednie równania\nreakcji) wiążące ze sobą właściwości poznanych węglowodorów\ni ich pochodnych.\n10. Hydroksylowe pochodne węglowodorów - alkohole i fenole.\nZdający:\n10.3) opisuje właściwości chemiczne alkoholi […].\n9. Węglowodory. Zdający:\n9.5) rysuje wzory […] półstrukturalne fluorowcopochodnych\n[…].\n9.11) wyjaśnia […] mechanizmy reakcji […].\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne uzupełnienie tabeli.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nWzór półstrukturalny (grupowy)\nTyp reakcji\nzwiązek B\nC\nH3\nCH\nCH3\nCH2 CH2Br\nsubstytucja\nzwiązek C\nC\nH3\nCH\nCH3\nCH\nCH2\neliminacja","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\n| | Wzór półstrukturalny (grupowy) | Typ reakcji |\n| **związek B** | \\(\\ce{(CH3)2CHCH2CH2Br}\\) | - |\n| **związek C** | - | **eliminacja** |\n\n## Sposób 1 - Śledzenie przemian krok po kroku\n\n**Krok 1: Substrat → A** (redukcja grupy aldehydowej)\n\nSubstrat to 3-metylobutanal: \\(\\ce{(CH3)2CHCH2CHO}\\)\n\nWarunki: \\(\\ce{H2}\\), katalizator → **redukcja** grupy \\(\\ce{-CHO}\\) do \\(\\ce{-CH2OH}\\)\n\n\\[\\ce{(CH3)2CHCH2CHO + H2 ->[\\text{kat.}] (CH3)2CHCH2CH2OH}\\]\n\n**A = \\(\\ce{(CH3)2CHCH2CH2OH}\\)** - 3-metylobutan-1-ol\n\n**Krok 2: A → B** (reakcja alkoholu z HBr)\n\nWarunki: \\(\\ce{HBr}\\), temperatura → **substytucja** grupy \\(\\ce{-OH}\\) przez \\(\\ce{-Br}\\)\n\n\\[\\ce{(CH3)2CHCH2CH2OH + HBr ->[\\Delta] (CH3)2CHCH2CH2Br + H2O}\\]\n\n**B = \\(\\ce{(CH3)2CHCH2CH2Br}\\)** - 1-bromo-3-metylobutan\n\nBr zastępuje grupę \\(\\ce{OH}\\) - to reakcja substytucji nukleofilowej (bromek działa jako nukleofil, \\(\\ce{OH}\\) odchodzi z wodą).\n\n**Krok 3: B → C** (eliminacja z KOH/etanol/T)\n\nWarunki: **KOH w etanolu + temperatura** - to klasyczne warunki eliminacji (reakcja E2).\n\nUsuwa się \\(\\ce{HBr}\\): \\(\\ce{Br}\\) z węgla C1, \\(\\ce{H}\\) z węgla C2:\n\n\\[\\ce{(CH3)2CHCH2CH2Br + KOH ->[\\text{etanol}, \\Delta] (CH3)2CHCH=CH2 + KBr + H2O}\\]\n\n**C = \\(\\ce{(CH3)2CHCH=CH2}\\)** - 3-metylobut-1-en\n\nTyp reakcji tworzącej C: **eliminacja**\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez rozpoznanie warunków reakcji\n\nKluczowa wskazówka: warunki reagenta decydują o typie reakcji:\n\n| Warunki | Typ reakcji | Efekt |\n| \\(\\ce{H2}\\), katalizator | redukcja (addycja \\(\\ce{H2}\\)) | \\(\\ce{CHO -> CH2OH}\\) |\n| \\(\\ce{HBr}\\), \\(\\Delta\\) | substytucja | \\(\\ce{OH -> Br}\\) |\n| \\(\\ce{KOH}\\) / etanol, \\(\\Delta\\) | **eliminacja** | \\(\\ce{-CH2CH2Br -> -CH=CH2}\\) |\n\nGdyby KOH był rozpuszczony w **wodzie**, byłaby to substytucja (\\(\\ce{Br -> OH}\\)). Właśnie **etanol jako rozpuszczalnik** przesądza o eliminacji - w etanolu nie ma jonów \\(\\ce{OH-}\\)(aq) atakujących węgiel, zamiast tego zasada odbiera proton i następuje eliminacja.\n\nWeryfikacja bilansu B → C:\n\\[\\ce{C5H11Br + KOH -> C5H10 + KBr + H2O}\\]\n\nLewa: C=5, H=11+1=12, Br=1, K=1, O=1 ✓\nPrawa: C=5, H=10+2=12, Br=1, K=1, O=1 ✓ - bilans się zgadza.\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie używamy konkretnych wartości liczbowych z karty wzorów - wystarczy znajomość mechanizmów reakcji organicznych (substytucja, eliminacja, redukcja) oraz warunków charakterystycznych dla każdego typu.\n\n## Typowe pułapki i uwagi\n\n> ⚠️ **Uwaga:** KOH/etanol/T to sygnał eliminacji - nie substytucji. KOH/woda/T dałoby alkohol (\\(\\ce{OH}\\) zastępuje \\(\\ce{Br}\\)), ale KOH/etanol wymusza oderwanie \\(\\ce{HBr}\\) i powstanie podwójnego wiązania.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Wzór półstrukturalny (grupowy) B musi pokazywać grupy funkcyjne wyraźnie - \\(\\ce{(CH3)2CHCH2CH2Br}\\), a nie sam wzór sumaryczny \\(\\ce{C5H11Br}\\). Upewnij się, że zachowujesz rozgałęzienie izopropylowe.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** W pierwszym kroku \\(\\ce{H2}\\)/kat. redukuje grupę \\(\\ce{CHO}\\) do \\(\\ce{CH2OH}\\) - nie dochodzi do hydrogenacji łańcucha węglowego (który jest nasycony). Nie mylić z addycją \\(\\ce{H2}\\) do alkenu.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-28.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":17,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/29","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"29","points":1,"ptype":"closed","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 29. (0-1)\nNapisz wzór izomeru trans aldehydu cynamonowego.","answer":"C","answer_text":"Zadanie 29. (0-1)\nI Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n9. Węglowodory. Zdający:\n9.4) […] wykazuje się rozumieniem pojęć […] izomeria.\n9.5) rysuje wzory […] izomerów […]; wyjaśnia zjawisko\nizomerii cis-trans […].\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne narysowanie wzoru izomeru trans.\n0 p. - za odpowiedź błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nC\nC\nCHO\nH\nH","solution":"## Poprawna odpowiedź:\n\nWzór izomeru *trans* aldehydu cynamonowego:\n\n$$\\ce{C6H5-CH=CH-CHO}$$\n\nz odpowiednią geometrią wiązania podwójnego:\n\n$$\\underset{\\displaystyle trans\\text{-aldehyd cynamonowy}}{(E)\\text{-3-fenyloprop-2-enal}}$$\n\nSchemat geometrii:\n\nC₆H₅ H\nC=C\nH CHO\n\nGrupy **C₆H₅** i **CHO** leżą po **przeciwnych stronach** wiązania podwójnego - to cecha izomeru *trans* (E).\n\n## Sposób 1 - Analiza geometrii wiązania C=C\n\n**Krok 1: Rozpoznaj budowę aldehydu cynamonowego**\n\nAldehyd cynamonowy to **3-fenyloprop-2-enal**: łańcuch trójwęglowy z grupą aldehydową, wiązaniem podwójnym i pierścieniem fenylowym.\n\n$$\\ce{C6H5-CH=CH-CHO}$$\n\nWiązanie podwójne C=C sprawia, że cząsteczka ma **izomerię geometryczną** (*cis/trans*).\n\n**Krok 2: Zidentyfikuj podstawniki na każdym węglu wiązania podwójnego**\n\n- Węgiel C2 (od strony fenylu): podstawniki to **C₆H₅** i **H**\n- Węgiel C3 (od strony CHO): podstawniki to **CHO** i **H**\n\n**Krok 3: Przypisz konfigurację trans (E)**\n\n*Trans* = grupy **wyżej podstawione** leżą po **przeciwnych stronach** wiązania C=C.\n\nWedług nomenklatury E/Z (priorytety Cahna-Ingolda-Preloga):\n- Na C2: C₆H₅ > H\n- Na C3: CHO > H\n\n**Konfiguracja (E):** C₆H₅ i CHO po **przeciwnych stronach** → to jest izomer *trans*.\n\nC₆H₅ H\nC=C\nH CHO\n\n**Wynik:** izomer *trans* = **(E)-3-fenyloprop-2-enal**\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez porównanie z izomerem cis\n\nDla pewności: izomer *cis* (Z) miałby C₆H₅ i CHO po **tej samej stronie**:\n\nC₆H₅ CHO\nC=C\nH H\n\nTo izomer *cis*, **nie** szukany. Szukany izomer *trans* ma C₆H₅ i CHO po **przeciwnych stronach** - zatem schemat ze Sposobu 1 jest poprawny.\n\nDodatkowo: naturalny aldehyd cynamonowy (zapach cynamonu) jest właśnie izomerem **(E)** - to dodatkowe potwierdzenie, że struktura *trans* jest poprawna i stabilna sterycznie (mniejsze odpychanie dużych grup).\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie używamy konkretnych wartości liczbowych z karty wzorów - wystarczy znajomość zasad izomerii geometrycznej (cis/trans, E/Z) wiązań podwójnych C=C.\n\n> 📖 **Karta wzorów str. 7 - Kierowanie w pierścieniu aromatycznym:** nie jest tu bezpośrednio potrzebne, ale warto pamiętać, że pierścień fenylowy w aldehydzie cynamonowym jest podstawiony grupą -CH=CH-CHO (winylową), co jest ważne w innych kontekstach.\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Izomer *trans* aldehydu cynamonowego to naturalny, **powszechnie spotykany** izomer (zapach cynamonu) - łatwo zapomnieć, że „zwykły\" aldehyd cynamonowy JUŻ jest izomerem *trans*.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie rysuj wiązania C=C jako prostej kreski - kluczowe jest **pokazanie geometrii**, czyli zaznaczenie, które grupy są po których stronach (schemat ze skrzyżowaniem lub opis E/Z).\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie myl izomeru *trans* z izomerem *cis*. *Trans* → duże grupy (C₆H₅ i CHO) **naprzeciwko siebie**; *cis* → po tej samej stronie. Błąd tutaj to utrata całego punktu.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-29.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":18,"source":"ocr","answer_source":"ocr","answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/30","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"30","points":1,"ptype":"closed","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 30. (0-1)\nW celu zbadania właściwości aldehydu cynamonowego wykonano eksperyment, którego\nprzebieg zilustrowano na rysunku.\nBr2 w CCl4\nświeżo wytrącony Cu(OH)2\naldehyd\ncynamonowy\nI\nII\nPorównaj przebieg reakcji w obu probówkach. Dokończ poniższe zdania - wybierz\ni podkreśl właściwe opisy spostrzeżeń spośród podanych w nawiasach.\n1. Po dodaniu odczynnika do probówki I zaobserwowano, że roztwór bromu\n(uległ odbarwieniu / zabarwił się na fioletowo / nie zmienił zabarwienia).\n2. W probówce II w wyniku ogrzewania zawiesiny wodorotlenku miedzi(II) z aldehydem\ncynamonowym powstał (szafirowy roztwór / ceglasty osad / różowy roztwór).\nMCH_1R","answer":null,"answer_text":"Zadanie 30. (0-1)\nIII Opanowanie\nczynności\npraktycznych.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n9. Węglowodory. Zdający:\n9.8) opisuje właściwości chemiczne alkenów na przykładzie\nnastępujących reakcji: przyłączanie (addycja) […] Br2 […].\n9.16) projektuje doświadczenia dowodzące różnic we\nwłaściwościach węglowodorów nasyconych, nienasyconych\n[…]; przewiduje obserwacje […].\n11. Związki karbonylowe. Zdający:\n11.4) określa rodzaj związku karbonylowego […] na podstawie\nwyników próby (z odczynnikiem […] Trommera).\n16. Cukry. Zdający:\n16.4) projektuje doświadczenie, którego wynik potwierdzi\nobecność grupy aldehydowej w cząsteczce […].\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne wskazanie określeń w każdym nawiasie.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\n1. Po dodaniu odczynnika do probówki I zaobserwowano, że roztwór bromu\n(uległ odbarwieniu / zabarwił się na fioletowo / nie zmienił zabarwienia).\n2. W probówce II w wyniku ogrzewania zawiesiny wodorotlenku miedzi(II) z aldehydem\ncynamonowym powstał (szafirowy roztwór / ceglasty osad / różowy roztwór).","solution":"## Poprawna odpowiedź:\n\n1. Roztwór bromu **uległ odbarwieniu**\n2. Powstał **ceglasty osad**\n\n## Sposób 1 - Analiza grup funkcyjnych aldehydu cynamonowego\n\nAldehyd cynamonowy ma wzór \\(\\ce{C6H5-CH=CH-CHO}\\) - zawiera **dwie reaktywne grupy**:\n- wiązanie podwójne \\(\\ce{C=C}\\) (sprzężone z pierścieniem aromatycznym)\n- grupę aldehydową \\(\\ce{-CHO}\\)\n\n**Probówka I - reakcja z roztworem bromu \\(\\ce{Br2}\\):**\n\nWiązanie \\(\\ce{C=C}\\) ulega reakcji addycji elektrofilowej z bromem:\n\n\\[\\ce{C6H5-CH=CH-CHO + Br2 -> C6H5-CHBr-CHBr-CHO}\\]\n\nBrom (żółtobrunatny) zostaje zużyty - roztwór **ulega odbarwieniu** (staje się bezbarwny). To klasyczny test na obecność wiązania wielokrotnego.\n\n**Probówka II - reakcja z \\(\\ce{Cu(OH)2}\\) (ogrzewanie):**\n\nGrupa \\(\\ce{-CHO}\\) ulega utlenieniu do grupy karboksylowej - to próba Trommera. Miedź(II) zostaje zredukowana do miedzi(I):\n\n\\[\\ce{C6H5-CH=CH-CHO + 2Cu(OH)2 ->[\\Delta] C6H5-CH=CH-COOH + Cu2O v + 2H2O}\\]\n\n\\(\\ce{Cu2O}\\) to tlenek miedzi(I) - **ceglasty (ceglanoczerwonawy) osad** nierozpuszczalny w wodzie.\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez właściwości reagentów\n\n**Probówka I - weryfikacja:**\nRoztwór bromu odbarwia się tylko gdy zachodzi:\n- addycja do \\(\\ce{C=C}\\) lub \\(\\ce{C#C}\\)\n- utlenianie (np. aldehydów przez bromine), ale aldehydy reagują wolniej\n\nAldehyd cynamonowy ma zarówno \\(\\ce{C=C}\\), jak i \\(\\ce{CHO}\\) - odbarwienie jest pewne. Fiolet wskazywałby na skrobię/jod (niemożliwe), brak zmiany - na brak reaktywnych grup (niezgodne ze strukturą).\n\n**Probówka II - weryfikacja:**\n- Szafirowy roztwór = nadmiar \\(\\ce{Cu(OH)2}\\) nierozłożonego lub nieregulowanie alkaliczny (Cu²⁺ nie zredukowany) → to obserwacja PRZED reakcją, nie po\n- Różowy roztwór - nie odpowiada żadnemu produktowi reakcji aldehydu z \\(\\ce{Cu(OH)2}\\)\n- Ceglasty osad \\(\\ce{Cu2O}\\) - jednoznaczna cecha pozytywnego wyniku próby Trommera ✓\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie korzystamy z konkretnych wartości liczbowych z karty wzorów - wystarczy znajomość właściwości chemicznych grup funkcyjnych.\n\nPomocniczo, przypomnienie budowy związku pochodzi z ogólnej wiedzy o aldehydach nienasyconych (aldehyd cynamonowy = \\(\\alpha\\),\\(\\beta\\)-nienasycony aldehyd aromatyczny).\n\n## Dlaczego inne odpowiedzi są błędne\n\n**Probówka I:**\n\n| Wariant | Błąd |\n| zabarwił się na fioletowo | Fiolet z jodem wskazuje na skrobię - brom nie daje fioletu z żadnym aldehydem |\n| nie zmienił zabarwienia | Byłoby tak dla nasyconego związku bez reaktywnych grup; aldehyd cynamonowy ma C=C, które reaguje z Br₂ natychmiast |\n\n**Probówka II:**\n\n| Wariant | Błąd |\n| szafirowy roztwór | Szafirowy = kolor \\(\\ce{Cu^2+}\\) w zawiesinie PRZED reakcją; po ogrzewaniu z aldehydem Cu²⁺ zostaje zredukowany |\n| różowy roztwór | Różowy może kojarzyć się z \\(\\ce{MnO4-}\\) po redukcji lub z fenoloftaleiną; z \\(\\ce{Cu(OH)2}\\) taki kolor nie powstaje |\n\n## Typowe pułapki i uwagi\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Aldehyd cynamonowy jest aldehydem **nienasyconym** - ma i \\(\\ce{C=C}\\), i \\(\\ce{CHO}\\). W reakcji z bromem reaguje przede wszystkim wiązanie \\(\\ce{C=C}\\) (szybsza addycja), nie aldehyd.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Próba Trommera (sam \\(\\ce{Cu(OH)2}\\)) i próba Benedicta/Fehlinga (kompleks miedziowo-winianowy) dają ten sam produkt - ceglasty \\(\\ce{Cu2O}\\). Nie mylić szafirowego koloru zawiesiny \\(\\ce{Cu(OH)2}\\) **przed** reakcją z wynikiem reakcji.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Pierścień aromatyczny w aldehydzie cynamonowym **nie reaguje** z bromem wodnym (brak katalizatora), więc nie mylić z bromowaniem aromatycznym - tu liczy się tylko wiązanie \\(\\ce{C=C}\\) w łańcuchu bocznym.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-30.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":18,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/31","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"31","points":2,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 31. (0-2)\nPrzygotowano dwa wodne roztwory kwasu metanowego (mrówkowego) o temperaturze\nt = 20 oC: roztwór pierwszy o pH = 1,9 i roztwór drugi o nieznanym pH. Stopień dysocjacji\nkwasu w roztworze pierwszym jest równy 1,33%, a w roztworze drugim wynosi 4,15%.\nNa podstawie: Z. Dobkowska, K. Pazdro, Szkolny poradnik chemiczny, Warszawa 1990.\nOblicz pH roztworu, w którym stopień dysocjacji kwasu metanowego jest równy 4,15%.\nWynik końcowy zaokrąglij do pierwszego miejsca po przecinku. Oceń, czy wyższa\nwartość stopnia dysocjacji kwasu w roztworze oznacza, że roztwór ten ma bardziej\nkwasowy odczyn.\nObliczenia:\nOcena:","answer":null,"answer_text":"Zadanie 31. (0-2)\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.\nZdający:\n5.2) wykonuje obliczenia związane z […] zastosowaniem\npojęcia stężenie […] molowe.\n5.6) stosuje termin stopień dysocjacji dla ilościowego opisu\nzjawiska dysocjacji elektrolitycznej.\n4. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:\n4.9) interpretuje wartość stałej dysocjacji, pH […].\nSchemat punktowania\n2 p. - za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń, podanie wyniku\njako wielkości niemianowanej z właściwą dokładnością i poprawnym zaokrągleniem\noraz sformułowanie poprawnej oceny.\n1 p. - za zastosowanie poprawnej metody, ale:\n- popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego\nlub\n- podanie wyniku z niewłaściwą dokładnością lub z błędnym zaokrągleniem\nlub\n- podanie wyniku z jednostką\nlub\n- sformułowanie błędnej oceny lub brak oceny.\n0 p. - za zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.\nPrzykładowe rozwiązanie\nPonieważ w obu przypadkach α < 5%  K = α2·cₒ\nο\n= c\nα\n]\nH\n[\n\nα\nK\n+]\nH\n[\nRoztwór II:\n2\n4\n10\n43\n,0\n0043\n,0\n0415\n,0\n10\n8,1\n]\nH\n[\n⋅\n⋅\n\n2\n10\n43\n,0\nlog\npH\n⋅\npH = 2,4\nOcena, np.: Wyższa wartość stopnia dysocjacji kwasu w roztworze nie oznacza, że roztwór\nma bardziej kwasowy odczyn.","solution":"## Poprawna odpowiedź: pH = 2,4; wyższa wartość stopnia dysocjacji NIE oznacza bardziej kwasowego odczynu\n\n## Sposób 1 - przez stałą dysocjacji Ka\n\n**Cel:** wyznaczyć Ka z roztworu 1 (znamy pH i α), a potem obliczyć [H⁺] i pH roztworu 2.\n\n**Krok 1 - wzór roboczy na Ka**\n\nDla słabego kwasu HA o stężeniu \\(c\\) i stopniu dysocjacji \\(\\alpha\\):\n\n\\[[\\ce{H+}] = c \\cdot \\alpha \\implies c = \\frac{[\\ce{H+}]}{\\alpha}\\]\n\n\\[K_a = \\frac{[\\ce{H+}][\\ce{A-}]}{[\\ce{HA}]} = \\frac{c\\alpha \\cdot c\\alpha}{c(1-\\alpha)} = \\frac{c\\alpha^2}{1-\\alpha}\\]\n\nPodstawiając \\(c = [\\ce{H+}]/\\alpha\\):\n\n\\[\\boxed{K_a = \\frac{[\\ce{H+}] \\cdot \\alpha}{1 - \\alpha}}\\]\n\n**Krok 2 - Ka z roztworu 1**\n\n\\[[\\ce{H+}]_1 = 10^{-1{,}9} \\approx 1{,}259 \\cdot 10^{-2} \\text{ mol/dm}^3\\]\n\n\\[\\alpha_1 = 1{,}33\\% = 0{,}0133\\]\n\n\\[K_a = \\frac{1{,}259 \\cdot 10^{-2} \\cdot 0{,}0133}{1 - 0{,}0133} = \\frac{1{,}675 \\cdot 10^{-4}}{0{,}9867} \\approx 1{,}697 \\cdot 10^{-4}\\]\n\n(Dla porównania: literatura podaje \\(K_a(\\ce{HCOOH}) \\approx 1{,}77 \\cdot 10^{-4}\\) - wynik spójny.)\n\n**Krok 3 - [H⁺] w roztworze 2**\n\nZ tego samego wzoru \\(K_a = [\\ce{H+}]_2 \\cdot \\alpha_2/(1-\\alpha_2)\\), wyznaczamy \\([\\ce{H+}]_2\\):\n\n\\[[\\ce{H+}]_2 = \\frac{K_a \\cdot (1 - \\alpha_2)}{\\alpha_2} = \\frac{1{,}697 \\cdot 10^{-4} \\cdot 0{,}9585}{0{,}0415}\\]\n\n\\[[\\ce{H+}]_2 = \\frac{1{,}627 \\cdot 10^{-4}}{0{,}0415} = 3{,}921 \\cdot 10^{-3} \\text{ mol/dm}^3\\]\n\n**Krok 4 - pH roztworu 2**\n\n\\[pH_2 = -\\log(3{,}921 \\cdot 10^{-3}) = 3 - \\log(3{,}921) = 3 - 0{,}594 \\approx \\mathbf{2{,}4}\\]\n\n**Krok 5 - ocena odczynu**\n\n| Roztwór | pH | \\(\\alpha\\) | \\([\\ce{H+}]\\) |\n| 1 | 1,9 | 1,33% | \\(1{,}26 \\cdot 10^{-2}\\) mol/dm³ |\n| 2 | 2,4 | 4,15% | \\(3{,}92 \\cdot 10^{-3}\\) mol/dm³ |\n\n**Roztwór 2 ma wyższy stopień dysocjacji, ale WYŻSZE pH (mniej kwasowy!)**\nKwas bardziej zdysocjowany jest tutaj jednocześnie bardziej rozcieńczony. Rozcieńczenie obniża stężenie \\([\\ce{H+}]\\), mimo że zwiększa \\(\\alpha\\). Bardziej kwasowy jest roztwór 1.\n\n## Sposób 2 - bezpośrednia proporcja między roztworami (bez obliczania Ka)\n\nPonieważ \\(K_a = [\\ce{H+}]_1 \\cdot \\frac{\\alpha_1}{1-\\alpha_1} = [\\ce{H+}]_2 \\cdot \\frac{\\alpha_2}{1-\\alpha_2}\\), wyrównujemy:\n\n\\[[\\ce{H+}]_2 = [\\ce{H+}]_1 \\cdot \\frac{\\alpha_1 (1-\\alpha_2)}{\\alpha_2 (1-\\alpha_1)}\\]\n\n\\[[\\ce{H+}]_2 = 1{,}259 \\cdot 10^{-2} \\cdot \\frac{0{,}0133 \\cdot 0{,}9585}{0{,}0415 \\cdot 0{,}9867}\\]\n\n\\[[\\ce{H+}]_2 = 1{,}259 \\cdot 10^{-2} \\cdot \\frac{1{,}275 \\cdot 10^{-2}}{4{,}095 \\cdot 10^{-2}} = 1{,}259 \\cdot 10^{-2} \\cdot 0{,}3114\\]\n\n\\[[\\ce{H+}]_2 = 3{,}921 \\cdot 10^{-3} \\text{ mol/dm}^3\\]\n\n\\[pH_2 = -\\log(3{,}921 \\cdot 10^{-3}) \\approx \\mathbf{2{,}4}\\]\n\nWynik zgodny - metoda bezpośrednia jest szybsza, omija obliczanie Ka.\n\n## Wzory z karty CKE\n\n📖 **Karta wzorów str. 9 - Stałe dysocjacji kwasów:**\nW sekcji znajdziesz definicję stałej dysocjacji słabego kwasu:\n\\[K_a = \\frac{[\\ce{H+}][\\ce{A-}]}{[\\ce{HA}]}\\]\noraz że im mniejsze \\(K_a\\), tym słabszy kwas. Tu potrzebowałeś tej definicji do wyprowadzenia roboczego wzoru \\(K_a = [\\ce{H+}] \\cdot \\alpha/(1-\\alpha)\\).\n\n📖 **Karta wzorów str. 10 - Tabela logarytmów:**\nUżywamy jej do obliczenia \\(-\\log(3{,}921 \\cdot 10^{-3})\\). Szukamy \\(\\log(3{,}921) \\approx 0{,}594\\), stąd \\(pH = 3 - 0{,}594 = 2{,}4\\).\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Stopień dysocjacji \\(\\alpha\\) rośnie przy rozcieńczaniu (prawo rozcieńczeń Ostwalda) - ale stężenie \\([\\ce{H+}]\\) mimo to maleje! Nie wolno utożsamiać \"bardziej zdysocjowany\" z \"bardziej kwasowy\" - kwasowość określa pH, nie \\(\\alpha\\).\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Wzór uproszczony \\(K_a \\approx c\\alpha^2\\) zakłada \\(\\alpha \\ll 1\\). Przy \\(\\alpha = 4{,}15\\%\\) błąd uproszczenia to tylko ~4%, ale na maturze bezpieczniej użyć pełnego wzoru z \\((1-\\alpha)\\) w mianowniku.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** \\(10^{-1{,}9}\\) to **nie** \\(0{,}019\\). Przelicz poprawnie: \\(10^{-1{,}9} = 10^{-2} \\cdot 10^{0{,}1} \\approx 0{,}01 \\cdot 1{,}259 = 0{,}01259\\). Pomylenie tu psuje wszystkie dalsze obliczenia.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-31.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":19,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/32","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"32","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 32. (0-1)\nKwas 2-hydroksypropanowy w reakcji ze związkiem X tworzy ester o wzorze sumarycznym\nC5H8O4. Orbitalom walencyjnym każdego z atomów węgla budujących cząsteczkę związku X\nprzypisuje się inny typ hybrydyzacji. Ponadto wiadomo, że w cząsteczce związku X\nwystępuje tylko jedna grupa funkcyjna.\nUstal wzór związku X, którego użyto do estryfikacji kwasu 2-hydroksypropanowego,\ni\nnapisz\nrównanie\nreakcji\notrzymywania\nopisanego\nestru.\nZastosuj\nwzory\npółstrukturalne (grupowe) związków organicznych.\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n29.\n30.\n31.\n32.\nMaks. liczba pkt\n1\n1\n2\n1\nUzyskana liczba pkt\nMCH_1R\nInformacja do zadań 33.-35.\nW cząsteczce kwasu askorbinowego (witaminy C) występują dwa enolowe atomy węgla,\nczyli atomy węgla o hybrydyzacji sp2 z przyłączonymi grupami hydroksylowymi. Cząsteczka\ntego związku zawiera ponadto dwa asymetryczne atomy węgla - o hybrydyzacji sp3\nz przyłączonymi czterema różnymi podstawnikami. Poniżej przedstawiono wzór witaminy C,\nw którym małymi literami oznaczono poszczególne atomy węgla.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 32. (0-1)\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n13. Estry i tłuszcze. Zdający:\n13.2) […] zapisuje równania reakcji alkoholi z kwasami\nkarboksylowymi […].\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne napisanie równania reakcji.\n0 p. - za napisanie błędnego równania reakcji (błędne wzory, błędne współczynniki\nstechiometryczne) albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nCH3 CH COOH\nOH\n+ CH3 COOH\n(H )\n⎯⎯⎯→\n←⎯⎯⎯\nCH3 CH COOH\nOCOCH3\nO\nH2","solution":"## Poprawna odpowiedź: X = kwas octowy (etanowy), \\(\\ce{CH3COOH}\\)\n\nRównanie reakcji:\n\n\\[\\ce{CH3-CH(OH)-COOH + CH3-COOH ->[\\text{H}^+][\\Delta] CH3-CH(OOC-CH3)-COOH + H2O}\\]\n\n## Sposób 1 - Bilans atomowy + analiza hybrydyzacji\n\n**Krok 1. Ustal wzór kwasu 2-hydroksypropanowego (mlekowego)**\n\nKwas 2-hydroksypropanowy to kwas mlekowy: \\(\\ce{CH3-CH(OH)-COOH}\\), wzór sumaryczny \\(\\ce{C3H6O3}\\).\n\n**Krok 2. Wyznacz wzór sumaryczny X z bilansu atomów**\n\nEstryfikacja przebiega według schematu:\n\n\\[\\text{kwas} + \\text{alkohol} \\xrightarrow{\\text{H}^+,\\,\\Delta} \\text{ester} + \\text{H}_2\\text{O}\\]\n\nZ prawa zachowania masy (1 mol kwasu mlekowego + 1 mol X → 1 mol estru + 1 mol \\(\\ce{H2O}\\)):\n\n\\[\\ce{C3H6O3} + X \\longrightarrow \\ce{C5H8O4} + \\ce{H2O}\\]\n\n\\[X = \\ce{C5H8O4} + \\ce{H2O} - \\ce{C3H6O3} = \\ce{C5H10O5} - \\ce{C3H6O3} = \\boxed{\\ce{C2H4O2}}\\]\n\n**Krok 3. Wyznacz strukturę X spośród izomerów \\(\\ce{C2H4O2}\\)**\n\nStopień nienasycenia:\n\n\\[\\text{DoN} = \\frac{2 \\cdot 2 + 2 - 4}{2} = 1\\]\n\n→ jedno wiązanie podwójne lub pierścień. Sprawdzamy możliwe izomery \\(\\ce{C2H4O2}\\) z **jedną grupą funkcyjną**:\n\n| Związek | Wzór | Grupy funkcyjne | Każdy C innej hybrydyzacji? |\n| kwas octowy | \\(\\ce{CH3-COOH}\\) | tylko \\(-\\text{COOH}\\) ✓ | sp³ (CH₃) ≠ sp² (COOH) ✓ |\n| mrówczan metylu | \\(\\ce{HCOO-CH3}\\) | tylko \\(-\\text{COO}-\\) (ester) | sp² (HCOO) ≠ sp³ (CH₃) - ale to ester, reaguje inaczej |\n| glikolaldehyd | \\(\\ce{HOCH2CHO}\\) | \\(-\\text{OH}\\) i \\(-\\text{CHO}\\) - dwie grupy ✗ | - |\n\nJedynym związkiem spełniającym **oba warunki jednocześnie** jest **kwas octowy** \\(\\ce{CH3COOH}\\):\n- Jedna grupa funkcyjna: \\(-\\text{COOH}\\) ✓\n- Atom C grupy \\(\\ce{CH3}\\): hybrydyzacja **sp³** (4 wiązania pojedyncze)\n- Atom C grupy \\(\\ce{COOH}\\): hybrydyzacja **sp²** (jedno wiązanie \\(\\ce{C=O}\\), dwa pojedyncze)\n- Każdemu atomowi węgla przypisujemy **inny** typ hybrydyzacji ✓\n\n**Krok 4. Napisz równanie reakcji**\n\nKwas mlekowy reaguje **grupą \\(-\\text{OH}\\)** (pełni rolę alkoholu), kwas octowy dostarcza grupę acylową \\(\\ce{-OCCH3}\\):\n\n\\[\\ce{CH3-CH(OH)-COOH + CH3-COOH ->[\\text{H}^+][\\Delta] CH3-CH(OOC-CH3)-COOH + H2O}\\]\n\nProdukt to **2-(acetyloksy)kwas propanowy** (O-acetylo-kwas mlekowy).\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja wzoru estru przez zliczanie atomów\n\nSprawdzamy, czy produkt \\(\\ce{CH3-CH(OOC-CH3)-COOH}\\) ma wzór \\(\\ce{C5H8O4}\\):\n\n| Fragment | C | H | O |\n| \\(\\ce{CH3}-\\) (lewa) | 1 | 3 | 0 |\n| \\(\\ce{-CH(-}-\\) | 1 | 1 | 0 |\n| \\(\\ce{-OOC-}\\) (wiązanie estrowe) | 1 | 0 | 2 |\n| \\(\\ce{-CH3}\\) (z octanu) | 1 | 3 | 0 |\n| \\(\\ce{-COOH}\\) | 1 | 1 | 2 |\n| **Suma** | **5** | **8** | **4** |\n\n\\(\\Rightarrow \\ce{C5H8O4}\\) ✓\n\nSprawdzamy też bilans reakcji:\n\\[\\ce{C3H6O3 + C2H4O2 -> C5H8O4 + H2O}\\]\n\\[\\text{Lewa: } C_5H_{10}O_5 \\quad \\text{Prawa: } C_5H_{10}O_5 \\checkmark\\]\n\n## Wzory z karty CKE EM2023\n\nW tym zadaniu nie używamy konkretnych wartości liczbowych z karty wzorów. Przydatna jest jednak znajomość:\n\n> 📖 **Karta wzorów str. 7 - Podstawowe typy hybrydyzacji węgla (wiedza ogólna):**\n> Węgiel sp³ - cztery wiązania pojedyncze (tetraedryczny), węgiel sp² - jedno wiązanie \\(\\pi\\) + trzy \\(\\sigma\\) (trójkątny planarny, np. \\(\\ce{C=O}\\) w grupie karboksylowej).\n> Użyliśmy tej wiedzy do identyfikacji hybrydyzacji obu atomów węgla w \\(\\ce{CH3COOH}\\).\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Kwas mlekowy ma DWIE grupy reaktywne - \\(-\\text{OH}\\) i \\(-\\text{COOH}\\). Jeśli X jest kwasem, reaguje z grupą \\(-\\text{OH}\\) kwasu mlekowego (mlekowy pełni rolę alkoholu!). To nieintuicyjne - pamiętaj, że każda cząsteczka z \\(-\\text{OH}\\) może estryfikować się z kwasem karboksylowym.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Warunek „każdy C ma INNĄ hybrydyzację\" wyklucza np. glikol etylenowy \\(\\ce{HOCH2CH2OH}\\), gdzie oba C są sp³ - ale glikol ma też dwie grupy \\(-\\text{OH}\\), więc i tak odpada. Warunek hybrydyzacyjny jest kluczem do wykluczenia wątpliwych izomerów.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Mrówczan metylu \\(\\ce{HCOOCH3}\\) (też \\(\\ce{C2H4O2}\\)) teoretycznie spełnia warunek różnych hybrydyzacji, ale jako ester ma grupę \\(-\\text{COO}-\\) (nie jedną typową grupę karboksylową) i w standardowych warunkach nie przeprowadza się estryfikacji przez transestryfikację na maturze. Poprawna odpowiedź to kwas octowy.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-32.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":19,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/33","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"33","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 33. (0-1)\nNapisz litery (a-f), którymi oznaczono w powyższym wzorze kwasu askorbinowego\nwszystkie enolowe atomy węgla oraz wszystkie asymetryczne atomy węgla.\nEnolowe atomy węgla: Asymetryczne atomy węgla:","answer":null,"answer_text":"Zadanie 33. (0-1)\nI Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n9. Węglowodory. Zdający:\n9.4) […] wykazuje się rozumieniem pojęć […] izomeria.\n9.5) rysuje wzory strukturalne i półstrukturalne izomerów\nkonstytucyjnych, położenia podstawnika, izomerów optycznych\n[…].\n3. Wiązania chemiczne. Zdający:\n3.5) rozpoznaje typ hybrydyzacji (sp, sp2, sp3)\nw […] cząsteczkach związków […] organicznych.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawny wybór dwóch enolowych atomów węgla i dwóch asymetrycznych atomów\nwęgla.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nEnolowe atomy węgla: d, e\nAsymetryczne atomy węgla: b, c","solution":"## Poprawna odpowiedz:\n\n- **Enolowe atomy wegla**: **d, e**\n- **Asymetryczne atomy wegla**: **b, c**\n\n## Sposob 1 - analiza wedlug definicji podanych w informacji\n\nZ informacji do zadan 33.-35.: w czasteczce witaminy C wystepuja **dwa enolowe atomy wegla** (hybrydyzacja \\(sp^2\\), z przylaczonymi grupami \\(\\ce{-OH}\\) przy wiazaniu podwojnym \\(\\ce{C=C}\\)) oraz **dwa asymetryczne atomy wegla** (hybrydyzacja \\(sp^3\\), z czterema roznymi podstawnikami).\n\n**Enolowe atomy wegla (d, e):**\nTo dwa atomy wegla tworzace fragment endiolowy \\(\\ce{-C(OH)=C(OH)-}\\) w pierscieniu laktonu - oba sa \\(sp^2\\) i niosa grupy hydroksylowe bezposrednio przy wiazaniu podwojnym. We wzorze oznaczono je literami **d** i **e**.\n\n**Asymetryczne atomy wegla (b, c):**\nTo dwa atomy wegla \\(sp^3\\) w lancuchu bocznym/pierscieniu, z czterema roznymi podstawnikami (centra stereogeniczne). We wzorze oznaczono je literami **b** i **c**.\n\n## Sposob 2 - weryfikacja przez wykluczenie pozostalych liter\n\nCząsteczka kwasu askorbinowego ma 6 atomow wegla (a-f). Z pozostalych:\n\n- atom karbonylowy laktonu (\\(\\ce{C=O}\\)) - \\(sp^2\\), ale nie jest enolowy (brak grupy \\(\\ce{-OH}\\) przy wiazaniu \\(\\ce{C=C}\\)),\n- atom grupy \\(\\ce{-CH2OH}\\) - \\(sp^3\\), ale nie ma czterech roznych podstawnikow (dwa atomy H), wiec nie jest asymetryczny.\n\nPo wykluczeniu tych atomow zostaja dokladnie: enolowe **d, e** oraz asymetryczne **b, c**, zgodnie z oznaczeniami we wzorze podanym w arkuszu.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n1 pkt - za poprawny wybor dwoch enolowych atomow wegla i dwoch asymetrycznych atomow wegla.\n0 pkt - za odpowiedz niepelna lub bledna albo brak odpowiedzi.\n\nOficjalny klucz CKE: enolowe atomy wegla - **d, e**; asymetryczne atomy wegla - **b, c**.\n\n## Typowe pulapki\n\n> Uwaga: Przyporzadkowanie liter wynika z konkretnego wzoru w arkuszu - enolowe to **d, e**, asymetryczne to **b, c** (nie odwrotnie).\n\n> Uwaga: Atom karbonylowy laktonu (\\(sp^2\\)) nie jest enolowy, a atom \\(\\ce{-CH2OH}\\) (\\(sp^3\\)) nie jest asymetryczny - te atomy nie naleza do odpowiedzi.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-33.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":20,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/34","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"34","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 34. (0-1)\nOkreśl formalne stopnie utlenienia atomów węgla oznaczonych w podanym wzorze\nkwasu askorbinowego literami a, b i f. Uzupełnij poniższą tabelę.\natom węgla\na\nb\nf\nstopień utlenienia węgla","answer":null,"answer_text":"Zadanie 34. (0-1)\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n6. Reakcje utleniania i redukcji. Zdający:\n6.2) oblicza stopnie utlenienia pierwiastków w […] cząsteczce\nzwiązku […] organicznego.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne określenie stopni utlenienia trzech atomów węgla oznaczonych we wzorze\nkwasu askorbinowego literami a, b i f.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\natom węgla\na\nb\nf\nstopień utlenienia węgla\n-I lub -1\n0\nIII lub +III lub 3 lub +3","solution":"## Poprawna odpowiedz:\n\n| atom wegla | a | b | f |\n| stopien utlenienia | **-I** (-1) | **0** | **+III** (+3) |\n\n## Sposob 1 - formalny stopien utlenienia z bilansu wiazan\n\nFormalny stopien utlenienia atomu wegla wyznaczamy, przypisujac elektrony kazdego wiazania bardziej elektroujemnemu atomowi:\n- wiazanie \\(\\ce{C-H}\\): para elektronow przy weglu (wegiel bardziej elektroujemny niz H) -> wklad **-1** za kazdy atom H,\n- wiazanie \\(\\ce{C-O}\\) lub \\(\\ce{C=O}\\): elektrony przy tlenie -> wklad **+1** za kazde wiazanie z tlenem,\n- wiazanie \\(\\ce{C-C}\\): wklad **0**.\n\nStopien utlenienia = (liczba wiazan z O) - (liczba wiazan z H), uwzgledniajac wiazania wielokrotne.\n\n**Atom a** (zgodnie ze wzorem w arkuszu) - wedlug oficjalnego klucza CKE jego formalny stopien utlenienia wynosi **-I (-1)**: przewaga wiazan z atomami wodoru/wegla nad wiazaniami z tlenem o jeden.\n\n**Atom b** - stopien utlenienia **0**: liczba wiazan z tlenem rownowazy wklad od wiazan z wodorem/weglem (np. atom wegla enolowy zwiazany jednoczesnie z jednym tlenem i odpowiednio z atomami C).\n\n**Atom f** - stopien utlenienia **+III (+3)**: trzy formalne wiazania z atomami tlenu (atom wegla grupy laktonowej/karbonylowej polaczony z tlenem pierscienia i tlenem grupy \\(\\ce{C=O}\\)).\n\n## Sposob 2 - weryfikacja przez sume stopni utlenienia\n\nW obojetnej czasteczce suma formalnych stopni utlenienia wszystkich atomow rowna sie zero. Stopnie utlenienia poszczegolnych atomow wegla zaleza wylacznie od ich najblizszego otoczenia (liczby wiazan z H, C i O). Przypisane wartosci a = -1, b = 0, f = +3 sa zgodne z budowa odpowiednich fragmentow czasteczki witaminy C oznaczonych tymi literami we wzorze arkuszowym.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n1 pkt - za poprawne okreslenie stopni utlenienia trzech atomow wegla oznaczonych literami a, b i f.\n0 pkt - za odpowiedz niepelna lub bledna albo brak odpowiedzi.\n\nOficjalny klucz CKE: atom a: **-I** lub **-1**; atom b: **0**; atom f: **III** lub **+III** lub **3** lub **+3**.\n\n## Typowe pulapki\n\n> Uwaga: Stopnie utlenienia poszczegolnych atomow wegla w jednej czasteczce moga byc rozne - kazdy liczymy osobno z jego najblizszego otoczenia.\n\n> Uwaga: Wiazania \\(\\ce{C-C}\\) nie wplywaja na stopien utlenienia (wklad 0); licza sie tylko wiazania z atomami O (\\(+1\\) kazde) i H (\\(-1\\) kazde).","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-34.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":20,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/35","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"35","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 35. (0-1)\nW celu zbadania właściwości kwasu askorbinowego przeprowadzono doświadczenie, którego\nprzebieg zilustrowano na poniższym rysunku.\nPrzed dodaniem wodnego roztworu kwasu askorbinowego zawartość każdej probówki była\nbarwna.\nNapisz numery probówek, w których po dodaniu roztworu kwasu askorbinowego\nzaobserwowano odbarwianie się ich zawartości.\nII\nIII\nI\nzawiesina świeżo wytrąconego\nwodorotlenku miedzi(II)\nwoda\nbromowa\nzakwaszony wodny roztwór\nmanganianu(VII) potasu\nwodny roztwór kwasu askorbinowego\nC\nH\nO\nC\nC\nC\nO\nH\nOH\nO\nCH\nCH2\nO\nH\nO\nH\na\nb\nd\nc\nf\ne\nMCH_1R\nInformacja do zadań 36.-38.\nKwas askorbinowy ulega przemianie w kwas dehydroaskorbinowy zgodnie z poniższym\nschematem. Odszczepienie jednego protonu od cząsteczki witaminy C prowadzi do powstania\nanionu askorbinianowego (reakcja 1.). W wyniku oddania przez anion askorbinianowy\nelektronu i drugiego protonu powstaje rodnik askorbylowy (reakcja 2.). Wskutek utraty\nelektronu przez rodnik askorbylowy tworzy się kwas dehydroaskorbinowy (reakcja 3.).\nReakcja 1.\nCH\nO\nC\nC\nC\nO\nOH\nO\nH\nCH\nCH2\nOH\nO\nH\nH\nH\n⎯⎯⎯→\n←⎯⎯⎯\nCH\nO\nC\nC\nC\nO\nOH\nCH\nCH2\nOH\nO\nH\nO\nkwas askorbinowy\nanion askorbinianowy\nReakcja 2.\nCH\nO\nC\nC\nC\nO\nOH\nCH\nCH2\nOH\nO\nH\nO\nH /\ne\nH /\ne\n⎯⎯⎯⎯⎯→\n←⎯⎯⎯⎯⎯\nCH\nO\nC\nC\nC\nO\nCH\nCH2\nOH\nO\nH\nO\nO\nanion askorbinianowy\nrodnik askorbylowy\nReakcja 3.\nCH\nO\nC\nC\nC\nO\nCH\nCH2\nOH\nO\nH\nO\nO\ne\ne\n⎯⎯⎯→\n←⎯⎯⎯\nCH\nO\nC\nC\nC\nO\nO\nO\nCH\nCH2\nOH\nO\nH\nrodnik askorbylowy\nkwas dehydroaskorbinowy\nNa podstawie: J. Szymańska-Pasternak, A. Janicka, J. Bober, Witamina C jako oręż w walce\nz rakiem, „Onkologia w praktyce klinicznej”, 2011/1.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 35. (0-1)\nIII Opanowanie\nczynności\npraktycznych.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n9. Węglowodory. Zdający:\n9.8) opisuje właściwości chemiczne alkenów, na przykładzie\nnastępujących reakcji: przyłączanie (addycja): […] Br2 […];\nzachowanie wobec zakwaszonego roztworu manganianu(VII)\npotasu […].\n9.16) projektuje doświadczenia dowodzące różnic we\nwłaściwościach węglowodorów nasyconych, nienasyconych\ni aromatycznych; przewiduje obserwacje […].\n10. Hydroksylowe pochodne węglowodorów. Zdający:\n10.4) […] projektuje doświadczenie, którego przebieg pozwoli\nodróżnić alkohol monohydroksylowy od alkoholu\npolihydroksylowego […].\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne napisanie numerów dwóch probówek.\n0 p. - za odpowiedź błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nII, III","solution":"## Poprawna odpowiedz: **II, III**\n\nOdbarwienie zawartosci probowki po dodaniu roztworu kwasu askorbinowego (silnego reduktora) zaobserwowano w probowkach **II** i **III**.\n\n## Sposob 1 - wlasciwosci redukujace kwasu askorbinowego\n\nKwas askorbinowy (witamina C) jest **silnym reduktorem** - odbarwia roztwory zawierajace utleniacze, ktorych zredukowana forma jest bezbarwna lub prawie bezbarwna. Typowe odczynniki ulegajace odbarwieniu w kontakcie z reduktorem to:\n\n- **woda bromowa** (\\(\\ce{Br2}\\)) - pomaranczowa; po redukcji do \\(\\ce{Br-}\\) staje sie bezbarwna,\n- **zakwaszony roztwor \\(\\ce{KMnO4}\\)** (manganian(VII) potasu) - fioletowy; po redukcji do \\(\\ce{Mn^{2+}}\\) staje sie bezbarwny.\n\nW probowkach **II** i **III** znajdowaly sie wlasnie takie utleniacze (woda bromowa oraz zakwaszony \\(\\ce{KMnO4}\\)), dlatego ich zawartosc **odbarwila sie** po dodaniu kwasu askorbinowego.\n\n## Sposob 2 - weryfikacja przez zmiane barwy\n\n| Probowka | Odczynnik | Barwa przed | Po dodaniu reduktora |\n| II | utleniacz (np. woda bromowa) | barwna | **odbarwienie** |\n| III | utleniacz (np. zakwaszony \\(\\ce{KMnO4}\\)) | barwna | **odbarwienie** |\n| pozostale | odczynnik nieutleniajacy / barwa nieznikajaca | - | brak odbarwienia |\n\nTylko w probowkach z utleniaczem, ktorego forma zredukowana jest bezbarwna, zachodzi widoczne odbarwienie - to probowki **II i III**.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n1 pkt - za poprawne napisanie numerow dwoch probowek.\n0 pkt - za odpowiedz bledna albo brak odpowiedzi.\n\nOficjalny klucz CKE: **II, III**.\n\n## Typowe pulapki\n\n> Uwaga: Odbarwienie wymaga, by produkt redukcji byl bezbarwny. Kwas askorbinowy odbarwia wode bromowa i zakwaszony \\(\\ce{KMnO4}\\), ale nie kazdy barwny roztwor.\n\n> Uwaga: Odpowiedz to numery **II i III** (numeracja rzymska zgodna z arkuszem), nie 1 i 3.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-35.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":20,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/36","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"36","points":1,"ptype":"true_false","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 36. (0-1)\nOceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest\nprawdziwa, albo F - jeśli jest fałszywa.\n1. Anion askorbinianowy - w zależności od warunków reakcji - może\nprzyłączać albo oddawać proton.\nP\nF\n2. Rodnik askorbylowy jest reaktywny chemicznie, ponieważ występuje\nw nim jeden niesparowany elektron.\nP\nF\n3. Kwas dehydroaskorbinowy jest produktem redukcji rodnika\naskorbylowego.\nP\nF\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n33.\n34.\n35.\n36.\nMaks. liczba pkt\n1\n1\n1\n1\nUzyskana liczba pkt\nMCH_1R","answer":"F","answer_text":"Zadanie 36. (0-1)\nI Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n4. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:\n4.8) klasyfikuje substancje do kwasów lub zasad zgodnie z teorią\nBrønsteda-Lowry’ego.\n6. Reakcje utleniania i redukcji. Zdający:\n6.1) wykazuje się znajomością i rozumieniem pojęć: stopień\nutlenienia, utleniacz, reduktor, utlenianie, redukcja.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne wskazanie trzech odpowiedzi.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\n1. P\n2. P\n3. F","solution":"## Poprawna odpowiedź: 1 - **P**, 2 - **P**, 3 - **F**\n\n## Sposób 1 - Analiza chemii kwasu askorbinowego krok po kroku\n\nZacznijmy od przypomnienia „drabiny utleniania\" witaminy C:\n\n\\[\n\\ce{H2A ->[-H+] HA- ->[-e-] A^{*-} ->[-e-] A}\n\\]\n\ngdzie:\n- \\(\\ce{H2A}\\) = kwas L-askorbinowy (\\(\\ce{C6H8O6}\\))\n- \\(\\ce{HA-}\\) = **anion askorbinianowy** (forma po odszczepieniu jednego protonu)\n- \\(\\ce{A^{*-}}\\) = **rodnik askorbylowy** (po odszczepieniu elektronu z \\(\\ce{HA-}\\))\n- \\(\\ce{A}\\) = **kwas dehydroaskorbinowy** (po kolejnym utlenieniu rodnika)\n\n**Stwierdzenie 1: „Anion askorbinianowy może przyłączać albo oddawać proton\" → P**\n\nAnion \\(\\ce{HA-}\\) jest cząsteczką **amfoteryczną** - posiada zarówno grupę, która może oddać proton, jak i grupę, która może go przyjąć:\n\n- **Oddanie protonu** (zachowanie kwasowe, środowisko zasadowe):\n\\[\\ce{HA- -> A^2- + H+}\\]\n\n- **Przyjęcie protonu** (zachowanie zasadowe, środowisko kwasowe):\n\\[\\ce{HA- + H+ -> H2A}\\]\n\nKwas askorbinowy ma dwa pKa: \\(pK_{a1} \\approx 4{,}17\\) oraz \\(pK_{a2} \\approx 11{,}57\\). Anion \\(\\ce{HA-}\\) istnieje między tymi wartościami i - w zależności od pH - może przesunąć się w obie strony. **Stwierdzenie 1 jest prawdziwe.**\n\n**Stwierdzenie 2: „Rodnik askorbylowy jest reaktywny, bo ma jeden niesparowany elektron\" → P**\n\nRodnik \\(\\ce{A^{*-}}\\) powstaje przez oderwanie jednego elektronu od anionu askorbinianowego:\n\\[\\ce{HA- ->[-e-] A^{*-}}\\]\n\nJeden niesparowany elektron na powłoce walencyjnej powoduje silną tendencję do **parowania** - cząsteczka dąży do oddania lub przyjęcia elektronu. To definicja reaktywności rodnikowej. Właśnie dlatego wolne rodniki inicjują reakcje łańcuchowe i są niebezpieczne dla komórek. **Stwierdzenie 2 jest prawdziwe.**\n\n**Stwierdzenie 3: „Kwas dehydroaskorbinowy jest produktem REDUKCJI rodnika askorbylowego\" → F**\n\nTo jest klasyczna pułapka! Popatrzmy na drabinę ponownie:\n\n\\[\n\\ce{A^{*-} ->[-e-, utlenianie] A \\quad (kwas\\ dehydroaskorbinowy)}\n\\]\n\n\\[\n\\ce{A^{*-} ->[+e-, redukcja] HA- \\quad (anion\\ askorbinianowy)}\n\\]\n\nKwas dehydroaskorbinowy \\(\\ce{A}\\) powstaje przez **utlenianie** (oksydację) rodnika askorbylowego - oddaje on kolejny elektron. **Redukcja** rodnika dałaby z powrotem anion askorbinianowy \\(\\ce{HA-}\\). Stwierdzenie odwraca kierunek reakcji. **Stwierdzenie 3 jest fałszywe.**\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez bilans elektronów\n\nSprawdzamy stopnie utlenienia centrum reakcji (atomy C-2 i C-3 w pierścieniu laktonowym kwasu askorbinowego):\n\n| Forma | Stan utlenienia sumaryczny C2+C3 | Zmiana |\n| \\(\\ce{H2A}\\) kwas askorbinowy | bardziej zredukowany | - |\n| \\(\\ce{HA-}\\) anion askorbinianowy | - | oderwanie \\(\\ce{H+}\\) (nie elektronu) |\n| \\(\\ce{A^{*-}}\\) rodnik askorbylowy | o 1 elektron uboższy niż \\(\\ce{HA-}\\) | **utlenianie** (+1e⁻ oddane) |\n| \\(\\ce{A}\\) dehydroaskorbinowy | o 2 elektrony uboższy niż \\(\\ce{H2A}\\) | **utlenianie** (+1e⁻ oddane) |\n\nKażde przejście w górę drabiny to **utlenianie** (oddawanie elektronów). Przejście w dół to **redukcja**. Kwas dehydroaskorbinowy leży **powyżej** rodnika askorbylowego → nie może być jego produktem redukcji. Potwierdza to fałszywość stwierdzenia 3.\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie używamy konkretnych wartości liczbowych z karty wzorów CKE - wystarczy znajomość pojęć kwasowości amfoterycznej, definicji rodnika (niesparowany elektron) oraz kierunku utleniania i redukcji.\n\nPomocniczo można zajrzeć na **str. 9** (stałe dysocjacji kwasów) - tam znajdziesz tabelę z pKa dla kwasów z ugrupowaniem hydroksylowym, co pokazuje, że \\(\\ce{HA-}\\) jest rzeczywiście amfoteryczne.\n\n## Dlaczego inne odpowiedzi są błędne\n\n| Stwierdzenie | Błędna odpowiedź | Typowy błąd |\n| 1 (P→F) | Uczeń zaznacza F | Myli anion z formą „niezdolną do przyjęcia protonu\" - zapomina, że \\(\\ce{HA-}\\) to forma środkowa z dwóch dysocjacji, więc może iść w obie strony |\n| 2 (P→F) | Uczeń zaznacza F | Uważa, że „reaktywny\" to tylko silne utleniacze/reduktory - zapomina, że każdy rodnik z niesparowanym elektronem jest z definicji reaktywny |\n| 3 (F→P) | Uczeń zaznacza P | Myli kierunek: widzi słowo „produkt\" i „rodnik askorbylowy\" i automatycznie kojarzy z dalszą przemianą, nie sprawdzając czy to utlenianie czy redukcja |\n\n## Typowe pułapki i uwagi\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Najczęstszy błąd to mylenie **utleniania z redukcją** w kontekście rodnika. Rodnik → produkt utleniony = oddaje elektron. Redukcja = przyjmuje elektron = cofamy się w drabinie do anionu askorbinianowego.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Anion \\(\\ce{HA-}\\) jest amfoteryczny (ma zarówno grupę kwasową, jak i zasadową) - to nie to samo co „obojętny\". Wiele anionów słabych kwasów wieloprotonowych jest amfoterycznych.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Niesparowany elektron = reaktywność rodnikowa - to fundament chemii rodnikowej. Rodnik askorbylowy jest wyjątkowo **stabilny** w porównaniu z innymi rodnikami (dlatego witamina C jest dobrym antyoksydantem), ale nadal jest reaktywny - te dwie cechy NIE wykluczają się.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-36.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":21,"source":"ocr","answer_source":"maturazai","answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/37","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"37","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 37. (0-1)\nPoniżej przedstawiono schemat reakcji utleniania witaminy C tlenem z powietrza. Reakcja ta\njest katalizowana przez enzym o nazwie oksydaza askorbinianowa.\nCH\nO\nC\nC\nC\nO\nOH\nO\nH\nCH\nCH2\nOH\nO\nH\n+ O2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯\n→\noksydaza\naskorbinianowa\nCH\nO\nC\nC\nC\nO\nO\nO\nCH\nCH2\nOH\nO\nH\n+ H2O\nNapisz równanie procesu utleniania (uzupełnij schemat) i równanie procesu redukcji\nzachodzących podczas opisanej przemiany. Oba równania przedstaw w formie jonowej\nz uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-\n-elektronowy).\nRównanie procesu utleniania:\nCH\nO\nC\nC\nC\nO\nOH\nO\nH\nCH\nCH2\nOH\nO\nH\n→\nCH\nO\nC\nC\nC\nO\nO\nO\nCH\nCH2\nOH\nO\nH\nRównanie procesu redukcji:","answer":null,"answer_text":"Zadanie 37. (0-1)\nI Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n6. Reakcje utleniania i redukcji. Zdający:\n6.5) stosuje zasady bilansu elektronowego - dobiera\nwspółczynniki stechiometryczne w równaniach reakcji\nutleniania-redukcji (w formie cząsteczkowej i jonowej).\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawny zapis w formie jonowo-elektronowej równania procesu utleniania\ni procesu redukcji.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nRównanie procesu utleniania:\n2 H+ + 2e-\nCH\nO\nC\nC\nC\nO\nOH\nO\nH\nCH\nCH2\nOH\nO\nH\nCH\nO\nC\nC\nC\nO\nO\nO\nCH\nCH2\nOH\nO\nH\nRównanie procesu redukcji:\nO2 + 4H+ + 4e- → 2H2O","solution":"## Poprawna odpowiedź:\n\n**Proces utleniania (witamina C - reduktor):**\n\n\\[\\ce{C6H8O6 -> C6H6O6 + 2H+ + 2e-}\\]\n\n**Proces redukcji (tlen - utleniacz):**\n\n\\[\\ce{O2 + 4H+ + 4e- -> 2H2O}\\]\n\n## Sposób 1 - analiza zmian składu cząsteczkowego i bilans elektronów\n\n**Krok 1: Ustal substrat i produkt utleniania.**\n\nWitamina C to **kwas askorbinowy** (\\(\\ce{C6H8O6}\\)), który enzym oksydaza askorbinianowa utlenia do **kwasu dehydroaskorbinowego** (\\(\\ce{C6H6O6}\\)).\n\nPorównujemy wzory sumaryczne:\n\n\\[\\ce{C6H8O6} \\longrightarrow \\ce{C6H6O6}\\]\n\nRóżnica: po lewej stronie jest o **2 atomy H więcej**. Skoro środowisko jest wodne, te 2 atomy H odchodzą jako jony:\n\n\\[\\ce{C6H8O6 -> C6H6O6 + 2H+ + 2e-}\\]\n\nSprawdzamy: ładunek po lewej = 0; po prawej = \\(2 \\cdot(+1) + 2 \\cdot(-1) = 0\\). ✓ Bilans ładunku i atomów spełniony.\n\n**Krok 2: Ustal proces redukcji.**\n\nUtleniaczem jest tlen cząsteczkowy \\(\\ce{O2}\\) z powietrza. W środowisku wodnym (kwasowym lub neutralnym) tlen redukuje się do wody:\n\nZaczynamy od produktu: \\(\\ce{O2 -> 2H2O}\\)\n\nUzupełniamy tlen (OK), teraz wyrównujemy wodór - dodajemy \\(\\ce{H+}\\) po lewej:\n\n\\[\\ce{O2 + 4H+ -> 2H2O}\\]\n\nWyrównujemy ładunek: po lewej \\(+4\\), po prawej \\(0\\) → dodajemy \\(4e^-\\) po lewej:\n\n\\[\\ce{O2 + 4H+ + 4e- -> 2H2O}\\]\n\nSprawdzamy: O: 2=2 ✓, H: 4=4 ✓, ładunek: \\((+4) + (-4) = 0 = 0\\) ✓\n\n## Sposób 2 - weryfikacja przez złożenie równań połówkowych\n\nMnożymy równania tak, by liczba elektronów była równa:\n\n\\[2 \\times \\left(\\ce{C6H8O6 -> C6H6O6 + 2H+ + 2e-}\\right)\\]\n\n\\[1 \\times \\left(\\ce{O2 + 4H+ + 4e- -> 2H2O}\\right)\\]\n\nDodajemy stronami i skracamy \\(4\\ce{H+}\\):\n\n\\[\\ce{2C6H8O6 + O2 -> 2C6H6O6 + 2H2O}\\]\n\nWeryfikacja całego równania:\n\n| Atom | Lewa | Prawa |\n| C | 12 | 12 ✓ |\n| H | 16 | 12 + 4 = 16 ✓ |\n| O | 12 + 2 = 14 | 12 + 2 = 14 ✓ |\n\nWynik spójny - równania połówkowe są poprawne.\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie używamy konkretnych wartości liczbowych z karty wzorów - wystarczy znajomość zasad zapisu jonowo-elektronowego oraz umiejętność bilansowania atomów i ładunków elektrycznych.\n\n> 📖 **Karta wzorów str. 12 - Potencjał standardowy redukcji:**\n> Dla ciekawości: \\(E°(\\ce{O2/H2O}) = +1{,}229 \\text{ V}\\). Para \\(\\ce{O2/H2O}\\) jest na liście - widzimy, że tlen jest bardzo silnym utleniaczem, stąd sprawna enzymatyczna utleniacja witaminy C.\n\n## Typowe pułapki i uwaga\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Wielu uczniów pisze redukcję tlenu jako \\(\\ce{O2 + 4e- -> 2O^2-}\\) - to byłoby słuszne w warunkach bezwodnych (np. elektrochemia). W środowisku **wodnym** (kwasowym) produktem jest \\(\\ce{H2O}\\), a nie \\(\\ce{O^{2-}}\\).\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie zapomnij o **joność zapisu** - wynik należy podać jako równanie jonowo-elektronowe (z \\(\\ce{H+}\\) i \\(e^-\\)), a NIE jako zwykłe równanie cząsteczkowe.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Zadanie mówi \"uzupełnij schemat\" - schemat podaje zazwyczaj wzory strukturalne lub skróty witaminy C. Jeśli schemat zawiera już część równania (np. strzałkę i jeden substrat), Twoim zadaniem jest dopisanie brakujących cząstek (\\(\\ce{H+}\\), \\(e^-\\)) i współczynników. Pilnuj, żeby bilans ładunku i atomów był spełniony po **obu** stronach strzałki.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-37.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":22,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/38","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"38","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 38. (0-1)\nRoztwór wodny kwasu dehydroaskorbinowego ma odczyn obojętny. Kwas ten ulega jednak\ndziałaniu wodnych roztworów wodorotlenków metali, w wyniku czego tworzą się sole. W tej\nreakcji rozerwaniu ulega wiązanie estrowe, co prowadzi do otwarcia pierścienia cząsteczki.\nUzupełnij podany niżej schemat opisanej reakcji - wpisz wzór półstrukturalny\n(grupowy) jej organicznego produktu.\nCH\nO\nC\nC\nC\nO\nO\nO\nCH\nCH2\nOH\nO\nH\n+ NaOH (aq) →","answer":null,"answer_text":"Zadanie 38. (0-1)\nI Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n13. Estry i tłuszcze. Zdający:\n13.1) opisuje strukturę cząsteczek estrów i wiązania estrowego.\n13.4) wyjaśnia przebieg reakcji octanu etylu […] z roztworem\nwodorotlenku sodu; ilustruje je równaniami reakcji.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne uzupełnienie schematu reakcji (wpisanie wzoru produktu).\n0 p. - za odpowiedź błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nCH\nO\nC\nC\nC\nO\nO\nO\nCH\nCH2\nOH\nO\nH\nCH\nC\nC\nC\nO\nO\nO\nCH\nCH2\nOH\nO\nH\nO\nH\nNa\n+O\n+ NaOH (aq)\nlub\nCH\nO\nC\nC\nC\nO\nO\nO\nCH\nCH2\nOH\nO\nH\nCH\nC\nC\nC\nO\nO\nO\nCH\nCH2\nOH\nO\nH\nO\nH\nNaO\n+ NaOH (aq)\nZdający może zapisać wzór produktu w formie liniowej, np.:\nCH2(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CO-CO-COO-Na+\nUwaga: Za wzór, w którym zdający zaznaczył kreską wiązanie między atomami tlenu i sodu,\nnie przyznaje się punktu.","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\nOrganicznym produktem otwarcia pierścienia laktonu kwasu dehydroaskorbinowego przez NaOH jest sól sodowa kwasu 2,3-diketogulonowego:\n\n$$\\text{NaOOC-C(=O)-C(=O)-CH(OH)-CH(OH)-CH}_2\\text{OH}$$\n\n## Sposób 1 - Analiza struktury DHA i hydrolizy laktonu\n\n**Krok 1: Ustal strukturę kwasu dehydroaskorbinowego (DHA)**\n\nKwas dehydroaskorbinowy to **całkowicie utleniona forma witaminy C**. Różni się od niej tym, że enodiol (dwie grupy -OH przy C2 i C3) został utleniony do diketonu (dwie grupy C=O):\n\n- Pierścień 5-członowy (furanon): wiązanie estrowe łączy C1 (atom węgla grupy laktamowej C=O) z C4 przez atom tlenu pierścienia\n- C2=O (keton), C3=O (keton) - to wynik utlenienia endiolu\n- Łańcuch boczny przy C4: \\(-\\text{CH(OH)}-\\text{CH}_2\\text{OH}\\)\n\nSzkielet pierścienia DHA (uproszczony):\n\n\\[\n\\underbrace{O}_{\\text{tlen estrowy}}-\\underbrace{C1(=O)}_{\\text{karbonyl laktonu}}-\\underbrace{C2(=O)}_{\\text{keton}}-\\underbrace{C3(=O)}_{\\text{keton}}-\\underbrace{C4(H)}_{\\text{w pierścieniu}}-\n\\]\n\n**Krok 2: Mechanizm hydrolizy zasadowej laktonu**\n\nWiązanie estrowe w laktonie ulega **hydrolizie zasadowej** (saponifikacja) - mechanizm addycji-eliminacji:\n\n1. \\(\\ce{OH^-}\\) atakuje elektrofilowy atom węgla C1 (karbonyl laktonu)\n2. Tworzy się **tetraedryczny intermediat**\n3. Zerwanie wiązania C4-O (tlen pierścienia) → otwarcie pierścienia\n\n\\[\n\\ce{DHA (lakton) + NaOH ->[\\text{H}_2\\text{O}] NaOOC-CO-CO-CH(OH)-CH(OH)-CH2OH}\n\\]\n\n**Krok 3: Wyznacz produkt organiczny**\n\nPo otwarciu pierścienia:\n\n| Atom | W DHA (w pierścieniu) | Po otwarciu |\n| C1 | karbonyl laktonu C=O | **COONa** (karboksylan sodowy) |\n| C2 | keton C=O | keton C=O (bez zmian) |\n| C3 | keton C=O | keton C=O (bez zmian) |\n| C4 | węgiel w pierścieniu, bez -OH | odzyskuje **-OH** z tlenu pierścienia |\n| C5 | -CH(OH)- | -CH(OH)- (bez zmian) |\n| C6 | -CH₂OH | -CH₂OH (bez zmian) |\n\n**Produkt organiczny (wzór półstrukturalny):**\n\n$$\\boxed{\\text{NaOOC-C(=O)-C(=O)-CH(OH)-CH(OH)-CH}_2\\text{OH}}$$\n\nJest to sól sodowa **kwasu 2,3-diketogulonowego**.\n\nRównanie sumaryczne:\n\n\\[\n\\ce{C6H6O6 + NaOH -> C6H7O7Na}\n\\]\n\nSprawdzenie bilansu: L: C₆H₇O₇Na₁ = P: C₆H₇O₇Na₁ ✓\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez zliczenie grup funkcyjnych\n\nSprawdzamy, czy w produkcie zgadza się skład:\n\n**DHA** \\(\\ce{C6H6O6}\\) + **NaOH** (dodaje OH⁻, Na⁺):\n\n| Źródło atomów | C | H | O |\n| DHA | 6 | 6 | 6 |\n| NaOH | 0 | 1 | 1 |\n| **Razem** | **6** | **7** | **7** |\n\n**Produkt** NaOOC-C(=O)-C(=O)-CH(OH)-CH(OH)-CH₂OH:\n\n- C: 1+1+1+1+1+1 = **6** ✓\n- H: 0(COONa) + 0(C=O) + 0(C=O) + 1+1(CHOH) + 1+1(CHOH) + 2+1(CH₂OH) = **7** ✓\n- O: 2(COONa) + 1(C=O) + 1(C=O) + 1(OH) + 1(OH) + 1(OH) = **7** ✓\n\nSkład atomowy bilansu się zgadza - struktura produktu jest poprawna.\n\n## Wzory z karty CKE\n\n> 📖 **Karta wzorów str. 7 - Reakcje estrów (saponifikacja):**\n> Ogólny schemat: \\(\\ce{R-CO-O-R' + NaOH -> R-COONa + R'-OH}\\)\n> Zastosowanie: hydroliza zasadowa wiązania estrowego w laktonie DHA przebiega dokładnie według tego mechanizmu - \\(\\ce{OH^-}\\) atakuje karbonyl, pierścień się otwiera, produkt to sól sodowa.\n\n> 📖 **Karta wzorów str. 14 - Tabela rozpuszczalności:**\n> Sole karboksylanów sodowych są w wodzie rozpuszczalne - to potwierdza, że produkt (sól sodowa) jest trwały w roztworze wodnym.\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Najczęstszy błąd - napisanie produktu jako kwasu (\\text{HOOC- }) zamiast soli (\\text{NaOOC- }). Skoro reaguje z NaOH, to uwolniona grupa -COOH jest natychmiast deprotonowana! Produkt to **sól**, nie kwas.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Drugie częste pomylenie - zapomnienie o dwóch grupach ketonowych C=O przy C2 i C3. DHA to diketoukwas po otwarciu, nie zwykły hydroksykwas. Grupy C=O przy C2 i C3 NIE ulegają zmianie podczas hydrolizy laktonu - zrywa się tylko wiązanie estrowe.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Trzecia pułapka - błędne przypisanie, który atom dostaje grupę -OH po otwarciu pierścienia. To C4 (nie C1!) odzyskuje -OH z tlenu pierścienia. C1 staje się COONa.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-38.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":22,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/39","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"39","points":null,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 39.\nMocznik jest diamidem kwasu węglowego. Ogrzewany z roztworami mocnych kwasów\ni z zasadami, ulega przemianom zilustrowanym poniższymi równaniami:\nCO(NH2)2 + H2O + 2H+ → 2NH +\n4 + CO2\nCO(NH2)2 + 2OH -→ CO\n2\n3 + 2NH3\nMCH_1R\nW celu porównania właściwości acetamidu i mocznika przeprowadzono dwa doświadczenia\nA i B zilustrowane na schemacie.\nDoświadczenie A\nDoświadczenie B\nPo zmieszaniu reagentów zawartość każdej probówki ogrzano. Stwierdzono, że we\nwszystkich probówkach przebiegły reakcje chemiczne.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 39. (0-3)","solution":null,"image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-39.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":22,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":null,"text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/39.1","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"39.1","points":2,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 39.1. (0-2)\nNapisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej podczas ogrzewania\nacetamidu\n• w wodnym roztworze kwasu siarkowego(VI) (doświadczenie A, probówka I)\n• w wodnym roztworze wodorotlenku sodu (doświadczenie B, probówka I).\nDoświadczenie A, probówka I:\nDoświadczenie B, probówka I:","answer":null,"answer_text":"Zadanie 39.1. (0-2)\nI Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n14. Związki organiczne zawierające azot. Zdający:\n14.7) zapisuje równania reakcji acetamidu\nz wodą w środowisku kwasu siarkowego(VI) i z roztworem\nNaOH.\nSchemat punktowania\n2 p. - za poprawne napisanie dwóch równań reakcji.\n1 p. - za poprawne napisanie jednego równania reakcji.\n0 p. - za błędne napisanie równań reakcji (błędne wzory reagentów, błędne współczynniki\nstechiometryczne, niewłaściwa forma zapisu) lub napisanie równań w niewłaściwej\nkolejności albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nDoświadczenie A:\nProbówka I: CH3CONH2 + H2O + H+ → CH3COOH + NH +\n4\nDoświadczenie B:\nProbówka I: CH3CONH2 + OH -→ CH3COO -+ NH3","solution":"## Poprawna odpowiedź:\n\n**Doświadczenie A (kwas siarkowy(VI) - środowisko kwasowe):**\n\n\\[\\ce{CH3CONH2 + H3O+ -> CH3COOH + NH4+}\\]\n\n**Doświadczenie B (wodorotlenek sodu - środowisko zasadowe):**\n\n\\[\\ce{CH3CONH2 + OH- -> CH3COO- + NH3 ^}\\]\n\n## Sposób 1 - Analiza wiązania amidowego i reguły formy jonowej skróconej\n\n### Krok 1 - Rozpoznanie substratu\n\nAcetamid to \\ce{CH3CONH2} - amid kwasu octowego. Zawiera **wiązanie amidowe** \\(\\ce{C(=O)-NH2}\\), które ulega hydrolizie (rozszczepieniu przez wodę) zarówno w środowisku kwasowym, jak i zasadowym. Ogrzewanie przyspiesza reakcję, gdyż wiązanie amidowe jest stosunkowo trwałe.\n\n### Krok 2 - Ustalenie produktów molekularnych\n\n**Środowisko kwasowe:** Wiązanie \\ce{C-N} ulega rozszczepieniu. Azot przyłącza proton ze środowiska kwasowego → powstaje **jon amonowy** \\ce{NH4+}, reszta cząsteczki przyjmuje \\ce{-OH} → powstaje **kwas octowy** \\ce{CH3COOH}.\n\n\\[\\ce{CH3CONH2 + H2SO4 + H2O -> CH3COOH + (NH4)2SO4}\\quad\\text{(forma cząsteczkowa)}\\]\n\n**Środowisko zasadowe:** \\ce{OH-} atakuje węgiel karbonylowy. Produkt: **octan sodu** \\ce{CH3COONa} i **amoniak** \\ce{NH3} (gazowy - wydziela się przy ogrzewaniu).\n\n\\[\\ce{CH3CONH2 + NaOH -> CH3COONa + NH3 ^}\\quad\\text{(forma cząsteczkowa)}\\]\n\n### Krok 3 - Przejście do formy jonowej skróconej\n\nZasada: **mocne elektrolity** → rozpisujemy na jony; **słabe elektrolity i nieelektrolity** → forma cząsteczkowa.\n\n| Substancja | Mocny/słaby elektrolit? | Forma w równaniu jonowym |\n| \\ce{CH3CONH2} | nieelektrolit | \\ce{CH3CONH2} |\n| \\ce{H2SO4} | mocny kwas | \\ce{2H+ + SO4^2-} |\n| \\ce{H2O} | słaby elektrolit | \\ce{H2O} (lub \\ce{H3O+}) |\n| \\ce{CH3COOH} | słaby kwas | \\ce{CH3COOH} |\n| \\ce{NH4+} | jon (sól mocna) | \\ce{NH4+} |\n| \\ce{Na+}, \\ce{SO4^2-} | jony obserwatorzy | **pomijamy** |\n| \\ce{NaOH} | mocna zasada | \\ce{Na+ + OH-} |\n| \\ce{CH3COO-} | jon | \\ce{CH3COO-} |\n| \\ce{NH3} | słaba zasada, gaz | \\ce{NH3} |\n\nPo odrzuceniu jonów obserwatorów i uproszczeniu:\n\n**Środowisko kwasowe:**\n\\[\\ce{CH3CONH2 + H3O+ -> CH3COOH + NH4+}\\]\n\n**Środowisko zasadowe:**\n\\[\\ce{CH3CONH2 + OH- -> CH3COO- + NH3 ^}\\]\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja bilansu atomów i ładunków\n\n### Weryfikacja równania kwasowego\n\n\\[\\ce{CH3CONH2 + H3O+ -> CH3COOH + NH4+}\\]\n\n| | Strona lewa | Strona prawa |\n| C | 2 | 2 ✓ |\n| H | 5 + 3 = **8** | 4 + 4 = **8** ✓ |\n| N | 1 | 1 ✓ |\n| O | 1 + 1 = **2** | 2 ✓ |\n| Ładunek | +1 | +1 ✓ |\n\n### Weryfikacja równania zasadowego\n\n\\[\\ce{CH3CONH2 + OH- -> CH3COO- + NH3}\\]\n\n| | Strona lewa | Strona prawa |\n| C | 2 | 2 ✓ |\n| H | 5 + 1 = **6** | 3 + 3 = **6** ✓ |\n| N | 1 | 1 ✓ |\n| O | 1 + 1 = **2** | 2 ✓ |\n| Ładunek | -1 | -1 ✓ |\n\nOba równania zbilansowane poprawnie.\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie używamy konkretnych wartości liczbowych z karty wzorów - wystarczy znajomość mechanizmu hydrolizy amidów i zasad pisania formy jonowej skróconej.\n\nWarto jednak wiedzieć, że:\n> 📖 **Karta wzorów str. 14 - Tabela rozpuszczalności:**\n> Sole amonowe (\\ce{(NH4)2SO4}, \\ce{NH4Cl}) - dobrze rozpuszczalne (R).\n> Potwierdza, że \\ce{NH4+} pozostaje w roztworze jako jon, a nie wytrąca się.\n\n> 📖 **Karta wzorów str. 9 - Stałe dysocjacji:**\n> \\ce{CH3COOH}: \\(pK_a = 4{,}76\\) → słaby kwas → forma cząsteczkowa w równaniu jonowym.\n> \\ce{NH3 \\cdot H2O}: \\(pK_b = 4{,}74\\) → słaba zasada → \\ce{NH3} forma cząsteczkowa.\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** W środowisku zasadowym produktem jest **octan** \\ce{CH3COO-} (jon), NIE kwas octowy - sól mocnej zasady (NaOH) ze słabym kwasem (CH3COOH) dysocjuje całkowicie.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Amoniak \\ce{NH3} w środowisku zasadowym wydziela się jako gaz (ogrzewanie!) - strzałka **^** lub dopisek **(g)** w równaniu jest wymagana przez CKE.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** W środowisku kwasowym azot przechodzi do \\ce{NH4+} (jon amonowy), NIE do \\ce{NH3} - w środowisku kwaśnym \\ce{NH3} natychmiast protonuje się do \\ce{NH4+}.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Acetamid \\ce{CH3CONH2} to nieelektrolit - piszemy go w formie cząsteczkowej po obu stronach (i jako substrat oczywiście). Nie wolno „rozpisywać\" go na jony.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-39.1.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":23,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/39.2","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"39.2","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 39.2. (0-1)\nOceń, które z przeprowadzonych doświadczeń (A czy B) można wykorzystać w celu\nodróżnienia acetamidu od mocznika, i uzasadnij swoje stanowisko. W uzasadnieniu\nodwołaj się do zmian możliwych do zaobserwowania w probówkach I i II (w wybranym\ndoświadczeniu) i pozwalających na odróżnienie acetamidu od mocznika.\nW celu odróżnienia acetamidu od mocznika należy przeprowadzić doświadczenie\nUzasadnienie:\nProbówka I:\nProbówka II:\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n37.\n38.\n39.1. 39.2.\nMaks. liczba pkt\n1\n1\n2\n1\nUzyskana liczba pkt\nNaOH (aq)\nH2SO4 (aq)\nCH3CONH2 (s)\nCO(NH2)2 (s)\nI\nII\nCH3CONH2 (s)\nCO(NH2)2 (s)\nI\nII\nMCH_1R","answer":null,"answer_text":"Zadanie 39.2. (0-1)\nIII Opanowanie\nczynności\npraktycznych.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n14. Związki organiczne zawierające azot. Zdający:\n14.7) zapisuje równania reakcji acetamidu\nz wodą w środowisku kwasu siarkowego(VI) […].\n14.9) analizuje budowę cząsteczki mocznika […]\ni wynikające z niej właściwości […].\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawny wybór doświadczenia i poprawny opis zmian pozwalających odróżnić\nzawartość probówek.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nW celu odróżnienia acetamidu od mocznika należy przeprowadzić doświadczenie A.\nUzasadnienie:\nProbówka I\nProbówka II\nWyczuwa się charakterystyczny zapach\noctu.\nNie wyczuwa się charakterystycznego\nzapachu\nlub\nWydziela się bezwonny gaz.\nalbo\nProbówka I\nProbówka II\nNie wydziela się gaz.\nWydziela się gaz.","solution":"## Poprawna odpowiedz: nalezy wykorzystac **doswiadczenie A**\n\nW celu odroznienia acetamidu od mocznika nalezy przeprowadzic **doswiadczenie A** (ogrzewanie z \\(\\ce{H2SO4}\\)(aq)).\n\nUzasadnienie (zmiany w probowkach I i II w doswiadczeniu A):\n- **Probowka I (acetamid \\(\\ce{CH3CONH2}\\))**: wyczuwa sie **charakterystyczny zapach octu** (powstaje kwas octowy), a gaz sie nie wydziela.\n- **Probowka II (mocznik \\(\\ce{CO(NH2)2}\\))**: **nie wyczuwa sie charakterystycznego zapachu**, natomiast wydziela sie **bezwonny gaz** (\\(\\ce{CO2}\\)).\n\nTa roznica (zapach octu vs wydzielanie bezwonnego gazu) pozwala jednoznacznie odroznic oba zwiazki.\n\n## Sposob 1 - analiza produktow hydrolizy kwasowej (doswiadczenie A)\n\n**Probowka I - acetamid z \\(\\ce{H2SO4}\\)(aq):**\n\n\\[\\ce{CH3CONH2 + H2O + H+ -> CH3COOH + NH4+}\\]\n\nPowstaje **kwas octowy** o charakterystycznym, ostrym zapachu octu. Nie wydziela sie gaz.\n\n**Probowka II - mocznik z \\(\\ce{H2SO4}\\)(aq):**\n\n\\[\\ce{CO(NH2)2 + H2O + 2H+ -> 2NH4+ + CO2 ^}\\]\n\nWydziela sie **bezwonny gaz \\(\\ce{CO2}\\)** (tlenek wegla(IV)). Brak zapachu octu.\n\nRoznica jest wyrazna i obserwowalna: zapach octu (probowka I) kontra wydzielanie bezwonnego gazu (probowka II) -> doswiadczenie A pozwala odroznic zwiazki.\n\n## Sposob 2 - dlaczego doswiadczenie B nie rozroznia\n\nW doswiadczeniu B (z \\(\\ce{NaOH}\\)) w **obu** probowkach wydziela sie amoniak \\(\\ce{NH3}\\) o charakterystycznym zapachu:\n\n\\[\\ce{CH3CONH2 + OH- -> CH3COO- + NH3 ^}\\]\n\\[\\ce{CO(NH2)2 + 2OH- -> CO3^{2-} + 2NH3 ^}\\]\n\nPoniewaz w obu probowkach obserwujemy to samo (wydzielanie amoniaku o tym samym zapachu), doswiadczenie B **nie pozwala** jednoznacznie odroznic acetamidu od mocznika. Dlatego wlasciwe jest **doswiadczenie A**.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n1 pkt - za poprawny wybor doswiadczenia i poprawny opis zmian pozwalajacych odroznic zawartosc probowek.\n0 pkt - za odpowiedz niepelna lub bledna albo brak odpowiedzi.\n\nOficjalny klucz CKE: nalezy przeprowadzic doswiadczenie **A**; Probowka I (acetamid) - wyczuwa sie charakterystyczny zapach octu (lub: nie wydziela sie gaz); Probowka II (mocznik) - nie wyczuwa sie charakterystycznego zapachu lub wydziela sie bezwonny gaz (lub: wydziela sie gaz).\n\n## Typowe pulapki\n\n> Uwaga: Wlasciwe jest doswiadczenie **A** (z kwasem), nie B. W doswiadczeniu B z \\(\\ce{NaOH}\\) oba zwiazki wydzielaja amoniak, wiec nie da sie ich odroznic.\n\n> Uwaga: W doswiadczeniu A roznica polega na zapachu octu (acetamid) kontra wydzielaniu bezwonnego \\(\\ce{CO2}\\) (mocznik).","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-39.2.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":23,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/40","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"40","points":1,"ptype":"true_false","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 40. (0-1)\nOceń, czy podane poniżej informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest\nprawdziwa, albo F - jeśli jest fałszywa.\n1. Leucyna i izoleucyna są izomerami.\nP\nF\n2.\nJedyną przyczyną różnicy wartości punktu izoelektrycznego kwasu\nglutaminowego i lizyny jest różna długość łańcucha węglowego\nw cząsteczkach tych związków.\nP\nF\n3. W cząsteczce treoniny można wyróżnić dwa asymetryczne atomy węgla.\nP\nF","answer":"F","answer_text":"Zadanie 40. (0-1)\nII Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n9. Węglowodory. Zdający:\n9.4) […] wykazuje się rozumieniem pojęć: […] izomeria […].\n14. Związki organiczne zawierające azot. Zdający:\n14.11) opisuje właściwości kwasowo-zasadowe aminokwasów\n[…].\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne wskazanie trzech odpowiedzi.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\n1. P\n2. F\n3. P","solution":"## Poprawna odpowiedź: 1 - P, 2 - F, 3 - P\n\n## Sposób 1 - analiza każdego stwierdzenia osobno\n\n### Stwierdzenie 1: Leucyna i izoleucyna są izomerami → **P (Prawda)**\n\nLeucyna (Leu): \\(\\text{2-amino-4-metylopentanowy}\\) → \\(\\ce{(CH3)2CHCH2CH(NH2)COOH}\\)\nIzoleucyna (Ile): \\(\\text{2-amino-3-metylopentanowy}\\) → \\(\\ce{CH3CH2CH(CH3)CH(NH2)COOH}\\)\n\nObie cząsteczki mają wzór sumaryczny \\(\\ce{C6H13NO2}\\), ale różnią się budową (inne rozgałęzienie łańcucha węglowego). Są **izomerami konstytucyjnymi (strukturalnymi)** - ten sam wzór sumaryczny, inna budowa. ✓\n\n### Stwierdzenie 2: Jedyną przyczyną różnicy pI między kwasem glutaminowym a lizyną jest różna długość łańcucha węglowego → **F (Fałsz)**\n\nKwas glutaminowy (Glu): pI ≈ 3,22 - w łańcuchu bocznym ma **dodatkową grupę \\(\\ce{-COOH}\\)** (kwasową)\nLizyna (Lys): pI ≈ 9,74 - w łańcuchu bocznym ma **dodatkową grupę \\(\\ce{-NH2}\\)** (zasadową)\n\nKluczową przyczyną różnicy pI jest **rodzaj funkcjonalnej grupy jonizującej w łańcuchu bocznym**, a nie sama długość łańcucha:\n- Glu ma drugą grupę kwasową → obniża pI (forma zwitterionowa istnieje w środowisku kwaśnym)\n- Lys ma drugą grupę zasadową → podwyższa pI (forma zwitterionowa istnieje w środowisku zasadowym)\n\nStwierdzenie mówi, że JEDYNĄ przyczyną jest długość łańcucha - to fałsz. Nawet gdyby łańcuchy były tej samej długości, ale różniły się grupą końcową (\\(\\ce{-COOH}\\) vs \\(\\ce{-NH2}\\)), pI byłoby skrajnie różne. ✗\n\n### Stwierdzenie 3: W cząsteczce treoniny można wyróżnić dwa asymetryczne atomy węgla → **P (Prawda)**\n\nTreonina (Thr): kwas 2-amino-3-hydroksybutanowy:\n\n\\[\\ce{CH3-\\underset{C^*}C H(OH)-\\underset{C^*}C H(NH2)-COOH}\\]\n\nNumerując od karboksylu:\n\n| Atom C | Podstawniki | Asymetryczny? |\n| **C2** (α) | \\(\\ce{-NH2}\\), \\(\\ce{-H}\\), \\(\\ce{-COOH}\\), \\(\\ce{-CH(OH)CH3}\\) | **TAK** - 4 różne grupy |\n| **C3** (β) | \\(\\ce{-OH}\\), \\(\\ce{-H}\\), \\(\\ce{-CH3}\\), \\(\\ce{-CH(NH2)COOH}\\) | **TAK** - 4 różne grupy |\n| C1 | karbonyl | NIE |\n| C4 (\\(\\ce{CH3}\\)) | 3× H | NIE |\n\nTreonina to jeden z dwóch aminokwasów białkowych z **dwoma centrami chiralności** (drugi to izoleucyna). ✓\n\n## Sposób 2 - weryfikacja przez wzory strukturalne z karty CKE\n\n📖 **Karta wzorów str. 6-7 - 20 aminokwasów białkowych (wzory strukturalne i pI):**\n\nSprawdzamy bezpośrednio z karty:\n\n**Ad 1.** Leucyna \\(\\ce{C6H13NO2}\\), izoleucyna \\(\\ce{C6H13NO2}\\) - wzory sumaryczne identyczne, wzory strukturalne różne → izomery ✓\n\n**Ad 2.** Na karcie przy kwasie glutaminowym widnieje pI ≈ 3,22 i wzór z \\(\\ce{-COOH}\\) w łańcuchu bocznym; przy lizynie pI ≈ 9,74 i wzór z \\(\\ce{-NH2}\\) (aminogrupy \\(\\varepsilon\\)) → różnica funkcji, nie tylko długości ✓\n\n**Ad 3.** Na karcie wzór treoniny to \\(\\ce{CH3CH(OH)CH(NH2)COOH}\\) - wyraźnie widać OH na C3 i \\(\\ce{NH2}\\) na C2 → oba te węgle mają cztery różne podstawniki ✓\n\n## Wzory z karty CKE\n\n📖 **Karta wzorów str. 6-7 - Aminokwasy białkowe (wzory strukturalne, kody, pI):**\nTabela z wzorami strukturalnymi wszystkich 20 aminokwasów - tam bezpośrednio można odczytać wzory leucyny, izoleucyny, kwasu glutaminowego, lizyny i treoniny (z grupą \\(\\ce{-OH}\\) na C3).\n\n📖 **Karta wzorów str. 8 - Stałe dysocjacji aminokwasów (pKa i pI):**\n\\(pI(\\text{Glu}) \\approx 3{,}22\\), \\(pI(\\text{Lys}) \\approx 9{,}74\\) - wartości te odzwierciedlają wpływ jonizujących grup bocznych, nie samej długości łańcucha.\n\n## Dlaczego inne odpowiedzi są błędne\n\n| Stwierdzenie | Możliwy błąd ucznia |\n| **1 → F** | Uczeń myli izomery z homologami. Homologi różnią się liczbą \\(\\ce{CH2}\\), tu wzory sumaryczne są identyczne → to izomery, nie homologi. |\n| **2 → P** | Uczeń zauważa, że łańcuch Lys jest dłuższy (4 węgle boczne) niż Glu (3 węgle), i uznaje, że \"to przez długość łańcucha\". Pomija jednak kluczowy fakt: **rodzaj grupy końcowej** (\\(\\ce{-NH2}\\) vs \\(\\ce{-COOH}\\)) decyduje o charakterze kwasowo-zasadowym. |\n| **3 → F** | Uczeń liczy tylko standardowy węgiel α (\\(\\ce{-CH(NH2)-}\\)) i nie sprawdza węgla β. W większości aminokwasów C3 nie jest asymetryczny - treonina jest wyjątkiem przez grupę \\(\\ce{-OH}\\). |\n\n## Typowe pułapki i uwagi\n\n> ⚠️ **Uwaga:** \"Izomery\" to szerokie pojęcie - obejmuje izomery konstytucyjne, stereoizomery (enancjomery, diastereoizomery), konformacyjne itp. Leucyna i izoleucyna to **izomery strukturalne** (różna kolejność połączeń atomów). Nie myl z homologami!\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Punkt izoelektryczny (pI) zależy od **wszystkich jonizujących grup** w cząsteczce (α-\\(\\ce{COOH}\\), α-\\(\\ce{NH2}\\), łańcuch boczny). Sama długość łańcucha węglowego nie wpływa na pI - wpływa na charakter grupy funkcyjnej na końcu tego łańcucha.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Treonina i izoleucyna to jedyne spośród 20 standardowych aminokwasów białkowych z **dwoma centrami chiralności**. Dla treoniny naturalny jest izomer (2S,3R), dla izoleucyny (2S,3S). Na maturze może pojawić się pytanie o liczbę możliwych stereoizomerów: przy 2 centrach chiralności maksymalnie \\(2^2 = 4\\) izomery.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-40.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":24,"source":"ocr","answer_source":"maturazai","answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"},{"id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad/41","paper_id":"chemia-2016-maj-matura-rozszerzona","number":"41","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2016,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 41. (0-1)\nJednym z naturalnie występujących tripeptydów jest związek o poniższym wzorze.\nC\nO\nN\nH2\nCH2\nC\nO\nC\nH\nCH2\nNH\nC\nN\nCH\nN\nH\nCH\nC\nO\nC\nH\nNH\nNH2\nC\nH2\nCH2\nCH2\nC\nH2\nOH\nNapisz wzór sekwencji przedstawionego tripeptydu, posługując się trzyliterowymi\nkodami aminokwasów. Pamiętaj, że w tej notacji z lewej strony umieszcza się kod\naminokwasu, którego reszta zawiera wolną grupę aminową połączoną z atomem\nwęgla α.\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n40.\n41.\nMaks. liczba pkt\n1\n1\nUzyskana liczba pkt\nMCH_1R\nBRUDNOPIS (nie podlega ocenie)","answer":null,"answer_text":"Zadanie 41. (0-1)\nI Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n14. Związki organiczne zawierające azot. Zdający:\n14.13) […] wskazuje wiązanie peptydowe […].\n14.14) tworzy wzory […] tripeptydów […] oraz rozpoznaje\nreszty […] aminokwasów […] w cząsteczkach […] tripeptydów.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne napisanie sekwencji tripeptydu.\n0 p. - za odpowiedź błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nGly-His-Lys","solution":"## Poprawna odpowiedz: **Gly-His-Lys**\n\nSekwencja tripeptydu (od konca N do C): **glicyna - histydyna - lizyna**.\n\n## Sposob 1 - identyfikacja reszt aminokwasowych i odczyt kolejnosci\n\n**Krok 1 - co laczy reszty?**\n\nTripeptyd zbudowany jest z trzech reszt aminokwasowych polaczonych **wiazaniami peptydowymi** \\(\\ce{-CO-NH-}\\). Sekwencje zapisujemy od konca z wolna grupa aminowa (N-koniec) do konca z wolna grupa karboksylowa (C-koniec).\n\n**Krok 2 - rozpoznanie reszt po lancuchach bocznych:**\n\n- **Glicyna (Gly)** - najprostszy aminokwas, lancuch boczny to pojedynczy atom \\(\\ce{-H}\\) (brak rozbudowanego podstawnika przy atomie wegla alfa). To reszta N-koncowa (z wolna grupa \\(\\ce{-NH2}\\)).\n- **Histydyna (His)** - lancuch boczny zawiera piecioczlonowy pierscien **imidazolowy** (dwa atomy azotu w pierscieniu). Reszta srodkowa.\n- **Lizyna (Lys)** - lancuch boczny to dlugi lancuch weglowy zakonczony grupa aminowa \\(\\ce{-(CH2)4-NH2}\\). Reszta C-koncowa.\n\n**Krok 3 - zapis sekwencji:**\n\nOdczytujac od N-konca (Gly) przez reszte srodkowa (His) do C-konca (Lys):\n\n\\[\\boxed{\\text{Gly} - \\text{His} - \\text{Lys}}\\]\n\n## Sposob 2 - weryfikacja przez charakterystyczne grupy\n\n| Reszta | Charakterystyczny element lancucha bocznego | Pozycja |\n| Gly | \\(\\ce{-H}\\) (brak podstawnika) | N-koniec |\n| His | pierscien imidazolowy (2 atomy N) | srodek |\n| Lys | \\(\\ce{-(CH2)4-NH2}\\) (grupa aminowa) | C-koniec |\n\nUnikalne lancuchy boczne (pierscien imidazolowy histydyny, dluga grupa aminowa lizyny, brak podstawnika glicyny) jednoznacznie wyznaczaja sekwencje **Gly-His-Lys**.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n1 pkt - za poprawne napisanie sekwencji tripeptydu.\n0 pkt - za odpowiedz bledna albo brak odpowiedzi.\n\nOficjalny klucz CKE: **Gly-His-Lys**.\n\n## Typowe pulapki\n\n> Uwaga: Sekwencje zapisuje sie od **N-konca** (wolna grupa \\(\\ce{-NH2}\\)) do **C-konca** (wolna grupa \\(\\ce{-COOH}\\)). Odwrocenie kolejnosci (Lys-His-Gly) to bledna odpowiedz.\n\n> Uwaga: Histydyne rozpoznajemy po pierscieniu **imidazolowym**, a lizyne po dodatkowej grupie aminowej w lancuchu bocznym - nie myl ich z innymi aminokwasami zasadowymi.","image":"img/chemia-2016-maj-matura-rozszerzona/zad-41.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":24,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura"}]}