{"id":"chemia-2015-maj-matura-rozszerzona/zad/17","paper_id":"chemia-2015-maj-matura-rozszerzona","number":"17","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2015,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 17. (0-1)\nPewien proces, w którym związek A zostaje przekształcony w związek B, przebiega w dwóch\netapach.\nEtap 1.\nA → C\nΔH < 0\nEtap 2.\nC → B\nΔH > 0\nH2O\nC17H35COOK (s)\nH2O\nNH4Cl (s)\nMCH_1R\nPrzeanalizuj poniższe wykresy i ustal, który z nich odpowiada opisanej przemianie.\nI\nII\nOpisaną przemianę poprawnie zilustrowano na wykresie","answer":null,"answer_text":"Zadanie 17. (0-1)\nI. Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n4. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:\n4.3) stosuje pojęcia: egzoenergetyczny, endoenergetyczny,\nenergia aktywacji do opisu efektów energetycznych przemian.\n4.4) interpretuje zapis ΔH < 0 i ΔH > 0 do określenia efektu\nenergetycznego reakcji.\nPoprawna odpowiedź\nOpisaną przemianę poprawnie zilustrowano na wykresie II.\nSchemat punktowania\n1 p. - za wskazanie właściwego wykresu.\n0 p. - za błędną odpowiedź albo brak odpowiedzi.","solution":"## Poprawna odpowiedź: wykres, na którym poziom energii **spada** na etapie A→C, a następnie **rośnie** na etapie C→B (pośrednik C leży najniżej).\n\n## Sposób 1 - Analiza znaku ΔH dla każdego etapu\n\n**Etap 1: A → C, ΔH < 0 (egzotermiczny)**\n\nUjemne ΔH oznacza, że energia produktu jest **niższa** niż substratu:\n\n\\[H(C) < H(A)\\]\n\nNa wykresie: strzałka lub poziom energii **opada** - C leży **poniżej A**.\n\n**Etap 2: C → B, ΔH > 0 (endotermiczny)**\n\nDodatnie ΔH oznacza, że energia produktu jest **wyższa** niż substratu:\n\n\\[H(B) > H(C)\\]\n\nNa wykresie: poziom energii **rośnie** - B leży **powyżej C**.\n\n**Podsumowanie kształtu wykresu:**\n\nH(A) ──────\n\\ etap 1 (↓)\nH(C) ──────\n\\ etap 2 (↑)\nH(B) ──────\n\nLub alternatywnie - B może być wyżej niż A (zależy od wartości bezwzględnych obu ΔH, czego zadanie nie podaje). **Kluczowy warunek: C MUSI być najniżej ze wszystkich trzech poziomów.**\n\nSzukaj wykresu, gdzie:\n1. A → C: linia/strzałka idzie **w dół**\n2. C → B: linia/strzałka idzie **w górę**\n3. C jest **najniżej** (dolina, nie szczyt)\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez prawo Hessa\n\nCałkowita entalpia przemiany A → B:\n\n\\[\\Delta H_{A \\to B} = \\Delta H_1 + \\Delta H_2\\]\n\nGdzie \\(\\Delta H_1 < 0\\) i \\(\\Delta H_2 > 0\\), więc **sumaryczne ΔH może być ujemne lub dodatnie** - oba warianty są dopuszczalne. Wykluczamy zatem wykresy, które sugerowałyby, że C jest **powyżej** A lub B.\n\nDodatkowa weryfikacja - C jako pośrednik energetyczny:\n- Gdyby C leżał **powyżej** A: etap 1 byłby endotermiczny (ΔH > 0) - **sprzeczność z treścią**\n- Gdyby C leżał **powyżej** B: etap 2 byłby egzotermiczny (ΔH < 0) - **sprzeczność z treścią**\n\nZatem C = **lokalne minimum** na wykresie. To jednoznacznie identyfikuje poprawny wykres.\n\n## Wzory z karty CKE\n\n📖 **Karta wzorów str. 13 - Prawo Hessa (entalpia tworzenia i spalania):**\n\nChoć konkretnych wartości tu nie używamy, schemat energetyczny opiera się na zasadzie:\n\n\\[\\Delta H_{reakcji} = \\sum \\Delta H_{produkty} - \\sum \\Delta H_{substraty}\\]\n\nZastosowanie: etap 1 ΔH < 0 ⟺ \\(H(\\text{produktu C}) - H(\\text{substratu A}) < 0\\) ⟺ C niżej niż A.\n\n> W tym zadaniu nie korzystamy z konkretnych liczb z karty - wystarczy znajomość definicji znaku ΔH i zasady addytywności entalpii (prawo Hessa).\n\n## Dlaczego inne wykresy są błędne\n\n| Wykres | Błąd |\n| C **powyżej** A (etap 1 w górę) | Sugeruje ΔH₁ > 0 (endotermiczny) - sprzeczne z ΔH < 0 |\n| C **powyżej** B (etap 2 w dół) | Sugeruje ΔH₂ < 0 (egzotermiczny) - sprzeczne z ΔH > 0 |\n| Ciągła linia malejąca A→C→B | Brak zmiany kierunku - oba etapy egzotermiczne |\n| Ciągła linia rosnąca A→C→B | Brak zmiany kierunku - oba etapy endotermiczne |\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Uczniowie mylą znak ΔH z kierunkiem reakcji. ΔH < 0 **zawsze** oznacza: produkt ma **niższy** poziom energii (entalpia spada). Pamiętaj: egzo = \"wychodzi ciepło\" = układ traci energię.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Zadanie **nie mówi**, czy B jest wyżej czy niżej niż A - to zależy od wartości bezwzględnych obu ΔH. Błędem jest odrzucenie wykresu tylko dlatego, że B jest wyżej od A (lub odwrotnie). Jedynym pewnym warunkiem jest: **C leży najniżej**.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie mylić wykresu entalpii (poziomy energii) z wykresem profilu energetycznego reakcji (z barierą aktywacji). To zadanie dotyczy **poziomów entalpii** A, C, B - nie energii aktywacji.","image":"img/chemia-2015-maj-matura-rozszerzona/zad-17.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 2015 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 17. (0-1)<br>Pewien proces, w którym związek A zostaje przekształcony w związek B, przebiega w dwóch<br>etapach.<br>Etap 1.<br>A → C<br>ΔH &lt; 0<br>Etap 2.<br>C → B<br>ΔH &gt; 0<br>H2O<br>C17H35COOK (s)<br>H2O<br>NH4Cl (s)<br>MCH_1R<br>Przeanalizuj poniższe wykresy i ustal, który z nich odpowiada opisanej przemianie.<br>I<br>II<br>Opisaną przemianę poprawnie zilustrowano na wykresie</p>","answer_text_html":"<p>Zadanie 17. (0-1)<br>I. Wykorzystanie<br>i tworzenie informacji.<br>IV etap edukacyjny - poziom rozszerzony</p>\n<ol><li>Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:</li></ol>\n<p>4.3) stosuje pojęcia: egzoenergetyczny, endoenergetyczny,<br>energia aktywacji do opisu efektów energetycznych przemian.<br>4.4) interpretuje zapis ΔH &lt; 0 i ΔH &gt; 0 do określenia efektu<br>energetycznego reakcji.<br>Poprawna odpowiedź<br>Opisaną przemianę poprawnie zilustrowano na wykresie II.<br>Schemat punktowania<br>1 p. - za wskazanie właściwego wykresu.<br>0 p. - za błędną odpowiedź albo brak odpowiedzi.</p>","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź: wykres, na którym poziom energii <strong>spada</strong> na etapie A→C, a następnie <strong>rośnie</strong> na etapie C→B (pośrednik C leży najniżej).</h4>\n<h4>Sposób 1 - Analiza znaku ΔH dla każdego etapu</h4>\n<p><strong>Etap 1: A → C, ΔH &lt; 0 (egzotermiczny)</strong></p>\n<p>Ujemne ΔH oznacza, że energia produktu jest <strong>niższa</strong> niż substratu:</p>\n<p>\\[H(C) &lt; H(A)\\]</p>\n<p>Na wykresie: strzałka lub poziom energii <strong>opada</strong> - C leży <strong>poniżej A</strong>.</p>\n<p><strong>Etap 2: C → B, ΔH &gt; 0 (endotermiczny)</strong></p>\n<p>Dodatnie ΔH oznacza, że energia produktu jest <strong>wyższa</strong> niż substratu:</p>\n<p>\\[H(B) &gt; H(C)\\]</p>\n<p>Na wykresie: poziom energii <strong>rośnie</strong> - B leży <strong>powyżej C</strong>.</p>\n<p><strong>Podsumowanie kształtu wykresu:</strong></p>\n<p>H(A) ──────<br>\\ etap 1 (↓)<br>H(C) ──────<br>\\ etap 2 (↑)<br>H(B) ──────</p>\n<p>Lub alternatywnie - B może być wyżej niż A (zależy od wartości bezwzględnych obu ΔH, czego zadanie nie podaje). <strong>Kluczowy warunek: C MUSI być najniżej ze wszystkich trzech poziomów.</strong></p>\n<p>Szukaj wykresu, gdzie:</p>\n<ol><li>A → C: linia/strzałka idzie <strong>w dół</strong></li><li>C → B: linia/strzałka idzie <strong>w górę</strong></li><li>C jest <strong>najniżej</strong> (dolina, nie szczyt)</li></ol>\n<h4>Sposób 2 - Weryfikacja przez prawo Hessa</h4>\n<p>Całkowita entalpia przemiany A → B:</p>\n<p>\\[\\Delta H_{A \\to B} = \\Delta H_1 + \\Delta H_2\\]</p>\n<p>Gdzie \\(\\Delta H_1 &lt; 0\\) i \\(\\Delta H_2 &gt; 0\\), więc <strong>sumaryczne ΔH może być ujemne lub dodatnie</strong> - oba warianty są dopuszczalne. Wykluczamy zatem wykresy, które sugerowałyby, że C jest <strong>powyżej</strong> A lub B.</p>\n<p>Dodatkowa weryfikacja - C jako pośrednik energetyczny:</p>\n<ul><li>Gdyby C leżał <strong>powyżej</strong> A: etap 1 byłby endotermiczny (ΔH &gt; 0) - <strong>sprzeczność z treścią</strong></li><li>Gdyby C leżał <strong>powyżej</strong> B: etap 2 byłby egzotermiczny (ΔH &lt; 0) - <strong>sprzeczność z treścią</strong></li></ul>\n<p>Zatem C = <strong>lokalne minimum</strong> na wykresie. To jednoznacznie identyfikuje poprawny wykres.</p>\n<h4>Wzory z karty CKE</h4>\n<p>📖 <strong>Karta wzorów str. 13 - Prawo Hessa (entalpia tworzenia i spalania):</strong></p>\n<p>Choć konkretnych wartości tu nie używamy, schemat energetyczny opiera się na zasadzie:</p>\n<p>\\[\\Delta H_{reakcji} = \\sum \\Delta H_{produkty} - \\sum \\Delta H_{substraty}\\]</p>\n<p>Zastosowanie: etap 1 ΔH &lt; 0 ⟺ \\(H(\\text{produktu C}) - H(\\text{substratu A}) &lt; 0\\) ⟺ C niżej niż A.</p>\n<blockquote>W tym zadaniu nie korzystamy z konkretnych liczb z karty - wystarczy znajomość definicji znaku ΔH i zasady addytywności entalpii (prawo Hessa).</blockquote>\n<h4>Dlaczego inne wykresy są błędne</h4>\n<p>| Wykres | Błąd |<br>| C <strong>powyżej</strong> A (etap 1 w górę) | Sugeruje ΔH₁ &gt; 0 (endotermiczny) - sprzeczne z ΔH &lt; 0 |<br>| C <strong>powyżej</strong> B (etap 2 w dół) | Sugeruje ΔH₂ &lt; 0 (egzotermiczny) - sprzeczne z ΔH &gt; 0 |<br>| Ciągła linia malejąca A→C→B | Brak zmiany kierunku - oba etapy egzotermiczne |<br>| Ciągła linia rosnąca A→C→B | Brak zmiany kierunku - oba etapy endotermiczne |</p>\n<h4>Typowe pułapki</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Uczniowie mylą znak ΔH z kierunkiem reakcji. ΔH &lt; 0 <strong>zawsze</strong> oznacza: produkt ma <strong>niższy</strong> poziom energii (entalpia spada). Pamiętaj: egzo = &quot;wychodzi ciepło&quot; = układ traci energię.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Zadanie <strong>nie mówi</strong>, czy B jest wyżej czy niżej niż A - to zależy od wartości bezwzględnych obu ΔH. Błędem jest odrzucenie wykresu tylko dlatego, że B jest wyżej od A (lub odwrotnie). Jedynym pewnym warunkiem jest: <strong>C leży najniżej</strong>.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Nie mylić wykresu entalpii (poziomy energii) z wykresem profilu energetycznego reakcji (z barierą aktywacji). To zadanie dotyczy <strong>poziomów entalpii</strong> A, C, B - nie energii aktywacji.</blockquote>"}]}