{"id":"chemia-2017-maj-matura-rozszerzona/zad/29.1","paper_id":"chemia-2017-maj-matura-rozszerzona","number":"29.1","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2017,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 29.1. (0-1)\nCzy alkohole i etery o tej samej liczbie atomów węgla w cząsteczce są izomerami?\nUzasadnij swoją odpowiedź. Odnieś się do związków, których wzory wymieniono\nw tabeli.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 29.1. (0-1)\nI. Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nII. Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do\nrozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n9. Węglowodory. Zdający:\n9.4) wykazuje się rozumieniem pojęć: […] izomeria.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawną ocenę i uzasadnienie.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nAlkohole i etery o tej samej liczbie atomów węgla w cząsteczce są izomerami, ponieważ\nzwiązki te mają ten sam wzór sumaryczny.","solution":"## Poprawna odpowiedź: TAK - alkohole i etery o tej samej liczbie atomów węgla są izomerami.\n\n**Uzasadnienie:** Mają ten sam wzór sumaryczny (\\(\\ce{C_nH_{2n+2}O}\\)), ale różnią się budową (grupą funkcyjną i połączeniem atomów) → są **izomerami konstytucyjnymi (strukturalnymi)**.\n\n## Sposób 1 - Porównanie wzorów sumarycznych\n\n**Od czego zaczynamy:** Izomery to związki o tym samym wzorze sumarycznym, ale różnej strukturze. Sprawdzamy, czy alkohol i eter o tej samej liczbie atomów C mają identyczny wzór sumaryczny.\n\n**Krok 1 - Wzór ogólny alkoholi.**\n\nAlkohol to węglowodór z grupą \\(\\ce{-OH}\\). Dla nasyconych alkoholi acyklicznych:\n\n\\[\\ce{C_nH_{2n+2}O}\\]\n\nPrzykład dla \\(n = 2\\): etanol \\(\\ce{C2H5OH}\\) = \\(\\ce{C2H6O}\\)\n\n**Krok 2 - Wzór ogólny eterów.**\n\nEter to związek z grupą \\(\\ce{-O-}\\) między dwoma grupami węglowodorowymi. Dla nasyconych eterów acyklicznych:\n\n\\[\\ce{C_nH_{2n+2}O}\\]\n\nPrzykład dla \\(n = 2\\): eter dimetylowy \\(\\ce{CH3-O-CH3}\\) = \\(\\ce{C2H6O}\\)\n\n**Krok 3 - Porównanie.**\n\nOba związki mają **ten sam wzór sumaryczny** \\(\\ce{C2H6O}\\), ale różnią się budową:\n- etanol: \\(\\ce{CH3-CH2-OH}\\) - zawiera grupę hydroksylową \\(\\ce{-OH}\\)\n- eter dimetylowy: \\(\\ce{CH3-O-CH3}\\) - zawiera mostek eterowy \\(\\ce{-O-}\\)\n\n**Różna budowa, ten sam wzór sumaryczny → izomery konstytucjonalne.**\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez wzory dla większego n\n\nSprawdźmy dla \\(n = 4\\), żeby mieć pewność, że reguła jest ogólna.\n\n**Alkohol:** butanol-1 \\(\\ce{CH3CH2CH2CH2OH}\\) = \\(\\ce{C4H10O}\\)\n\n**Eter:** eter dietylowy \\(\\ce{CH3CH2-O-CH2CH3}\\) = \\(\\ce{C4H10O}\\)\n\nWzory sumaryczne identyczne ✓\n\nStruktury różne ✓ (w alkoholu tlen na końcu łańcucha z wodorem, w eterze tlen \"wewnątrz\" bez wodoru)\n\n**Wniosek ogólny:** Dla dowolnego \\(n \\geq 2\\) wzór sumaryczny alkoholu i eteru o tej samej liczbie atomów C wynosi \\(\\ce{C_nH_{2n+2}O}\\). Są to izomery konstytucjonalne - **odpowiedź: TAK**.\n\n*(Dla \\(n = 1\\) istnieje tylko metanol \\(\\ce{CH3OH}\\), bo nie można zbudować eteru z jednym atomem C - nie ma izomeru eterowego, ale pytanie dotyczy ogólnej reguły.)*\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie używamy konkretnych wartości liczbowych z karty wzorów - wystarczy znajomość definicji izomerii i wzorów ogólnych grup funkcyjnych. Wzory ogólne alkoholi i eterów to wiedza z podręcznika, nie z karty CKE.\n\n## Typowe pułapki i uwagi\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Izomery muszą mieć **ten sam wzór sumaryczny** - nie wystarczy \"ta sama liczba atomów C\". Zawsze sprawdź też liczbę H i O!\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Uczniowie często mylą izomery z homologami. Homologi różnią się o \\(\\ce{CH2}\\) - mają różny wzór sumaryczny. Izomery mają identyczny wzór sumaryczny.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Eter dimetylowy i etanol to klasyczna para izomerów podawana na maturze. Warto ją zapamiętać jako przykład do uzasadnienia.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\nZa poprawna ocene (tak, sa izomerami) i uzasadnienie (ten sam wzor sumaryczny) - 1 pkt. Za odpowiedz niepelna lub bledna - 0 pkt.","image":"img/chemia-2017-maj-matura-rozszerzona/zad-29.1.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 2017 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 29.1. (0-1)
Czy alkohole i etery o tej samej liczbie atomów węgla w cząsteczce są izomerami?
Uzasadnij swoją odpowiedź. Odnieś się do związków, których wzory wymieniono
w tabeli.

","answer_text_html":"

Zadanie 29.1. (0-1)
I. Wykorzystanie
i tworzenie informacji.
II. Rozumowanie
i zastosowanie nabytej
wiedzy do
rozwiązywania
problemów.
IV etap edukacyjny - poziom rozszerzony

\n
  1. Węglowodory. Zdający:
\n

9.4) wykazuje się rozumieniem pojęć: […] izomeria.
Schemat punktowania
1 p. - za poprawną ocenę i uzasadnienie.
0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
Alkohole i etery o tej samej liczbie atomów węgla w cząsteczce są izomerami, ponieważ
związki te mają ten sam wzór sumaryczny.

","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"

Poprawna odpowiedź: TAK - alkohole i etery o tej samej liczbie atomów węgla są izomerami.

\n

Uzasadnienie: Mają ten sam wzór sumaryczny (\\ceCnH2n+2O), ale różnią się budową (grupą funkcyjną i połączeniem atomów) → są izomerami konstytucyjnymi (strukturalnymi).

\n

Sposób 1 - Porównanie wzorów sumarycznych

\n

Od czego zaczynamy: Izomery to związki o tym samym wzorze sumarycznym, ale różnej strukturze. Sprawdzamy, czy alkohol i eter o tej samej liczbie atomów C mają identyczny wzór sumaryczny.

\n

Krok 1 - Wzór ogólny alkoholi.

\n

Alkohol to węglowodór z grupą \\ce−OH. Dla nasyconych alkoholi acyklicznych:

\n
\\ceCnH2n+2O
\n

Przykład dla n=2: etanol \\ceC2H5OH = \\ceC2H6O

\n

Krok 2 - Wzór ogólny eterów.

\n

Eter to związek z grupą \\ce−O− między dwoma grupami węglowodorowymi. Dla nasyconych eterów acyklicznych:

\n
\\ceCnH2n+2O
\n

Przykład dla n=2: eter dimetylowy \\ceCH3−O−CH3 = \\ceC2H6O

\n

Krok 3 - Porównanie.

\n

Oba związki mają ten sam wzór sumaryczny \\ceC2H6O, ale różnią się budową:

\n\n

Różna budowa, ten sam wzór sumaryczny → izomery konstytucjonalne.

\n

Sposób 2 - Weryfikacja przez wzory dla większego n

\n

Sprawdźmy dla n=4, żeby mieć pewność, że reguła jest ogólna.

\n

Alkohol: butanol-1 \\ceCH3CH2CH2CH2OH = \\ceC4H10O

\n

Eter: eter dietylowy \\ceCH3CH2−O−CH2CH3 = \\ceC4H10O

\n

Wzory sumaryczne identyczne ✓

\n

Struktury różne ✓ (w alkoholu tlen na końcu łańcucha z wodorem, w eterze tlen "wewnątrz" bez wodoru)

\n

Wniosek ogólny: Dla dowolnego n≥2 wzór sumaryczny alkoholu i eteru o tej samej liczbie atomów C wynosi \\ceCnH2n+2O. Są to izomery konstytucjonalne - odpowiedź: TAK.

\n

(Dla n=1 istnieje tylko metanol \\ceCH3OH, bo nie można zbudować eteru z jednym atomem C - nie ma izomeru eterowego, ale pytanie dotyczy ogólnej reguły.)

\n

Wzory z karty CKE

\n

W tym zadaniu nie używamy konkretnych wartości liczbowych z karty wzorów - wystarczy znajomość definicji izomerii i wzorów ogólnych grup funkcyjnych. Wzory ogólne alkoholi i eterów to wiedza z podręcznika, nie z karty CKE.

\n

Typowe pułapki i uwagi

\n
⚠️ Uwaga: Izomery muszą mieć ten sam wzór sumaryczny - nie wystarczy "ta sama liczba atomów C". Zawsze sprawdź też liczbę H i O!
\n
⚠️ Uwaga: Uczniowie często mylą izomery z homologami. Homologi różnią się o \\ceCH2 - mają różny wzór sumaryczny. Izomery mają identyczny wzór sumaryczny.
\n
⚠️ Uwaga: Eter dimetylowy i etanol to klasyczna para izomerów podawana na maturze. Warto ją zapamiętać jako przykład do uzasadnienia.
\n

Schemat oceniania CKE

\n

Za poprawna ocene (tak, sa izomerami) i uzasadnienie (ten sam wzor sumaryczny) - 1 pkt. Za odpowiedz niepelna lub bledna - 0 pkt.

"}]}