{"id":"chemia-2018-maj-matura-rozszerzona/zad/29","paper_id":"chemia-2018-maj-matura-rozszerzona","number":"29","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2018,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 29. (0-1)\nTemperatura topnienia butylolitu (C4H9Li) jest znacznie niższa od 0 °C.\nNa podstawie różnicy elektroujemności między litem a węglem oraz informacji\nwprowadzającej dotyczącej temperatury topnienia butylolitu określ rodzaj wiązania\nwęgiel - lit.\nMCH_1R","answer":null,"answer_text":"Zadanie 29. (0-1)\nI. Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n3. Wiązania chemiczne. Zdający:\n3.7) opisuje i przewiduje wpływ rodzaju wiązania (jonowe,\nkowalencyjne,\nwodorowe,\nmetaliczne)\nna\nwłaściwości\nfizyczne substancji nieorganicznych i organicznych.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne określenie rodzaju wiązania.\n0 p. - za każdą inną odpowiedź albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nkowalencyjne spolaryzowane lub atomowe spolaryzowane lub kowalencyjne lub atomowe","solution":"## Poprawna odpowiedź: wiązanie kowalencyjne spolaryzowane (polarne)\n\n## Sposób 1 - różnica elektroujemności + argument temperaturowy\n\n**Krok 1 - odczyt elektroujemności z karty wzorów**\n\nZ układu okresowego na karcie CKE (str. 15) odczytujemy elektroujemności Paulinga:\n\n\\[\n\\chi(\\ce{C}) = 2{,}55 \\qquad \\chi(\\ce{Li}) = 0{,}98\n\\]\n\n**Krok 2 - obliczenie różnicy elektroujemności**\n\n\\[\n\\Delta\\chi = \\chi(\\ce{C}) - \\chi(\\ce{Li}) = 2{,}55 - 0{,}98 = 1{,}57\n\\]\n\n**Krok 3 - klasyfikacja wiązania na podstawie Δχ**\n\nPrzyjmujemy progi:\n\n| Δχ | Typ wiązania |\n| \\(< 0{,}4\\) | kowalencyjne niespolaryzowane |\n| \\(0{,}4 - 1{,}7\\) | kowalencyjne spolaryzowane |\n| \\(> 1{,}7\\) | jonowe |\n\n\\(\\Delta\\chi = 1{,}57\\) → mieści się w przedziale \\(0{,}4 - 1{,}7\\) → **wiązanie kowalencyjne spolaryzowane**.\n\n**Krok 4 - potwierdzenie przez temperaturę topnienia**\n\nZwiązki jonowe (np. \\(\\ce{NaCl}\\), \\(\\ce{LiF}\\)) mają temperatury topnienia rzędu kilkuset stopni Celsjusza - bo do przełamania sieci jonowej potrzeba dużo energii. Temperatura topnienia znacznie poniżej 0 °C jest typowa dla **związków kowalencyjnych**, których cząsteczki trzymają się razem jedynie słabymi oddziaływaniami międzycząsteczkowymi (van der Waals). **Gdyby wiązanie C-Li było jonowe, butylolitb topniałby w wysokiej temperaturze - co stoi w sprzeczności z danymi.**\n\n## Sposób 2 - weryfikacja przez argument strukturalny\n\nGdybyśmy uznali wiązanie za **jonowe**, butylolitb byłby solą: \\(\\ce{C4H9^- Li^+}\\). Sole litowców topnieją w temperaturach 200-800 °C. Temperatura topnienia **poniżej 0 °C** jednoznacznie wyklucza charakter jonowy.\n\nWniosek niezależny od tabeli elektroujemności: niskie \\(T_{\\text{top}}\\) → struktura molekularna → **wiązanie kowalencyjne**. Niezerowa Δχ = 1,57 dodaje, że jest ono **spolaryzowane** (lit jest elektrodatnym centrum \\(\\delta^+\\), węgiel - centrum \\(\\delta^-\\)).\n\n## Wzory z karty CKE\n\n📖 **Karta wzorów str. 15 - Układ okresowy pierwiastków:**\nWartości elektroujemności Paulinga podane są w każdej komórce układu okresowego (mała liczba w rogu). Stąd odczytujemy:\n- \\(\\chi(\\ce{Li}) = 0{,}98\\)\n- \\(\\chi(\\ce{C}) = 2{,}55\\)\n\nTe wartości są kluczowe do obliczenia \\(\\Delta\\chi\\) i sklasyfikowania wiązania.\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Δχ = 1,57 leży blisko granicy jonowo-kowalencyjnej (1,7). Nie pomyl się - 1,57 < 1,7, więc wiązanie jest **kowalencyjne spolaryzowane**, a nie jonowe.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Samo kryterium Δχ nie wystarczy - zadanie wymaga uwzględnienia **obu** argumentów (Δχ i temperatury topnienia). Połączenie ich daje pewną odpowiedź.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Li ma niższą elektroujemność niż C, więc to lit jest biegunem \\(\\delta^+\\), a węgiel \\(\\delta^-\\) - odwrotnie niż w większości połączeń organicznych, gdzie \\(\\ce{C}\\) jest centrum \\(\\delta^+\\) (np. w \\(\\ce{C-O}\\)).\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n- 1 p. - za poprawne okreslenie rodzaju wiazania: kowalencyjne spolaryzowane (atomowe spolaryzowane / kowalencyjne / atomowe).\n- 0 p. - za kazda inna odpowiedz albo brak odpowiedzi.","image":"img/chemia-2018-maj-matura-rozszerzona/zad-29.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 2018 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 29. (0-1)
Temperatura topnienia butylolitu (C4H9Li) jest znacznie niższa od 0 °C.
Na podstawie różnicy elektroujemności między litem a węglem oraz informacji
wprowadzającej dotyczącej temperatury topnienia butylolitu określ rodzaj wiązania
węgiel - lit.
MCH_1R

","answer_text_html":"

Zadanie 29. (0-1)
I. Wykorzystanie
i tworzenie informacji.
IV etap edukacyjny - poziom rozszerzony

\n
  1. Wiązania chemiczne. Zdający:
\n

3.7) opisuje i przewiduje wpływ rodzaju wiązania (jonowe,
kowalencyjne,
wodorowe,
metaliczne)
na
właściwości
fizyczne substancji nieorganicznych i organicznych.
Schemat punktowania
1 p. - za poprawne określenie rodzaju wiązania.
0 p. - za każdą inną odpowiedź albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
kowalencyjne spolaryzowane lub atomowe spolaryzowane lub kowalencyjne lub atomowe

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

Poprawna odpowiedź: wiązanie kowalencyjne spolaryzowane (polarne)

\n

Sposób 1 - różnica elektroujemności + argument temperaturowy

\n

Krok 1 - odczyt elektroujemności z karty wzorów

\n

Z układu okresowego na karcie CKE (str. 15) odczytujemy elektroujemności Paulinga:

\n
χ(\\ceC)=2,55χ(\\ceLi)=0,98
\n

Krok 2 - obliczenie różnicy elektroujemności

\n
Δχ=χ(\\ceC)−χ(\\ceLi)=2,55−0,98=1,57
\n

Krok 3 - klasyfikacja wiązania na podstawie Δχ

\n

Przyjmujemy progi:

\n

| Δχ | Typ wiązania |
| <0,4 | kowalencyjne niespolaryzowane |
| 0,4−1,7 | kowalencyjne spolaryzowane |
| >1,7 | jonowe |

\n

Δχ=1,57 → mieści się w przedziale 0,4−1,7 → wiązanie kowalencyjne spolaryzowane.

\n

Krok 4 - potwierdzenie przez temperaturę topnienia

\n

Związki jonowe (np. \\ceNaCl, \\ceLiF) mają temperatury topnienia rzędu kilkuset stopni Celsjusza - bo do przełamania sieci jonowej potrzeba dużo energii. Temperatura topnienia znacznie poniżej 0 °C jest typowa dla związków kowalencyjnych, których cząsteczki trzymają się razem jedynie słabymi oddziaływaniami międzycząsteczkowymi (van der Waals). Gdyby wiązanie C-Li było jonowe, butylolitb topniałby w wysokiej temperaturze - co stoi w sprzeczności z danymi.

\n

Sposób 2 - weryfikacja przez argument strukturalny

\n

Gdybyśmy uznali wiązanie za jonowe, butylolitb byłby solą: \\ceC4H9−Li+. Sole litowców topnieją w temperaturach 200-800 °C. Temperatura topnienia poniżej 0 °C jednoznacznie wyklucza charakter jonowy.

\n

Wniosek niezależny od tabeli elektroujemności: niskie Ttop → struktura molekularna → wiązanie kowalencyjne. Niezerowa Δχ = 1,57 dodaje, że jest ono spolaryzowane (lit jest elektrodatnym centrum δ+, węgiel - centrum δ−).

\n

Wzory z karty CKE

\n

📖 Karta wzorów str. 15 - Układ okresowy pierwiastków:
Wartości elektroujemności Paulinga podane są w każdej komórce układu okresowego (mała liczba w rogu). Stąd odczytujemy:

\n\n

Te wartości są kluczowe do obliczenia Δχ i sklasyfikowania wiązania.

\n

Typowe pułapki

\n
⚠️ Uwaga: Δχ = 1,57 leży blisko granicy jonowo-kowalencyjnej (1,7). Nie pomyl się - 1,57 < 1,7, więc wiązanie jest kowalencyjne spolaryzowane, a nie jonowe.
\n
⚠️ Uwaga: Samo kryterium Δχ nie wystarczy - zadanie wymaga uwzględnienia obu argumentów (Δχ i temperatury topnienia). Połączenie ich daje pewną odpowiedź.
\n
⚠️ Uwaga: Li ma niższą elektroujemność niż C, więc to lit jest biegunem δ+, a węgiel δ− - odwrotnie niż w większości połączeń organicznych, gdzie \\ceC jest centrum δ+ (np. w \\ceC−O).
\n

Schemat oceniania CKE

\n"}]}