{"id":"chemia-2019-maj-matura-rozszerzona/zad/23","paper_id":"chemia-2019-maj-matura-rozszerzona","number":"23","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2019,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 23. (0-1)\nNapisz wzór elektronowy bromku fosforu(III). Pary elektronowe wiązań oraz wolne pary\nelektronowe zaznacz kreskami. Oceń, czy cząsteczka bromku fosforu(III) jest płaska.\nWzór:\nOcena:","answer":null,"answer_text":"Zadanie 23. (0-1)\nII. Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - zakres rozszerzony\n3. Wiązania chemiczne. Zdający:\n3.4) zapisuje wzory elektronowe typowych cząsteczek\nzwiązków kowalencyjnych […].\n3.5) rozpoznaje typ hybrydyzacji (sp, sp2, sp3) w prostych\ncząsteczkach związków nieorganicznych […].\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne napisanie wzoru elektronowego bromku fosforu(III) i poprawną ocenę.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub niepoprawną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nWzór:\nBr\nP\nBr\nBr\nBr\nP\nBr\nBr\nlub\nOcena: Cząsteczka nie jest płaska lub ma kształt piramidy trygonalnej lub jest\nprzestrzenna.\nUwaga: Narysowanie wzoru PBr3, w którym elektrony par elektronowych przedstawione są\nkropkami, należy uznać za poprawne.","solution":"## Poprawna odpowiedź:\n\nWzór elektronowy \\(\\ce{PBr3}\\) - fosfor w centrum, 3 wiązania P-Br (każde zaznaczone kreską), 1 wolna para na fosforze i 3 wolne pary na każdym bromie.\n\n**Cząsteczka \\(\\ce{PBr3}\\) NIE jest płaska - ma kształt piramidy trygonalnej.**\n\n## Sposób 1 - Metoda VSEPR (budowa Lewisa + geometria)\n\n### Krok 1: Policz elektrony walencyjne\n\n\\[\n\\text{P (gr. 15):} \\quad 5 \\text{ el. walencyjnych}\n\\]\n\\[\n3 \\times \\text{Br (gr. 17):} \\quad 3 \\times 7 = 21 \\text{ el. walencyjnych}\n\\]\n\\[\n\\text{Łącznie: } 5 + 21 = 26 \\text{ elektronów walencyjnych} = 13 \\text{ par}\n\\]\n\n### Krok 2: Zbuduj szkielet i rozłóż elektrony\n\nFosfor jest atomem centralnym (mniej elektroujemny). Tworzy 3 wiązania pojedyncze z atomami Br:\n\n- 3 pary wiążące (= 6 elektronów) → **3 kreski P-Br**\n- Zostaje: 26 - 6 = **20 elektronów = 10 par** do rozłożenia\n\nKażdy Br musi mieć pełny oktet → 3 wolne pary na każdym Br:\n\n\\[\n3 \\times 3 \\text{ pary na Br} = 9 \\text{ par} = 18 \\text{ elektronów}\n\\]\n\nZostaje: 20 - 18 = **2 elektrony = 1 wolna para na fosforze**\n\n### Krok 3: Sprawdź oktety\n\n| Atom | Elektrony wiążące | Wolne pary | Łącznie |\n| P | 3 × 2 = 6 | 1 × 2 = 2 | **8** ✓ |\n| Br (każdy) | 1 × 2 = 2 | 3 × 2 = 6 | **8** ✓ |\n\n### Krok 4: Narysuj wzór elektronowy\n\n╌╌\nP ─── Br ╌╌ (+ 2 wolne pary na Br)\nBr Br\n(3 wolne (3 wolne\npary) pary)\n\nPoprawny wzór (kreska = para elektronowa):\n\n: :\n: :─Br─: :\n: :─Br─P─Br─: :\n: : ← wolna para na P\n\nSchematycznie: P w centrum, otoczony 3 kreskami wiążącymi do Br, z **jedną wolną parą** nad fosforem i **trzema wolnymi parami** przy każdym bromie.\n\n### Krok 5: Oceń geometrię (VSEPR)\n\nWokół P znajdują się **4 pary elektronowe** (3 wiążące + 1 wolna):\n\n\\[\n\\text{4 pary} \\rightarrow \\text{geometria elektronowa: tetraedryczna}\n\\]\n\\[\n\\text{1 wolna para} \\rightarrow \\text{geometria cząsteczki: \\textbf{piramida trygonalna}}\n\\]\n\n**Cząsteczka \\(\\ce{PBr3}\\) NIE jest płaska.** Wolna para elektronowa na fosforze \"wypycha\" trzy atomy Br w dół, tworząc kształt parasola/piramidy. Kąt Br-P-Br wynosi ok. 101°.\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez reguły Lewisa\n\n**Sprawdzamy wzorem ogólnym:** dla atomu centralnego z grupy 15 bez ładunku formalnego:\n\n\\[\n\\text{Elektrony niewiążące na P} = \\text{el. walencyjne P} - \\text{liczba wiązań} = 5 - 3 = 2 \\text{ el.} = 1 \\text{ para} \\checkmark\n\\]\n\n**Sprawdzamy ładunki formalne:**\n\n\\[\nq_f(\\text{P}) = 5 - \\frac{6}{2} - 2 = 5 - 3 - 2 = 0 \\checkmark\n\\]\n\\[\nq_f(\\text{Br}) = 7 - \\frac{2}{2} - 6 = 7 - 1 - 6 = 0 \\checkmark\n\\]\n\nWszystkie ładunki formalne zerowe → struktura jest poprawna, nie ma potrzeby tworzenia wiązań wielokrotnych.\n\n**Weryfikacja geometrii:** Analogia do \\(\\ce{NH3}\\) - azot (gr. 15) w \\(\\ce{NH3}\\) też ma 3 wiązania + 1 wolną parę → piramida trygonalna. \\(\\ce{PBr3}\\) należy do tej samej klasy VSEPR: **AX₃E₁ → piramida trygonalna → NIE płaska.** ✓\n\n## Wzory z karty CKE\n\n> 📖 **Karta wzorów str. 15 - Układ okresowy pierwiastków:**\n> P: grupa 15, liczba elektronów walencyjnych = 5\n> Br: grupa 17, liczba elektronów walencyjnych = 7\n> Na podstawie tych danych budujemy wzór Lewisa i liczymy elektrony.\n\nW tym zadaniu nie używamy konkretnych stałych numerycznych z karty - wystarczy znajomość grup układu okresowego i reguły VSEPR.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n**1 pkt** - za poprawny wzor elektronowy bromku fosforu(III) i poprawna ocene ksztaltu czasteczki.\n**0 pkt** - za odpowiedz niepelna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi.\n\nKlucz CKE: wzor elektronowy \\(\\ce{PBr3}\\) (trzy wiazania P-Br i wolna para na atomie P); ocena: **czasteczka nie jest plaska** (ma ksztalt piramidy trygonalnej / jest przestrzenna). Przedstawienie par kropkami jest poprawne.\n\n## Typowe pułapki i uwaga\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Najczęstszy błąd to **pominięcie wolnej pary na fosforze**. Skoro P ma 5 elektronów walencyjnych i tworzy tylko 3 wiązania, muszą zostać 2 elektrony (= 1 wolna para). Bez niej P miałby ładunek formalny +3 - to błąd!\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Studenci często piszą, że cząsteczka jest **płaska** (geometria trygonalna płaska), myląc ją z \\(\\ce{BF3}\\), gdzie bor (gr. 13) ma tylko 3 pary elektronowe i **brak wolnej pary** → faktycznie płaska. W \\(\\ce{PBr3}\\) wolna para decyduje o piramidzie.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Każdy atom Br musi mieć dokładnie **3 wolne pary** (= 6 elektronów), nie 2 ani 4. To kluczowe dla prawidłowego bilansu 26 elektronów walencyjnych.","image":"img/chemia-2019-maj-matura-rozszerzona/zad-23.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 2019 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 23. (0-1)
Napisz wzór elektronowy bromku fosforu(III). Pary elektronowe wiązań oraz wolne pary
elektronowe zaznacz kreskami. Oceń, czy cząsteczka bromku fosforu(III) jest płaska.
Wzór:
Ocena:

","answer_text_html":"

Zadanie 23. (0-1)
II. Rozumowanie
i zastosowanie nabytej
wiedzy do rozwiązywania
problemów.
IV etap edukacyjny - zakres rozszerzony

\n
  1. Wiązania chemiczne. Zdający:
\n

3.4) zapisuje wzory elektronowe typowych cząsteczek
związków kowalencyjnych […].
3.5) rozpoznaje typ hybrydyzacji (sp, sp2, sp3) w prostych
cząsteczkach związków nieorganicznych […].
Schemat punktowania
1 p. - za poprawne napisanie wzoru elektronowego bromku fosforu(III) i poprawną ocenę.
0 p. - za odpowiedź niepełną lub niepoprawną albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
Wzór:
Br
P
Br
Br
Br
P
Br
Br
lub
Ocena: Cząsteczka nie jest płaska lub ma kształt piramidy trygonalnej lub jest
przestrzenna.
Uwaga: Narysowanie wzoru PBr3, w którym elektrony par elektronowych przedstawione są
kropkami, należy uznać za poprawne.

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

Poprawna odpowiedź:

\n

Wzór elektronowy \\cePBr3 - fosfor w centrum, 3 wiązania P-Br (każde zaznaczone kreską), 1 wolna para na fosforze i 3 wolne pary na każdym bromie.

\n

Cząsteczka \\cePBr3 NIE jest płaska - ma kształt piramidy trygonalnej.

\n

Sposób 1 - Metoda VSEPR (budowa Lewisa + geometria)

\n
Krok 1: Policz elektrony walencyjne
\n
P (gr. 15):5 el. walencyjnych
\n
3×Br (gr. 17):3×7=21 el. walencyjnych
\n
Łącznie: 5+21=26 elektronów walencyjnych=13 par
\n
Krok 2: Zbuduj szkielet i rozłóż elektrony
\n

Fosfor jest atomem centralnym (mniej elektroujemny). Tworzy 3 wiązania pojedyncze z atomami Br:

\n\n

Każdy Br musi mieć pełny oktet → 3 wolne pary na każdym Br:

\n
3×3 pary na Br=9 par=18 elektronów
\n

Zostaje: 20 - 18 = 2 elektrony = 1 wolna para na fosforze

\n
Krok 3: Sprawdź oktety
\n

| Atom | Elektrony wiążące | Wolne pary | Łącznie |
| P | 3 × 2 = 6 | 1 × 2 = 2 | 8 ✓ |
| Br (każdy) | 1 × 2 = 2 | 3 × 2 = 6 | 8 ✓ |

\n
Krok 4: Narysuj wzór elektronowy
\n

╌╌
P ─── Br ╌╌ (+ 2 wolne pary na Br)
Br Br
(3 wolne (3 wolne
pary) pary)

\n

Poprawny wzór (kreska = para elektronowa):

\n

: :
: :─Br─: :
: :─Br─P─Br─: :
: : ← wolna para na P

\n

Schematycznie: P w centrum, otoczony 3 kreskami wiążącymi do Br, z jedną wolną parą nad fosforem i trzema wolnymi parami przy każdym bromie.

\n
Krok 5: Oceń geometrię (VSEPR)
\n

Wokół P znajdują się 4 pary elektronowe (3 wiążące + 1 wolna):

\n
4 pary→geometria elektronowa: tetraedryczna
\n
1 wolna para→geometria cząsteczki: \\textbf{piramida trygonalna}
\n

Cząsteczka \\cePBr3 NIE jest płaska. Wolna para elektronowa na fosforze "wypycha" trzy atomy Br w dół, tworząc kształt parasola/piramidy. Kąt Br-P-Br wynosi ok. 101°.

\n

Sposób 2 - Weryfikacja przez reguły Lewisa

\n

Sprawdzamy wzorem ogólnym: dla atomu centralnego z grupy 15 bez ładunku formalnego:

\n
Elektrony niewiążące na P=el. walencyjne P−liczba wiązań=5−3=2 el.=1 para✓
\n

Sprawdzamy ładunki formalne:

\n
qf(P)=5−62−2=5−3−2=0✓
\n
qf(Br)=7−22−6=7−1−6=0✓
\n

Wszystkie ładunki formalne zerowe → struktura jest poprawna, nie ma potrzeby tworzenia wiązań wielokrotnych.

\n

Weryfikacja geometrii: Analogia do \\ceNH3 - azot (gr. 15) w \\ceNH3 też ma 3 wiązania + 1 wolną parę → piramida trygonalna. \\cePBr3 należy do tej samej klasy VSEPR: AX₃E₁ → piramida trygonalna → NIE płaska. ✓

\n

Wzory z karty CKE

\n
📖 Karta wzorów str. 15 - Układ okresowy pierwiastków:
P: grupa 15, liczba elektronów walencyjnych = 5
Br: grupa 17, liczba elektronów walencyjnych = 7
Na podstawie tych danych budujemy wzór Lewisa i liczymy elektrony.
\n

W tym zadaniu nie używamy konkretnych stałych numerycznych z karty - wystarczy znajomość grup układu okresowego i reguły VSEPR.

\n

Schemat oceniania CKE

\n

1 pkt - za poprawny wzor elektronowy bromku fosforu(III) i poprawna ocene ksztaltu czasteczki.
0 pkt - za odpowiedz niepelna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi.

\n

Klucz CKE: wzor elektronowy \\cePBr3 (trzy wiazania P-Br i wolna para na atomie P); ocena: czasteczka nie jest plaska (ma ksztalt piramidy trygonalnej / jest przestrzenna). Przedstawienie par kropkami jest poprawne.

\n

Typowe pułapki i uwaga

\n
⚠️ Uwaga: Najczęstszy błąd to pominięcie wolnej pary na fosforze. Skoro P ma 5 elektronów walencyjnych i tworzy tylko 3 wiązania, muszą zostać 2 elektrony (= 1 wolna para). Bez niej P miałby ładunek formalny +3 - to błąd!
\n
⚠️ Uwaga: Studenci często piszą, że cząsteczka jest płaska (geometria trygonalna płaska), myląc ją z \\ceBF3, gdzie bor (gr. 13) ma tylko 3 pary elektronowe i brak wolnej pary → faktycznie płaska. W \\cePBr3 wolna para decyduje o piramidzie.
\n
⚠️ Uwaga: Każdy atom Br musi mieć dokładnie 3 wolne pary (= 6 elektronów), nie 2 ani 4. To kluczowe dla prawidłowego bilansu 26 elektronów walencyjnych.
"}]}