{"id":"chemia-2019-maj-matura-rozszerzona/zad/5","paper_id":"chemia-2019-maj-matura-rozszerzona","number":"5","points":1,"ptype":"closed","subject":"chemia","category":"matura","year":2019,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 5. (0-1)\nUzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedno określenie spośród podanych\nw każdym nawiasie.\nAniony tlenkowe występują w sieci krystalicznej jonowych tlenków pierwiastków\nmających (małą / dużą) elektroujemność i należących do grup układu okresowego\no numerach: (1 i 2 / 14 i 15 / 16 i 17). Ulegające reakcji z wodą tlenki tych pierwiastków\ntworzą roztwory o silnie (kwasowym / zasadowym) odczynie, a więc o (niskim / wysokim)\npH.\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n1.\n2.\n3.\n4.\n5.\nMaks. liczba pkt\n1\n1\n1\n1\n1\nUzyskana liczba pkt\nMCH_1R","answer":null,"answer_text":"Zadanie 5. (0-1)\nII. Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - zakres rozszerzony\n3. Wiązania chemiczne. Zdający:\n3.2) stosuje pojęcie elektroujemności do określania […]\nrodzaju wiązania […].\n8. Niemetale. Zdający:\n8.9) opisuje typowe właściwości chemiczne tlenków […],\nw tym zachowanie wobec wody […].\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne uzupełnienie wszystkich zdań.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub niepoprawną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nAniony tlenkowe występują w sieci krystalicznej jonowych tlenków pierwiastków\nmających (małą / dużą) elektroujemność i należących do grup układu okresowego\no numerach: (1 i 2 / 14 i 15 / 16 i 17). Ulegające reakcji z wodą tlenki tych pierwiastków\ntworzą roztwory o silnie (kwasowym / zasadowym) odczynie, a więc o (niskim / wysokim)\npH.","solution":"## Poprawna odpowiedź:\n\n- **Zdanie 1:** Aniony tlenkowe występują w sieci krystalicznej jonowych tlenków pierwiastków mających **małą** elektroujemność i należących do grup układu okresowego o numerach: **1 i 2**.\n- **Zdanie 2:** Ulegające reakcji z wodą tlenki tych pierwiastków tworzą roztwory o silnie **zasadowym** odczynie, a więc o **wysokim** pH.\n\n## Sposób 1 - logika z informacji + właściwości tlenków\n\n**Krok 1: Kiedy anion \\(\\ce{O^{2-}}\\) istnieje w sieci krystalicznej?**\n\nAby anion \\(\\ce{O^{2-}}\\) w ogóle istniał jako osobny jon w sieci, wiązanie metal-tlen musi być **jonowe**. To wymaga dużej różnicy elektroujemności między metalem a tlenem.\n\n- Tlen ma elektroujemność \\(\\approx 3{,}44\\) (bardzo wysoka).\n- Aby różnica była duża → metal musi mieć **małą elektroujemność**.\n- Pierwiastki o małej elektroujemności to **metale alkaliczne (gr. 1)** i **metale ziem alkalicznych (gr. 2)**.\n\nPrzykłady tlenków jonowych zawierających \\(\\ce{O^{2-}}\\):\n\n\\[\\ce{Na2O},\\quad \\ce{K2O},\\quad \\ce{CaO},\\quad \\ce{BaO}\\]\n\nPierwiastki z grup **14, 15, 16, 17** mają elektroujemność rosnącą → tworzą tlenki **kowalencyjne** (np. \\(\\ce{CO2}\\), \\(\\ce{SO3}\\), \\(\\ce{Cl2O7}\\)), w których nie ma anionów \\(\\ce{O^{2-}}\\).\n\n**Krok 2: Co dzieje się, gdy tlenki gr. 1 i 2 reagują z wodą?**\n\nZ informacji: \\(\\ce{O^{2-}}\\) jako **bardzo mocna zasada Brønsteda** reaguje z cząsteczką wody:\n\n\\[\\ce{O^{2-} + H2O -> 2 OH^{-}}\\]\n\nCzyli tlenek reaguje z wodą, tworząc wodorotlenek mocnego metalu:\n\n\\[\\ce{Na2O + H2O -> 2 NaOH}\\]\n\\[\\ce{CaO + H2O -> Ca(OH)2}\\]\n\n\\(\\ce{NaOH}\\), \\(\\ce{KOH}\\), \\(\\ce{Ca(OH)2}\\) to **mocne zasady** → pełna dysocjacja → duże stężenie \\(\\ce{OH^{-}}\\) → odczyn silnie **zasadowy** → **wysokie pH** (\\(pH \\gg 7\\)).\n\n## Sposób 2 - weryfikacja przez elektroujemność i układ okresowy\n\nSprawdzamy elektroujemności (skala Paulinga) z karty wzorów:\n\n| Pierwiastek | Gr. | Elektroujemność | Typ tlenku |\n| Na | 1 | 0,93 | jonowy (\\(\\ce{Na2O}\\)) ✓ |\n| Ca | 2 | 1,00 | jonowy (\\(\\ce{CaO}\\)) ✓ |\n| C | 14 | 2,55 | kowalencyjny (\\(\\ce{CO2}\\)) ✗ |\n| N | 15 | 3,04 | kowalencyjny (\\(\\ce{NO2}\\)) ✗ |\n| S | 16 | 2,58 | kowalencyjny (\\(\\ce{SO3}\\)) ✗ |\n| Cl | 17 | 3,16 | kowalencyjny (\\(\\ce{Cl2O7}\\)) ✗ |\n\nGrupy 14-17: elektroujemności **duże** → różnica z O jest mała → wiązanie kowalencyjne → brak \\(\\ce{O^{2-}}\\) w sieci. Potwierdza odpowiedź: **mała** elektroujemność, grupy **1 i 2**.\n\nCo do pH - tlenki kowalencyjne z grup 14-17 reagują z wodą tworząc **kwasy** (\\(\\ce{H2SO4}\\), \\(\\ce{HNO3}\\), \\(\\ce{HClO4}\\)) → odczyn **kwaśny** → niskie pH. To odwrotność tlenków metalicznych gr. 1 i 2. Potwierdzenie: dla gr. 1 i 2 → **zasadowy**, **wysokie pH**.\n\n## Wzory z karty CKE\n\n📖 **Karta wzorów str. 15 - Układ okresowy pierwiastków (elektroujemności):**\nPrzy każdym symbolu pierwiastka podana jest elektroujemność Paulinga.\nUżyliśmy jej do porównania elektroujemności pierwiastków z różnych grup - potwierdzenie, że gr. 1 i 2 mają elektroujemność \\(< 1{,}5\\), a gr. 14-17 mają \\(> 2{,}5\\).\n\nW tym zadaniu nie korzystamy z konkretnych wartości stałych termodynamicznych ani Ksp - wystarczy znajomość układu okresowego i teorii Brønsteda.\n\n## Dlaczego inne odpowiedzi są błędne\n\n**Zdanie 1:**\n\n| Błędny wybór | Typowy błąd |\n| **duża** elektroujemność | Duża elektroujemność = mała różnica ΔEN z tlenem → wiązanie kowalencyjne → brak \\(\\ce{O^{2-}}\\) w sieci |\n| **14 i 15** | C, Si, N, P tworzą tlenki kowalencyjne; \\(\\ce{O^{2-}}\\) tam nie istnieje |\n| **16 i 17** | S, Se, Cl, Br - jeszcze wyższa elektroujemność; kwasowe tlenki kowalencyjne |\n\n**Zdanie 2:**\n\n| Błędny wybór | Typowy błąd |\n| **kwasowy** odczyn | Mylenie tlenków metalicznych (zasadowe) z tlenkami niemetalicznymi (kwasowe) |\n| **niskie** pH | Konsekwencja powyższego błędu; \\(\\ce{NaOH}\\) daje wysokie pH, nie niskie |\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n**1 pkt** - za poprawne uzupelnienie wszystkich zdan.\n**0 pkt** - za odpowiedz niepelna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi.\n\nKlucz CKE: mala (elektroujemnosc) / grupy 1 i 2 / zasadowym (odczyn) / wysokim (pH).\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie myl \"mała elektroujemność metalu\" z \"mała elektroujemność tlenu\" - to tlen jest silnie elektroujemny, a metal musi mieć **małą** elektroujemność, żeby różnica ΔEN była duża i powstało wiązanie jonowe.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Tlenek + woda nie zawsze daje zasadę! Tlenki niemetali (grupy 14-17) dają **kwasy**. Reguła: tlenek metalu (gr. 1, 2) → zasada; tlenek niemetalu → kwas.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Powiązanie z informacją jest kluczowe - właśnie dlatego że \\(\\ce{O^{2-}}\\) jest tak mocną zasadą, reaguje z wodą i tworzy \\(\\ce{OH^{-}}\\), co powoduje silnie zasadowy odczyn. To logiczny łańcuch: mocna zasada \\(\\ce{O^{2-}}\\) → \"wyrywa\" proton z wody → daje dużo \\(\\ce{OH^{-}}\\) → wysokie pH.","image":"img/chemia-2019-maj-matura-rozszerzona/zad-5.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 2019 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 5. (0-1)
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedno określenie spośród podanych
w każdym nawiasie.
Aniony tlenkowe występują w sieci krystalicznej jonowych tlenków pierwiastków
mających (małą / dużą) elektroujemność i należących do grup układu okresowego
o numerach: (1 i 2 / 14 i 15 / 16 i 17). Ulegające reakcji z wodą tlenki tych pierwiastków
tworzą roztwory o silnie (kwasowym / zasadowym) odczynie, a więc o (niskim / wysokim)
pH.
Wypełnia
egzaminator
Nr zadania
1.
2.
3.
4.
5.
Maks. liczba pkt
1
1
1
1
1
Uzyskana liczba pkt
MCH_1R

","answer_text_html":"

Zadanie 5. (0-1)
II. Rozumowanie
i zastosowanie nabytej
wiedzy do rozwiązywania
problemów.
IV etap edukacyjny - zakres rozszerzony

\n
  1. Wiązania chemiczne. Zdający:
\n

3.2) stosuje pojęcie elektroujemności do określania […]
rodzaju wiązania […].

\n
  1. Niemetale. Zdający:
\n

8.9) opisuje typowe właściwości chemiczne tlenków […],
w tym zachowanie wobec wody […].
Schemat punktowania
1 p. - za poprawne uzupełnienie wszystkich zdań.
0 p. - za odpowiedź niepełną lub niepoprawną albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
Aniony tlenkowe występują w sieci krystalicznej jonowych tlenków pierwiastków
mających (małą / dużą) elektroujemność i należących do grup układu okresowego
o numerach: (1 i 2 / 14 i 15 / 16 i 17). Ulegające reakcji z wodą tlenki tych pierwiastków
tworzą roztwory o silnie (kwasowym / zasadowym) odczynie, a więc o (niskim / wysokim)
pH.

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

Poprawna odpowiedź:

\n\n

Sposób 1 - logika z informacji + właściwości tlenków

\n

Krok 1: Kiedy anion \\ceO2− istnieje w sieci krystalicznej?

\n

Aby anion \\ceO2− w ogóle istniał jako osobny jon w sieci, wiązanie metal-tlen musi być jonowe. To wymaga dużej różnicy elektroujemności między metalem a tlenem.

\n\n

Przykłady tlenków jonowych zawierających \\ceO2−:

\n
\\ceNa2O,\\ceK2O,\\ceCaO,\\ceBaO
\n

Pierwiastki z grup 14, 15, 16, 17 mają elektroujemność rosnącą → tworzą tlenki kowalencyjne (np. \\ceCO2, \\ceSO3, \\ceCl2O7), w których nie ma anionów \\ceO2−.

\n

Krok 2: Co dzieje się, gdy tlenki gr. 1 i 2 reagują z wodą?

\n

Z informacji: \\ceO2− jako bardzo mocna zasada Brønsteda reaguje z cząsteczką wody:

\n
\\ceO2−+H2O−>2OH−
\n

Czyli tlenek reaguje z wodą, tworząc wodorotlenek mocnego metalu:

\n
\\ceNa2O+H2O−>2NaOH
\n
\\ceCaO+H2O−>Ca(OH)2
\n

\\ceNaOH, \\ceKOH, \\ceCa(OH)2 to mocne zasady → pełna dysocjacja → duże stężenie \\ceOH− → odczyn silnie zasadowy → wysokie pH (pH≫7).

\n

Sposób 2 - weryfikacja przez elektroujemność i układ okresowy

\n

Sprawdzamy elektroujemności (skala Paulinga) z karty wzorów:

\n

| Pierwiastek | Gr. | Elektroujemność | Typ tlenku |
| Na | 1 | 0,93 | jonowy (\\ceNa2O) ✓ |
| Ca | 2 | 1,00 | jonowy (\\ceCaO) ✓ |
| C | 14 | 2,55 | kowalencyjny (\\ceCO2) ✗ |
| N | 15 | 3,04 | kowalencyjny (\\ceNO2) ✗ |
| S | 16 | 2,58 | kowalencyjny (\\ceSO3) ✗ |
| Cl | 17 | 3,16 | kowalencyjny (\\ceCl2O7) ✗ |

\n

Grupy 14-17: elektroujemności duże → różnica z O jest mała → wiązanie kowalencyjne → brak \\ceO2− w sieci. Potwierdza odpowiedź: mała elektroujemność, grupy 1 i 2.

\n

Co do pH - tlenki kowalencyjne z grup 14-17 reagują z wodą tworząc kwasy (\\ceH2SO4, \\ceHNO3, \\ceHClO4) → odczyn kwaśny → niskie pH. To odwrotność tlenków metalicznych gr. 1 i 2. Potwierdzenie: dla gr. 1 i 2 → zasadowy, wysokie pH.

\n

Wzory z karty CKE

\n

📖 Karta wzorów str. 15 - Układ okresowy pierwiastków (elektroujemności):
Przy każdym symbolu pierwiastka podana jest elektroujemność Paulinga.
Użyliśmy jej do porównania elektroujemności pierwiastków z różnych grup - potwierdzenie, że gr. 1 i 2 mają elektroujemność <1,5, a gr. 14-17 mają >2,5.

\n

W tym zadaniu nie korzystamy z konkretnych wartości stałych termodynamicznych ani Ksp - wystarczy znajomość układu okresowego i teorii Brønsteda.

\n

Dlaczego inne odpowiedzi są błędne

\n

Zdanie 1:

\n

| Błędny wybór | Typowy błąd |
| duża elektroujemność | Duża elektroujemność = mała różnica ΔEN z tlenem → wiązanie kowalencyjne → brak \\ceO2− w sieci |
| 14 i 15 | C, Si, N, P tworzą tlenki kowalencyjne; \\ceO2− tam nie istnieje |
| 16 i 17 | S, Se, Cl, Br - jeszcze wyższa elektroujemność; kwasowe tlenki kowalencyjne |

\n

Zdanie 2:

\n

| Błędny wybór | Typowy błąd |
| kwasowy odczyn | Mylenie tlenków metalicznych (zasadowe) z tlenkami niemetalicznymi (kwasowe) |
| niskie pH | Konsekwencja powyższego błędu; \\ceNaOH daje wysokie pH, nie niskie |

\n

Schemat oceniania CKE

\n

1 pkt - za poprawne uzupelnienie wszystkich zdan.
0 pkt - za odpowiedz niepelna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi.

\n

Klucz CKE: mala (elektroujemnosc) / grupy 1 i 2 / zasadowym (odczyn) / wysokim (pH).

\n

Typowe pułapki

\n
⚠️ Uwaga: Nie myl "mała elektroujemność metalu" z "mała elektroujemność tlenu" - to tlen jest silnie elektroujemny, a metal musi mieć małą elektroujemność, żeby różnica ΔEN była duża i powstało wiązanie jonowe.
\n
⚠️ Uwaga: Tlenek + woda nie zawsze daje zasadę! Tlenki niemetali (grupy 14-17) dają kwasy. Reguła: tlenek metalu (gr. 1, 2) → zasada; tlenek niemetalu → kwas.
\n
⚠️ Uwaga: Powiązanie z informacją jest kluczowe - właśnie dlatego że \\ceO2− jest tak mocną zasadą, reaguje z wodą i tworzy \\ceOH−, co powoduje silnie zasadowy odczyn. To logiczny łańcuch: mocna zasada \\ceO2− → "wyrywa" proton z wody → daje dużo \\ceOH− → wysokie pH.
"}]}