{"id":"chemia-2020-czerwiec-matura-rozszerzona/zad/2","paper_id":"chemia-2020-czerwiec-matura-rozszerzona","number":"2","points":1,"ptype":"closed","subject":"chemia","category":"matura","year":2020,"month":"czerwiec","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 2. (0-1)\nWpisz do tabeli temperaturę wrzenia wymienionych substancji (H2, CaCl2, HCl) pod\nciśnieniem\natmosferycznym.\nWartości\ntemperatury\nwrzenia\nwybierz\nspośród\nnastępujących: -253 °C, -85 °C, 100 °C, 1935 °C.\nSubstancja\nwodór,\nH2\nchlorek wapnia,\nCaCl2\nchlorowodór,\nHCl\nTemperatura wrzenia, °C\nMCH_1R","answer":null,"answer_text":"Zadanie 2. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nII. Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n3. Wiązania chemiczne. Zdający:\n3.7) opisuje i przewiduje wpływ rodzaju wiązania (jonowe,\nkowalencyjne […]) na właściwości fizyczne substancji\nnieorganicznych […].\nZasady oceniania\n1 pkt - poprawne uzupełnienie tabeli.\n0 pkt - odpowiedź niepełna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nSubstancja\nwodór,\nH2\nchlorek wapnia,\nCaCl2\nchlorowodór,\nHCl\nTemperatura wrzenia, °C\n-253\n1935\n-85","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\n| Temperatura wrzenia, °C | wodór, \\(\\ce{H2}\\) | chlorek wapnia, \\(\\ce{CaCl2}\\) | chlorowodór, HCl |\n| Temperatura wrzenia, °C | **-253 °C** | **1935 °C** | **-85 °C** |\n\n(Wartość 100 °C to punkt wrzenia wody - pułapka; nie pasuje do żadnej z trzech substancji w zadaniu.)\n\n## Sposób 1 - analiza rodzaju wiązań i sił międzycząsteczkowych\n\nTemperatura wrzenia zależy od tego, **jak silne są oddziaływania między cząsteczkami lub jonami** - im silniejsze, tym więcej energii trzeba, żeby je przerwać, tym wyższa temperatura wrzenia.\n\n**Krok 1 - klasyfikacja substancji:**\n\n| Substancja | Typ substancji | Oddziaływania |\n| \\(\\ce{H2}\\) | niepolarna cząsteczkowa | tylko słabe siły dyspersji Londona |\n| \\(\\ce{CaCl2}\\) | jonowa | silne wiązania jonowe w sieci krystalicznej |\n| HCl | polarna cząsteczkowa | dipol-dipol + dyspersja |\n\n**Krok 2 - przewidywanie kolejności temperatur wrzenia:**\n\n\\[\n\\ce{H2} \\ll \\text{HCl} \\ll \\ce{CaCl2}\n\\]\n\n- \\(\\ce{H2}\\) - dwie takie same cząstki, brak dipola, masa molarna tylko 2 g/mol → niemal zerowe oddziaływania → najniższa temperatura wrzenia → **-253 °C**\n- HCl - trwały dipol (\\(\\delta^+ H - Cl^{\\delta-}\\)), silniejsze oddziaływania niż \\(\\ce{H2}\\), ale wciąż cząsteczkowe → temperatura ujemna, ale znacznie wyższa niż wodoru → **-85 °C**\n- \\(\\ce{CaCl2}\\) - sieć jonowa \\(\\ce{Ca^2+}\\) i \\(\\ce{Cl-}\\), bardzo silne oddziaływania elektrostatyczne → olbrzymia temperatura wrzenia → **1935 °C**\n\n## Sposób 2 - weryfikacja przez porównanie mas i charakteru chemicznego\n\nInny punkt wyjścia: sortujemy dostępne liczby od najniższej do najwyższej i dopasowujemy do substancji według wiedzy ogólnej:\n\n1. **-253 °C** - temperatura bliska zeru absolutnemu (0 K = -273 °C). Tak nisko wrze tylko **gaz szlachetny lub wodór molekularny**. \\(\\ce{H2}\\) jest najlżejszą cząsteczką, praktycznie bez oddziaływań → ✓ \\(\\ce{H2}\\)\n\n2. **-85 °C** - temperatura ujemna, ale \"cieplejsza\". HCl jest gazem w temp. pokojowej (wrzenie poniżej 0 °C) - znana wartość -85 °C dla chlorowodoru → ✓ HCl\n\n3. **1935 °C** - temperatura typowa dla metali i soli jonowych. \\(\\ce{CaCl2}\\) to sól - jony \\(\\ce{Ca^2+}\\) i \\(\\ce{Cl-}\\) → ✓ \\(\\ce{CaCl2}\\)\n\n4. **100 °C** - to woda, której nie ma w zestawie substancji. Pułapka!\n\nWynik identyczny - przypisanie potwierdzone.\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu **nie używamy konkretnych wartości liczbowych z karty wzorów CKE** - wystarczy znajomość:\n- typów wiązań chemicznych (jonowe vs. kowalencyjne polarne vs. kowalencyjne niepolarne)\n- zależności temperatury wrzenia od sił międzycząsteczkowych\n\nPomocna może być **str. 15 karty wzorów - Układ okresowy pierwiastków**, gdzie widać elektroujemności \\(\\ce{H}\\) i \\(\\ce{Cl}\\) → potwierdzenie polarności HCl (różnica elektroujemności: Cl = 3,2; H = 2,2 → \\(\\Delta\\chi = 1{,}0\\) → wiązanie polarne).\n\n## Typowe pułapki i uwagi\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Wartość 100 °C to celowa pułapka - to temperatura wrzenia **wody**, a nie żadnej z trzech substancji w zadaniu. Nie wpisuj jej do tabeli!\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Uczniowie mylą HCl z wodą przez analogię do \\(\\ce{H2O}\\) (oba są związkami wodoru). Jednak HCl **nie ma wiązań wodorowych** (Cl jest za duże i za mało elektroujemne w praktyce - efekt jest pomijalny), dlatego jego temperatura wrzenia (-85 °C) jest znacznie niższa niż wody (100 °C).\n\n> ⚠️ **Uwaga:** \\(\\ce{CaCl2}\\) to **sól** (związek jonowy), nie cząsteczkowy - nie mylić z HCl, który choć zawiera Cl, jest gazem kowalencyjnym.","image":"img/chemia-2020-czerwiec-matura-rozszerzona/zad-2.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":2,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · czerwiec 2020 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 2. (0-1)
Wpisz do tabeli temperaturę wrzenia wymienionych substancji (H2, CaCl2, HCl) pod
ciśnieniem
atmosferycznym.
Wartości
temperatury
wrzenia
wybierz
spośród
następujących: -253 °C, -85 °C, 100 °C, 1935 °C.
Substancja
wodór,
H2
chlorek wapnia,
CaCl2
chlorowodór,
HCl
Temperatura wrzenia, °C
MCH_1R

","answer_text_html":"

Zadanie 2. (0-1)
Wymaganie ogólne
Wymaganie szczegółowe
II. Rozumowanie
i zastosowanie nabytej
wiedzy do rozwiązywania
problemów.
IV etap edukacyjny - poziom rozszerzony

\n
  1. Wiązania chemiczne. Zdający:
\n

3.7) opisuje i przewiduje wpływ rodzaju wiązania (jonowe,
kowalencyjne […]) na właściwości fizyczne substancji
nieorganicznych […].
Zasady oceniania
1 pkt - poprawne uzupełnienie tabeli.
0 pkt - odpowiedź niepełna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
Substancja
wodór,
H2
chlorek wapnia,
CaCl2
chlorowodór,
HCl
Temperatura wrzenia, °C
-253
1935
-85

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

Poprawna odpowiedź

\n

| Temperatura wrzenia, °C | wodór, \\(\\ce{H2}\\) | chlorek wapnia, \\(\\ce{CaCl2}\\) | chlorowodór, HCl |
| Temperatura wrzenia, °C | -253 °C | 1935 °C | -85 °C |

\n

(Wartość 100 °C to punkt wrzenia wody - pułapka; nie pasuje do żadnej z trzech substancji w zadaniu.)

\n

Sposób 1 - analiza rodzaju wiązań i sił międzycząsteczkowych

\n

Temperatura wrzenia zależy od tego, jak silne są oddziaływania między cząsteczkami lub jonami - im silniejsze, tym więcej energii trzeba, żeby je przerwać, tym wyższa temperatura wrzenia.

\n

Krok 1 - klasyfikacja substancji:

\n

| Substancja | Typ substancji | Oddziaływania |
| \\(\\ce{H2}\\) | niepolarna cząsteczkowa | tylko słabe siły dyspersji Londona |
| \\(\\ce{CaCl2}\\) | jonowa | silne wiązania jonowe w sieci krystalicznej |
| HCl | polarna cząsteczkowa | dipol-dipol + dyspersja |

\n

Krok 2 - przewidywanie kolejności temperatur wrzenia:

\n

\\[
\\ce{H2} \\ll \\text{HCl} \\ll \\ce{CaCl2}
\\]

\n\n

Sposób 2 - weryfikacja przez porównanie mas i charakteru chemicznego

\n

Inny punkt wyjścia: sortujemy dostępne liczby od najniższej do najwyższej i dopasowujemy do substancji według wiedzy ogólnej:

\n
  1. -253 °C - temperatura bliska zeru absolutnemu (0 K = -273 °C). Tak nisko wrze tylko gaz szlachetny lub wodór molekularny. \\(\\ce{H2}\\) jest najlżejszą cząsteczką, praktycznie bez oddziaływań → ✓ \\(\\ce{H2}\\)
\n
  1. -85 °C - temperatura ujemna, ale "cieplejsza". HCl jest gazem w temp. pokojowej (wrzenie poniżej 0 °C) - znana wartość -85 °C dla chlorowodoru → ✓ HCl
\n
  1. 1935 °C - temperatura typowa dla metali i soli jonowych. \\(\\ce{CaCl2}\\) to sól - jony \\(\\ce{Ca^2+}\\) i \\(\\ce{Cl-}\\) → ✓ \\(\\ce{CaCl2}\\)
\n
  1. 100 °C - to woda, której nie ma w zestawie substancji. Pułapka!
\n

Wynik identyczny - przypisanie potwierdzone.

\n

Wzory z karty CKE

\n

W tym zadaniu nie używamy konkretnych wartości liczbowych z karty wzorów CKE - wystarczy znajomość:

\n\n

Pomocna może być str. 15 karty wzorów - Układ okresowy pierwiastków, gdzie widać elektroujemności \\(\\ce{H}\\) i \\(\\ce{Cl}\\) → potwierdzenie polarności HCl (różnica elektroujemności: Cl = 3,2; H = 2,2 → \\(\\Delta\\chi = 1{,}0\\) → wiązanie polarne).

\n

Typowe pułapki i uwagi

\n
⚠️ Uwaga: Wartość 100 °C to celowa pułapka - to temperatura wrzenia wody, a nie żadnej z trzech substancji w zadaniu. Nie wpisuj jej do tabeli!
\n
⚠️ Uwaga: Uczniowie mylą HCl z wodą przez analogię do \\(\\ce{H2O}\\) (oba są związkami wodoru). Jednak HCl nie ma wiązań wodorowych (Cl jest za duże i za mało elektroujemne w praktyce - efekt jest pomijalny), dlatego jego temperatura wrzenia (-85 °C) jest znacznie niższa niż wody (100 °C).
\n
⚠️ Uwaga: \\(\\ce{CaCl2}\\) to sól (związek jonowy), nie cząsteczkowy - nie mylić z HCl, który choć zawiera Cl, jest gazem kowalencyjnym.
"}]}