{"id":"chemia-2022-maj-matura-rozszerzona/zad/26","paper_id":"chemia-2022-maj-matura-rozszerzona","number":"26","points":1,"ptype":"closed","subject":"chemia","category":"matura","year":2022,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 26. (0-1)\nZwiązek C reaguje z sodem i tworzy związek D. Do probówki, w której znajdowały się\nkryształy związku D, dolano wodę.\nUzupełnij poniższe zdania - wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych\nw każdym nawiasie.\nZwiązek D (ulega / nie ulega) hydrolizie. Anion związku D jest (słabszą / mocniejszą)\nzasadą niż anion wodorotlenkowy i w reakcji z wodą pełni funkcję (kwasu / zasady)\nBrønsteda.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 26. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nII. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n4. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:\n8) klasyfikuje substancje do kwasów\nlub zasad zgodnie z teorią\nBrønsteda-Lowry’ego.\n5. Roztwory i reakcje zachodzące\nw roztworach wodnych. Zdający:\n4) przewiduje odczyn roztworu po reakcji\n[…].\nZasady oceniania\n1 pkt - poprawne uzupełnienie obu zdań.\n0 pkt - odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nZwiązek D (ulega / nie ulega) hydrolizie. Anion związku D jest (słabszą / mocniejszą)\nzasadą niż anion wodorotlenkowy i w reakcji z wodą pełni funkcję (kwasu / zasady)\nBrønsteda.","solution":"## Poprawna odpowiedź: ulega / mocniejszą / zasady\n\nPełne zdania: *Związek D **ulega** hydrolizie. Anion związku D jest **mocniejszą** zasadą niż anion wodorotlenkowy i w reakcji z wodą pełni funkcję **zasady** Bronsteda.*\n\n## Sposób 1 - analiza, że związek C jest alkoholem\n\n**Krok 1 - identyfikacja reakcji C -> D.** Związek C reaguje z sodem, tworząc związek D. Skoro w dalszej części anion D okazuje się **mocniejszą** zasadą niż \\(\\ce{OH-}\\), to C jest **alkoholem** (alkanolem), a D - **alkoholanem (alkoholan sodu)**:\n\n\\[\\ce{2R-OH + 2Na -> 2R-ONa + H2}\\]\n\n**Krok 2 - czy D ulega hydrolizie?** Alkoholan jest solą bardzo słabego kwasu (alkohol ma pKa ok. 16-18, wyższe niż woda pKa = 15,7). Jego anion \\(\\ce{R-O-}\\) silnie reaguje z wodą - związek D **ulega** hydrolizie:\n\n\\[\\ce{R-O- + H2O -> R-OH + OH-}\\]\n\n**Krok 3 - porównanie siły zasady.** Im słabszy kwas macierzysty, tym silniejsza jego sprzężona zasada. Alkohol jest **słabszym kwasem niż woda**, dlatego anion alkoholanowy \\(\\ce{R-O-}\\) jest **mocniejszą** zasadą niż anion wodorotlenkowy \\(\\ce{OH-}\\). Właśnie dlatego hydroliza zachodzi praktycznie całkowicie, dając silnie zasadowy roztwór.\n\n**Krok 4 - rola anionu według Bronsteda.** W reakcji z wodą anion \\(\\ce{R-O-}\\) **przyjmuje proton** od cząsteczki wody, czyli pełni funkcję **zasady** Bronsteda (woda jest kwasem - oddaje proton).\n\n## Sposób 2 - weryfikacja przez pKa\n\n| Kwas macierzysty | pKa | Sprzężona zasada | Siła zasady |\n| woda \\(\\ce{H2O}\\) | 15,7 | \\(\\ce{OH-}\\) | odniesienie |\n| alkohol \\(\\ce{R-OH}\\) | ~16-18 | \\(\\ce{R-O-}\\) | **mocniejsza niż \\(\\ce{OH-}\\)** |\n\nPonieważ alkohol jest słabszym kwasem niż woda, alkoholan jest **mocniejszą** zasadą niż \\(\\ce{OH-}\\) - co wymusza hydrolizę i zasadowy odczyn roztworu D.\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga (klucz CKE):** anion związku D jest **mocniejszą** (a nie słabszą) zasadą niż \\(\\ce{OH-}\\) - bo C jest **alkoholem**, który jest słabszym kwasem niż woda.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** gdyby C było kwasem karboksylowym lub fenolem (mocniejszym kwasem niż woda), anion byłby **słabszą** zasadą niż \\(\\ce{OH-}\\) - tutaj jest odwrotnie.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** anion w hydrolizie **przyjmuje** proton -> jest **zasadą** Bronsteda; woda oddaje proton -> jest kwasem Bronsteda.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n**Za co punkty (0-1):**\n- **1 pkt** - poprawne uzupełnienie obu zdań.\n- **0 pkt** - odpowiedź błędna albo brak.\n\n**Klucz CKE:** Związek D **ulega** hydrolizie. Anion związku D jest **mocniejszą** zasadą niż anion wodorotlenkowy i w reakcji z wodą pełni funkcję **zasady** Bronsteda.","image":"img/chemia-2022-maj-matura-rozszerzona/zad-26.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":19,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2022 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 26. (0-1)
Związek C reaguje z sodem i tworzy związek D. Do probówki, w której znajdowały się
kryształy związku D, dolano wodę.
Uzupełnij poniższe zdania - wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych
w każdym nawiasie.
Związek D (ulega / nie ulega) hydrolizie. Anion związku D jest (słabszą / mocniejszą)
zasadą niż anion wodorotlenkowy i w reakcji z wodą pełni funkcję (kwasu / zasady)
Brønsteda.

","answer_text_html":"

Zadanie 26. (0-1)
Wymaganie ogólne
Wymaganie szczegółowe
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej
wiedzy do rozwiązywania problemów.
IV etap edukacyjny - poziom rozszerzony

\n
  1. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:
  2. klasyfikuje substancje do kwasów
\n

lub zasad zgodnie z teorią
Brønsteda-Lowry’ego.

\n
  1. Roztwory i reakcje zachodzące
\n

w roztworach wodnych. Zdający:

\n
  1. przewiduje odczyn roztworu po reakcji
\n

[…].
Zasady oceniania
1 pkt - poprawne uzupełnienie obu zdań.
0 pkt - odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
Związek D (ulega / nie ulega) hydrolizie. Anion związku D jest (słabszą / mocniejszą)
zasadą niż anion wodorotlenkowy i w reakcji z wodą pełni funkcję (kwasu / zasady)
Brønsteda.

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

Poprawna odpowiedź: ulega / mocniejszą / zasady

\n

Pełne zdania: Związek D ulega hydrolizie. Anion związku D jest mocniejszą zasadą niż anion wodorotlenkowy i w reakcji z wodą pełni funkcję zasady Bronsteda.

\n

Sposób 1 - analiza, że związek C jest alkoholem

\n

Krok 1 - identyfikacja reakcji C -> D. Związek C reaguje z sodem, tworząc związek D. Skoro w dalszej części anion D okazuje się mocniejszą zasadą niż \\(\\ce{OH-}\\), to C jest alkoholem (alkanolem), a D - alkoholanem (alkoholan sodu):

\n

\\[\\ce{2R-OH + 2Na -> 2R-ONa + H2}\\]

\n

Krok 2 - czy D ulega hydrolizie? Alkoholan jest solą bardzo słabego kwasu (alkohol ma pKa ok. 16-18, wyższe niż woda pKa = 15,7). Jego anion \\(\\ce{R-O-}\\) silnie reaguje z wodą - związek D ulega hydrolizie:

\n

\\[\\ce{R-O- + H2O -> R-OH + OH-}\\]

\n

Krok 3 - porównanie siły zasady. Im słabszy kwas macierzysty, tym silniejsza jego sprzężona zasada. Alkohol jest słabszym kwasem niż woda, dlatego anion alkoholanowy \\(\\ce{R-O-}\\) jest mocniejszą zasadą niż anion wodorotlenkowy \\(\\ce{OH-}\\). Właśnie dlatego hydroliza zachodzi praktycznie całkowicie, dając silnie zasadowy roztwór.

\n

Krok 4 - rola anionu według Bronsteda. W reakcji z wodą anion \\(\\ce{R-O-}\\) przyjmuje proton od cząsteczki wody, czyli pełni funkcję zasady Bronsteda (woda jest kwasem - oddaje proton).

\n

Sposób 2 - weryfikacja przez pKa

\n

| Kwas macierzysty | pKa | Sprzężona zasada | Siła zasady |
| woda \\(\\ce{H2O}\\) | 15,7 | \\(\\ce{OH-}\\) | odniesienie |
| alkohol \\(\\ce{R-OH}\\) | ~16-18 | \\(\\ce{R-O-}\\) | mocniejsza niż \\(\\ce{OH-}\\) |

\n

Ponieważ alkohol jest słabszym kwasem niż woda, alkoholan jest mocniejszą zasadą niż \\(\\ce{OH-}\\) - co wymusza hydrolizę i zasadowy odczyn roztworu D.

\n

Typowe pułapki

\n
⚠️ Uwaga (klucz CKE): anion związku D jest mocniejszą (a nie słabszą) zasadą niż \\(\\ce{OH-}\\) - bo C jest alkoholem, który jest słabszym kwasem niż woda.
\n
⚠️ Uwaga: gdyby C było kwasem karboksylowym lub fenolem (mocniejszym kwasem niż woda), anion byłby słabszą zasadą niż \\(\\ce{OH-}\\) - tutaj jest odwrotnie.
\n
⚠️ Uwaga: anion w hydrolizie przyjmuje proton -> jest zasadą Bronsteda; woda oddaje proton -> jest kwasem Bronsteda.
\n

Schemat oceniania CKE

\n

Za co punkty (0-1):

\n\n

Klucz CKE: Związek D ulega hydrolizie. Anion związku D jest mocniejszą zasadą niż anion wodorotlenkowy i w reakcji z wodą pełni funkcję zasady Bronsteda.

"}]}