{"id":"chemia-2025-maj-matura-rozszerzona/zad/5.2","paper_id":"chemia-2025-maj-matura-rozszerzona","number":"5.2","points":2,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2025,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 5.2. (0-2)\nMetoda VSEPR pozwala określać kształt cząsteczek zbudowanych z atomów pierwiastków\ngrup 1.-2. oraz 13.-18. W cząsteczce należy wyróżnić atom centralny (np. atom tlenu\nw cząsteczce H2O) i ustalić liczbę wolnych par elektronowych na jego zewnętrznej\npowłoce (𝑦). Następnie trzeba zsumować liczbę podstawników związanych z atomem\ncentralnym (𝑥) i liczbę jego wolnych par elektronowych (𝑦). W ten sposób otrzymuje się\ntzw. liczbę przestrzenną (𝐿p = 𝑥 + 𝑦), która decyduje o kształcie cząsteczki. Ponieważ\nzarówno wolne, jak i wiążące pary elektronowe wzajemnie się odpychają, wszystkie\nelementy składające się na liczbę przestrzenną (podstawniki i wolne pary elektronowe)\nzajmują jak najbardziej odległe od siebie położenia wokół atomu centralnego.\nNa podstawie: R.J. Gillespie, Coordination Chemistry Reviews, 252 (2008) 1315,\noraz J.D. Lee, Zwięzła chemia nieorganiczna, Warszawa 1997.\nPrzedstawiony obok model jest ilustracją kształtu\ncząsteczki zbudowanej z atomu centralnego związanego\nz trzema podstawnikami (𝑥= 3), dla 𝐿p = 4.\nNarysuj wzór elektronowy cząsteczki trichlorku jodu ICl3. Zaznacz kreskami pary\nelektronowe wiązań chemicznych oraz wolne pary elektronowe. Następnie\nrozstrzygnij, czy przedstawiony model jest ilustracją kształtu cząsteczki ICl3. Napisz\nwartość liczby przestrzennej cząsteczki ICl3.\nRozstrzygnięcie:\nLiczba przestrzenna ICl3: 𝐿p =\n5.2.\n0-1-2\nMCHP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 5.2. (0-2)\nWymaganie ogólne\nWymagania szczegółowe\nI. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie\ninformacji. Zdający:\n1) […] przetwarza informacje\nz różnorodnych źródeł.\nIII. Wiązania chemiczne. Oddziaływania\nmiędzycząsteczkowe. Zdający:\n2) pisze wzory elektronowe typowych\ncząsteczek związków kowalencyjnych […];\n4) […] przewiduje budowę przestrzenną\ndrobin metodą VSEPR; określa kształt\ndrobin […].\nZasady oceniania\n2 pkt - poprawne narysowanie wzoru elektronowego cząsteczki, poprawne rozstrzygnięcie\noraz poprawne napisanie liczby przestrzennej cząsteczki ICl3.\n1 pkt - poprawne narysowanie wzoru elektronowego cząsteczki\nALBO\n2 pkt - poprawne rozstrzygnięcie oraz poprawne napisanie liczby przestrzennej cząsteczki\nICl3.\n0 pkt - odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nWzór elektronowy:\nI\nCl\nCl\nCl\nRozstrzygnięcie: nie\n𝑳𝐩= (𝟑+ 𝟐) = 𝟓\nUwaga: Geometria cząsteczki nie podlega ocenie.","solution":"**Wzór elektronowy ICl₃**: ``` .. .. :Cl Cl: | / | / I̅:̅ (atom centralny z 2 wolnymi parami) | | :Cl: .. ``` Atom centralny **I** ma **7 elektronów walencyjnych** (grupa 17): - 3 z nich tworzą **3 wiązania σ I-Cl** (pary wiążące). - Pozostałe 4 = **2 wolne pary elektronowe**. **Liczba przestrzenna ICl₃**: L_p = x + y = **3 + 2 = 5**. **Rozstrzygnięcie**: model przedstawiony (z x=3 podstawnikami i L_p=4, czyli y=1) **NIE** jest ilustracją kształtu ICl₃. ICl₃ ma L_p = 5 (3 podstawniki + 2 wolne pary) → kształt **T (T-shape)** — wzorowane na trygonalnej bipiramidzie z dwoma wolnymi parami w pozycjach ekwatorialnych. Model z zadania pokazuje **piramidę trygonalną** (NH₃-podobną, L_p=4), inną od T-shape.","image":"img/chemia-2025-maj-matura-rozszerzona/zad-5.2.webp","solution_image":null,"topics":"redoks, bilansowanie, jonowo-elektronowe, VSEPR, ICl₃, związki międzyhalogenowe","page_from":9,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2025 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 5.2. (0-2)
Metoda VSEPR pozwala określać kształt cząsteczek zbudowanych z atomów pierwiastków
grup 1.-2. oraz 13.-18. W cząsteczce należy wyróżnić atom centralny (np. atom tlenu
w cząsteczce H2O) i ustalić liczbę wolnych par elektronowych na jego zewnętrznej
powłoce (𝑦). Następnie trzeba zsumować liczbę podstawników związanych z atomem
centralnym (𝑥) i liczbę jego wolnych par elektronowych (𝑦). W ten sposób otrzymuje się
tzw. liczbę przestrzenną (𝐿p = 𝑥 + 𝑦), która decyduje o kształcie cząsteczki. Ponieważ
zarówno wolne, jak i wiążące pary elektronowe wzajemnie się odpychają, wszystkie
elementy składające się na liczbę przestrzenną (podstawniki i wolne pary elektronowe)
zajmują jak najbardziej odległe od siebie położenia wokół atomu centralnego.
Na podstawie: R.J. Gillespie, Coordination Chemistry Reviews, 252 (2008) 1315,
oraz J.D. Lee, Zwięzła chemia nieorganiczna, Warszawa 1997.
Przedstawiony obok model jest ilustracją kształtu
cząsteczki zbudowanej z atomu centralnego związanego
z trzema podstawnikami (𝑥= 3), dla 𝐿p = 4.
Narysuj wzór elektronowy cząsteczki trichlorku jodu ICl3. Zaznacz kreskami pary
elektronowe wiązań chemicznych oraz wolne pary elektronowe. Następnie
rozstrzygnij, czy przedstawiony model jest ilustracją kształtu cząsteczki ICl3. Napisz
wartość liczby przestrzennej cząsteczki ICl3.
Rozstrzygnięcie:
Liczba przestrzenna ICl3: 𝐿p =
5.2.
0-1-2
MCHP-R0_100

","answer_text_html":"

Zadanie 5.2. (0-2)
Wymaganie ogólne
Wymagania szczegółowe
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie
informacji. Zdający:

\n
  1. […] przetwarza informacje
\n

z różnorodnych źródeł.
III. Wiązania chemiczne. Oddziaływania
międzycząsteczkowe. Zdający:

\n
  1. pisze wzory elektronowe typowych
\n

cząsteczek związków kowalencyjnych […];

\n
  1. […] przewiduje budowę przestrzenną
\n

drobin metodą VSEPR; określa kształt
drobin […].
Zasady oceniania
2 pkt - poprawne narysowanie wzoru elektronowego cząsteczki, poprawne rozstrzygnięcie
oraz poprawne napisanie liczby przestrzennej cząsteczki ICl3.
1 pkt - poprawne narysowanie wzoru elektronowego cząsteczki
ALBO
2 pkt - poprawne rozstrzygnięcie oraz poprawne napisanie liczby przestrzennej cząsteczki
ICl3.
0 pkt - odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
Wzór elektronowy:
I
Cl
Cl
Cl
Rozstrzygnięcie: nie
𝑳𝐩= (𝟑+ 𝟐) = 𝟓
Uwaga: Geometria cząsteczki nie podlega ocenie.

","solutions":[{"source":"maturaonline","label":"matura-online.pl","kind":"text","html":"

Wzór elektronowy ICl₃: `` .. .. :Cl Cl: | / | / I̅:̅ (atom centralny z 2 wolnymi parami) | | :Cl: .. `` Atom centralny I ma 7 elektronów walencyjnych (grupa 17): - 3 z nich tworzą 3 wiązania σ I-Cl (pary wiążące). - Pozostałe 4 = 2 wolne pary elektronowe. Liczba przestrzenna ICl₃: L_p = x + y = 3 + 2 = 5. Rozstrzygnięcie: model przedstawiony (z x=3 podstawnikami i L_p=4, czyli y=1) NIE jest ilustracją kształtu ICl₃. ICl₃ ma L_p = 5 (3 podstawniki + 2 wolne pary) → kształt T (T-shape) — wzorowane na trygonalnej bipiramidzie z dwoma wolnymi parami w pozycjach ekwatorialnych. Model z zadania pokazuje piramidę trygonalną (NH₃-podobną, L_p=4), inną od T-shape.

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

Poprawna odpowiedź

\n

Wzór elektronowy \\(\\ce{ICl3}\\) (zgodny z kluczem CKE):

\n

!Wzór elektronowy ICl3

\n

Centralny atom I jest połączony pojedynczymi wiązaniami z 3 atomami Cl. Każdy Cl ma 3 wolne pary elektronowe (oznaczone kreskami wokół symbolu). Centralny atom I ma 2 wolne pary elektronowe (kreski poniżej i powyżej w geometrii bipiramidy trygonalnej).

\n

Rozstrzygnięcie: NIE - przedstawiony model (3 podstawniki, \\(L_p = 4\\), 1 wolna para = kształt piramidy trygonalnej jak \\(\\ce{NH3}\\)) NIE jest właściwy dla \\(\\ce{ICl3}\\).

\n

\\(L_p = (3 + 2) = 5\\) - kształt to bipiramida trygonalna z 2 wolnymi parami → kształt T (litera T).

\n

Sposób 1 - Metoda VSEPR krok po kroku

\n

Krok 1: Liczba elektronów walencyjnych.

\n\n

Krok 2: Wiązania centralne.
I tworzy 3 wiązania pojedyncze z 3 Cl (3·2 = 6 elektronów na wiązania).
Pozostaje: 28 - 6 = 22 elektronów na wolne pary.

\n

Krok 3: Wolne pary na atomach Cl.
Każdy Cl po wiązaniu ma 7 - 1 = 6 elektronów = 3 wolne pary.
Razem 3 atomy × 3 pary × 2 elektrony = 18 elektronów.

\n

Krok 4: Wolne pary na atomie centralnym I.
Pozostało: 22 - 18 = 4 elektrony = 2 wolne pary na atomie I.

\n

Krok 5: Liczba przestrzenna L_p.
\\[L_p = x + y = 3 \\text{ (podstawniki)} + 2 \\text{ (wolne pary)} = \\boxed{5}\\]

\n

Krok 6: Kształt cząsteczki.
Z metody VSEPR dla L_p=5: bipiramida trygonalna jako geometria elektronowa. Z 2 wolnymi parami na pozycjach ekwatorialnych (najmniej odpychania) → kształt T.

\n

Model z zadania (3 podstawniki, 1 wolna para, L_p=4) odpowiada cząsteczkom typu \\ce{NH3} (piramida trygonalna). \\ce{ICl3} ma WIĘCEJ wolnych par → różny kształt → NIE pasuje.

\n

Sposób 2 - Porównanie z analogonami

\n

Znane cząsteczki o L_p=5:

\n\n

Dla cząsteczki \\ce{ICl3} typowy izoelektronowy analogon to \\ce{ClF3} - eksperymentalnie potwierdzony kształt T.

\n

Wzory z karty CKE

\n

📖 Karta wzorów str. 15 - Układ okresowy:

\n\n

Na karcie wzorów nie ma bezpośrednio metody VSEPR - to wiedza ze szkoły. Ale układ okresowy daje liczbę elektronów walencyjnych.

\n

📖 Karta wzorów str. 9 - Średnie długości wiązań:
Wiązanie I-Cl jest analogiczne do innych pojedynczych wiązań halogen-halogen (np. Cl-Cl: 199 pm).

\n

Typowe pułapki i uwaga

\n
⚠️ Uwaga: Najczęstszy błąd - obliczenie L_p=4 (zapomnienie o jednej wolnej parze na I). Sprawdź: 28 elektronów ogółem, jeśli na I są 2 pary, to się zgadza.
\n
⚠️ Uwaga: Klucz CKE: za 2 punkty wymaga POPRAWNEGO rysunku elektronowego + rozstrzygnięcia + L_p. Geometria cząsteczki ("kształt T") nie podlega ocenie - tylko liczba przestrzenna.
\n
⚠️ Uwaga: Wzór elektronowy musi pokazywać WSZYSTKIE wolne pary kreskami (lub kropkami) - nie tylko wiązania.
\n

Schemat oceniania CKE

\n

Zadanie za 0-2 pkt.

\n\n

Uwaga CKE: geometria czasteczki (np. ksztalt T) nie podlega ocenie - oceniana jest liczba przestrzenna Lp = (3 + 2) = 5.

"}]}