Zadanie 25, matura maj 2024, chemia rozszerzona

4 pktobliczeniowetrudne 14%Maj 2024

Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.

Zadanie

Polecenie

Trzy związki organiczne X, Y i Q są izomerami o masie molowej równej 90 g ⋅ mol−1. W wyniku spalenia 45 mg jednego z tych związków otrzymano 27 mg wody oraz 36,0 cm3 tlenku węgla(IV) odmierzonego w temperaturze 293 K i pod ciśnieniem 1013 hPa.

O cząsteczkach tych związków wiadomo, że:

- szkielet każdej z cząsteczek stanowią połączone atomy węgla

- cząsteczki związków X i Y są chiralne, a związku Q – achiralne

- cząsteczki związków Y i Q mają takie same grupy funkcyjne

- odczyn wodnego roztworu związku X jest obojętny, a odczyn wodnego roztworu związku Y – kwasowy.

Przeprowadzono następujące doświadczenie: do próbki związku X wprowadzono zawiesinę świeżo strąconego Cu(OH)2, wymieszano (na zimno), a następnie ogrzano. Wyniki tego eksperymentu zilustrowano na poniższych zdjęciach.

tabela „Wynik doświadczenia” ze zdjęciami probówek w dwóch kolumnach: „__po wymieszaniu (na zimno)__ związku X z zawiesiną Cu(OH)2” oraz „__po ogrzaniu__ mieszaniny”Powiększ
tabela „Wynik doświadczenia” ze zdjęciami probówek w dwóch kolumnach: „__po wymieszaniu (na zimno)__ związku X z zawiesiną Cu(OH)2” oraz „__po ogrzaniu__ mieszaniny”

Na podstawie obliczeń ustal wzór elementarny i rzeczywisty (sumaryczny) opisanych związków.

Następnie napisz:

- wzory półstrukturalne (grupowe) związków X i Y

- w formie cząsteczkowej równanie reakcji związku Q z wodorotlenkiem sodu.

Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych. Uniwersalna stała gazowa R = 83,14 hPa ⋅ dm3 ⋅ mol−1 ⋅ K−1.

Wzór sumaryczny związków:

Wzór półstrukturalny związku XWzór półstrukturalny związku Y

Równanie reakcji związku Q z wodorotlenkiem sodu:

Korepetytor AI

Nie wiesz, jak ruszyć? Korepetytor zna to zadanie i poprowadzi Cię krok po kroku, bez gotowca.

Wypróbuj za darmo

3 rozmowy · bez karty · Zaloguj się

Sprawdź się

Odpowiedz i oceń, jak poszło. Klucz odsłoń dopiero, gdy masz swoją odpowiedź.

Zanim porównasz z kluczem

Jak poszło Ci z tym zadaniem?

Zaloguj się, żeby zapisać ocenę i wrócić do zadania później.

Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanieKlucz i punktacja

Odpowiedź z klucza CKE

Część obliczeniowa (sposób 1.):

Vm=R⋅Tp=83,14⋅2931013=24,05 dm3⋅mol−1V_m = \dfrac{R\cdot T}{p} = \dfrac{83{,}14\cdot 293}{1013} = 24{,}05\ \mathrm{dm^3\cdot mol^{-1}}

nC=nCO2=VCO2Vm=36⋅10−324,05=0,0015 mola⇒mC=0,0015⋅12=18 mgn_C = n_{CO_2} = \dfrac{V_{CO_2}}{V_m} = \dfrac{36\cdot 10^{-3}}{24{,}05} = 0{,}0015\ \mathrm{mola} \Rightarrow m_C = 0{,}0015\cdot 12 = 18\ \mathrm{mg}

nH=2⋅nH2O=2⋅27⋅10−318=0,003 mol⇒mH=0,003⋅1=3 mgn_H = 2\cdot n_{H_2O} = 2\cdot \dfrac{27\cdot 10^{-3}}{18} = 0{,}003\ \mathrm{mol} \Rightarrow m_H = 0{,}003\cdot 1 = 3\ \mathrm{mg}

mO=45−18−3=24 mg⇒nO=2416=0,0015 molm_O = 45 - 18 - 3 = 24\ \mathrm{mg} \Rightarrow n_O = \dfrac{24}{16} = 0{,}0015\ \mathrm{mol}

nC : nH : nO = 1 : 2 : 1 ⇒ wzór empiryczny (elementarny): CH2O, Memp = 30 g ⋅ mol−1

x=9030=3⇒x = \dfrac{90}{30} = 3 \Rightarrow wzór sumaryczny związków X, Y i Q: C3H6O3

Wzór półstrukturalny związku X: CH2(OH)−CH(OH)−CHO (aldehyd glicerynowy)

Wzór półstrukturalny związku Y: CH3−CH(OH)−COOH (kwas 2-hydroksypropanowy, mlekowy)

Równanie reakcji związku Q z wodorotlenkiem sodu:

HO−CH2−CH2−COOH + NaOH → HO−CH2−CH2−COONa + H2O

Schemat punktowania

4 pkt

zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukanym wzorem elementarnym lub rzeczywistym, poprawne wykonanie obliczeń, ustalenie wzoru elementarnego (i rzeczywistego) związków, podanie poprawnych wzorów półstrukturalnych (grupowych) związków X i Y oraz poprawne napisanie równania reakcji związku Q z wodorotlenkiem sodu.

3 pkt

poprawna metoda i poprawne obliczenia, ale: brak wzoru elementarnego (przy poprawnych wzorach X i Y oraz równaniu) ALBO błąd w zapisie wzoru elementarnego przy poprawnym wzorze rzeczywistym (i poprawnych wzorach X i Y oraz równaniu) ALBO poprawny wzór elementarny i rzeczywisty, ale błędny lub brakujący wzór X lub Y (przy poprawnym równaniu) ALBO poprawne wzory elementarny, rzeczywisty, X i Y, ale błędne równanie reakcji Q z NaOH albo brak równania.

2 pkt

poprawna metoda i poprawne obliczenia oraz: tylko poprawne zapisanie wzoru elementarnego i rzeczywistego ALBO brak (lub błąd) wzoru elementarnego przy poprawnych wzorach X i Y i błędnym (lub brakującym) równaniu reakcji ALBO brak (lub błąd) wzoru elementarnego przy poprawnym wzorze rzeczywistym, błędnym lub brakującym wzorze X lub Y i poprawnym równaniu reakcji.

1 pkt

zastosowanie poprawnej metody, ale popełnienie błędu rachunkowego ALBO poprawne obliczenia i zapisanie tylko poprawnego wzoru elementarnego albo rzeczywistego związków.

0 pkt

rozwiązanie błędne albo brak rozwiązania.

Uwaga 1.: Zastosowanie niepoprawnej metody lub brak rozwiązania części rachunkowej zadania powoduje przyznanie 0 punktów.

Uwaga 2.: Za rozwiązanie, w którym zdający zastosował poprawną metodę, ale popełnił co najmniej jeden błąd rachunkowy, należy przyznać 1 pkt.

Umiejętności w zadaniu

Pliki cookies

Zapisujemy na Twoim urządzeniu to, bez czego serwis nie działa, np. zalogowanie. Plików analitycznych użyjemy tylko za Twoją zgodą. Szczegóły w polityce prywatności.