16 maja 2024 · Formuła 2023 · poziom rozszerzony

Matura z chemii 2024: arkusz i wyjaśnienia

Poniżej znajdziesz autorskie wyjaśnienia dziesięciu wybranych podpunktów zadań 1–8. Każdy wynik został sprawdzony z zasadami oceniania CKE; pełny arkusz i klucz otworzysz w oficjalnych PDF.

2024termin główny, 16 maja
180 minczas pracy
60 pktmaksymalna punktacja
1–30grupy zadań w arkuszu

Zakres opracowania

Wyjaśniamy zadania 1.1–1.3, 2.1–2.2, 3, 4, 6.2, 7 i 8. Polecenia i pełną punktację znajdziesz w arkuszu CKE oraz zasadach oceniania. Zadanie 6.1 wymaga własnoręcznego wykresu, dlatego pozostaje w PDF.

Fosfor i chrom: zadania 1.1–1.3

Zadanie 1.1 · identyfikacja pierwiastków

Dlaczego A to fosfor, a X to chrom?

Atom fosforu ma elektrony w pięciu podpowłokach i trzy niesparowane elektrony 3p; jego najwyższy stopień utlenienia to +V. Tlenek P₄O₁₀ ma 14 atomów i z wodą tworzy kwas H₃PO₄. W sąsiednim okresie pasuje chrom: w atomie Cr konfiguracja [Ar] 3d⁵4s¹ daje sześć niesparowanych elektronów, a najwyższy stopień utlenienia w związkach to +VI.

Zadanie 1.2 · jon chromu

Jaka jest konfiguracja Cr³⁺?

Z atomu Cr usuń najpierw elektron 4s, potem dwa elektrony 3d. Otrzymasz [Ar] 3d³, czyli pełny zapis 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d³. W zapisie klatkowym elektrony 3d zajmują trzy osobne orbitale o zgodnym spinie.

Zadanie 1.3 · równania reakcji

Jak zapisać oba równania?

Wodorkiem A jest PH₃, tlenkami są P₄O₁₀ i CrO₃. Reakcja z wodą: P₄O₁₀ + 6 H₂O → 4 H₃PO₄. Jonowo, w środowisku zasadowym: CrO₃ + 2 OH⁻ → CrO₄²⁻ + H₂O. W tabeli trzeba użyć rzeczywistego wzoru P₄O₁₀; zapis P₂O₅ jest dopuszczony przez CKE tylko w równaniu reakcji.

Izotopy galu: zadania 2.1–2.2

Zadanie 2.1 · rozpad beta minus

Jaki izotop powstaje z ⁷²Ga?

W rozpadzie β⁻ neutron zmienia się w proton, więc liczba atomowa rośnie o jeden, a liczba masowa pozostaje taka sama. Z galu o Z = 31 powstaje ⁷²Ge o Z = 32.

Zadanie 2.2 · reakcja jądrowa

Czym bombardowano ⁶⁸Zn?

Po prawej stronie są ⁶⁷Ga i dwa neutrony: suma liczb masowych wynosi 69, a początkowy cynk ma A = 68. Cząstka miała zatem A = 1. Liczba atomowa musi wzrosnąć z 30 do 31, więc cząstką jest proton ¹₁p: ⁶⁸₃₀Zn + ¹₁p → ⁶⁷₃₁Ga + 2 ¹₀n.

Energia sieciowa: zadania 3–4

Zadanie 3 · energia sieciowa

Jak wybrać 840, 740 i 662?

Przy tym samym kationie większy anion osłabia oddziaływanie jonów. LiCl ma energię sieciową między LiF (1033) a LiBr (798), więc z podanych opcji wybierz 840 kJ/mol. NaBr leży między NaCl (778) a NaI (692): 740 kJ/mol. Skoro NaI ma mniejszą energię sieciową niż NaCl, jego temperatura topnienia jest niższa od 801 °C: 662 °C.

Zadanie 4 · ładunki jonów

Dlaczego MgO ma znacznie większą energię sieciową?

Promienie jonów w MgO i LiF są podobne, lecz Mg²⁺ i O²⁻ mają ładunki o większej wartości bezwzględnej niż Li⁺ i F⁻. Siła przyciągania elektrostatycznego jest przez to większa. To właśnie ładunki, a nie niewielka różnica promieni, wyjaśniają dużą różnicę energii sieciowej.

Kinetyka i roztwory: zadania 6.2, 7 i 8

Zadanie 6.2 · kinetyka rozkładu

Jak zmienia się szybkość rozkładu H₂O₂?

Gdy nadtlenku wodoru ubywa, maleje stężenie substratu, a wraz z nim szybkość reakcji. Podwyższenie temperatury z 20 °C do 40 °C zwiększa szybkość reakcji. Te dwa porównania dotyczą różnych czynników: czasu prowadzenia reakcji i temperatury.

Zadanie 7 · obliczenia pH

Ile roztworu Ba(OH)₂ potrzeba?

Początkowe stężenie H⁺ wynosi 10⁻¹·⁵ ≈ 0,0316 mol/dm³, a początkowa liczba moli w 25 cm³ kwasu to około 0,000790. Jeśli V oznacza objętość zasady w dm³, wnosi ona 0,040V mola OH⁻. Warunek końcowy to (0,000790 − 0,040V)/(0,025 + V) = 10⁻³·⁷. Rozwiązanie daje V ≈ 0,0195 dm³ = 19,5 cm³.

Zadanie 8 · iloczyn jonowy

Czy wytrąci się AgCl?

Po zmieszaniu równych objętości oba roztwory są dwukrotnie rozcieńczone: [Ag⁺] = 5·10⁻⁵, [Cl⁻] = 1·10⁻⁶ mol/dm³. Iloczyn stężeń to Q = 5·10⁻¹¹. Jest mniejszy od iloczynu rozpuszczalności AgCl podanego w tablicach, więc osad się nie wytrąci.

Sprawdzenie zadania 7: wodorotlenek baru dostarcza dwa mole OH⁻ na mol Ba(OH)₂, dlatego w równaniu pojawia się 2 · 0,020 · V. Pominięcie dwójki zmienia wynik prawie dwukrotnie.

Arkusz, klucz i prawa do ilustracji

Mateusz Będkowski — wydawca serwisu Nie każ mu liczyć

Nie każ mu liczyć! — opracowanie

Matura z chemii — omówienie

To autorskie omówienie wybranych zadań chemicznych. Oficjalny arkusz i zasady oceniania są dostępne bezpośrednio na stronie CKE. Poznaj moje podejście →

Ostatnia aktualizacja: 2026-10-04