Zadanie 3
Matura z chemii, maj 2024, poziom rozszerzony
Wymaganie: Wymagania egzaminacyjne 2024 (zasady oceniania CKE): III. Wiązania chemiczne. Oddziaływania międzycząsteczkowe — 6) opisuje i przewiduje wpływ rodzaju wiązania (jonowe […]) […] na właściwości fizyczne substancji nieorganicznych […]. Wymaganie ogólne I.1) pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł […].
Treść zadania
Informacja do zadań 3.–4. Energia sieciowa związków jonowych to ilość energii potrzebna do rozłożenia jednego mola krystalicznej substancji na jony leżące nieskończenie daleko od siebie. Jej wartość zależy od rozmiarów jonów i ich ładunków. Wraz ze wzrostem energii sieciowej rosną wartości temperatury topnienia substancji krystalicznych.
W tabeli przedstawiono wartości energii sieciowej halogenków wybranych litowców.
| Substancja | Energia sieciowa, kJ·mol⁻¹ | Substancja | Energia sieciowa, kJ·mol⁻¹ |
|---|---|---|---|
| LiF | 1033 | NaF | 915 |
| LiCl | NaCl | 778 | |
| LiBr | 798 | NaBr | |
| LiI | 740 | NaI | 692 |
Na podstawie: A. Bielański, „Podstawy chemii nieorganicznej”, Warszawa 2018.
Zadanie 3. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.
Energia sieciowa chlorku litu wynosi około (640 / 740 / 840) kJ·mol⁻¹, a energia sieciowa bromku sodu wynosi około (640 / 740 / 840) kJ·mol⁻¹.
Temperatura topnienia chlorku sodu jest równa 801 °C, a temperatura topnienia jodku sodu jest równa (662 / 882) °C.
Źródło: arkusz CKE MCHP-R0-100-2405. Otwórz oryginalny PDF
Rozwiązanie
Rozwiązanie z zasad oceniania CKE 2024 (s. 7):
- energia sieciowa chlorku litu: około 840 kJ·mol⁻¹,
- energia sieciowa bromku sodu: około 740 kJ·mol⁻¹,
- temperatura topnienia jodku sodu: 662 °C.
Pełne zdania: „Energia sieciowa chlorku litu wynosi około 840 kJ·mol⁻¹, a energia sieciowa bromku sodu wynosi około 740 kJ·mol⁻¹. Temperatura topnienia chlorku sodu jest równa 801 °C, a temperatura topnienia jodku sodu jest równa 662 °C.”
Zasady przyznawania punktów: 1 pkt — poprawne uzupełnienie dwóch zdań; 0 pkt — odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
- Punkt przyznaje się tylko za poprawne uzupełnienie obu zdań — wszystkie trzy wybory muszą być poprawne.
- Wybór 882 °C dla NaI: energia sieciowa NaI (692 kJ·mol⁻¹) jest mniejsza niż NaCl (778 kJ·mol⁻¹), a według informacji do zadania temperatura topnienia rośnie wraz z energią sieciową — więc NaI topi się w niższej temperaturze niż NaCl.
Rozwiązanie
Krok 1. Odczytaj trend w tabeli
W obu kolumnach energia sieciowa maleje w kolejności: fluorek → chlorek → bromek → jodek. Kation jest ten sam, a promień anionu rośnie od F⁻ do I⁻, więc jony są od siebie dalej i przyciągają się słabiej.
Krok 2. Wartość dla LiCl
musi leżeć między energią sieciową LiF (1033 kJ·mol⁻¹) a LiBr (798 kJ·mol⁻¹). Z podanych wartości warunek ten spełnia tylko 840 kJ·mol⁻¹ (740 i 640 są mniejsze niż 798).
Krok 3. Wartość dla NaBr
musi leżeć między energią sieciową NaCl (778 kJ·mol⁻¹) a NaI (692 kJ·mol⁻¹). Z podanych wartości mieści się tu tylko 740 kJ·mol⁻¹.
Krok 4. Temperatura topnienia NaI
Energia sieciowa NaI (692 kJ·mol⁻¹) jest mniejsza niż NaCl (778 kJ·mol⁻¹). Według informacji do zadania wraz ze wzrostem energii sieciowej rośnie temperatura topnienia — zatem NaI topi się w temperaturze niższej niż 801 °C, czyli 662 °C.
Rozumiesz, jak to rozwiązać?
Przećwicz podobne typy zadań w aplikacji
matury-online.pl ma tysiące zadań pogrupowanych po dziedzinach. Sprawdź, czy temat „energia sieciowa, halogenki litowców, temperatura topnienia związków jonowych” zrobisz samodzielnie.
Otwórz matury-online.pl