2. ELEKTRONY W ATOMACH I CZĄSTECZKACH. A1 - POZIOM PODSTAWOWY. Zadanie 1. (1 pkt). Konfigurację elektronową 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 mają atomy i jony: A. Mg 2+, Cl -, K +, B. Ar, S 2-, K +, C. Ar, Na +, K +, D. S 2-, Mg 2+, Cl -. Informacja do zadań 2. i 3. Przedstawicielem alkenów jest propen o wzorze ogólnym CH 2 = CH CH 3. Zadanie 2. (1 pkt) {Zadania 2., 3. i 4 są dla poziomu rozszerzonego} W cząsteczce propenu występuje następująca liczba wiązań σ i π : wiązania σ wiązania π A. 5 1 B. 6 1 C. 8 1 D. 9 0 Zadanie 3. (1 pkt) Stopnie utlenienia atomów węgla 1, 2, 3 w cząsteczce propenu wynoszą: stopnie utlenienia atomów węgla 1 2 3 A. - II - I - III B. II I III C. - II - III - I D. II III I Zadanie 4. (2 pkt) Uzasadnij, dlaczego cynk tworzy tylko dwudodatnie kationy. a) napisz konfigurację atomu cynku, b) podaj krótkie uzasadnienie istnienia kationu Zn 2+ Zadanie 5. (1 pkt) W tlenku siarki(iv) między atomami tlenu a atomem siarki występują wiązania: A. tylko, B. i jonowe, C. koordynacyjne, D. i koordynacyjne. Zadanie 6. (2 pkt) Wybierz z układu okresowego dwa pierwiastki grup głównych, których jony (jednego z nich to kation, a drugiego anion) mają taką samą konfigurację jak argon. Zapisz skrócone konfiguracje wybranych jonów: a) kationu..., b) anionu.... Zadanie 7. (4 pkt) Pierwiastek posiadający skróconą konfigurację elektronową [Kr]5s 2 4d 10 5p 5 a) ma właściwości... b) występuje na stopniach utlenienia (podaj najniższy i najwyższy stopień utlenienia)... c) w związku tego pierwiastka z wodorem występuje wiązanie... Zadanie 8. (1 pkt) Zapis 1s 2 2s 2 2p 6 2s 2 3p 2 (K 2 L 8 M 4 ) przedstawia konfigurację elektronową atomu: A. argonu, B. węgla, C. krzemu, D. siarki. Zadanie 9. (2 pkt) Określ, na podstawie różnicy elektroujemności pierwiastków, typ wiązania w związkach: KBr i HBr. Zadanie 10. (3 pkt) Podanym niżej opisom A F przyporządkuj symbole wymienionych pierwiastków: litu, magnezu, chloru, glinu, bromu (uwzględnij wszystkie możliwości). A. Jego atomy zawierają 3 elektrony walencyjne. B. Jądro jego atomu zawiera 3 protony. C. Znajduje się w siedemnastej grupie układu okresowego. D. Jego atomy zawierają 12 elektronów. E. Znajduje się w trzecim okresie układu okresowego. F. Wzór jego tlenku to X 2 O, zaś wodorku XH. 1
Zadanie 11. (1 pkt) Na podstawie wartości elektroujemności pierwiastków określono rodzaj wiązań występujących w poniższych substancjach. Wybierz poprawne przyporządkowanie. A. CsBr O 2 NH 3 nie B. jonowe nie jonowe C. nie jonowe Zadanie 12. (1 pkt) Który zapis przedstawia poprawnie konfigurację elektronową jonu glinu Al 3+? A. K 2 L 8 B. K 2 L 8 M 3 C. K 2 L 8 M 6 D. K 2 L 8 M 8 Zadanie 13. (3 pkt) Połącz w pary substancje z kolumny I z charakterystycznymi dla nich wiązaniami chemicznymi z kolumny II. I. II. Odpowiedzi 1. tlenek sodu a) wiązanie atomowe 1. 2. chlorowodór b) wiązanie atomowe nie 2. 3. azot c) wiązanie jonowe 3. 4. amoniak 4. Zadanie 14. (3 pkt.). Atom pewnego pierwiastka E, w stanie podstawowym, ma następującą strukturę elektronową: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 Korzystając z układu okresowego, uzupełnij poniższą tabelkę, dotyczącą tego pierwiastka: Liczba elektronów walencyjnych Stopień utlenienia w związku z wodorem Konfiguracja elektronowa prostego jonu Zadanie 15. (3 pkt.) Na podstawie wartości elektroujemności pierwiastków określ rodzaj wiązania w wymienionych substancjach. substancja rodzaj wiązania chlorek sodu tlenek siarki (IV) azot Zadanie 16. (1 pkt.) Wskaż, która para związków zawiera wiązania jonowe: A. MgO, CO 2, B. NaCl, H 2 O, C. KBr, H 2 S, D. CaS, NaCl. Zadanie 17. (1 pkt) Spośród poniższych jonów wybierz te, które mają identyczną konfigurację elektronową: S 2-, Li +, Cl -, Mg 2+, Ca 2+. Wskaż, jakie wiązania dominują w podanych niżej substancjach. KCl Cl 2 HCl A. jonowe B. jonowe C. jonowe D. jonowe jonowe Zadanie 18. (1 pkt) 54 3+ Podaj liczbę protonów i liczbę elektronów w jonie 26 Fe. 2
Zadanie 19. (2 pkt) Korzystając z tabeli elektroujemności, oblicz różnicę elektroujemności między atomami fosforu i wodoru, a następnie na tej podstawie określ rodzaj wiązań pomiędzy atomami wodoru i fosforu występujących w związku o wzorze PH 3. Zadanie 20. (3 pkt) Atomy pierwiastków X i Y mają następujące konfiguracje: X: K 2 L 8 M 8 N 1 Y: K 2 L 7 a) określ liczbę elektronów walencyjnych dla atomu pierwiastka X i dla atomu pierwiastka Y. b) Zapisz wzór związku, jaki mogą tworzyć ze sobą pierwiastki X i Y. c) Na podstawie różnicy elektroujemności łączących się atomów pierwiastków, określ jaki rodzaj wiązania powstanie między nimi. Zadanie 21. (1 pkt) Kation 52 24 Cr3+ ma następującą liczbę elektronów: Zadanie 22. (1 pkt.) a)21, b) 24, c) 27, d) 49. Atomy pewnego pierwiastka mają następującą konfigurację elektronową: K 2 L 8 M 1. pierwiastek ten znajduje się w układzie okresowym w... A. 2 okresie i 1 grupie, B. 3 okresie i 3 grupie, C. 2 okresie i 2 grupie, D. 3 okresie i 1 grupie. Zadanie 23. (4 pkt.) W oparciu o układ okresowy i elektroujemność pierwiastków określ rodzaj wiązania oraz charakter chemiczny następujących substancji chemicznych: a) tlenku sodu, b) tlenku siarki (IV). Zadanie 24. (1 pkt.) W jądrze atomu pewnego pierwiastka znajduje się 11 protonów. Wiadomo także, że jego elektrony są rozmieszczone na trzech powłokach elektronowych, oraz, że na ostatniej powłoce znajduje się jeden elektron. W układzie okresowym pierwiastek ten położony jest: A. w 2 okresie i w 3 grupie, B. w 3 okresie i w 11 grupie, C. w 3 okresie i w 1 grupie, D. w 4 okresie i w 3 grupie. Zadanie 25. (4 pkt.) Na podstawie różnicy elektroujemności łączących się atomów pierwiastków określ rodzaje wiązań i narysuj wzory elektronowe podanych niżej substancji chemicznych: 1. CO 2, 2. Na 2 O. Zadanie 26. (3 pkt.) Wiedząc, że chlorek wapnia (CaCl 2 ) jest związkiem chemicznym, w którym występuje wiązanie jonowe, oceń poprawność poniższych informacji. Zakreśl literę P, jeśli uznasz zdanie za prawdziwe lub literę F, jeśli uznasz je za fałszywe. 1. chlorek wapnia rozpuszcza się w rozpuszczalnikach niepolarnych. P F 2. chlorek wapnia ma wysoką temperaturę wrzenia. P F 3. chlorek wapnia w stanie ciekłym nie przewodzi prądu. P F 4. chlorek wapnia nie ulega dysocjacji jonowej. P F 5. chlorek wapnia rozpuszcza się w rozpuszczalnikach polarnych, a powstały roztwór wodny przewodzi prąd elektryczny. P F Zadanie 27. (2 pkt.) W oparciu o tabelę elektroujemności Paulinga uzupełnij zdania, wybierając właściwy wyraz umieszczony w nawiasie. 1. Elektroujemność pierwiastków należących do 16 grupy układu okresowego... (maleje/ rośnie) wraz ze wzrostem liczby atomowej. 2. Elektroujemność pierwiastków należących do 6 okresu układu okresowego... (maleje/ rośnie) wraz ze wzrostem liczby atomowej. Zadanie 28. (2 pkt.) Ocen poprawność poniższych informacji, zakreślając literę P, jeśli uznasz zdanie za prawdziwe lub literę F, jeśli uznasz je za fałszywe. 1. Atom sodu posiada konfigurację elektronową identyczną jak neon. P F 2. Atom chloru o liczbie masowej 37 ma więcej protonów niż neutronów P F 3. Atom wapnia o liczbie masowej 40 ma tyle samo protonów, co neutronów P F 4. Atom tlenu o liczbie masowej 16 posiada 16 protonów i 8 neutronów. P F 3
Zadanie 29. (1 pkt.) Określ rodzaje wiązań chemicznych, które występują w niżej podanych związkach. Cl 2 KBr H 2 O A. atomowe B. atomowe jonowe jonowe C. atomowe jonowe D. atomowe jonowe Zadanie 30. (3 pkt.) Poniżej znajdują się cztery stwierdzenia dotyczące właściwości pierwiastków należących do 2 grupy układu okresowego. Oceń ich poprawność, zakreślając literę P, jeśli uznasz zdanie za prawdziwe lub literę F, jeśli uznasz je za fałszywe. 1. W miarę wzrostu masy atomowej maleje charakter zasadowy tlenków. P F 2. W miarę wzrostu masy atomowej wzrasta elektroujemność pierwiastków. P F 3. W miarę wzrostu masy atomowej maleje reaktywność pierwiastków. P F 4. W miarę wzrostu masy atomowej wzrasta reaktywność pierwiastków. P F Zadanie 31. (1 pkt.) Fluor, chlor i brom to pierwiastki należące do tej samej grupy układu okresowego. Oznacza to, że mają A. jednakową liczbę elektronów walencyjnych, B. różną liczbę elektronów walencyjnych, C. jednakową liczbę powłok elektronowych, D. jednakową liczbę protonów w jądrze. Zadanie 32. (1 pkt.) Wskaż parę związków, w której występuje wiązanie jonowe: A. NaBr i H 2 O, B. HCl i HF, C. Na 2 S i KBr, D. KCl i HBr. Zadanie 33. (1 pkt.) Wskaż, w której z poniższych substancji występuje wiązanie polarne: A. F 2, B. NH 3, C. NaBr, D. Ca 2 S. Zadanie 34. (1 pkt.) Spośród podanych poniżej związków wybierz wzór tej substancji chemicznej, w której występuje największy udział wiązania jonowego: A. LiF, B. RbF, C. CsF, D. KF. Zadanie 35. (4 pkt) Przyporządkuj konfigurację odpowiednim atomom lub jonom. I. [He]2s 2 2p 3 39 a) K II. K 2 L 8 M 8 N 1 55 b) 25Mn III. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 35 - c) Cl IV. 1s 2 d) H 27 e) 13 Al 7 + f) 3Li 14 g) 7 N Zadanie 36. ( 1 pkt) Wskaż liczbę niesparowanych elektronów jonu Co 3+ Zadanie 37. ( 1 pkt) Trzy indywidua chemiczne: a) protonów, b) elektronów, c) neutronów, d) powłok elektronowych, e) nukleonów. 19 17 1 1 + A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 30 10Ne 0 23, 11Na + 19 i 9F 2+ - mają jednakową liczbę: Zadanie 38. (1 pkt) Wskaż grupę związków o najbardziej spolaryzowanych wiązaniach chemicznych: A. NH 3, H 2 O B. H 2 O, HCl C. HCl, HF D. PH 3, H 2 O. 4
Zadanie 39. (1 pkt) Wskaż zapis, który przedstawia konfigurację elektronową atomu potasu: A. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4p 1 B. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 C. 1s 2 2s 2 2p 6 D. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 Zadanie. 40 (4 pkt) Uzupełnij tekst. W cząsteczce chlorowodoru występuje wiązanie.... Gaz ten rozpuszczony w wodzie daje dwukrotnie większą liczbę... niż liczba rozpuszczonych cząsteczek. Sól sodowa powstałego kwasu ma wiązanie.... Jej kryształy są zbudowane z.... Chlor w stanie wolnym występuje w postaci cząsteczek o wzorze..., charakteryzujących się wiązaniem.... Pierwiastek ten jest... aktywny od bromu, a... aktywny od fluoru. Zadanie 41. (3 pkt) Empiryczny wzór pozwalający obliczyć udział wiązania jonowego w wiązaniu chemicznym, w zależności od elektroujemności EN 1 i EN 2 pierwiastków tworzących to wiązanie, ma postać: %J = 16 len 2 EN 1 l + 3,5 len 2 EN 1 l 2 Odpowiedz na następujące pytania: 1. Czy istnieją pierwiastki, które utworzą wiązanie w pełni (100%) jonowe? 2. W którym związku chemicznym mamy do czynienia z największym udziałem wiązania jonowego, i ile ten udział wynosi? 3. Czy wraz z odkryciem nowych pierwiastków mogą się pojawić związki, w których udział wiązania jonowego będzie większy niż jest obecnie możliwy? Zadanie 42. (2 pkt) Dany jest zbiór substancji: MgO, SO 2, HClO 4, CO 2, HCl, KOH, K 2 O. 1. Uporządkuj wzory substancji ze zbioru w kolejności rosnącej sumarycznej liczby elektronów wszystkich atomów. 2. Uwzględniając otrzymane uporządkowanie, połącz w pary każdy element z jego następcą i zbilansuj równania reakcji między nimi. Zadanie 43. (2 pkt) Dana jest cząsteczka o wzorze C 12 H 22 O 11. Ile protonów, neutronów i elektronów walencyjnych znajduje się w tej cząsteczce, jeśli została ona utworzona z węgla-13 i tlenu-16. Informacja do zadań 44 i 45. Poniżej przedstawiono wzory sumaryczne trzech związków chemicznych: Na 2 O, K 2 S, CaCl 2 Zadanie 44. (2 pkt.) Określ, na podstawie różnicy elektroujemności atomów łączących się pierwiastków rodzaj wiązania występujący w substancjach. Zadanie 45. (2 pkt.) Podaj dwie cechy typowe dla substancji, w których występuje określony przez Ciebie rodzaj wiązania. Zadanie 46. (1 pkt.) Zapisz konfigurację elektronową atomu pierwiastka, którego opis jest następujący: 28 Si. 14 Informacja do zadań 47 i 48. Znajomość konfiguracji elektronowej atomów pierwiastków grup głównych w stanie podstawowym pozwala na ustalenie najważniejszych stopni utlenienia pierwiastków w związkach. Zadanie 47. (1 pkt.) Analizując przedstawioną poniżej konfigurację elektronową atomu chloru w stanie podstawowym: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ustal możliwe stopnie utlenienia chloru w związkach chemicznych. Zadanie 48. (1 pkt.) Przedstaw wzory sumaryczne dwóch związków chemicznych, w których chlor występują na najniższym i na najwyższym stopniu utlenienia. Zadanie 49. (2 pkt) Zapisz konfigurację elektronową pierwiastka E 32 16 i zaznacz jego elektrony walencyjne. 5
Zadanie 50. (2 pkt) Jaki typ wiązania występuje w cząsteczkach SO 2 i H 2 S (uzupełnij tabelkę)? związek chemiczny typ wiązania SO 2 H 2 S Zadanie 51. (1 pkt) W atomie fosforu w stanie podstawowym liczba niesparowanych elektronów jest równa: A. 2, B. 3, C. 4, D. 5. Zadanie 52. (3 pkt) Pierwiastek posiada konfigurację 1s 2 2s 2 2p 5. Można o nim powiedzieć, że: a) jest położony w układzie okresowym w... grupie i w... okresie. b) Ma charakter.... c) Jego maksymalny stopień utlenienia wynosi..., a najniższy.... Zadanie 53. (2 pkt) Określ typ wiązania chemicznego, występującego w podanych związkach: a) amoniak (wiązanie H-N), b) metanolan sodu (wiązanie O-Na), c) chlor (wiązanie Cl-Cl). Zadanie 54. (1 pkt) Przy powstawaniu wiązania w cząsteczce azotu biorą udział: A. wszystkie elektrony walencyjne obu atomów, B. po dwa elektrony od każdego atomu, C. pięć elektronów od jednego i jeden od drugiego atomu azotu, D. po trzy elektrony od każdego atomu azotu. Elektrony w atomach i cząsteczkach poziom podstawowy- odpowiedzi Zad. 1. B Zad. 2. C Zad. 3. A Zad. 4. a) [Ar]3s 2 3d 10 lub [Ar]3d 10 4s 2 lub 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 lub K 2 L 8 M 18 N 2, b) posiada trwałą konfigurację elektronową lub inna poprawna odpowiedź. Zad. 5. D lub A Zad. 6. a) np. [Ca 2+ ]:[Ar] b), np. [Cl - ]:[Ar]. Zad. 7. a) kwasotwórcze lub niemetaliczne b) I, VII c) atomowe Zad. 8. C Zad. 9. : KBr wiązanie jonowe, HBr wiązanie lub atomowe. Zad. 10. A = Al; B = Li; C = Cl; D = Mg; E = Mg, Al, Cl; F = Li W odpowiedzi F można uwzględnić jako odpowiedź prawidłową Cl i Br. Zapis Cl 2, Br 2 w odpowiedzi C i E należy traktować jako błąd. Podanie nazw pierwiastków nie przyznajemy punktów. 6 uzupełnień 3 pkt, 5/4 uzupełnienia 2 pkt, 3 uzupełnienia 1 pkt Zad. 11. B Zad. 12. A Zad. 13. 1. c, 2. a, 3. b, 4. a. Zad. 14. liczba elektronów walencyjnych (6), stopień utlenienia w związku z wodorem (-II), konfiguracja elektronowa prostego jonu: [Ar]. Zad. 15. chlorek sodu - wiązanie jonowe, tlenek siarki(iv) - wiązanie, azot - wiązanie. Zad. 16. D Zad. 17. : identyczną konfigurację mają jony S 2-, Cl -, Ca 2+ Zad. 18. liczba protonów 26, liczba elektronów - 23 Zad. 19. różnica elektroujemności 0, wiązanie (atomowe) Zad. 20. a) X: 1 elektron walencyjny, Y: 7 elektronów walencyjnych b) KF c) różnica elektroujemności: 3,2 wiązanie jonowe Zad. 21. a) Zad. 22. D Zad. 23. tlenek sodu (Na 2 O) wiązanie jonowe, tlenek siarki(iv) (SO 2 ) wiązanie ; tlenek sodu (Na 2 O) tlenek zasadowy, tlenek siarki(iv) (SO 2 ) tlenek kwasowy. Zad. 24. C Zad. 25. CO 2 : EN = 1, wiązanie ; Na 2 O: EN = 2,6, wiązanie jonowe Zad. 26. 1 F, 2 P, 3 F, 4 F, 5 P. Zad. 27. 1. maleje. 2. rośnie 6
Zad. 28. 1 F, 2 F, 3 P, 4 F. Zad. 29. D Zad. 30. 1 F, 2 F, 3 F, 4 P. Zad. 31. A Zad. 32. C Zad. 33. B Zad. 34. C Zad. 35. I g, II a, III c, IV g. Zad. 36. B Zad. 37. b i d Zad. 38. C Zad. 39. B Zad. 40. Powinny pojawić się zapisy w następującej kolejności:, jonów, jonowe, jonów, Cl 2, kowalencyjnym, bardziej, mniej. Zad. 41. 1) nie; 2) FrF 90,92%; 3) tak Zad. 42. 1) HCl (18) < MgO (20) < CO 2 (22) < KOH (28) < SO 2 (32) < K 2 O (46) < HClO 4 (50); 2) 2 HCl + MgO MgCl 2 + H 2 O MgO + CO 2 MgCO 3 CO 2 + 2 KOH K 2 CO 3 + H 2 O 2 KOH + SO 2 K 2 SO 3 + H 2 O SO 2 + K 2 O K 2 SO 3 K 2 O + 2 HClO 4 2 KClO 4 + H 2 O Zad. 43. liczba protonów 182, liczba neutronow 172, liczba elektronów walencyjnych 136. Zad. 44. wszystkie wiązania są jonowe Zad. 45. Za poprawne podanie dwóch spośród niżej podanych: 1. W stanie stałym tworzą jonową sieć krystaliczną, zbudowaną z kationów i anionów w takich proporcjach, aby kryształ jako całość był obojętny. 2. Wzór chemiczny związku jonowego nie jest wzorem podstawowego mikroelementu strukturalnego, wyraża jedynie stosunki stechiometryczne w układzie makroskopowym. 3. Związki jonowe mają wysokie temperatury topnienia i wrzenia. 4. W stanie stopionym i w roztworach wodnych przewodzą prąd elektryczny. 5. Na ogół są dobrze rozpuszczalne w rozpuszczalnikach polarnych. 6. Reakcje przebiegające z udziałem związków jonowych przebiegają na ogół szybko i z dużą wydajnością. Zad. 46. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 lub K 2 L 8 N 4 Zad. 47. -I, +V, +VII Zad. 48. np.: HCl na najniższym, Cl 2 O 7 na najwyższym stopniu utlenienia Zad. 49. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 ; elektrony walencyjne: 3s 2 3p 4 Zad. 50. SO 2 i koordynacyjne, H 2 S - Zad. 51. B Zad. 52. a) 17 grupa, 2 okres; b) niemetaliczny; c) +VII, -I. Zad. 53. a) ; b) jonowe; c). Zad. 54. D 7