Zadania maturalne z chemii – Elementy chemii kwantowej – liceum

2025 VI (f.2023). Zadanie 1.
Dwa pierwiastki oznaczone umownie literami A i X należą do jednego bloku konfiguracyjnego. Pierwiastek A leży w drugim okresie układu okresowego pierwiastków, a pierwiastek X – w trzecim. Wiadomo, że w stanie podstawowym:
• atomy obu tych pierwiastków mają po jednym niesparowanym elektronie
• liczba elektronów walencyjnych atomu X jest większa niż liczba elektronów walencyjnych atomu A.
Zadanie 1.1. (0–1)
Uzupełnij tabelę. Wpisz symbol pierwiastka A i symbol pierwiastka X oraz symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należą te pierwiastki.

Zadanie 1.2. (0–1)
Uzupełnij tabelę. Wpisz wartości liczb kwantowych: głównej i pobocznej, które opisują stan kwantowy niesparowanego elektronu atomu X w stanie podstawowym.

2025 V f23/ Zadanie 1.
O dwóch pierwiastkach umownie oznaczonych literami E i X wiadomo, że:
• elektrony atomu E w stanie podstawowym zajmują osiem orbitali, przy czym sześć z nich jest całkowicie zapełnionych
• konfigurację elektronową atomu X w jednym ze stanów wzbudzonych przedstawia poniższy zapis.

Zadanie 1.1. (0–2)
Uzupełnij tabelę. Napisz symbole pierwiastków E i X, symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należy każdy z pierwiastków, oraz podaj sumaryczną liczbę elektronów w podpowłokach walencyjnych.

Zadanie 1.2. (0–1)
Uzupełnij tabelę. Napisz wartości dwóch liczb kwantowych: głównej i pobocznej, które opisują stan kwantowy jednego z niesparowanych elektronów atomu E w stanie podstawowym.

Zadanie 1.3. (0–1)
Przedstaw pełną konfigurację elektronową jonu X⁻ w stanie podstawowym. Zastosuj zapis konfiguracji elektronowej z uwzględnieniem podpowłok.
.................................


 

2016 S / Zadanie 2. (1 pkt)
Wpisz do tabeli wartości trzech liczb kwantowych, które opisują stan kwantowo-mechaniczny elektronów podpowłoki 3d.

2012 / Zadanie 2. (1 pkt)
Pewien orbital atomowy opisują liczby kwantowe o następujących wartościach:
główna liczba kwantowa n = 4
poboczna liczba kwantowa l = 2
magnetyczna liczba kwantowa m_l = 0
Uzupełnij poniższe zdanie, wybierając symbol podpowłoki, do której należy ten orbital, oraz maksymalną liczbę elektronów na tej podpowłoce. Podkreśl wybrany symbol podpowłoki i liczbę elektronów.

Opisany orbital należy do podpowłoki ( 4s / 4p / 4d / 4f ), na której maksymalna liczba elektronów wynosi ( 2 / 6 / 10 / 14 ).

2014 / Zadanie 6. (1 pkt)
W stanie podstawowym atom galu ma jeden niesparowany elektron.

Uzupełnij zdania. Wybierz i podkreśl symbol typu podpowłoki oraz wartość głównej i pobocznej liczby kwantowej spośród podanych w nawiasach.

Niesparowany elektron atomu galu w stanie podstawowym należy do podpowłoki typu (s / p / d).
Główna liczba kwantowa n opisujuca stan tego elektronu wynosi (2 / 3 / 4), a poboczna liczba kwantowa l jest równa (0 / 1 / 2 / 3).

2020 S / Zadanie 4. (1 pkt)
Uzupełnij tabelę – wpisz wartości liczb kwantowych: głównej n, pobocznej (orbitalnej) l oraz magnetycznej m, opisujących stan niesparowanego elektronu w atomie potasu w stanie podstawowym.

2024 VI (f.2023) / Zadanie 3.
Tytan jest lekkim metalem odpornym na korozję. W zależności od stopnia utlenienia tytanu chlorki tego pierwiastka odznaczają się różnymi właściwościami fizycznymi. Wartości temperatury topnienia i temperatury wrzenia dwóch związków tytanu z chlorem zestawiono w poniższej tabeli.

Reakcja tlenku tytanu(IV) – o wzorze TiO₂ – z tetrachlorometanem w temperaturze 500 °C prowadzi do powstania chlorku tytanu(IV) oraz tlenku węgla(IV) (reakcja 1.). Z kolei chlorek tytanu(II) – jako jedyny produkt reakcji – można otrzymać w wyniku przepuszczania par chlorku tytanu(IV) w temperaturze 1040 °C nad metalicznym tytanem (reakcja 2.).
^{Na podstawie: L. Kolditz, Chemia nieorganiczna, Warszawa 1994.}

Zadanie 3.1. (0–1)
Uzupełnij poniższy schemat, tak aby przedstawiał on graficzny (klatkowy) zapis konfiguracji elektronowej jonu Ti²⁺ w stanie podstawowym. W zapisie uwzględnij numer powłoki i symbol podpowłoki.

Zadanie 3.2. (0–1)
Uzupełnij tabelę. Wpisz wartości dwóch liczb kwantowych: głównej i pobocznej, które opisują stan energetyczny jednego z niesparowanych elektronów atomu tytanu w stanie podstawowym.

2022 III Pokazowy / Informacja do zadań 1.–3.
Elektrony atomu pierwiastka X w stanie podstawowym zajmują siedem orbitali, przy czym sześć z nich jest całkowicie zapełnionych. Ten pierwiastek reaguje zarówno z kwasem solnym, jak i ze stężonym wodnym roztworem wodorotlenku potasu. Jednym z produktów obu przemian jest ten sam gaz.

Zadanie 2. (0–1)
Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1. W stanie podstawowym tylko 6 elektronów atomu pierwiastka X jest opisanych główną liczbą kwantową n równą 2.  P F
2. Żaden elektron atomu pierwiastka X lw stanie podstawowym nie jest opisany poboczną liczbą kwantową l równą 2.   P F

2022 XII Diagnostyczny / Zadanie 1.

Na zdjęciu obok przedstawiono wodny roztwór soli, w skład której wchodzą pierwiastki X1, X2 i X3. Dwa z nich są w stanie wolnym metalami i należą do tego samego okresu, a jeden jest niemetalem i leży w innym okresie. Masy atomowe tych trzech pierwiastków, zaokrąglone do liczb całkowitych, spełniają zależność: M X1 + M X2 = M X3.   Atom pierwiastka X3 ma na zewnętrznej powłoce dwa razy więcej elektronów niż atom pierwiastka X2, a atom pierwiastka X1 ma na zewnętrznej powłoce dwa razy więcej niesparowanych elektronów niż atom pierwiastka X2.

Zadanie 1.1. (0–1)
Zidentyfikuj pierwiastki X1, X2 oraz X3. Napisz ich symbole chemiczne.
X₁: …………………….
X₂: …………………….
X₃: …………………….
Zadanie 1.2. (0–1)
Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz wartości liczb kwantowych odpowiadających niesparowanym elektronom w atomach (w stanie podstawowym) pierwiastków X1 i X3.

2023 V (f. 2023) / Zadanie 1.
O dwóch pierwiastkach umownie oznaczonych literami A i X wiadomo, że:
• należą do tego samego bloku konfiguracyjnego
• liczba masowa jednego z izotopów pierwiastka A jest dwa razy większa od jego liczby atomowej i jest równa liczbie atomowej niklu
• suma elektronów, neutronów i protonów w atomie jednego z izotopów pierwiastka X jest równa 114, a liczba nukleonów jest równa 79.

Zadanie 1.1. (0–1) Uzupełnij tabelę. Wpisz symbol pierwiastka A i symbol pierwiastka X oraz symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należą te pierwiastki.

Zadanie 1.2. (0–1)
Napisz fragment konfiguracji elektronowej atomu A (w stanie podstawowym) opisujący rozmieszczenie elektronów walencyjnych na podpowłokach. Zastosuj graficzny zapis konfiguracji elektronowej. W tym zapisie uwzględnij numer powłoki i symbole podpowłok.
....................................................................

Zadanie 1.3. (0–1)
Wpisz do tabeli wartości liczb kwantowych opisujących stan energetyczny niesparowanego elektronu walencyjnego atomu X (w stanie podstawowym).