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AP Chemistry FRQ : Comment répondre aux questions à réponse gratuite

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La pratique des questions à réponse libre est l'une des meilleures choses que vous puissiez faire pour améliorer votre score AP Chemistry. Non seulement vous excellerez dans la section à réponse libre, mais vous connaîtrez également si bien le matériel que les questions à choix multiples seront un jeu d'enfant.

Dans cet article, je vais tout vous dire sur la section à réponse libre de l'examen, vous donner quelques conseils sur la façon de résoudre les FRQ AP Chemistry et passer en revue quelques exemples de problèmes issus d'examens récents afin que vous puissiez avoir une idée de ce à quoi ils ressemblent !

Quel est le format de la section à réponse libre AP Chemistry ?

La section à réponse libre de l'examen AP Chemistry semble intimidante car elle est plus longue que les sections à réponse libre de la plupart des autres tests AP, et elle comprend de nombreux calculs et expériences que vous devez interpréter.

La chose la plus importante que vous puissiez faire est de rester calme et concentré et méthodique dans votre approche de chaque question. Ce n'est pas aussi effrayant ou difficile qu'il y paraît si vous vous êtes bien préparé pour le test et faites preuve de bon sens !

Voici un aperçu du format de la section à réponse libre :

  • 105 minutes (1 heure 45 minutes)
  • Utilisation de la calculatrice autorisée
  • Sept questions au total
  • Trois réponses longues valant 10 points chacune
  • Quatre réponses courtes valant 4 points chacune
  • Les questions à réponse longue passent toujours en premier !

Vous serez testé sur les compétences suivantes (qui peuvent être liées à n'importe quel sujet du programme AP Chemistry) :

  • Conception expérimentale
  • Analyser des données réelles de laboratoire pour identifier des modèles et expliquer des phénomènes
  • Créer ou analyser des diagrammes de molécules et d'atomes pour expliquer les observations
  • Traduire entre différentes représentations de données
  • Suivre les étapes logiques pour analyser et résoudre les problèmes

OK, tout cela a du sens, mais comment résolvez-vous exactement ces questions longues et compliquées ? Dans la section suivante, Je vais passer en revue un guide étape par étape sur la façon d'aborder les FRQ AP Chemistry .

Acteur Ekta Kapoor

Comment résoudre les questions à réponse libre de chimie AP

Il est important d'avoir un plan de match pour la section à réponse libre. Mon premier conseil est de ne pas vous sentir obligé de poser les questions dans l’ordre ! Prenez quelques minutes (pas plus de 5 à 10) au début de la section pour tout parcourir et décider quelle question vous souhaitez aborder en premier. Il est préférable de commencer par vos points forts afin d'avoir plus de temps à la fin pour répondre à des questions difficiles.

Vous devez consacrer au maximum 20 minutes à chaque longue question à réponse libre et 10 minutes à chaque courte question à réponse libre. Gardez un œil sur l’heure pour qu’elle ne vous échappe pas ! Voici quelques étapes de base que vous devez suivre pour résoudre les questions à réponse libre :

Étape 1 : Déterminez ce que vous savez

Tout d’abord, évaluez les informations que la question vous donne. Il peut être déroutant d'extraire encore et encore les données intégrées dans l'introduction au fur et à mesure que vous parcourez les différentes parties de la question. Facilitez-vous les choses en notant les valeurs qui vous sont données à côté de la question afin qu'elles soient facilement accessibles lorsque vous en avez besoin. Vous devez également prendre le temps de comprendre (au moins à un niveau général) l'expérience décrite afin de ne pas vous sentir confus et dépassé lorsque vous commencez à lire la question.

Étape 2 : Plongez dans la question

Pour chaque partie de la question, lisez les instructions et posez-vous les questions suivantes :

Avez-vous besoin de faire des calculs ?

Décidez des équations dont vous aurez besoin (le cas échéant) et notez-les. Faites les calculs nécessaires en fonction des nombres que vous avez extraits à l'étape précédente et des nombres qui vous ont été donnés dans cette partie de la question. Assurez-vous de montrer votre travail! N'effacez pas vos calculs et vérifiez tout pour vous assurer que vous avez les bonnes unités et que votre réponse a un sens logique.

La question vous demande-t-elle de justifier ou d’expliquer votre réponse ?

Le cas échéant, ne le faites pas ignorez ces instructions. Dans de nombreux cas, vous n'obtiendrez des points pour votre réponse que si vous pouvez l'expliquer de manière adéquate. Utilisez des preuves concrètes pour étayer votre réponse (nous parlons de données concrètes). Même si quelque chose vous semble évident, expliquez-le le plus clairement possible pour être sûr de gagner ces points !

Avez-vous besoin de dessiner un schéma ?

Même si aucune des questions à réponse libre que j'aborderai dans la section suivante ne l'exige, certaines questions vous demanderont de dessiner des diagrammes. Par exemple:

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Si vous devez répondre à une question comme celle-ci, essayez d’être le plus clair possible. Dessinez d'abord votre réponse sur du papier brouillon si vous n'êtes pas sûr afin que le produit final soit soigné et sans ambiguïté. Au fait, voici la réponse :

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Étape 3 : Vérifiez à nouveau

Revenez sur la question pour vous assurer que vous n'avez rien oublié ou omettez des explications. Relisez chaque partie et connectez-la directement à son corollaire dans votre réponse afin de récolter tous les points possibles !

Vous devez également expliquer comment vous avez trouvé chaque réponse pour vous assurer que vous n'avez commis aucune erreur étrange que vous avez manquée la première fois.

Enfin, vérifiez à nouveau les unités appropriées. Les erreurs de conversion d’unités sont des erreurs stupides courantes qui sont vraiment très frustrantes si vous saviez comment résoudre le problème correctement autrement.

body_unitmeasurement.webp Avez-vous pensé à convertir les millilitres en litres ?

Exemples de FRQ de chimie AP

Je vais suivre le processus de solution pour un SA Une question simple de chaque type afin que vous puissiez avoir une meilleure idée de ce à quoi ressemblera le test. Notez que ces questions semblent complexes et accablantes au début, mais si vous restez calme et les décomposez méthodiquement, elles ne finissent pas par être si mauvaises !

Exemple de question longue à réponse libre

Voici un exemple de question longue à réponse libre de l'examen de 2014 :

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Il y a une tonne d'informations ici, alors commençons par le début. Ce que nous savons de la courte introduction, c'est que le pH d'un échantillon de 0,20 M de 50 ml d'acide propanoïque est de 2,79 à 25 degrés Celsius. Il existe également une équation qui montre comment l'acide réagit avec l'eau et quels produits sont créés par cette réaction.

Nous sommes maintenant prêts à aborder la partie (a) :

Où est la paire acide-base conjuguée dans l’équation ? Il y a deux paires que vous pourriez potentiellement lister pour cette réponse :

fonctionnalités de Java 8

CH3CH2COOH (acide) et CH3CH2ROUCOULER-(base)

OU

H30+(acide) et H20 (base)

Nous savons que le premier composé est l’acide propanoïque et que la perte de l’atome d’hydrogène lors de la réaction crée le composé basique du côté droit de l’équation. À l’inverse, l’eau dans la première moitié de l’équation est une base qui devient un acide lorsqu’elle capte l’atome d’hydrogène de l’acide propanoïque.

Pour obtenir ce point, vous devrez étiqueter chaque composé en indiquant quel est l’acide et quelle est la base. Lisez toujours attentivement les instructions, sinon vous risquez de perdre des points - je ne le dirai jamais assez !

Passons à la partie (b) :

Quelle est la valeur de Kunpour l'acide propanoïque à la température indiquée dans la question ? Nous avons juste besoin d'insérer quelques valeurs dans l'équation de Kun, qui vous est remis sur la feuille de formule du test :

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Hmm, on dirait on ne peut pas encore brancher les valeurs car on ne connaît pas la molarité du H30+ , qui devrait aller dans le [H+] point dans l’équation. Nous pouvons trouver cette valeur en utilisant cette autre équation de la feuille de formule :

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Cela signifie:

-pH = log[H+]
dix-pH= [H+]
dix-2,79= [H30+]
1,6x10-3 M. = [H30+]

Cette valeur pour la molarité de H 30+est égal à la molarité de CH3CH2ROUCOULER-. La même quantité de chacun doit être créée par l’équation car les atomes d’hydrogène sont retirés et ajoutés dans un rapport de 1 : 1. Armés de ces nouvelles informations, nous pouvons retourner au Kunéquation:

body_kaequation-1.webpBranchons nos valeurs :

Kun= [H30+][CH3CH2ROUCOULER-] / [CH3CH2COOH]
Kun= (1,6 x 10-3 M. )(1,6 x 10-3 M. ) / 0,2 M.
Kun= (1,6 x 10-3 M. )2/0,2 M.
Kun= 1,3 x 10-5

Pour la partie (b), vous pourriez gagner trois points au total :
  • Un pour résoudre correctement [H30+]
  • Un pour brancher les bonnes valeurs dans le Kunéquation
  • Un pour résoudre Kuncorrectement

OK, maintenant pour la partie (c) !

Oh merde, celui-ci a des PIÈCES DANS LA PIÈCE. Ne pas paniquer; Tu as ça. C'est juste vrai ou faux plus des explications de réponse ! Les explications sur ce type de questions sont très importantes. Si vous n’expliquez pas correctement votre réponse, vous n’obtiendrez aucun point même si la réponse elle-même est correcte. Vous pouvez gagner deux points au total sur cette question, un pour chaque réponse ET explication.

Partie (i) :

En solution, les ions OH du NaOH vont réagir avec le CH3CH2COOH pour former de l'eau et du CH3CH2ROUCOULER-comme ceci (réaction d'hydrolyse) :

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Le pH de la solution résultante sera SUPÉRIEUR à 7 en raison de la formation du nouveau composé basique à équivalence. Cela veut dire que je c'est faux !

Deuxieme PARTIE):

Si deux solutions acides ont le même pH, mais que l’une contient de l’acide chlorhydrique et l’autre de l’acide propionique, la première solution aurait-elle nécessairement une concentration molaire de HCl plus faible ?

Le HCl est un acide fort qui s'ionise complètement en solution tandis que l'acide propionique ne s'ionise que partiellement. Moins de moles de HCl sont nécessaires pour produire la même concentration molaire de H30+et atteindre un niveau de pH équivalent à celui de la solution d'acide propionique. Celui-ci est vrai !

La partie suivante de la question propose un nouveau scénario, faisons donc le point sur ce que nous avons appris de la description ajoutée. Ainsi, l'étudiant titre 25 ml d'une ~solution mystère~ (des gribouillis mystérieux ajoutés pour une touche dramatique) d'acide propanoïque avec 0,173 M de NaOH et atteint le point final du titrage après que 20,52 ml de NaOH ont été ajoutés.

Passons maintenant à la partie (d) !

Sur la base de ces informations, la partie (d) nous demande de déterminer la molarité de l’acide propanoïque.

D'abord, combien de moles de NaOH ont été mises dans la solution ? On peut le trouver en multipliant le volume total de solution de NaOH par sa molarité :

(0,02052 L de NaOH) x (0,173 mole de NaOH / 1 L de NaOH) = 3,55 x 10-3mole

Un total de 3,55 x 10-3des moles de NaOH ont été mises dans la solution. Puisque le titrage a atteint le point d’équivalence à ce moment-là, cela signifie que le nombre de moles de NaOH ajoutées devrait être le même que le nombre de moles d'acide propanoïque dans la solution d'origine. Si nous divisons 3,55 x 10-3mole d'acide propanoïque par le nombre de litres d'acide dans la solution d'origine, on obtiendra la molarité :

3,55 x 10-3 moles d'acide propanoïque / 0,025 L d'acide propanoïque = 0,142 M.

Pour cette partie, vous obtenez un point pour calculer correctement le nombre de moles d'acide au point d'équivalence et un point pour fournir la molarité correcte.

La partie (e) est une question de réflexion critique sur une nouvelle expérience.

L'élève devrait-il utiliser un indicateur différent pour déterminer la concentration d'une solution d'un acide avec pKunde 4,83 ? Basé sur notre Kuncalculs dans la partie b, nous pouvons utiliser l'une des équations de la feuille de formule pour déterminer pKunpour l’acide propionique d’origine et comparez les deux valeurs.

pkun= -logKun
pkun= -log(1,3 x 10-5)
pkun= 4,89

Les deux pKunles valeurs de 4,83 et 4,89 sont assez proches les unes des autres, donc vous n'auriez pas besoin d'utiliser un indicateur différent dans le nouveau titrage. La bonne réponse est de Je ne suis pas d'accord avec les affirmations de l'élève. Vous obtenez un point ici si vous n'êtes pas d'accord avec l'affirmation. et expliquant pourquoi, et vous obtenez un deuxième point pour comparer directement les deux pKunvaleurs.

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Exemple de question courte à réponse libre

Voici un exemple de courte question à réponse libre, également tirée de l'examen de 2014 :

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Comme vous pouvez le constater, les questions « courtes » ne sont pas vraiment si courtes, mais elles ne sont pas aussi complexes que les longues. Il n'y a pas beaucoup d'informations à digérer et chacune des parties de la question est plus directe. Chaque partie de cette question vaut un point (4 points au total). Votre réponse doit inclure la bonne réponse et la bonne justification/méthodologie pour gagner des points !

En commençant par la partie (a) :

C'est une question PV = nRT ! Puisque nous voulons le nombre de moles de CO2, nous résolvons pour n. P est 1,04 atm, V est 1,00 L, R est la constante du gaz (0,08206 L atm mol−1K−1), et T vaut 1 100 K.

n = PV/RT
n = (1,04 atm)(1,00 L)/(0,08206 L atm mol−1K−1)(1100 Ko)
n = 0,0115 mole de CO2

Passons à la partie (b) :

Dans l'expérience 1, le nombre initial de moles de CaCO3équivaudrait à 50,0 g / (100,09 g/mol). Le nombre de 100,09 g/mol a été calculé en additionnant les poids atomiques des éléments du composé. Ce calcul nous donne 0,500 mol CaCO3total.

Si tout cela s'était décomposé, le chiffre que nous avons calculé dans la partie a pour le nombre de moles de CO2produite serait également de 0,500 mole, mais ce n'était que de 0,0115 mole. Cette divergence signifie que la déclaration de l'étudiant doit être fausse !

Abordons maintenant la partie (c) :

Que se passerait-il si davantage de gaz était ajouté au récipient et que la pression atteignait 1,5 atm ? Est-ce qu'il redescendrait ensuite à 1,04 atm ?

L’équilibre a été atteint dans les deux expériences et a abouti à une pression finale de 1,04 atm. La réaction s'ajusterait simplement au gaz ajouté en se déplaçant vers le réactif. La pression redescendrait jusqu'au chiffre d'équilibre de 1,04 atm à mesure que l'excès de CO2a été consommé. La pression finale serait toujours égale à 1,04 atm.

Enfin, nous répondrons à la partie (d) :

Pouvons-nous trouver Kpavec les informations qu'on nous donne ? Oui! La pression du CO2dans cette expérience, il détermine également la constante d'équilibre car c'est la pression du gaz à l'équilibre. Il n’y a qu’un seul gaz impliqué dans la réaction, et nous connaissons déjà sa pression d’équilibre, ce qui signifie que nous connaissons également la valeur de la constante.

Kp= 1,04

Comment pratiquer les questions à réponse libre de chimie AP

Vous pouvez trouver les FRQ AP Chemistry des années précédentes (et leurs solutions) sur le site du College Board. L'examen a été considérablement modifié pour la dernière fois en 2014 (sept questions à réponse libre au lieu de six, et aucune question vous demandant simplement d'équilibrer des équations), alors gardez à l'esprit que les examens de 2014 et suivants seront les représentations les plus précises de ce à quoi vous pouvez vous attendre. à voir sur ton test. Voici un lien vers les questions et réponses les plus récentes :

Questions à réponse libre sur la chimie AP de 2014 à 2019

Vous pouvez également consulter le FRQ 2021 et leurs lignes directrices de notation .

Aucune connexion n’est requise pour accéder à ces questions. Vous pouvez également consulter mon article qui répertorie tous les tests et quiz pratiques AP Chemistry disponibles en ligne. . Il existe quelques autres tests pratiques non officiels qui incluent des questions à réponse libre calquées sur les questions de l'examen réel.

body_calculatorandpen.webp Et utilisez une calculatrice lorsque vous vous entraînez (vous en obtenez une pour la section à réponse libre du test réel) ! N'utilisez certainement pas de plume, cependant. Cette partie de cette image n’est pas pertinente et mystifiante.


Conclusion

La section à réponse libre est la partie la plus difficile de l'examen AP Chemistry pour la plupart des étudiants. Pour réussir, vous devez avoir une solide compréhension de tous les principaux concepts abordés dans le cours et être capable de les appliquer à une variété de scénarios expérimentaux. La plupart de ces questions semblent intimidantes, mais elles sont gérables si vous les abordez étape par étape et les divisez en morceaux plus petits.

Voici un aperçu de la façon de résoudre les questions à réponse libre :

lois d'équivalence
  • Étape 1 : Déterminez ce que vous savez
    • Notez toutes les données incluses dans la question
  • Étape 2 : Plongez dans la question
    • Déterminez les formules dont vous avez besoin
    • Faites les calculs nécessaires
    • Justifiez vos réponses
    • Dessiner des diagrammes le cas échéant
  • Étape 3 : Vérifiez à nouveau
    • Assurez-vous que vos unités de mesure sont correctes
    • Vérifiez que vos réponses ont du sens logiquement

Mettez en pratique vos compétences sur les questions à réponse libre des tests AP antérieurs jusqu'à ce que vous vous sentiez à l'aise. N'oubliez pas que les questions des tests antérieurs à 2014 seront légèrement différentes des questions à réponse libre actuelles ; basez vos attentes pour le test réel sur le matériel à partir de 2014 !

Et après?

Si vous cherchez plus de pratique de chimie AP , consultez ma liste des meilleurs livres de critique pour le test de cette année. Presque tous comprennent des questions à réponse libre calquées sur le format actuel de l’examen.

Pour un aperçu global de la manière la plus efficace d'étudier en vue des évaluations en classe et de l'examen final. , lisez mon guide d'étude ultime pour AP Chemistry.

Vous vous demandez si vous devez commencer vos études maintenant ou les reporter un peu plus longtemps ? Apprenez-en davantage sur les moments où vous devez prendre au sérieux vos projets d’études pour les tests AP.