XIVkonkIIIetaprozw.pdf

Zad. 1

Octan sodu, jako sól słabego kwasu i mocnej zasady ulega w roztworach wodnych hydrolizie:

CH 3 COONa = CH 3 COO - + Na +

CH 3 COO - + H 2 O = CH 3 COOH + OH -

Obecność jonów OH - w roztworze powoduje jego zasadowy odczyn.

Podgrzanie mieszaniny powoduje przesunięcie równowagi reakcji w stronę produktów – reakcja

hydrolizy jest procesem endoenergetycznym. Powoduje to wzrost stężenia jonów OH - i, w

efekcie, pojawienie się wyraźnej barwy.

Punktacja:

- poprawny zapis równania reakcji – 1 pkt.

- wskazanie iż za odczyn odpowiada hydroliza octanu sodu – 1 pkt.

- omówienie wpływu temperatury na położenie stanu równowagi – 1 pkt.

- wykazanie endoenergetyczności procesu hydrolizy – 1 pkt.

Zad. 2

W wyniku zachodzącego w kolbie procesu powstawał bezbarwny, palny gaz, wykazujący

właściwości redukujące (zmiana barwy roztworu KMnO 4 , powstanie metalicznego srebra w

probówce z amoniakalnym roztworem wodorotlenku srebra(I)), nie reagujący z roztworem

azotanu(V) ołowiu(II) i wodą wapienną. Biorąc pod uwagę substraty reakcji, powstawać mogły

wyłącznie gazowe produkty zawierające S, C, O i H. Ze względu na palność i brak reakcji z

wodą wapienną wykluczyć możemy CO 2 i SO 2 . Brak reakcji z Pb 2+ wyklucza H 2 S, z kolei silne

właściwości redukujące – węglowodory. Warunki zadania spełnia CO. Przykładowe

zastosowania: składnik gazu syntezowego (otrzymywanie np.: metanolu), metalurgia (jako

reduktor) itd.

HCOOH → H 2 O + CO

2 CO + O 2 → 2 CO 2

CO + 2 [Ag(NH 3 ) 2 ] + + 2 H 2 O → 2 Ag + 4 NH 4 + + CO 3 2-

CO + 2 MnO 4 - + 4 OH - → 2 MnO 4 2- + CO 3 2- + 2 H 2 O

Punktacja:

- wskazanie, iż powstającym gazem jest CO – 1 pkt.

- uzasadnienie – 1 pkt.

- po 1 pkt. za każde równanie reakcji

- podanie zastosowania CO – 1 pkt.

Zad. 3

Obliczamy masę molową związku A:

d = 3,93 g/dm 3

3,93 g - 1 dm 3

x g - 22,414 dm 3

x = 88 g

M = 88 g/mol

Ustalamy wzór sumaryczny A:

1 g - x mol

88 g - 1 mol

x = 0,01136 mol

z 1 g A powstaje 1,2272/18 = 0,0682 mol H 2 O, zatem 1 mol A zawiera 12 mol H.

CO 2 + Ba(OH) 2 → BaCO 3 + H 2 O

M(BaCO 3 ) = 197,33 g/mol

1 mol - 197,33 g

x mol - 11,2102 g

x = 0,05681 mol BaCO 3 , czyli 1 mol A zawiera 5 mol C

Fragment C 5 H 12 ma masę 72 g/mol. Z treści zadania wiemy iż resztę stanowi tlen. Wzór

sumaryczny ma zatem postać C 5 H 12 O.

Jak łatwo zauważyć, związek A jest związkiem nasyconym, nie zawiera zatem wiązań

podwójnych i pierścieni. Może zatem należeć do alkoholi lub eterów. Pierwsza grupa nie spełnia

warunków zadania (reagują ze związkami Grignarda). Szukana struktura ma zatem postać ROR’.

Najprostszy rodnik III-rzędowy to 2-metylo-2-propyl (Me 3 C-), zawierający 4 atomy węgla.

Możemy zatem przypisać A wzór: (H 3 C) 3 C-O-CH 3 lub (H 3 C) 2 CHCH 2 OCH 3 , przy czym tylko

pierwszy z nich (eter t-butylowo-metylowy) stosowany jest jako dodatek przeciwstukowy.

Przykładowa droga syntezy:

CaC 2 → C 2 H 2 → CH 3 CHO → CH 3 COOH

Al 4 C 3 → CH 4 → CH 3 Cl → CH 3 MgCl

CO + H 2 → CH 3 OH

CH 3 COOH + CH 3 OH → CH 3 COOCH 3

CH 3 COOCH 3 + CH 3 MgCl → (CH 3 ) 3 COH → (CH 3 ) 3 CONa

(CH 3 ) 3 CONa + CH 3 Cl → A

Przykład izomeru, wykazującego czynność optyczną, reagującego ze związkami Grignarda:

Punktacja:

- za ustalenie wzoru sumarycznego – 2 pkt.

- za podanie prawidłowego wzoru strukturalnego – 2 pkt.

- za podanie prawidłowej metody syntezy związku A – 4 pkt.

- za przykład izomeru – 2 pkt.

Zad. 4

Obliczamy stężenie początkowe nadtlenku wodoru:

C p = 3 % zatem:

w 100 g r-ru zawartych jest 3 g H 2 O 2 .

M(H 2 O 2 ) = 34 g/mol

3 g -

x mol

x = 0,08824 mol

1 cm 3 r-ru

1,01 g

x cm 3

100 g

x = 99,01 cm 3

C 0 = 0,08824/0,09901 = 0,89 mol/dm 3

Równanie reakcji:

5 H 2 O 2 + 2 MnO 4 - + 6 H + → 8 H 2 O + 2 Mn 2+ + 5 O 2

C(KMnO 4 ) = 0,01 mol/dm 3

1000 cm 3 r-ru KMnO 4

0,01 mol

8,8 cm 3

x ol

34 g -

1 mol

x = 8,8⋅10 -5 mol KMnO 4

zatem w 1 cm 3 miareczkowanego roztworu zawartych jest:

8,8⋅10 -5 mol KMnO 4

x mol H 2 O 2

2 mol

5 mol

x = 2,2⋅10 -4 mol

czyli C 1 = 0,22 mol/dm 3 .

150 dni to 150⋅24⋅3600 = 1,296⋅10 7 s

Reakcję I rzędu opisuje równanie kinetyczne:

ln(C 0 /C) = -kt

zatem:

k = -1,07⋅10 -7 s -1

Punktacja:

- za wyliczenie stężeń – po 1 pkt.

Zad. 5

a. Azbest to określenie włóknistych minerałów, głównie zasadowych krzemianów magnezu,

wapnia i żelaza. Ze względu na dużą odporność termiczną, chemiczną i na ścieranie oraz

niskie przewodnictwo cieplne i elektryczne azbest znajdował zastosowanie przy wyrobie

izolacji, jako składnik tkanin ogniotrwałych, okładzin ciernych, pokryć dachowych (i

innych materiałów budowlanych). Wykazano szkodliwy wpływ pyłu, powstającego

podczas obróbki i użytkowania azbestu, na układ oddechowy – niektóre jego odmiany

powodowały tzw. pylicę azbestową i nowotwory płuc.

b. Dioksyny – grupa heterocyklicznych związków, zawierających dwa pierścienie

benzenowe, połączone mostkami tlenowymi:

podstawione atomami chloru (od 1 do 8). Są wysoce toksyczne i podejrzane o

kancerogenność (choć kwestie te są obecnie przedmiotem dyskusji). Powstają w sposób

naturalny, podczas spalania materii organicznej zawierającej chlor (np.: drewna) oraz jako

produkt uboczny niektórych procesów przemysłowych, np.: produkcji niektórych

pestycydów.

c. Freony – grupa chlorofluoropochodnych alkanów (głównie metanu i etanu). Dzięki małej

reaktywności, dużej pojemności cieplnej i niskiej toksyczności stosowane są (lub były)

jako ciecze robocze w systemach chłodzących, gazy nośne w aerozolach i w przemyśle

polimerowym jako gazy spieniające. Wykazano ich szkodliwy wpływ na ozonosferę

(powstające pod wpływem UV rodniki Cl⋅ działają jako inicjatory rozpadu cząsteczek

O 3 ).

d. WWA – wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, grupa związków zawierających

skondensowane pierścienie aromatyczne (zazwyczaj bez dodatkowych podstawników).

Najprostszym przedstawicielem jest naftalen. Wiele z nich, np.: benzopireny, wykazują

działanie rakotwórcze. Powstają w wyniku niecałkowitego spalania paliw kopalnych

(węgla, ropy naftowej), drewna (głównie iglastego), podczas koksowania węgla,

produkcji asfaltu. Są składnikami dymu tytoniowego.

e. PCB – polichlorowane bifenyle, pochodne bifenylo, zawierającego podstawniki chlorowe

w jednym lub obu pierścieniach. Wysoce lipofilowe. Stosowane jako ciecze dielektryczne

i oleje transformatorowe, płyny hydrauliczne, smary, plastyfikatory i impregnaty.

Powstają również jako produkty uboczne, np.: bielenia chlorem miazgi papierniczej.

Podejrzane o kancerogenność i teratogenność. Kumulują się w łańcuchach troficznych.

C 6 H 12 O 6

Kwas mlekowy:

C 3 H 6 O 3

W procesie glikolizy z 1 cząsteczki glukozy powstają dwie cząsteczki kwasu mlekowego.

C 6 H 12 O 6 → 2 C 3 H 6 O 3

ΔH 1

C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 → 6 CO 2 + 6 H 2 O

ΔH 2

ΔH 2 = 6(-394-285)-(-1268) = -2806 kJ/mol

ΔH 1 = ΔH sp (glukoza) – 2 ΔH sp (kwas mlekowy) = -118 kJ/mol

Punktacja:

- po 2 pkt. za każdy ze związków

Zad. 6

Glukoza:

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: