Chemia - Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 26.
Podczas ogrzewania próbki monochloropochodnej pewnego nasyconego węglowodoru o budowie łańcuchowej z nadmiarem wodnego roztworu wodorotlenku sodu przebiegła reakcja zilustrowana schematem:
Do otrzymanej mieszaniny poreakcyjnej dodano najpierw wodny roztwór kwasu azotowego(V) w celu zobojętnienia, a następnie – nadmiar wodnego roztworu azotanu(V) srebra. W wyniku reakcji opisanej równaniem:
Ag+ + Cl− → AgCl ↓
wytrącił się osad, który odsączono i wysuszono. Masa próbki monochloropochodnej była równa 0,314 g, a w wyniku opisanych przemian otrzymano 0,574 g stałego chlorku srebra.
Wykonaj obliczenia i zaproponuj jeden wzór półstrukturalny (grupowy) chloropochodnej tego węglowodoru.
Rozwiązanie
Schemat punktowania
2 p. – za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wzoru
półstrukturalnego chloropochodnej spełniającej warunki zadania.
1 p. – za zastosowanie poprawnej metody, ale:
– popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wzoru
lub
– podanie błędnego wzoru lub brak wzoru.
0 p. – za zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Uwaga: należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń.
Przykładowe rozwiązania
Rozwiązanie I
MAgCl = 143,5 g ⋅ mol−1
z
⸺
0,574 g
⇒ z = 0,004 mola
nCxHyCl = nCl− = 0,004 mola
M = mn = 0,314 g0,004 mola = 78,5 g ⋅ mol−1
CxHyCl ⇒ CxH2x+1Cl ⇒ 12x + 2x + 1 + 35,5 = 78,5
14x + 36,5 = 78,5 ⇒ x = 3 ⇒ CH3CH2CH2Cl lub CH3CHClCH3
Rozwiązanie II
CxHyCl ⇒ CxH2x+1Cl ⇒ M = 14x + 36,5
MAgCl = 143,5 g ⋅ mol−1
0,574 g
⸺
z
⇒ z = 0,142 g
0,314
⸺
0,142
⇒ 1,988x = 11,147 – 5,183
1,988x = 5,964 ⇒ x = 3 ⇒ CH3CH2CH2Cl lub CH3CHClCH3