Chemia - Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 174.
W wyniku polikondensacji mocznika z pewnym aldehydem powstaje tworzywo sztuczne, mające zastosowanie między innymi do wyrobu płyt laminowanych, produkcji blatów kuchennych, wytwarzania wykładzin mebli. Tworzywo należy do aminoplastów i ma wzór:
Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2008, s. 128.
174.1 (0-1)
Napisz wzór strukturalny mocznika oraz aldehydu, który w reakcji polikondensacji z mocznikiem tworzy opisane tworzywo.
174.2 (0-1)
Wodny roztwór mocznika ogrzewano z dodatkiem stężonego kwasu siarkowego(VI). Zaobserwowano wydzielanie się pęcherzyków bezbarwnego gazu.
Napisz równanie opisanej reakcji.
Rozwiązanie
174.1 (0-1)
174.2 (0-1)
CO(NH2)2 + H2SO4 + H2O → CO2 + (NH4)2SO4
Wskazówki
174.1 (0-1)
Aby poprawnie rozwiązać zadanie, trzeba wiedzieć, jak zbudowana jest cząsteczka mocznika i – analizując wzór ogólny tworzywa – rozpoznać aldehyd, którego reakcja polikondensacji z mocznikiem doprowadzi do powstania związku wielkocząsteczkowego o podanym wzorze ogólnym. Polikondensacja polega na łączeniu wielu małych cząsteczek w 1 dużą kosztem wiązania podwójnego, czemu towarzyszy powstawanie produktu ubocznego o małych cząsteczkach, takich jak woda lub amoniak. Mocznik jest związkiem o wzorze CO(NH2)2. Aldehydem, który ulega kondensacji z mocznikiem, jest związek zawierający 1 atom węgla w cząsteczce, a więc metanal (aldehyd mrówkowy) HCHO.
174.2 (0-1)
Rozwiązanie tej części zadania wymaga znajomości właściwości mocznika (amidu kwasowego) i przebiegu reakcji, która zachodzi w czasie ogrzewania wodnego roztworu tego związku z dodatkiem stężonego kwasu siarkowego(VI). Jest to reakcja hydrolizy mocznika w środowisku kwasowym. Jej produktami są tlenek węgla(IV) (dlatego zaobserwowano wydzielanie się pęcherzyków gazu) i siarczan(VI) amonu.
