Chemia - Matura Czerwiec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 29.

Kategoria: Podstawy chemii organicznej Typ: Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Napisz równanie reakcji Podaj/wymień

Fosfiny to fosforowe analogi amin zawierające w swoich cząsteczkach trójwartościowy atom fosforu. Fosforowym analogiem aniliny (fenyloaminy) jest fenylofosfina. Wzory uproszczone obu związków oraz wartości ich temperatury wrzenia zestawiono w poniższej tabeli:

Na podstawie: T. Mizerski, Tablice chemiczne, Adamantan 1997.

29.1. (0–1)

Rozstrzygnij, który związek – fenyloamina czy fenylofosfina – jest substancją mniej lotną. Wyjaśnij, dlaczego fenyloamina i fenylofosfina różnią się wartościami temperatury wrzenia. Odnieś się do budowy cząsteczek obu związków.

Rozstrzygnięcie:
Wyjaśnienie:

29.2. (0–1)

Fosfiny są łatwopalne. Produktem całkowitego spalenia fosfiny jest między innymi tlenek fosforu(V) (P₄O₁₀).

Napisz równanie reakcji całkowitego spalania fenylofosfiny. Zastosuj wzory sumaryczne związków organicznych.

29.3. (0–1)

Fosfiny alifatyczne są bardzo nietrwałe. Trwałość fosfin jest tym większa, im więcej podstawników arylowych znajduje się przy atomie fosforu. Poniżej podano nazwy trzech fosfin.

I difenylofosfina

II metylofosfina

III trifenylofosfina

Uszereguj wymienione fosfiny zgodnie z ich rosnącą trwałością. Napisz w odpowiedniej kolejności numery, którymi je oznaczono.

najmniejsza trwałość

największa trwałość

Rozwiązanie

29.1. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie oraz poprawne wyjaśnienie odnoszące się do budowy cząsteczek obu związków.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Rozstrzygnięcie: fenyloamina
Wyjaśnienie, np.:
Mała polarność (albo brak polarności) wiązania P–H w cząsteczkach fenylofosfina w przeciwieństwie do fenyloaminy – wiązania N–H cechują się dużo większą polarnością
ALBO
Fenylofosfina nie tworzy silnych wiązań wodorowych, a fenyloamina tworzy silne wiązania wodorowe.

29.2. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie równania reakcji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
4C₆H₇P + 36O₂ → P₄O₁₀ + 24CO₂ + 14H₂O

29.3. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uszeregowanie związków.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
II, I, III
ALBO
metylofosfina, difenylofosfina, trifenylofosfina