Chemia - Matura Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 20.
Przemiany katalizowane przez jeden z produktów są nazywane reakcjami
autokatalitycznymi.
Reakcja jodowania acetonu, prowadzona w roztworze wodnym w obecności jonów
hydroniowych, przebiega w dwóch etapach:
W etapie 1. zachodzą powolne przemiany prowadzące do powstania enolu. Etap 2. to szybka reakcja enolu z jodem, której produkt przekształca się w jodoaceton.
20.1. (0–1)
Napisz, który etap: 1. czy 2., opisanego mechanizmu jodowania acetonu, decyduje o szybkości powstawania produktu. Wpisz właściwy numer poniżej.
20.2. (0–1)
Napisz w formie jonowej sumaryczne równanie reakcji jodowania acetonu. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.
20.3. (0–1)
Napisz wzór drobiny, która pełni funkcję katalizatora w reakcji jodowania acetonu. Rozstrzygnij, czy reakcja jodowania acetonu jest zaliczana do reakcji autokatalitycznych.
Katalizator:
Rozstrzygnięcie:
Rozwiązanie
20.1. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – poprawne wskazanie etapu decydującego o szybkości reakcji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
(Etap) 1.
20.2. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
CH3–CO–CH3 + H2O + I2 (H3O+) CH3–CO–CH2I + H3O+ + I–
ALBO
CH3–CO–CH3 + I2 (H3O+) CH3–CO–CH2I + H+ + I–
20.3. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – napisanie poprawnego wzoru katalizatora oraz napisanie poprawnego wyjaśnienia
odnoszącego się do pełnienia roli katalizatora przez produkt reakcji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
Katalizator: H3O+ ALBO H+
Rozstrzygnięcie:
- Reakcję jodowania acetonu zaliczamy do reakcji autokatalitycznych (ponieważ jeden z produktów reakcji (jony H3O+) jest jej katalizatorem).
ALBO
- Tak (jest to reakcja autokatalityczna).
