Kwasy karboksylowe

Oto lista zadań maturalnych z danego działu chemii. Aby skorzystać z dodatkowych opcji lub wybrać zadania z pozostałych działów kliknij poniżej.

Przejdź do wyszukiwarki zadań

 

Matura Lipiec 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 35. (4 pkt)

Kwasy karboksylowe Estry i tłuszcze Napisz równanie reakcji Narysuj/zapisz wzór

Kwas maleinowy to nazwa zwyczajowa kwasu cis-butenodiowego o wzorze HOOC–CH=CH–COOH. Kwas ten można otrzymać z benzenu. W wyniku katalitycznego utleniania tego węglowodoru powstaje bezwodnik maleinowy o wzorze:

Bezwodnik maleinowy w reakcji z wodą przekształca się w kwas maleinowy.

Przemiany prowadzące od benzenu do kwasu maleinowego zilustrowano na schemacie:

benzen reakcja 1. bezwodnik maleinowy reakcja 2. kwas maleinowy

Reakcja 1.: W podwyższonej temperaturze i pod zwiększonym ciśnieniem w obecności katalizatora benzen utlenia się tlenem z powietrza. Produktami ubocznymi są tlenek węgla(IV) i woda.

Reakcja 2.: W temperaturze poniżej 160ºC i pod normalnym ciśnieniem bezwodnik maleinowy reaguje z wodą, w wyniku czego jako główny produkt powstaje kwas maleinowy.

Na podstawie: E. Grzywa, J. Molenda, Technologia podstawowych syntez organicznych, Warszawa 2008.

35.1. (0–2)

Napisz równanie reakcji utleniania benzenu (reakcja 1.) i równanie reakcji prowadzącej do powstania kwasu maleinowego (reakcja 2.). Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.

Równanie reakcji 1.:

Równanie reakcji 2.:

35.2. (0–1)

Kwas bursztynowy powstaje w wyniku addycji cząsteczki wodoru do wiązania podwójnego między atomami węgla w cząsteczce kwasu maleinowego.

Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) kwasu bursztynowego i podkreśl nazwę systematyczną tego kwasu.

Wzór:

Nazwa systematyczna: kwas (butanodiowy / butenodiowy / butanowy / etanodiowy)

35.3. (0–1)

Bezwodnik maleinowy jest stosowany w produkcji butano‑1,4‑diolu. Proces technologiczny przebiega w trzech etapach:

1) estryfikacja bezwodnika maleinowego metanolem
2) katalityczne uwodornienie maleinianu dimetylu do bursztynianu dimetylu
3) katalityczne uwodornienie bursztynianu dimetylu do butano-1,4-diolu.

Na podstawie: E. Grzywa, J. Molenda, Technologia podstawowych syntez organicznych, Warszawa 2008.

Uzupełnij poniższy schemat opisanego procesu – wpisz wzory półstrukturalne (grupowe) maleinianu dimetylu oraz butano-1,4-diolu.

Matura Czerwiec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 36. (1 pkt)

Kwasy karboksylowe Narysuj/zapisz wzór

Nasycony związek organiczny X o czterech atomach węgla zawiera w cząsteczce dwie różne grupy funkcyjne, które reagują z sodem, ale tylko jedna z nich – z wodorotlenkiem sodu.
W wyniku utleniania związku X za pomocą jonów dichromianowych(VI) w obecności jonów H+ otrzymuje się kwas bursztynowy o wzorze HOOC−CH2−CH2−COOH.

W wysokiej temperaturze kwas bursztynowy HOOC−CH2−CH2−COOH ulega odwodnieniu. Jedna cząsteczka kwasu bursztynowego odszczepia jedną cząsteczkę wody i tworzy bezwodnik, którego cząsteczka ma strukturę pierścienia pięcioczłonowego.

Narysuj wzór półstrukturany (grupowy) bezwodnika kwasu bursztynowego.

Matura Czerwiec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 35. (2 pkt)

Kwasy karboksylowe Podaj/wymień

Nasycony związek organiczny X o czterech atomach węgla zawiera w cząsteczce dwie różne grupy funkcyjne, które reagują z sodem, ale tylko jedna z nich – z wodorotlenkiem sodu.
W wyniku utleniania związku X za pomocą jonów dichromianowych(VI) w obecności jonów H+ otrzymuje się kwas bursztynowy o wzorze HOOC−CH2−CH2−COOH.

Napisz:

  • wzór półstrukturalny (grupowy) organicznego produktu reakcji, który powstałby, gdyby związek X przereagował z nadmiarem sodu;
  • w formie cząsteczkowej równanie reakcji kwasu bursztynowego z nadmiarem wodorotlenku sodu. Związki organiczne przedstaw za pomocą wzorów pólstrukturalnych (grupowych).

Biomedica 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 26. (1 pkt)

Kwasy karboksylowe Podaj/wymień

Kwasy karboksylowe są kwasami słabymi elektrolitycznie. Kwas metanowy jest najmocniejszym kwasem spośród kwasów alkanowych, jednak i on nie jest mocnym elektrolitem. Moc kwasów karboksylowych zwiększa się jednak wyraźnie, jeśli zawierają one jako podstawnik atom lub atomy fluorowca. Efekt ten jest tym większy:

  • im więcej atomów fluorowca zawiera cząsteczka danego kwasu,
  • im bliżej grupy karboksylowej położony jest atom fluorowca,
  • im aktywniejszy jest dany fluorowiec, czyli im wyżej jest położony w 17. grupie układu okresowego.

Korzystając z podanych wyżej informacji, uszereguj następujące kwasy od najmocniejszego do najsłabszego za pomocą wzorów półstrukturalnych (grupowych):

kwas etanowy, kwas chloroetanowy, kwas trichloroetanowy, kwas 3-chloropropanowy, kwas 3-bromopropanowy, kwas trifluoroetanowy

To zadanie pochodzi ze zbioru matura 2022 wydawnictwa Biomedica
Kup pełny zbiór zadań

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 168. (3 pkt)

Dysocjacja Kwasy karboksylowe Estry i tłuszcze Napisz równanie reakcji Narysuj/zapisz wzór Oblicz

Pewien ester o wzorze sumarycznym C6H12O2 otrzymuje się w reakcji kwasu karboksylowego X z alkoholem Y w obecności kwasu siarkowego(VI). Alkohol Y jest alkoholem drugorzędowym, który utleniany dichromianem(VI) potasu w środowisku kwasowym daje propanon.

168.1 (0-1)

Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) opisanego estru.

168.2 (0-1)

Kwasy karboksylowe ulegają dekarboksylacji, której przebieg można przedstawić ogólnym równaniem: R–COOH → R–H + CO2.

Posługując się wzorami półstrukturalnymi (grupowymi) związków organicznych, napisz równanie reakcji dekarboksylacji kwasu karboksylowego oznaczonego w informacji literą X.

168.3 (0-1)

W roztworze wodnym pewnego kwasu R–COOH o stężeniu cm = 0,2 mol · dm−3 stopień dysocjacji tego kwasu wynosi 2%.

Oblicz stałą dysocjacji kwasu.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 163. (1 pkt)

Kwasy karboksylowe Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

W celu zbadania właściwości kwasu metanowego przeprowadzono doświadczenie zilustrowane schematem:

Stwierdzono, że w probówce II wydzielił się bezbarwny gaz. Objawy reakcji zaobserwowano również w probówkach I i III.

Oceń, czy wykonanie w probówce I podobnej próby, w której zamiast kwasu metanowego użyjemy kwasu etanowego, doprowadzi do tego samego efektu. Swoją odpowiedź uzasadnij.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 162. (2 pkt)

Kwasy karboksylowe Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Napisz równanie reakcji

W celu zbadania właściwości kwasu metanowego przeprowadzono doświadczenie zilustrowane schematem:

Stwierdzono, że w probówce II wydzielił się bezbarwny gaz. Objawy reakcji zaobserwowano również w probówkach I i III.

162.1 (0-1)

Napisz, co zaobserwowano podczas przebiegu tego doświadczenia w probówkach I i III.

162.2 (0-1)

Napisz w formie cząsteczkowej, stosując wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych, równania reakcji zachodzących podczas tego doświadczenia w probówkach II i III.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 161. (2 pkt)

Kwasy karboksylowe Podaj/wymień Narysuj/zapisz wzór

W celu rozróżnienia wodnych roztworów kwasu metanowego (mrówkowego) i kwasu etanowego (octowego) do probówek z roztworami tych kwasów dodano kilka kropli wodnego roztworu kwasu siarkowego(VI) i wprowadzono odczynnik X wybrany spośród następujących: wodny roztwór wodorotlenku sodu, wodny roztwór manganianu(VII) potasu, wodny roztwór dichromianu(VI) potasu.
Przebieg doświadczenia ilustruje poniższy schemat.

Zaobserwowano, że w probówkach I i II roztwory zabarwiły się na fioletowo. Pod wpływem ogrzewania otrzymany w probówce II roztwór odbarwił się, a mieszanina pieniła się. Stwierdzono, że wydzielał się gaz. Podczas ogrzewania roztworu otrzymanego w probówce I nie zaobserwowano zmian.

161.1 (0-1)

Podaj nazwę procesu, któremu ulega kwas B podczas opisanego doświadczenia oraz określ, jaką funkcję pełni ten kwas w zachodzącej reakcji.

161.2 (0-1)

Napisz wzory drobin powstałych w wyniku przemiany, której uległ kwas B i odczynnik X.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 160. (2 pkt)

Kwasy karboksylowe Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Podaj/wymień

W celu rozróżnienia wodnych roztworów kwasu metanowego (mrówkowego) i kwasu etanowego (octowego) do probówek z roztworami tych kwasów dodano kilka kropli wodnego roztworu kwasu siarkowego(VI) i wprowadzono odczynnik X wybrany spośród następujących: wodny roztwór wodorotlenku sodu, wodny roztwór manganianu(VII) potasu, wodny roztwór dichromianu(VI) potasu.
Przebieg doświadczenia ilustruje poniższy schemat.

Zaobserwowano, że w probówkach I i II roztwory zabarwiły się na fioletowo. Pod wpływem ogrzewania otrzymany w probówce II roztwór odbarwił się, a mieszanina pieniła się. Stwierdzono, że wydzielał się gaz. Podczas ogrzewania roztworu otrzymanego w probówce I nie zaobserwowano zmian.

160.1 (0-1)

Podaj nazwę lub wzór użytego odczynnika.

160.2 (0-1)

Podaj nazwę kwasu A, którego roztwór znajdował się w probówce I i nazwę kwasu B, którego roztwór znajdował się w probówce II.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 158. (2 pkt)

Kwasy karboksylowe Narysuj/zapisz wzór

Poniżej przedstawiono ciąg przemian prowadzących do powstania kwasu karboksylowego. Związek oznaczony literą X jest chloropochodną węglowodoru.

Uzupełnij tabelę, wpisując wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych oznaczonych na schemacie literami X, Y i Z.

Związek X Związek Y Związek Z
                                                                                                                                                           

Matura Marzec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 32. (2 pkt)

Kwasy karboksylowe Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Celem doświadczenia przedstawionego na poniższym schemacie było potwierdzenie właściwości redukujących kwasu metanowego.

32.1. (0–1)

Spośród poniższych obserwacji wybierz i podkreśl wszystkie te zmiany, które można zaobserwować podczas wykonanego doświadczenia.

  • wytrąca się zielony osad
  • roztwór zmienia barwę z pomarańczowej na ciemnozieloną
  • fioletowy roztwór się odbarwia
  • roztwór zmienia barwę z pomarańczowej na żółtą
  • wydziela się gaz

32.2. (0–1)

Wyjaśnij na podstawie budowy cząsteczki, dlaczego kwas metanowy wykazuje właściwości redukujące.

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 28. (1 pkt)

Kwasy karboksylowe Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

W poniższej tabeli zestawiono wartości stałej dysocjacji (w temperaturze 25°C) kwasu butanowego i jego monochloropochodnych.

Wzór kwasu Stała dysocjacji Ka
CH3−CH2−CH2−COOH 1,5 ⋅ 10−5
CH3−CH2−CHCl−COOH 1,4 ⋅ 10−3
CH3−CHCl−CH2−COOH 8,9 ⋅ 10−5
CH2Cl−CH2−CH2−COOH 3,0 ⋅ 10−5

Na podstawie: J. McMurry , Chemia organiczna, t.2, Warszawa 2000.

Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

1. Wprowadzenie jednego atomu chloru do cząsteczki kwasu butanowego jest przyczyną zwiększenia zdolności tej cząsteczki do odszczepiania protonu. P F
2. Wpływ atomu chloru na moc kwasów chlorobutanowych jest tym mniejszy, im bardziej atom ten jest oddalony od grupy karboksylowej. P F
3. Kwas 4-chlorobutanowy jest kwasem słabszym od kwasu butanowego. P F

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 36. (1 pkt)

Kwasy karboksylowe Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Organiczne bezwodniki kwasowe można otrzymać przez odwodnienie kwasów karboksylowych w podwyższonej temperaturze. Jeżeli są to kwasy monokarboksylowe, zachodzi kondensacja z udziałem dwóch cząsteczek kwasu. Przebieg opisanej reakcji przedstawiono na poniższym schemacie:

odwodnienie kwasów karboksylowych

Produktami reakcji bezwodników kwasowych z fenolami albo alkoholami są estry i kwasy karboksylowe.

Napisz równanie reakcji otrzymywania kwasu acetylosalicylowego, jeżeli jednym z substratów jest bezwodnik kwasu octowego (etanowego). Uzupełnij wszystkie pola w poniższym schemacie. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.

 równanie reakcji otrzymywania kwasu acetylosalicylowego do uzupełnienia

Matura Maj 2015, Poziom podstawowy (Formuła 2007)Zadanie 27. (2 pkt)

Kwasy karboksylowe Napisz równanie reakcji

Kwas mlekowy (kwas 2-hydroksypropanowy) jest organicznym związkiem chemicznym z grupy hydroksykwasów. Wzór kwasu mlekowego jest następujący:

CH3–CH(OH)–COOH

Mleczan magnezu o wzorze (CH3–CH(OH)–COO)2Mg jest stosowany jako suplement diety uzupełniający niedobory magnezu.

Mleczan magnezu otrzymuje się w wyniku reakcji węglanu magnezu z kwasem mlekowym (sposób I) lub tlenku magnezu z kwasem mlekowym (sposób II).

Napisz w formie cząsteczkowej równania reakcji otrzymywania mleczanu magnezu opisanymi sposobami. Pamiętaj, że w reakcji węglanu magnezu z kwasem mlekowym jednym z produktów jest gaz.

Sposób I:

Sposób II:

Matura Czerwiec 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 30. (4 pkt)

Kwasy karboksylowe Narysuj/zapisz wzór

Kwas 2-hydroksypropanowy (mlekowy) reaguje z wodorotlenkiem sodu oraz z metanolem.

30.1. (0-2)

Uzupełnij poniższe schematy – wpisz wzory półstrukturalne (grupowe) organicznych produktów opisanych reakcji.

30.2. (0-1)

Napisz, stosując wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych, równanie reakcji kondensacji dwóch cząsteczek kwasu 2-hydroksypropanowego (mlekowego), prowadzącej do powstania łańcuchowego produktu organicznego i wody.

Jednym z tworzyw sztucznych ulegających biodegradacji jest poli(kwas mlekowy). Wykorzystywany jest on m.in. do produkcji wchłanialnych nici chirurgicznych.

30.3. (0-1)

Narysuj wzór półstrukturalny (grupowy) meru poli(kwasu mlekowego), jeżeli wiadomo, że mer to najmniejszy powtarzający się fragment budowy łańcucha polimeru.

 

 

 

Matura Czerwiec 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 29. (1 pkt)

Kwasy karboksylowe Zaprojektuj doświadczenie

Alifatyczne kwasy karboksylowe w obecności małych ilości fosforu łatwo reagują z bromem. Produktem tej reakcji jest kwas, w którym atom wodoru, położony przy atomie węgla związanym z grupą karboksylową, zostaje zastąpiony atomem bromu. Atom bromu w tych bromokwasach ulega substytucji w podobny sposób, jak w przypadku bromoalkanów.

Zaplanuj trzy etapy (I, II, III) procesu otrzymywania kwasu 2-hydroksypropanowego (mlekowego) z kwasu propanowego (propionowego). Uzupełnij schemat tego procesu – wpisz w odpowiednie pole wzór kolejnego związku organicznego, a w pola nad strzałkami – wzory nieorganicznych substratów opisanych reakcji.

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 33. (2 pkt)

Dysocjacja Kwasy karboksylowe Zaprojektuj doświadczenie Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Moc kwasów można porównać na podstawie analizy ich stałych dysocjacji albo metodą doświadczalną. Stała dysocjacji kwasu pirogronowego jest równa Ka = 4,1·10−3 w t = 25°C.

Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2004.

Porównaj wartości stałych dysocjacji kwasu pirogronowego i kwasu etanowego, a następnie zaprojektuj doświadczenie, w którym zajdzie reakcja potwierdzająca, że jeden z nich jest mocniejszy.

33.1. (0–1)

Uzupełnij poniższy schemat doświadczenia, wpisując wzory użytych odczynników wybranych spośród:

  • CH3COCOOH (aq)
  • CH3COCOONa (aq)
  • CH3COOH (aq)
  • CH3COONa (aq)
  • NaOH (aq)

Schemat doświadczenia:

33.2. (0–1)

Opisz zmiany, które potwierdzają, że wybrany kwas jest mocniejszy od drugiego.

Strony