Chemia - Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 24.
Etery są związkami o wzorze R−O−R’, przy czym R i R’ mogą być zarówno grupami
alkilowymi, jak i arylowymi.
W poniższej tabeli zestawiono wartości temperatury wrzenia tw (pod ciśnieniem 1013 hPa)
wybranych alkoholi oraz wybranych eterów o nierozgałęzionych cząsteczkach.
Wzór alkoholu | tw, °C | Wzór eteru | tw, °C | ||
---|---|---|---|---|---|
I | CH3CH2OH | 79 | VI | CH3−O−CH3 | −25 |
II | CH3CH2CH2OH | 97 | VII | CH3CH2−O−CH3 | 11 |
III | CH3CH2CH2CH2OH | 117 | VIII | CH3CH2−O−CH2CH3 | 35 |
IV | CH3CH2CH2CH2CH2OH | 138 | IX | CH3CH2CH2−O−CH2CH3 | 64 |
V | CH3CH2CH2CH2CH2CH2OH | 157 | X | CH3CH2CH2−O−CH2CH2CH3 | 91 |
Na podstawie: L. Jones, P. Atkins, Chemia ogólna, Warszawa 2006.
29.1. (0–1)
Czy alkohole i etery o tej samej liczbie atomów węgla w cząsteczce są izomerami? Uzasadnij swoją odpowiedź. Odnieś się do związków, których wzory wymieniono w tabeli.
29.2. (0–2)
Spośród związków o wzorach podanych w tabeli wybierz substancję najmniej lotną i substancję najbardziej lotną. Napisz numery, którymi oznaczono wzory wybranych związków. Następnie wyjaśnij, dlaczego etery są bardziej lotne niż alkohole o tej samej masie cząsteczkowej. Odnieś się do budowy cząsteczek związków, których wzory wymieniono w tabeli.
Numer związku najmniej lotnego:
Numer związku najbardziej lotnego:
Wyjaśnienie:
Rozwiązanie
29.1. (0–1)
Schemat punktowania
1 p. – za poprawną ocenę i uzasadnienie.
0 p. – za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
Alkohole i etery o tej samej liczbie atomów węgla w cząsteczce są izomerami, ponieważ
związki te mają ten sam wzór sumaryczny.
29.2. (0–2)
Schemat punktowania
2 p. – za poprawny wybór (podanie numeru) związku najmniej i najbardziej lotnego oraz za
poprawne wyjaśnienie.
1 p. – za poprawny wybór (podanie numeru) związku najmniej i najbardziej lotnego i błędne
wyjaśnienie albo brak wyjaśnienia
lub
– za poprawne wyjaśnienie i błędne podanie numeru związku najmniej lub najbardziej
lotnego albo obu numerów związków albo niepodanie jednego numeru związku lub obu
numerów związków.
0 p. – za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
Numer związku najmniej lotnego: V
Numer związku najbardziej lotnego: VI
Wyjaśnienie, np.:
Ponieważ między cząsteczkami alkoholi tworzą się wiązania wodorowe (O−H···O). Pomiędzy cząsteczkami eterów nie tworzą się takie wiązania, ponieważ etery nie zawierają
atomu wodoru związanego z atomem tlenu.
Uwaga: zdający w wyjaśnieniu musi uwzględnić obecność oddziaływań międzycząsteczkowych. Wskazanie elementów budowy alkoholi i eterów jest niewystarczające.