W temperaturze T przeprowadzono doświadczenie, w którym do probówki z wodnym roztworem fenolanu sodu wlano kwas solny. Zawartość probówki zmętniała.
11.1. (0–1)
Uzupełnij poniższy schemat, tak aby powstało równanie opisanej reakcji w formie jonowej skróconej. Zastosuj definicję kwasów i zasad Brønsteda-Lowry’ego.
11.2. (0–1)
Rozstrzygnij, czy identyczną reakcję można by zaobserwować, gdyby do probówki z wodnym roztworem fenolanu sodu wprowadzono dwutlenek węgla. Podaj uzasadnienie swojej odpowiedzi.
Kwas tiosiarkowy (kwas trioksotiosiarkowy) to związek o wzorze H2S2O3. Wartości jego
stałych dysocjacji wynoszą – odpowiednio – p𝐾a1 = 0,6 i p𝐾a2 = 1,74 .
Jon S2O2–3 ma strukturę analogiczną do jonu SO2–4. Poniżej przedstawiono jeden z możliwych
wzorów elektronowych opisujących strukturę tego anionu.
Kwas tiosiarkowy jest substancją nietrwałą, w przeciwieństwie do jego soli – tiosiarczanów.
Tiosiarczan sodu można otrzymać w wyniku ogrzewania wodnego roztworu Na2SO3
z zawiesiną koloidalnej siarki. Zachodzi wówczas reakcja opisana równaniem:
Na2SO3 (aq) + S (s) → Na2S2O3 (aq)
Zmieszano 100 cm3 roztworu AgNO3 o stężeniu 0,10 mol ∙ dm−3 i 50 cm3 roztworu
Na2S2O3 o takim samym stężeniu. Strącił się biały osad tiosiarczanu srebra(I), który szybko
zaczął żółknąć, a następnie zmienił barwę na czarną. Powstały osad odsączono. Po dodaniu
roztworu wodorotlenku baru do przesączu pojawił się biały osad. Stwierdzono, że otrzymane
stałe substancje to Ag2S (czarny osad) i BaSO4 (biały osad).
Napisz w formie jonowej równanie reakcji rozkładu tiosiarczanu srebra(I). Uwzględnij
udział wody w tym procesie.
Kwas tiosiarkowy (kwas trioksotiosiarkowy) to związek o wzorze H2S2O3. Wartości jego
stałych dysocjacji wynoszą – odpowiednio – p𝐾a1 = 0,6 i p𝐾a2 = 1,74 .
Jon S2O2–3 ma strukturę analogiczną do jonu SO2–4. Poniżej przedstawiono jeden z możliwych
wzorów elektronowych opisujących strukturę tego anionu.
Kwas tiosiarkowy jest substancją nietrwałą, w przeciwieństwie do jego soli – tiosiarczanów.
Tiosiarczan sodu można otrzymać w wyniku ogrzewania wodnego roztworu Na2SO3
z zawiesiną koloidalnej siarki. Zachodzi wówczas reakcja opisana równaniem:
Na2SO3 (aq) + S (s) → Na2S2O3 (aq)
Zmieszano 100 cm3 roztworu AgNO3 o stężeniu 0,10 mol ∙ dm−3 i 50 cm3 roztworu
Na2S2O3 o takim samym stężeniu. Strącił się biały osad tiosiarczanu srebra(I), który szybko
zaczął żółknąć, a następnie zmienił barwę na czarną. Powstały osad odsączono. Po dodaniu
roztworu wodorotlenku baru do przesączu pojawił się biały osad. Stwierdzono, że otrzymane
stałe substancje to Ag2S (czarny osad) i BaSO4 (biały osad).
Napisz w formie jonowej równanie reakcji rozkładu tiosiarczanu srebra(I). Uwzględnij
udział wody w tym procesie.
Źródłem informacji o budowie związku jest m.in. indeks niedoboru wodoru, czyli liczba równa
sumarycznej liczbie pierścieni i liczbie wiązań 𝜋 w strukturze związku organicznego. Wartość
indeksu to także liczba cząsteczek wodoru, które należy dodać do cząsteczki danego
związku organicznego, aby przekształcić ją w acykliczną cząsteczkę nasyconą.
Na podstawie: T.W.G. Solomons, C.B. Fryhle, S.A. Snyder, Chemia organiczna, Warszawa 2022.
15.1. (0–1)
Uzupełnij tabelę. Wpisz wartości indeksu niedoboru wodoru dla dwóch
węglowodorów: cykloheksanu i heks-1-enu.
Cykloheksan
Heks-1-en
Indeks niedoboru wodoru
15.2. (0–2)
Dwa węglowodory – A i B – mają po 6 atomów węgla w cząsteczkach i taki sam wzór
sumaryczny oraz jednakowy indeks niedoboru wodoru równy 2. W obecności katalizatora
platynowego te związki reagują z wodorem i tworzą związki nasycone. Do reakcji jednego
mola węglowodoru B potrzeba dwa razy więcej wodoru niż do reakcji jednego mola
węglowodoru A. Ponadto wiadomo, że:
w cząsteczkach węglowodoru A nie występują trzeciorzędowe atomy węgla
łańcuch węglowodoru B jest nierozgałęziony i zawiera cztery atomy węgla o hybrydyzacji orbitali walencyjnych sp2. W wyniku polimeryzacji węglowodoru B można otrzymać związek o wzorze:
Napisz równanie reakcji węglowodoru A z wodorem oraz wzór węglowodoru B.
Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone związków organicznych.
Niektóre aldehydy w obecności mocnych zasad ulegają reakcji dysproporcjonowania, prowadzącej do powstania alkoholu i soli kwasu karboksylowego. Dotyczy to związków, których cząsteczki nie zawierają atomów wodoru związanych z atomem węgla połączonym z grupą aldehydową – np. 2,2-dimetylopropanalu. Opisana reakcja z udziałem tego aldehydu przebiega zgodnie z równaniem:
Jeżeli do reakcji użyje się mieszaniny dwóch aldehydów, na ogół powstaną cztery produkty: dwa alkohole i sole dwóch kwasów. Wyjątek stanowią reakcje, w których jednym z substratów jest metanal. Ma on na tyle silne właściwości redukujące, że w warunkach reakcji utlenia się do kwasu (powstaje HCOOK), a drugi aldehyd wchodzący w skład mieszaniny substratów redukuje się do alkoholu.
Na podstawie: R.T. Morrison, R.N. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 2012.
16.1. (0–1)
Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) jednego z izomerycznych dimetylobutanali, który nie ulega opisanej reakcji z KOH.
16.2. (0–1)
Zmieszano alkoholowe roztwory aldehydu benzoesowego (benzenokarboaldehydu) oraz aldehydu mrówkowego (metanalu) i otrzymano ciekłą mieszaninę, w której alkohol był tylko rozpuszczalnikiem. Następnie dodano wodorotlenek potasu.
Napisz w formie jonowej skróconej równanie zachodzącej reakcji.
Większość kationów metali występuje w roztworze wodnym w postaci jonów
kompleksowych, tzw. akwakompleksów, w których cząsteczki wody otaczają jon metalu
(są ligandami). Dodanie do roztworu reagenta, który z kationami danego metalu tworzy
trwalsze kompleksy niż woda, powoduje wymianę ligandów.
W roztworach wodnych jony miedzi(II) występują jako jony uwodnione (akwakompleksy)
o wzorze [Cu(H2O)6]2+. Taki kompleks jest mniej trwały niż kompleks miedzi(II) z amoniakiem,
dlatego w obecności amoniaku o odpowiednim stężeniu w roztworze związku miedzi(II)
tworzy się aminakompleks, w którym liczba koordynacyjna jonu Cu2+ także jest równa 6, ale
cztery cząsteczki wody są zastąpione czterema cząsteczkami amoniaku.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2018;
M. Cieślak-Golonka, J. Starosta, M. Wasielewski, Wstęp do chemii koordynacyjnej, Warszawa 2010.
Napisz w formie jonowej skróconej równanie opisanej reakcji jonu heksaakwamiedzi(II)
i tworzenia jonu diakwatetraaminamiedzi(II). Zaznacz zdjęcie (I, II albo III)
przedstawiające wygląd zawartości probówki po zajściu opisanej przemiany.
Przeprowadzono dwuetapowe doświadczenie. W pierwszym etapie do probówki z wodnym
roztworem siarczanu(VI) miedzi(II) dodano nadmiar wodnego roztworu wodorotlenku sodu.
Zaobserwowano zmianę wyglądu zawartości probówki.
W drugim etapie do tak otrzymanej mieszaniny wprowadzono związek Q i zawartość
probówki ogrzano. Końcowy efekt doświadczenia pokazano na zdjęciu:
Poniżej przedstawiono wzory substancji, wśród których znajduje się wzór związku Q,
użytego w drugim etapie opisanego doświadczenia.
CH3−CH2−CH2 −OH
CH3−CO−CH3
CH3−CH2−CHO
CH3−CH2−COOH
Wybierz wzór związku Q i napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która
zaszła z jego udziałem podczas ogrzewania mieszaniny. Uwzględnij zasadowe
środowisko reakcji.
Benzokaina to ester etylowy kwasu 4-aminobenzoesowego
(4-aminobenzenokarboksylowego) o wzorze podanym obok.
Benzokaina jest ciałem stałym, słabo rozpuszczalnym w wodzie.
25.1. (0–1)
Do probówki z benzokainą dodano kwas solny i zaobserwowano powstanie klarownego
roztworu.
Wyjaśnij, dlaczego po dodaniu kwasu solnego zaobserwowano opisane zmiany. Załóż,
że w warunkach prowadzenia doświadczenia nie zachodzi hydroliza estru.
25.2. (0–1)
W odpowiednich warunkach, w środowisku zasadowym, benzokaina ulega reakcji hydrolizy.
Uzupełnij poniższy zapis tak, aby powstało w formie jonowej skróconej równanie
reakcji hydrolizy zasadowej benzokainy. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) lub
uproszczone związków organicznych.
25.3. (0–1)
Ze względu na obecność pierścienia aromatycznego w cząsteczce benzokainy może ona
ulegać reakcji z bromem.
Dokończ zdanie. Wybierz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1., 2. albo 3.
Przemiana prowadzona w obecności FeBr3, w której substratami są benzokaina i brom, jest
reakcją
Kwas benzoesowy (benzenokarboksylowy) w obecności odpowiedniego katalizatora ulega
reakcji substytucji elektrofilowej.
W reakcji kwasu benzoesowego z NaOH powstaje sól – związek B – stosowana jako
konserwant E211. Ta sól w postaci stałej, ogrzewana z NaOH w obecności tlenku wapnia,
ulega dekarboksylacji. Związek A jest produktem głównym reakcji kwasu benzoesowego
z chlorem w stosunku molowym 1 ∶ 1.
Opisane przemiany przedstawiono na schemacie:
25.1 (0–1)
Napisz równanie reakcji otrzymywania związku A. Zastosuj wzory półstrukturalne
(grupowe) związków organicznych.
25.2 (0–1)
Uzupełnij schemat. Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone
związków organicznych B i C.
