Dieny to węglowodory, w których cząsteczkach występują dwa podwójne wiązania
węgiel – węgiel. W zależności od rozmieszczenia tych wiązań w cząsteczce dzielą się na trzy
grupy:
ze sprzężonym układem wiązań podwójnych, w których cząsteczkach wiązania podwójne węgiel – węgiel występują na przemian z wiązaniami pojedynczymi
z izolowanym układem wiązań podwójnych, w których cząsteczkach wiązania podwójne węgiel – węgiel są oddzielone od siebie więcej niż jednym wiązaniem pojedynczym
ze skumulowanym układem wiązań podwójnych, w których cząsteczkach wiązania podwójne węgiel – węgiel nie są oddzielone wiązaniem pojedynczym.
Na podstawie: J.T. Morrison, R.N. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 2008.
Poniżej przedstawiono wzory pięciu dienów oznaczone numerami I–V.
Powyższe związki podziel na dieny ze sprzężonym, izolowanym i skumulowanym układem
wiązań podwójnych. Wpisz do tabeli numery, którymi oznaczono ich wzory.
W procesach technologicznej przeróbki fenolu otrzymuje się m.in. cykloheksanol
i cykloheksanon, których uproszczone wzory przedstawiono poniżej. Literami a i b oznaczono
wybrane atomy węgla.
Na podstawie: K.-H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii,
Warszawa 2007.
W laboratorium chemicznym cykloheksanon łatwo można otrzymać z cykloheksanolu, jeżeli
jako utleniacz zastosuje się dichromian(VI) potasu w obecności CH3COOH.
24.1. (2 pkt)
Opisz zmianę barwy roztworu podczas opisanej reakcji oraz napisz wzór związku
chromu, który można wydzielić jako ciało stałe, z mieszaniny reagentów po
przeprowadzeniu opisanego procesu.
Opis zmiany:
Wzór związku chromu:
24.2. (1 pkt)
Uzupełnij tabelę. Wpisz stopnie utleniania atomów chromu oraz atomów węgla
zmieniające się w trakcie zachodzenia reakcji utleniania cykloheksanolu do
cykloheksanonu.
W probówce I umieszczono kilka kryształków fenolu C6H5OH i dolano wody destylowanej.
Następnie zawartość probówki ogrzano aż do powstania klarownego roztworu. Otrzymany
roztwór ochłodzono do temperatury pokojowej i zaobserwowano, że zawartość probówki
zmętniała. Do probówki II wprowadzono kilka kropli bezbarwnego alkoholu benzylowego
C6H5CH2OH i dolano wody destylowanej. Zawartość probówki energicznie wymieszano
i otrzymano mętną emulsję. Doświadczenie przeprowadzono pod wyciągiem.
27.1. (0–1)
Do przygotowanych w sposób opisany powyżej zawartości probówki I i zawartości probówki
II dodano pewien odczynnik. Zaobserwowano, że w probówce I powstał klarowny roztwór,
a w probówce II nie stwierdzono zmiany wyglądu znajdującej się w niej emulsji.
Uzupełnij schemat doświadczenia – podkreśl wzór odczynnika, który dodano do
mieszaniny fenolu z wodą i do mieszaniny alkoholu benzylowego z wodą.
27.2. (0–1)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, której przebieg był przyczyną
obserwowanych zmian po dodaniu wybranego odczynnika. Zastosuj wzory
półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone reagentów organicznych.
Wzory szkieletowe związków organicznych odzwierciedlają kształt łańcucha węglowego,
dlatego lepiej oddają rzeczywistą strukturę cząsteczki. Są to wzory, w których nie zapisuje się
symboli atomów węgla i połączonych z nimi atomów wodoru, ale rysuje się w postaci łamanej
szkielet węglowy oraz zaznacza występujące w cząsteczce wiązania wielokrotne i zapisuje
wzory grup funkcyjnych oraz symbole podstawników innych niż wodór, np. wzór szkieletowy
2-metylobutanu ma postać:
Poniżej przedstawiono wzór szkieletowy pyretryny, która jest naturalną substancją
owadobójczą wyodrębnianą z pewnej odmiany chryzantem. Ten związek jest estrem.
W poniższym wzorze szkieletowym pyretryny zakreśl fragment stanowiący wiązanie
estrowe oraz podpisz część pochodzącą od kwasu i część pochodzącą od alkoholu.
W wyniku kwasowej hydrolizy mieszaniny roztworów disacharydów I i II otrzymano fruktozę
oraz trzy izomeryczne D-aldoheksozy, wśród których jedną była D-glukoza.
Uzupełnij schemat, tak aby powstał wzór Fischera tej spośród otrzymanych aldoheksoz,
która ma inną niż D-glukoza konfigurację przy dwóch asymetrycznych atomach węgla.
Aktywne formy witaminy D, odgrywające ważną rolę w kontrolowaniu metabolizmu wapnia
i fosforu, nie występują w pokarmie. Pod wpływem światła słonecznego obie aktywne formy
są wytwarzane pod powierzchnią skóry w wyniku różnych przemian, np. reakcji
fotochemicznej, reakcji polegającej na otwarciu pierścienia, izomeryzacji, a także przemian
metabolicznych, np.:
Na podstawie: J. McMurry, Chemia organiczna, Warszawa 2000 oraz J. Berg, J. Tymoczko, L. Stryer, Biochemia, Warszawa 2007.
Podaj nazwę grup funkcyjnych, których wprowadzenie do szkieletu cząsteczki witaminy D3 skutkuje przekształceniem witaminy w jej aktywną formę. Określ formalne stopnie utlenienia atomów węgla oznaczonych w powyższym wzorze literami a i b oraz określ hybrydyzację orbitali walencyjnych atomów węgla oznaczonych tymi samymi literami. Uzupełnij tabelę.
Glikozydy to grupa związków organicznych stanowiących połączenie cukrów z innymi
substancjami. Cząsteczka glikozydu jest złożona z części cukrowej oraz części niecukrowej.
Ważną grupę glikozydów stanowią O-glikozydy, których cząsteczki powstają w wyniku reakcji
kondensacji z udziałem grupy hydroksylowej cząsteczki cukru. Jednostki cukrowe występują
zwykle w formie cyklicznej i łączą się z częścią niecukrową za pośrednictwem anomerycznego
atomu węgla. Jednym z glikozydów jest salicyna o wzorze:
Salicyna tworzy bezbarwne kryształy.
Na podstawie: M. Krauze-Baranowska, E. Szumowicz, Wierzba – źródło surowców leczniczych o działaniu przeciwzapalnym i przeciwbólowym, „Postępy Fitoterapii” 2/2004 oraz K.-H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007.
W celu zbadania właściwości salicyny przeprowadzono dwuetapowe doświadczenie, którego
przebieg ilustruje schemat.
W pierwszym etapie salicynę wprowadzono do probówek I–III, w których znajdowały się
następujące odczynniki:
Zawartość probówki III ogrzano. W każdej probówce otrzymano roztwór.
W drugim etapie mieszaninę poreakcyjną otrzymaną w probówce III ostudzono i rozdzielono
na dwie probówki: IV i V, w których znajdowały się następujące odczynniki:
Zawartość probówki IV ogrzano.
Uzupełnij poniższą tabelę – opisz barwę zawartości każdej probówki po zakończeniu danego etapu doświadczenia.
Zaprojektuj doświadczenie, którego przebieg pozwoli wykazać, że glicyna (kwas
aminoetanowy) jest związkiem amfoterycznym.
36.1. (1 pkt)
Z poniżej zaproponowanych odczynników i wskaźników wybierz te, których użycie potwierdzi amfoteryczne właściwości glicyny. Uzupełnij schemat doświadczenia – wpisz nazwy odczynników i wskaźników wybranych z podanej poniżej listy.
wodny roztwór chlorku sodu
alkoholowy roztwór fenoloftaleiny
wodny roztwór wodorowęglanu sodu
wodny roztwór wodorotlenku potasu
wodny roztwór chlorowodoru
wodny roztwór oranżu metylowego
Schemat doświadczenia:
36.2. (1 pkt)
Opisz zmiany potwierdzające amfoteryczne właściwości glicyny. Wypełnij poniższą tabelę.
Barwa zawartości probówki
przed dodaniem roztworu glicyny
po dodaniu roztworu glicyny
Probówka I
Probówka II
36.3. (2 pkt)
Stosując wzór jonu obojnaczego glicyny, napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzących po wprowadzeniu wodnego roztworu tego aminokwasu do probówek I i II.
Aldozy utleniają się tak samo łatwo, jak inne aldehydy, dlatego redukują np. odczynnik
Tollensa. Działanie na aldozę kwasem azotowym(V), który jest silnym utleniaczem, skutkuje
utlenieniem nie tylko grupy –CHO, lecz także grupy –CH2OH. Produktami utlenienia aldoz
kwasem azotowym(V) są kwasy dikarboksylowe.
Na podstawie: R. Morrison, R. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 1985.
Przeprowadzono reakcję chemiczną, w której na D-galaktozę podziałano kwasem
azotowym(V).
Uzupełnij poniższy schemat – wpisz w zaznaczone pola wzory odpowiednich fragmentów cząsteczki związku organicznego. Oceń, czy cząsteczka powstałego związku organicznego jest chiralna. Uzasadnij odpowiedź.
Dwa pierwiastki oznaczone literami X i Z leżą w czwartym okresie układu okresowego
pierwiastków. Ponadto wiadomo, że w stanie podstawowym:
atom pierwiastka X ma na ostatniej powłoce sześć elektronów;
atom pierwiastka Z ma łącznie na ostatniej powłoce i na podpowłoce 3d sześć elektronów.
1.1. (0–1)
Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz symbole pierwiastków X i Z, dane dotyczące ich położenia w układzie okresowym oraz symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należy każdy z pierwiastków.
Symbol pierwiastka
Numer grupy
Symbol bloku
pierwiastek X
pierwiastek Z
1.2. (0–1)
Wybierz pierwiastek (X albo Z), którego atomy w stanie podstawowym mają większą liczbę elektronów niesparowanych. Uzupełnij poniższy zapis, tak aby przedstawiał on konfigurację elektronową atomu w stanie podstawowym wybranego pierwiastka. Zastosuj schematy klatkowe, podaj numery powłok i symbole podpowłok.
1.3. (0–1)
Napisz wzór sumaryczny wodorku pierwiastka X oraz wzór sumaryczny tlenku pierwiastka Z, w którym ten pierwiastek przyjmuje maksymalny stopień utlenienia.
