W trzech probówkach oznaczonych numerami 1, 2, 3,
znajdowała się woda z dodatkiem oranżu metylowego.
Do każdej z tych probówek wprowadzono małą porcję
jednego z tlenków wybranych z poniższego zbioru:
Na2O
SiO2
P4O10
CuO
Zawartość każdej z probówek wymieszano
i pozostawiono na pewien czas.
14.1. (0–1)
Uzupełnij tabelę. Wpisz wzory tlenków wprowadzonych do probówek 1 i 2.
Nr probówki
Wzór tlenku
1
2
14.2. (0–1)
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji, której produkt spowodował zmianę
barwy oranżu metylowego w probówce 3.
Poniżej podano wzory dwóch związków organicznych: noradrenaliny (norepinefryny) i
dopaminy.
16.1. (0–1)
Uzupełnij poniższą tabelę. Określ formalne stany utlenienia atomu węgla oznaczonego
literą a we wzorze noradrenaliny oraz atomu węgla oznaczonego literą b we wzorze
dopaminy.
atom węgla
a
b
stopień utlenienia
16.2. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
Noradrenalina i dopamina należą do amin (alifatycznych / aromatycznych). Zarówno noradrenalinę, jak i dopaminę zaliczamy do amin (pierwszorzędowych / drugorzędowych). W reakcji amin z kwasem solnym powstają sole o budowie jonowej. W tej reakcji cząsteczki amin pełnią funkcję (kwasu / zasady) Brønsteda.
16.3. (0–1)
Rozstrzygnij, która z cząsteczek − noradrenaliny czy dopaminy − jest związkiem
chiralnym. Odpowiedź uzasadnij.
Kolorymetria jest metodą analizy chemicznej stosowaną do oznaczania małych stężeń substancji, których roztwory są barwne, na podstawie porównania intensywności barwy roztworu badanego i roztworu wzorcowego o znanym stężeniu. Intensywność zabarwienia roztworu zależy od absorpcji promieniowania elektromagnetycznego o określonej długości fali z zakresu światła widzialnego. Miarą absorpcji jest wielkość zwana absorbancją – oznaczana literą A. Absorbancja, jaką wykazuje dany roztwór, jest wprost proporcjonalna do stężenia barwnego składnika tego roztworu.
Metodę kolorymetryczną można zastosować do oznaczania miedzi(II) w postaci jonów diakwatetraaminamiedzi(II), ponieważ roztwory, w których te jony występują, są barwne.
Z badanego wodnego roztworu zawierającego jony diakwatetraaminamiedzi(II) pobrano próbki do pomiaru absorbancji (światło o długości fali λ = 600 nm) i uzyskano średni wynik A = 0,36. Następnie sporządzono krzywą wzorcową – wykonano pomiary absorbancji A dla czystej wody i dla dwóch próbek roztworów o znanym stężeniu miedzi(II) w postaci jonów diakwatetraaminamiedzi(II). Za każdym razem warunki pomiaru były takie same jak te, w jakich wykonano pomiary dla roztworu badanego. Otrzymane wyniki zestawiono w tabeli.
cmiedzi(II), mol∙dm–3
0,00
1,50 · 10–3
10,00 · 10–3
𝐴
0,00
0,12
0,80
Na podstawie: W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, Warszawa 2008.
Narysuj wykres krzywej wzorcowej, a następnie odczytaj z niego stężenie miedzi(II) w badanym roztworze.
Stężenie miedzi(II) w badanym roztworze: mol ∙ dm–3.
Zbudowano dwa ogniwa składające się z półogniw metalicznych (I rodzaju). W jednym
z ogniw półogniwo cynkowe stanowi anodę, a w drugim – katodę. Wartości SEM tych ogniw
różnią się o 59 mV.
Uzupełnij schematy opisanych ogniw. Elektrodą w dobieranym półogniwie powinien
być jeden z wymienionych metali:
mangan
chrom
żelazo
kobalt
miedź
Schematy ogniw:
A ( ̶ ): Zn │ Zn2+║ │ :(+) K
A ( ̶ ): │ ║ Zn2+ │ Zn :(+) K
W tabeli zestawiono wartości (zaokrąglone do liczb całkowitych) rozpuszczalności
chloranu(V) potasu w zakresie temperatury 0ºC – 100ºC.
Temperatura, ºC
0
20
40
60
80
100
Rozpuszczalność, g na 100 g wody
3
7
14
24
38
56
Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.
20.1. (0–1)
Narysuj krzywą rozpuszczalności chloranu(V) potasu w zakresie temperatury
0ºC – 100ºC. Rozpuszczalność tej soli w wodzie jest funkcją rosnącą w całym
podanym zakresie temperatury.
20.2. (0–1)
Rozstrzygnij, czy w temperaturze 20ºC można otrzymać roztwór chloranu(V) potasu
o stężeniu 7% masowych. Odpowiedź uzasadnij.
Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:
20.3. (0–1)
Wykonaj obliczenia i odczytaj z wykresu wartość temperatury, w której nasycony
roztwór chloranu(V) potasu ma stężenie 30% masowych. Wartość temperatury podaj
w zaokrągleniu do jedności.
Związek organiczny X jest substratem w procesach produkcji niektórych tworzyw sztucznych.
Ten związek ulega reakcji polimeryzacji i jest stosowany jako jeden z reagentów
w procesach polikondensacji. Niżej przedstawione są wzory fragmentów łańcucha dwóch
polimerów (oznaczonych literami A i B), w których syntezie bierze udział związek X.
Uzupełnij tabelę. Wpisz informacje dotyczące związku X.
W pewnych warunkach alkeny reagują z borowodorem o wzorze B2H6. Przebieg tej reakcji
można opisać uproszczonym równaniem:
B2H6 + 6RCH=CH2 → 2(RCH2CH2)3B
Powstające w przemianie alkiloborany (RCH2CH2)3B łatwo reagują z nadtlenkiem wodoru,
a produktem tej reakcji, obok kwasu borowego o wzorze H3BO3, jest odpowiedni alkohol.
Ten dwuetapowy proces jest praktycznie jedynym sposobem otrzymania pierwszorzędowych
alkoholi z alkenów zawierających wiązanie podwójne na końcu łańcucha.
Na podstawie: R.T. Morrison, R.N. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 1996.
J. McMurry, Chemia organiczna, Warszawa 2000.
Alken 2-metylobut-1-en
poddano reakcji:
z wodą w obecności kwasu siarkowego(VI)
z borowodorem, której produkt następnie utleniono nadtlenkiem wodoru.
22.1. (0–2)
Uzupełnij poniższą tabelę. Napisz wzór półstrukturalny (grupowy):
głównego produktu w reakcji addycji wody do 2-metylobut-1-enu;
alkoholu powstającego w reakcji utleniania produktu borowodorowania 2-metylobut-1-enu.
Napisz nazwy systematyczne tych produktów.
Wzór półstrukturalny
Nazwa systematyczna
główny produkt addycji
alkohol powstający w reakcji utleniania produktu borowodorowania
22.2. (0–1)
Rozstrzygnij, czy cząsteczka alkoholu powstającego w wyniku utlenienia produktu borowodorowania 2-metylobut-1-enu jest chiralna. Odpowiedź uzasadnij.
Poniższy schemat jest ilustracją ciągu przemian chemicznych. Substrat A to węglowodór
aromatyczny, którego cząsteczki są zbudowane z siedmiu atomów węgla. W wyniku reakcji
monobromowania na świetle ten węglowodór tworzy tylko jeden produkt organiczny B.
A Br2, światło1. B NaOH, woda2. C
Uzupełnij poniższą tabelę. Napisz nazwę typu reakcji 1. i 2. (substytucja, addycja albo
eliminacja) oraz nazwę mechanizmu (rodnikowy, nukleofilowy albo elektrofilowy),
według którego przebiegają te przemiany.
W temperaturze powyżej 67℃ fenol miesza się z wodą w dowolnych proporcjach, natomiast
w przedziale temperatury 15–40℃ jego maksymalne stężenie w roztworze wodnym nie
przekracza 10%.
Do probówki wprowadzono fenol i wodę w stosunku masowym 1 : 5 i przeprowadzono
doświadczenie.
Etap 1. Zawartość probówki ogrzano do temperatury 70℃.
Etap 2. Mieszaninę ochłodzono do temperatury 25℃.
Etap 3. Dodano stechiometryczną ilość wodorotlenku sodu (w stosunku do fenolu).
24.1. (0–1)
Uzupełnij tabelę. Opisz wygląd zawartości probówki po kolejnych etapach
doświadczenia.
Wygląd zawartości probówki
po 1. etapie
po 2. etapie
po 3. etapie
24.2. (0–1)
Po pewnym czasie stwierdzono, że mieszanina otrzymana w 3. etapie ma odczyn zasadowy.
Napisz równanie reakcji odpowiadającej za odczyn tej mieszaniny na podstawie
definicji kwasów i zasad Brønsteda. Wzory odpowiednich drobin wpisz w poniższą
tabelę.
W wyniku działania kwasem azotowym(III) na pierwszorzędowe aminy aromatyczne
powstają tzw. sole diazoniowe, które znajdują zastosowanie w syntezie organicznej.
W praktyce, zamiast nietrwałego kwasu azotowego(III) stosuje się jego sól w obecności
mocnego kwasu. Przykład takiej reakcji z udziałem aniliny zilustrowano równaniem:
Gdy otrzymana sól diazoniowa reaguje z wodą, powstaje fenol.
Opisane przemiany mogą być stosowane w celu otrzymania pochodnych benzenu, w których
podstawniki kierujące w pozycje orto- i para- znajdują się względem siebie w pozycji meta-.
Zaprojektuj ciąg przemian, w wyniku których z benzenu powstanie 3-bromofenol –
uzupełnij w poniższym, dwuczęściowym schemacie wzory produktów pośrednich,
a nad każdą strzałką wpisz literę oznaczającą zestaw użytych reagentów. Zestawy
odczynników wybierz spośród wymienionych poniżej.
