DWMED

Breadcrumbs

Zadanie 30.1. Arkusz Palladium kwiecień 2023 (1 punkt)

Poniżej przedstawiono wzory chemiczne cząsteczek amin – pirydyny, pirolidyny oraz aniliny.

W tabeli poniżej zebrano informacje na temat wybranych własności fizykochemicznych wymienionych substancji (1013 hPa, 298 K).

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Jedną z instrumentalnych metod identyfikacji związków chemicznych jest spektroskopia w podczerwieni (IR). Zarejestrowane podczas pomiarów spektrofotometrycznych widmo IR dostarcza cennych informacji na temat rodzajów ugrupowań atomów obecnych w cząsteczce analizowanej substancji. Widoczne w widmie pasma absorpcji promieniowania pojawiające się w określonym zakresie wyrażonej w cm–1 liczby falowej informują o występowaniu danego połączenia atomów w cząsteczce. Na przykład w widmie IR I-rzędowych amin obecność wiązania N–H objawia się dwoma pasmami przypadającymi dla liczb falowych około 3400 cm–1 oraz 3500 cm–1, natomiast w widmie IR aminy II-rzędowej pojawia się jedno pasmo (zakres 3350–3310 cm–1). Z kolei obecność aromatycznych atomów węgla związanych z atomami wodoru objawia się pojawieniem pasma w zakresie 3090–3000 cm–1.

Poniżej zamieszczono widma w podczerwieni dwóch spośród trzech wymienionych amin. Związki te umownie oznaczono literami A oraz B.

 

Na podstawie: R. M. Silverstein, F. X. Webster, D. J. Kiemle, Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych, Warszawa 2012 oraz National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, www.sdbs.db.aist.go.jp, dostęp od 2022 roku.

Związkom chemicznym A oraz B przypisz nazwy odpowiednich amin.

Amina A:

Amina B:

© dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone


Zadanie 30.2. Arkusz Palladium kwiecień 2023 (1 punkt)

Poniżej przedstawiono wzory chemiczne cząsteczek amin – pirydyny, pirolidyny oraz aniliny.

W tabeli poniżej zebrano informacje na temat wybranych własności fizykochemicznych wymienionych substancji (1013 hPa, 298 K).

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Jedną z instrumentalnych metod identyfikacji związków chemicznych jest spektroskopia w podczerwieni (IR). Zarejestrowane podczas pomiarów spektrofotometrycznych widmo IR dostarcza cennych informacji na temat rodzajów ugrupowań atomów obecnych w cząsteczce analizowanej substancji. Widoczne w widmie pasma absorpcji promieniowania pojawiające się w określonym zakresie wyrażonej w cm–1 liczby falowej informują o występowaniu danego połączenia atomów w cząsteczce. Na przykład w widmie IR I-rzędowych amin obecność wiązania N–H objawia się dwoma pasmami przypadającymi dla liczb falowych około 3400 cm–1 oraz 3500 cm–1, natomiast w widmie IR aminy II-rzędowej pojawia się jedno pasmo (zakres 3350–3310 cm–1). Z kolei obecność aromatycznych atomów węgla związanych z atomami wodoru objawia się pojawieniem pasma w zakresie 3090–3000 cm–1.

Poniżej zamieszczono widma w podczerwieni dwóch spośród trzech wymienionych amin. Związki te umownie oznaczono literami A oraz B.

 

Na podstawie: R. M. Silverstein, F. X. Webster, D. J. Kiemle, Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych, Warszawa 2012 oraz National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, www.sdbs.db.aist.go.jp, dostęp od 2022 roku.

Pomimo stosunkowo niewielkiej różnicy mas cząsteczkowych amin A i B, ich temperatury wrzenia różnią się w sposób znaczący.

Napisz możliwą przyczynę różnicy w temperaturach wrzenia aminy A oraz aminy B. Odwołaj się do budowy ich cząsteczek.

© dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone


Zadanie 31.1. Arkusz Palladium kwiecień 2023 (1 punkt)

Poniżej przedstawiono wzory chemiczne cząsteczek amin – pirydyny, pirolidyny oraz aniliny.

W tabeli poniżej zebrano informacje na temat wybranych własności fizykochemicznych wymienionych substancji (1013 hPa, 298 K).

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Miareczkowanie jest metodą stosowaną do ilościowego oznaczania zawartości substancji chemicznej w jej wodnym roztworze. Podczas jego wykonywania, do roztworu analitu o znanej objętości, lecz nieznanym stężeniu, ostrożnie wprowadzany jest znajdujący się w biurecie mianowany (o ściśle określonym stężeniu molowym) roztwór titranta. Charakterystyczny podczas miareczkowania jest tzw. punkt równoważnikowy (PR). Jest to moment, w którym analit przereagował ilościowo z dodanym z biurety titrantem. W przypadku, gdy miareczkuje się roztwór słabego kwasu lub słabej zasady wartość pH w punkcie równoważnikowym może być odpowiednio – wyższa lub niższa niż 7, ponieważ w uzyskanym wówczas roztworze przebiega proces hydrolizy.

Na podstawie: R. Szczypiński, Projektowanie doświadczeń chemicznych. Dla maturzystów i nie tylko, Warszawa 2019.

W temperaturze 25 oC w trzech nieoznakowanych kolbach znajdowały się wodne roztwory opisanych amin o stężeniu molowym równym nasyconemu w tych warunkach roztworowi aniliny. Wykonano miareczkowanie 60 cm3 każdego z roztworów, a jako titrant zastosowano roztwór kwasu solnego. Ustalono wówczas, że w punktach równoważnikowych uzyskano roztwory o następujących wartościach pH:

PR1: 6,0                  PR2: 2,9                  PR3: 2,8

Punktom równoważnikowym PR1, PR2 oraz PR3 odpowiadają numery kolejnych naczyń (1, 2, 3), w których znajdowały się roztwory amin poddane miareczkowaniu.

Przypisz podanym numerom naczyń nazwy amin, których roztwory zmiareczkowano.

1:

2:

3:

© dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone

 


Zadanie 31.2. Arkusz Palladium kwiecień 2023 (1 punkt)

Poniżej przedstawiono wzory chemiczne cząsteczek amin – pirydyny, pirolidyny oraz aniliny.

W tabeli poniżej zebrano informacje na temat wybranych własności fizykochemicznych wymienionych substancji (1013 hPa, 298 K).

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Miareczkowanie jest metodą stosowaną do ilościowego oznaczania zawartości substancji chemicznej w jej wodnym roztworze. Podczas jego wykonywania, do roztworu analitu o znanej objętości, lecz nieznanym stężeniu, ostrożnie wprowadzany jest znajdujący się w biurecie mianowany (o ściśle określonym stężeniu molowym) roztwór titranta. Charakterystyczny podczas miareczkowania jest tzw. punkt równoważnikowy (PR). Jest to moment, w którym analit przereagował ilościowo z dodanym z biurety titrantem. W przypadku, gdy miareczkuje się roztwór słabego kwasu lub słabej zasady wartość pH w punkcie równoważnikowym może być odpowiednio – wyższa lub niższa niż 7, ponieważ w uzyskanym wówczas roztworze przebiega proces hydrolizy.

Na podstawie: R. Szczypiński, Projektowanie doświadczeń chemicznych. Dla maturzystów i nie tylko, Warszawa 2019.

W temperaturze 25 oC w trzech nieoznakowanych kolbach znajdowały się wodne roztwory opisanych amin o stężeniu molowym równym nasyconemu w tych warunkach roztworowi aniliny. Wykonano miareczkowanie 60 cm3 każdego z roztworów, a jako titrant zastosowano roztwór kwasu solnego. Ustalono wówczas, że w punktach równoważnikowych uzyskano roztwory o następujących wartościach pH:

PR1: 6,0                  PR2: 2,9                  PR3: 2,8

W celu wykonania miareczkowań opisanych roztworów amin wykorzystano pewne wskaźniki kwasowo-zasadowe, które znajdują się wśród niżej podanych:

fenoloftaleina, błękit bromotymolowy, czerwień krezolowa, oranż metylowy, błękit Nilu.

Przypisz odpowiedni wskaźnik kwasowo-zasadowy wykorzystany podczas miareczkowania roztworu danej aminy. Uzupełnij tabelę.

© dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone


Zadanie 31.3. Arkusz Palladium kwiecień 2023 (2 punkty)

Poniżej przedstawiono wzory chemiczne cząsteczek amin – pirydyny, pirolidyny oraz aniliny.

W tabeli poniżej zebrano informacje na temat wybranych własności fizykochemicznych wymienionych substancji (1013 hPa, 298 K).

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Miareczkowanie jest metodą stosowaną do ilościowego oznaczania zawartości substancji chemicznej w jej wodnym roztworze. Podczas jego wykonywania, do roztworu analitu o znanej objętości, lecz nieznanym stężeniu, ostrożnie wprowadzany jest znajdujący się w biurecie mianowany (o ściśle określonym stężeniu molowym) roztwór titranta. Charakterystyczny podczas miareczkowania jest tzw. punkt równoważnikowy (PR). Jest to moment, w którym analit przereagował ilościowo z dodanym z biurety titrantem. W przypadku, gdy miareczkuje się roztwór słabego kwasu lub słabej zasady wartość pH w punkcie równoważnikowym może być odpowiednio – wyższa lub niższa niż 7, ponieważ w uzyskanym wówczas roztworze przebiega proces hydrolizy.

Na podstawie: R. Szczypiński, Projektowanie doświadczeń chemicznych. Dla maturzystów i nie tylko, Warszawa 2019.

W temperaturze 25 oC w trzech nieoznakowanych kolbach znajdowały się wodne roztwory opisanych amin o stężeniu molowym równym nasyconemu w tych warunkach roztworowi aniliny. Wykonano miareczkowanie 60 cm3 każdego z roztworów, a jako titrant zastosowano roztwór kwasu solnego. Ustalono wówczas, że w punktach równoważnikowych uzyskano roztwory o następujących wartościach pH:

PR1: 6,0                  PR2: 2,9                  PR3: 2,8

Oblicz wartość pH roztworu titranta, jeśli wiadomo, że w temperaturze 25 oC, uzyskany w punkcie równoważnikowym miareczkowany roztwór pirolidyny miał objętość 100 cm3, a gęstość nasyconego roztworu aniliny w tych warunkach wynosi 1,01 g∙cm–3. Wynik podaj z dokładnością do dwóch cyfr znaczących. Maniliny = 93 g∙mol–1.

© dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone




Paginacja