DWMED

Rysunek poniżej ilustruje krzywe zależności wartości stopni dysocjacji trzech kwasów karboksylowych (akrylowego, propanowego oraz mlekowego) od pH ich wodnych roztworów w pewnym zakresie stężeń molowych (298 K). Wymieniony wśród nich kwas akrylowy jest najprostszym nienasyconym kwasem karboksylowym, który w odpowiednich warunkach można przekształcić w czynny optycznie kwas mlekowy, zawierający taką samą liczbę atomów węgla, jak wyjściowy organiczny substrat opisanej przemiany.

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

1. Stężenie molowe roztworu kwasu akrylowego o pH = 3,3 jest niższe, niż roztworu kwasu mlekowego o pH = 3,5.

Rysunek poniżej ilustruje krzywe zależności wartości stopni dysocjacji trzech kwasów karboksylowych (akrylowego, propanowego oraz mlekowego) od pH ich wodnych roztworów w pewnym zakresie stężeń molowych (298 K). Wymieniony wśród nich kwas akrylowy jest najprostszym nienasyconym kwasem karboksylowym, który w odpowiednich warunkach można przekształcić w czynny optycznie kwas mlekowy, zawierający taką samą liczbę atomów węgla, jak wyjściowy organiczny substrat opisanej przemiany.

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

Moc alifatycznych kwasów karboksylowych zawierających taką samą liczbę atomów węgla w cząsteczce zależy między innymi od budowy łańcucha węglowego wchodzącego w skład reszty kwasowej, w tym położenia dodatkowych grup funkcyjnych względem grupy karboksylowej. Na przykład w 0,01-molowym wodnym roztworze kwasu 3-hydroksypropanowego znajduje się więcej niezdysocjowanych cząsteczek tego związku chemicznego, niż w wodnym roztworze kwasu mlekowego o takim samym stężeniu molowym.

Uszereguj kwasy: akrylowy, propanowy oraz mlekowy zgodnie ze wzrostem stopnia dysocjacji w ich wodnych roztworach o takim samym stężeniu molowym.

Rysunek poniżej ilustruje krzywe zależności wartości stopni dysocjacji trzech kwasów karboksylowych (akrylowego, propanowego oraz mlekowego) od pH ich wodnych roztworów w pewnym zakresie stężeń molowych (298 K). Wymieniony wśród nich kwas akrylowy jest najprostszym nienasyconym kwasem karboksylowym, który w odpowiednich warunkach można przekształcić w czynny optycznie kwas mlekowy, zawierający taką samą liczbę atomów węgla, jak wyjściowy organiczny substrat opisanej przemiany.

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

Moc alifatycznych kwasów karboksylowych zawierających taką samą liczbę atomów węgla w cząsteczce zależy między innymi od budowy łańcucha węglowego wchodzącego w skład reszty kwasowej, w tym położenia dodatkowych grup funkcyjnych względem grupy karboksylowej. Na przykład w 0,01-molowym wodnym roztworze kwasu 3-hydroksypropanowego znajduje się więcej niezdysocjowanych cząsteczek tego związku chemicznego, niż w wodnym roztworze kwasu mlekowego o takim samym stężeniu molowym.

Podkreśl wyrażenia w nawiasach tak, aby powstały zdania prawdziwe.

Rysunek poniżej ilustruje krzywe zależności wartości stopni dysocjacji trzech kwasów karboksylowych (akrylowego, propanowego oraz mlekowego) od pH ich wodnych roztworów w pewnym zakresie stężeń molowych (298 K). Wymieniony wśród nich kwas akrylowy jest najprostszym nienasyconym kwasem karboksylowym, który w odpowiednich warunkach można przekształcić w czynny optycznie kwas mlekowy, zawierający taką samą liczbę atomów węgla, jak wyjściowy organiczny substrat opisanej przemiany.

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

Wśród izomerów najbliższego homologu kwasu akrylowego istnieje tylko jeden zawierający jednocześnie grupę karboksylową oraz rozgałęzienie łańcucha węglowego. Ester metylowy tego związku chemicznego jest monomerem, który poddaje się reakcji polimeryzacji, a jej produktem jest związek wielkocząsteczkowy zwany szkłem organicznym.

Stosując wzór półstrukturalny narysuj fragment łańcucha opisanego związku wielkocząsteczkowego, w którym widoczne będą jego trzy jednostki powtarzalne (mery).

Do naczynia zawierającego 12 moli kwasu 2-metylopropanowego wprowadzono 5 moli metanolu i wobec katalitycznej ilości stężonego kwasu siarkowego(VI), w temperaturze T zainicjowano reakcję chemiczną. Po ustaleniu się stanu równowagi stwierdzono, że stosunek sumarycznej liczby moli nieprzereagowanych substratów do sumarycznej liczby moli powstałych produktów wynosi 9:8.

Wiedząc, że przestrzeń reakcyjna podczas estryfikacji miała objętość równą 1 dm³, ustal na podstawie niezbędnych obliczeń wartość stałej równowagi reakcji hydrolizy powstałego estru w temperaturze T, w środowisku kwasowym.

Próbkę stearyny (mieszanina kwasu stearynowego oraz palmitynowego) o masie 21,5 g, zanieczyszczonej parafiną poddano działaniu 0,5 dm³ roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,15 mol∙dm^–3. Zawarty w roztworze wodorotlenek stanowił ilość stechiometryczną względem opisanej mieszaniny wyższych kwasów tłuszczowych. Parafinę odsączono, przemyto i wysuszono. Ustalono, że jej masa w badanej próbce stearyny wynosiła 0,9 g.

Na podstawie niezbędnych obliczeń ustal, jaki procent masy próbki stearyny stanowił każdy z kwasów tłuszczowych? Wyniki podaj z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku.

Próbkę stearyny (mieszanina kwasu stearynowego oraz palmitynowego) o masie 21,5 g, zanieczyszczonej parafiną poddano działaniu 0,5 dm³ roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,15 mol∙dm^–3. Zawarty w roztworze wodorotlenek stanowił ilość stechiometryczną względem opisanej mieszaniny wyższych kwasów tłuszczowych. Parafinę odsączono, przemyto i wysuszono. Ustalono, że jej masa w badanej próbce stearyny wynosiła 0,9 g.

Z uzyskanego przesączu pobrano próbkę o objętości 5 cm³, którą umieszczono w probówce. Zawartość naczynia zamknięto i energicznie wstrząśnięto jego zawartością.  Do uzyskanego układu wprowadzono kilka kropli alkoholowego roztworu fenoloftaleiny, co poskutkowało pojawieniem się malinowego zabarwienia roztworu. Do tego samego naczynia wprowadzono następnie roztwór kwasu solnego i zaobserwowano trzy zmiany świadczące o przebiegu reakcji chemicznej.

Napisz, co zaobserwowano w wyniku przeprowadzonych czynności z udziałem próbki przesączu o objętości 5 cm³? W tym celu uzupełnij tabelę.

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. Miareczkowanie prowadzi się w obecności wskaźników kwasowo-zasadowych (indykatorów) – związków chemicznych, które zmieniają swoją barwę w zależności od pH środowiska, w jakim się znajdują. Opisana zmiana następuje w tzw. zakresie wskaźnikowym, który jest stałym zakresem wartości pH dla danego kwasowo-zasadowego indykatora. Zmiany pH miareczkowanego roztworu można zilustrować graficznie w postaci tzw. krzywej miareczkowania stanowiącej wykres zależności wartości pH analizowanego roztworu od objętości dodanego roztworu titranta.

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

Miareczkowaniu poddano wodny roztwór propylo-1-aminy o objętości 100 cm³, a jako titrant zastosowano roztwór kwasu solnego o stężeniu 0,4 mol∙dm^–3. Podczas opisanego eksperymentu punkt równoważnikowy (PR) osiągnięto przy wartości pH = 5,7. Przebieg krzywej miareczkowania sporządzonej na podstawie przeprowadzonego eksperymentu ilustruje rysunek:

Aby zminimalizować błąd miareczkowania należy odpowiednio dobrać wskaźnik alkacymetryczny. W tabeli poniżej zebrano dane na temat zakresów pH zmiany barwy wybranych wskaźników kwasowo-zasadowych.

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

Wybierz jeden z wyżej podanych wskaźników alkacymetrycznych, którego zastosowanie pozwoli na uzyskanie możliwie najmniejszego błędu podczas miareczkowania wodnego roztworu propylo-1-aminy w opisanym doświadczeniu. Uzasadnij swój wybór.

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. Miareczkowanie prowadzi się w obecności wskaźników kwasowo-zasadowych (indykatorów) – związków chemicznych, które zmieniają swoją barwę w zależności od pH środowiska, w jakim się znajdują. Opisana zmiana następuje w tzw. zakresie wskaźnikowym, który jest stałym zakresem wartości pH dla danego kwasowo-zasadowego indykatora. Zmiany pH miareczkowanego roztworu można zilustrować graficznie w postaci tzw. krzywej miareczkowania stanowiącej wykres zależności wartości pH analizowanego roztworu od objętości dodanego roztworu titranta.

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

Miareczkowaniu poddano wodny roztwór propylo-1-aminy o objętości 100 cm³, a jako titrant zastosowano roztwór kwasu solnego o stężeniu 0,4 mol∙dm^–3. Podczas opisanego eksperymentu punkt równoważnikowy (PR) osiągnięto przy wartości pH = 5,7. Przebieg krzywej miareczkowania sporządzonej na podstawie przeprowadzonego eksperymentu ilustruje rysunek:

Korzystając ze wzorów półstrukturalnych (grupowych) odpowiednich drobin, zapisz w formie jonowej skróconej równanie procesu chemicznego, którego przebieg warunkuje odczyn uzyskanego w punkcie równoważnikowym opisanego miareczkowania roztworu.

Naczynia, w których przechowywana jest propano-1-amina opisują piktogramy ostrzegawcze:

Oceń, czy na podstawie którejkolwiek z zamieszczonych grafik związek ten można zaliczyć do substancji żrących? Jeśli tak, wskaż jej numer.

Ważnym produktem przemysłu azotowego jest melamina ­– substancja, która w temperaturze 25 ^oC pod ciśnieniem normalnym ma stały stan skupienia, a jej rozkład przebiega w temperaturze około 600 ^oC.

Substratem wejściowym używanym do produkcji melaminy jest mocznik, a proces prowadzi się w temperaturze 400 K, pod ciśnieniem 8 MPa. W warunkach tych produktem pośrednim procesu jest kwas izocyjanowy (HNCO), który praktycznie natychmiast ulega kondensacji do melaminy z wydzieleniem dwutlenku węgla. Opisane przemiany ilustrują następujące równania chemiczne:

6CO(NH₂)₂ ⟶ 6HNCO + 6NH₃         ΔH^o = 984 kJ

6HNCO ⟶ C₃N₃(NH₂)₃ + 3CO₂         ΔH^o = –355 kJ

Na podstawie: E. Grzywa, J. Molenda, Technologia podstawowych syntez organicznych. Tom 2, Warszawa 2008 oraz K. Schmidt-Szałowski, M. Szafran, E. Bobryk, J. Sentek,  Technologia chemiczna. Przemysł nieorganiczny, Warszawa 2013.

Podkreśl wyrażenia w nawiasach tak, aby powstały zdania prawdziwe.

Ważnym produktem przemysłu azotowego jest melamina ­– substancja, która w temperaturze 25 ^oC pod ciśnieniem normalnym ma stały stan skupienia, a jej rozkład przebiega w temperaturze około 600 ^oC.

Substratem wejściowym używanym do produkcji melaminy jest mocznik, a proces prowadzi się w temperaturze 400 K, pod ciśnieniem 8 MPa. W warunkach tych produktem pośrednim procesu jest kwas izocyjanowy (HNCO), który praktycznie natychmiast ulega kondensacji do melaminy z wydzieleniem dwutlenku węgla. Opisane przemiany ilustrują następujące równania chemiczne:

6CO(NH₂)₂ ⟶ 6HNCO + 6NH₃         ΔH^o = 984 kJ

6HNCO ⟶ C₃N₃(NH₂)₃ + 3CO₂         ΔH^o = –355 kJ

Na podstawie: E. Grzywa, J. Molenda, Technologia podstawowych syntez organicznych. Tom 2, Warszawa 2008 oraz K. Schmidt-Szałowski, M. Szafran, E. Bobryk, J. Sentek,  Technologia chemiczna. Przemysł nieorganiczny, Warszawa 2013.

Orbitalom walencyjnym atomów węgla oraz azotu budujących cząsteczkę melaminy przypisz odpowiedni typ hybrydyzacji.

Ważnym produktem przemysłu azotowego jest melamina ­– substancja, która w temperaturze 25 ^oC pod ciśnieniem normalnym ma stały stan skupienia, a jej rozkład przebiega w temperaturze około 600 ^oC.

Substratem wejściowym używanym do produkcji melaminy jest mocznik, a proces prowadzi się w temperaturze 400 K, pod ciśnieniem 8 MPa. W warunkach tych produktem pośrednim procesu jest kwas izocyjanowy (HNCO), który praktycznie natychmiast ulega kondensacji do melaminy z wydzieleniem dwutlenku węgla. Opisane przemiany ilustrują następujące równania chemiczne:

6CO(NH₂)₂ ⟶ 6HNCO + 6NH₃         ΔH^o = 984 kJ

6HNCO ⟶ C₃N₃(NH₂)₃ + 3CO₂         ΔH^o = –355 kJ

Na podstawie: E. Grzywa, J. Molenda, Technologia podstawowych syntez organicznych. Tom 2, Warszawa 2008 oraz K. Schmidt-Szałowski, M. Szafran, E. Bobryk, J. Sentek,  Technologia chemiczna. Przemysł nieorganiczny, Warszawa 2013.

Odmianą tautomeryczną kwasu izocyjanowego jest kwas cyjanowy. Wzór chemiczny tego związku chemicznego można zilustrować schematem:

Określ liczbę wiązań σ oraz wiązań π w cząsteczce kwasu cyjanowego oraz oceń, jakiego typu kryształy tworzy w fazie stałej ten związek chemiczny? Podkreśl właściwe słowo w nawiasie.

Ważnym produktem przemysłu azotowego jest melamina ­– substancja, która w temperaturze 25 ^oC pod ciśnieniem normalnym ma stały stan skupienia, a jej rozkład przebiega w temperaturze około 600 ^oC.

Substratem wejściowym używanym do produkcji melaminy jest mocznik, a proces prowadzi się w temperaturze 400 K, pod ciśnieniem 8 MPa. W warunkach tych produktem pośrednim procesu jest kwas izocyjanowy (HNCO), który praktycznie natychmiast ulega kondensacji do melaminy z wydzieleniem dwutlenku węgla. Opisane przemiany ilustrują następujące równania chemiczne:

6CO(NH₂)₂ ⟶ 6HNCO + 6NH₃         ΔH^o = 984 kJ

6HNCO ⟶ C₃N₃(NH₂)₃ + 3CO₂         ΔH^o = –355 kJ

Na podstawie: E. Grzywa, J. Molenda, Technologia podstawowych syntez organicznych. Tom 2, Warszawa 2008 oraz K. Schmidt-Szałowski, M. Szafran, E. Bobryk, J. Sentek,  Technologia chemiczna. Przemysł nieorganiczny, Warszawa 2013.

Odmianą tautomeryczną kwasu izocyjanowego jest kwas cyjanowy. Wzór chemiczny tego związku chemicznego można zilustrować schematem:

W cząsteczce kwasu izocyjanowego atom wodoru połączony jest z atomem azotu.

Narysuj wzór elektronowy kreskowy cząsteczki kwasu izocyjanowego.

Rysunek poniżej ilustruje wzory Hawortha dwóch heksoz – β-D-galaktozy oraz β-D-glukozy.

Na podstawie: J. McMurry, Chemia organiczna, Warszawa 2012.

Oceń poprawność poniższych zdań dotyczących β-D-galaktozy oraz β-D-glukozy. Wpisz literę „P” (prawda) lub literę „F” (fałsz).