DWMED

Produktem końcowym cyklu reakcji chemicznych jest pewien związek organiczny Z. Wiadomo, że w celu otrzymania związku X zastosowano nadmiar roztworu NaOH.

Narysuj wzory grupowe oraz napisz nazwy związków chemicznych oznaczonych literami X, Y, Z.

Produktem końcowym cyklu reakcji chemicznych jest pewien związek organiczny Z. Wiadomo, że w celu otrzymania związku X zastosowano nadmiar roztworu NaOH.

Określ, który ze związków chemicznych (X, czy Y) ma wyższą temperaturę topnienia? Uzasadnij swoje stanowisko.

W zależności od wartości pH, w wodnym roztworze dominuje jedna z kilku możliwych struktur fenoloftaleiny (Fen). W przypadku roztworów o pH w zakresie 8,2÷12, które zawierają ten wskaźnik obserwuje się ich malinowe zabarwienie. W silnie alkalicznym środowisku (pH > 12) fenoloftaleina stopniowo przekształca się w postać trójujemnego anionu (FenOH^3–), co po pewnym czasie prowadzi do całkowitego odbarwienia się roztworu. Opisaną reakcję można przedstawić wówczas schematycznym równaniem:

Fen^2– + OH^– ⇄ FenOH^3–

Z uwagi na bardzo wysokie w stosunku do jonu Fen^2– stężenie jonów wodorotlenkowych przyjmuje się, że zmiana ich liczby praktycznie nie wpływa na szybkość całego procesu, a równanie kinetyczne opisanej reakcji przyjmuje wówczas postać:

Na podstawie: L. Nicholson, Kinetics of the fading of phenolphthalein in alkaline solution, Journal Of Chemical Education 1989.

W pewnej temperaturze T stała szybkości opisanej przemiany wynosi 0,01·s^–1. Na poniższym wykresie przedstawiono zmianę stężenia jonu Fen^2– w czasie trwania reakcji jego konwersji do postaci FenOH^3–.

Szybkość reakcji chemicznej definiuje się jako zmianę stężenia substratu w określonym przedziale czasowym.

Oblicz szybkość opisanej reakcji chemicznej w ciągu pierwszych dwóch minut przebiegu oraz podaj jej jednostkę uwzględniając, że czas odmierzano w minutach.

W zależności od wartości pH, w wodnym roztworze dominuje jedna z kilku możliwych struktur fenoloftaleiny (Fen). W przypadku roztworów o pH w zakresie 8,2÷12, które zawierają ten wskaźnik obserwuje się ich malinowe zabarwienie. W silnie alkalicznym środowisku (pH > 12) fenoloftaleina stopniowo przekształca się w postać trójujemnego anionu (FenOH^3–), co po pewnym czasie prowadzi do całkowitego odbarwienia się roztworu. Opisaną reakcję można przedstawić wówczas schematycznym równaniem:

Fen^2– + OH^– ⇄ FenOH^3–

Z uwagi na bardzo wysokie w stosunku do jonu Fen^2– stężenie jonów wodorotlenkowych przyjmuje się, że zmiana ich liczby praktycznie nie wpływa na szybkość całego procesu, a równanie kinetyczne opisanej reakcji przyjmuje wówczas postać:

Na podstawie: L. Nicholson, Kinetics of the fading of phenolphthalein in alkaline solution, Journal Of Chemical Education 1989.

W pewnej temperaturze T stała szybkości opisanej przemiany wynosi 0,01·s^–1. Na poniższym wykresie przedstawiono zmianę stężenia jonu Fen^2– w czasie trwania reakcji jego konwersji do postaci FenOH^3–.

Określ rzędowość opisanej reakcji chemicznej oraz podaj, w którym momencie będzie ona przebiegać z największą szybkością?

W zależności od wartości pH, w wodnym roztworze dominuje jedna z kilku możliwych struktur fenoloftaleiny (Fen). W przypadku roztworów o pH w zakresie 8,2÷12, które zawierają ten wskaźnik obserwuje się ich malinowe zabarwienie. W silnie alkalicznym środowisku (pH > 12) fenoloftaleina stopniowo przekształca się w postać trójujemnego anionu (FenOH^3–), co po pewnym czasie prowadzi do całkowitego odbarwienia się roztworu. Opisaną reakcję można przedstawić wówczas schematycznym równaniem:

Fen^2– + OH^– ⇄ FenOH^3–

Z uwagi na bardzo wysokie w stosunku do jonu Fen^2– stężenie jonów wodorotlenkowych przyjmuje się, że zmiana ich liczby praktycznie nie wpływa na szybkość całego procesu, a równanie kinetyczne opisanej reakcji przyjmuje wówczas postać:

Na podstawie: L. Nicholson, Kinetics of the fading of phenolphthalein in alkaline solution, Journal Of Chemical Education 1989.

W pewnej temperaturze T stała szybkości opisanej przemiany wynosi 0,01·s^–1. Na poniższym wykresie przedstawiono zmianę stężenia jonu Fen^2– w czasie trwania reakcji jego konwersji do postaci FenOH^3–.

W której sekundzie biegu tej reakcji jej szybkość będzie równa 5·10^-6 mol·dm^-3·s^-1?

Zmontowano trzy takie same zestawy z kolbą ssawkową i zlewką, analogiczne jak przedstawiony na poniższym rysunku:

Zawartość pierwszej z kolb ssawkowych schłodzono na łaźni z lodem, a trzeciej ogrzano. Roztwór znajdujący się w drugiej kolbie pozostawiono bez zmian. Po wykonaniu opisanych czynności do każdego z tych naczyń wrzucono aluminiowe blaszki o tej samej masie. Wylot znajdujący się w górnej części każdej z kolb szczelnie zamknięto korkiem, natomiast pozostawiono wyprowadzenie przez boczny tubus. Poniższe krzywe opisują zmiany energii reagentów układu w czasie procesu, jaki przebiegał w poszczególnych kolbach – po jednej krzywej na każdą z kolb.

Krzywym A, B i C przypisz numery odpowiednich kolb ssawkowych, w których przeprowadzono reakcje podczas opisanego eksperymentu. W wykropkowane pola wpisz odpowiednie liczebniki porządkowe: pierwszej, drugiej oraz trzeciej.

Zmontowano trzy takie same zestawy z kolbą ssawkową i zlewką, analogiczne jak przedstawiony na poniższym rysunku:

Zawartość pierwszej z kolb ssawkowych schłodzono na łaźni z lodem, a trzeciej ogrzano. Roztwór znajdujący się w drugiej kolbie pozostawiono bez zmian. Po wykonaniu opisanych czynności do każdego z tych naczyń wrzucono aluminiowe blaszki o tej samej masie. Wylot znajdujący się w górnej części każdej z kolb szczelnie zamknięto korkiem, natomiast pozostawiono wyprowadzenie przez boczny tubus. Poniższe krzywe opisują zmiany energii reagentów układu w czasie procesu, jaki przebiegał w poszczególnych kolbach – po jednej krzywej na każdą z kolb.

Podczas prowadzenia opisanego eksperymentu zauważono, że do pewnego momentu w każdym z zestawów reakcyjnych gaz wydzielał się z coraz to większą intensywnością.

Wyjaśnij przyczynę tego zjawiska.

Zmontowano trzy takie same zestawy z kolbą ssawkową i zlewką, analogiczne jak przedstawiony na poniższym rysunku:

Zawartość pierwszej z kolb ssawkowych schłodzono na łaźni z lodem, a trzeciej ogrzano. Roztwór znajdujący się w drugiej kolbie pozostawiono bez zmian. Po wykonaniu opisanych czynności do każdego z tych naczyń wrzucono aluminiowe blaszki o tej samej masie. Wylot znajdujący się w górnej części każdej z kolb szczelnie zamknięto korkiem, natomiast pozostawiono wyprowadzenie przez boczny tubus. Poniższe krzywe opisują zmiany energii reagentów układu w czasie procesu, jaki przebiegał w poszczególnych kolbach – po jednej krzywej na każdą z kolb.

Oceń poprawność poniższych zdań wpisując literę „P” (prawda) lub literę „F” (fałsz).

Czas, w którym ilość substancji zmniejsza się o połowę nazywamy czasem połowicznej przemiany (przereagowania). W zależności od rzędowości reakcji, wyrażenie opisujące tę wielkość przyjmuje postać:

t_1/2 = 0,693/k dla reakcji I-rzędu

t_1/2 = 1/(k·C_o) dla reakcji II-rzędu

t_1/2 = 3/(2·k· C_o²) dla reakcji III-rzędu

W podanych równaniach wielkość k jest stałą szybkości reakcji chemicznej, natomiast C_o to początkowe stężenie substratu.

W stałej temperaturze T badano szybkość pewnej reakcji chemicznej biegnącej zgodnie z kinetyką I-rzędu. Wyniki eksperymentu zebrano w tabeli.

Opisana przemiana przebiegła według schematu:

2A_(g) ⟶ 3B_(g) + C_(g)

Na podstawie dostępnych danych uzasadnij, że szybkość tej reakcji chemicznej maleje w czasie.

Czas, w którym ilość substancji zmniejsza się o połowę nazywamy czasem połowicznej przemiany (przereagowania). W zależności od rzędowości reakcji, wyrażenie opisujące tę wielkość przyjmuje postać:

t_1/2 = 0,693/k dla reakcji I-rzędu

t_1/2 = 1/(k·C_o) dla reakcji II-rzędu

t_1/2 = 3/(2·k· C_o²) dla reakcji III-rzędu

W podanych równaniach wielkość k jest stałą szybkości reakcji chemicznej, natomiast C_o to początkowe stężenie substratu.

W stałej temperaturze T badano szybkość pewnej reakcji chemicznej biegnącej zgodnie z kinetyką I-rzędu. Wyniki eksperymentu zebrano w tabeli.

Opisana przemiana przebiegła według schematu:

2A_(g) ⟶ 3B_(g) + C_(g)

Naszkicuj wykres obrazujący zmiany stężenia substratu w czasie, a następnie podaj czas połowicznej jego przemiany (t_1/2) w warunkach prowadzonego eksperymentu.

Czas, w którym ilość substancji zmniejsza się o połowę nazywamy czasem połowicznej przemiany (przereagowania). W zależności od rzędowości reakcji, wyrażenie opisujące tę wielkość przyjmuje postać:

t_1/2 = 0,693/k dla reakcji I-rzędu

t_1/2 = 1/(k·C_o) dla reakcji II-rzędu

t_1/2 = 3/(2·k· C_o²) dla reakcji III-rzędu

W podanych równaniach wielkość k jest stałą szybkości reakcji chemicznej, natomiast C_o to początkowe stężenie substratu.

W stałej temperaturze T badano szybkość pewnej reakcji chemicznej biegnącej zgodnie z kinetyką I-rzędu. Wyniki eksperymentu zebrano w tabeli.

Opisana przemiana przebiegła według schematu:

2A_(g) ⟶ 3B_(g) + C_(g)

Oblicz wartość stałej szybkości opisanej reakcji chemicznej oraz jej szybkość w momencie połowy czasu trwania pomiarów. W obu przypadkach podaj odpowiednie jednostki.

Czas, w którym ilość substancji zmniejsza się o połowę nazywamy czasem połowicznej przemiany (przereagowania). W zależności od rzędowości reakcji, wyrażenie opisujące tę wielkość przyjmuje postać:

t_1/2 = 0,693/k dla reakcji I-rzędu

t_1/2 = 1/(k·C_o) dla reakcji II-rzędu

t_1/2 = 3/(2·k· C_o²) dla reakcji III-rzędu

W podanych równaniach wielkość k jest stałą szybkości reakcji chemicznej, natomiast C_o to początkowe stężenie substratu.

W stałej temperaturze T badano szybkość pewnej reakcji chemicznej biegnącej zgodnie z kinetyką I-rzędu. Wyniki eksperymentu zebrano w tabeli.

Opisana przemiana przebiegła według schematu:

2A_(g) ⟶ 3B_(g) + C_(g)

Określ, jak zmieniła się szybkość tej reakcji w momencie wykonania ostatniego pomiaru, w stosunku do szybkości początkowej? Odpowiedź uzasadnij obliczeniami.

Czas, w którym ilość substancji zmniejsza się o połowę nazywamy czasem połowicznej przemiany (przereagowania). W zależności od rzędowości reakcji, wyrażenie opisujące tę wielkość przyjmuje postać:

t_1/2 = 0,693/k dla reakcji I-rzędu

t_1/2 = 1/(k·C_o) dla reakcji II-rzędu

t_1/2 = 3/(2·k· C_o²) dla reakcji III-rzędu

W podanych równaniach wielkość k jest stałą szybkości reakcji chemicznej, natomiast C_o to początkowe stężenie substratu.

W stałej temperaturze T badano szybkość pewnej reakcji chemicznej biegnącej zgodnie z kinetyką I-rzędu. Wyniki eksperymentu zebrano w tabeli.

Opisana przemiana przebiegła według schematu:

2A_(g) ⟶ 3B_(g) + C_(g)

Podkreśl wyrażenia w nawiasach tak, aby powstały zdania prawdziwe.

Czas, w którym ilość substancji zmniejsza się o połowę nazywamy czasem połowicznej przemiany (przereagowania). W zależności od rzędowości reakcji, wyrażenie opisujące tę wielkość przyjmuje postać:

t_1/2 = 0,693/k dla reakcji I-rzędu

t_1/2 = 1/(k·C_o) dla reakcji II-rzędu

t_1/2 = 3/(2·k· C_o²) dla reakcji III-rzędu

W podanych równaniach wielkość k jest stałą szybkości reakcji chemicznej, natomiast C_o to początkowe stężenie substratu.

W stałej temperaturze T badano szybkość pewnej reakcji chemicznej biegnącej zgodnie z kinetyką I-rzędu. Wyniki eksperymentu zebrano w tabeli.

Opisana przemiana przebiegła według schematu:

2A_(g) ⟶ 3B_(g) + C_(g)

W temperaturze T + 10 K wartość stałej szybkości opisanej reakcji chemicznej wynosi 11,08·10^–3 s^–1

Określ procentowy skład objętościowy mieszaniny reagentów w temperaturze T + 10 K, gdy szybkość tej reakcji  była równa 0,0041 mol·dm^–3·s^–1. Wyniki obliczeń podaj z dokładnością do jednego miejsca po przecinku.

Kwasy karboksylowe mogą powstawać w wyniku rozszczepiania cząsteczek niektórych alkenów za pomocą zakwaszonego roztworu manganianu(VII) potasu. Na przykład, jeśli reakcji poddany zostanie alken o wzorze R₁–CH=CH–R₂, powstanie mieszanina kwasów karboksylowych. Do gorącego, zakwaszonego roztworu manganianu(VII) potasu wprowadzono pewien alken będący izomerem trans. W wyniku przebiegającej reakcji chemicznej roztwór odbarwił się, a w trakcie jej prowadzenia wyczuwalny był charakterystyczny zapach octu. Drugim produktem organicznym był najprostszy kwas karboksylowy, zawierający III-rzędowy atom węgla w cząsteczce.

Napisz, stosując bilans jonowo-elektronowy oraz grupowe wzory związków organicznych równanie połówkowe opisanego procesu rozszczepienia cząsteczki alkenu. Rysując wzór substratu uwzględnij izomerię geometryczną.