DWMED

Strukturę cząsteczki kwasu rodizonowego ilustruje rysunek:

W temperaturze 25 ^oC związek ten jest dobrze rozpuszczalny w wodzie, a z uwagi na obecność enolowych grup hydroksylowych ulega w niej dwuetapowej dysocjacji elektrolitycznej, przy czym K_a1 = 5,6∙10^–5 oraz K_a2 = 1,9∙10^–5. Trudno rozpuszczalny w wodzie rodizonian baru jest solą obojętną o barwie czerwonej. Otrzymuje się go w reakcji roztworu soli baru z roztworem rodizonianu disodu. Powstały osad jest odczynnikiem stosowanym do identyfikacji jonów siarczanowych(VI). Po wprowadzeniu rodizonianu baru do roztworu zawierającego opisane jony i energicznym wstrząśnięciu zawartością naczynia następuje zmiana barwy ciała stałego, czego przyczyną jest zmiana składu osadu. W ten sposób rodizonian baru praktycznie w całości może zostać zastąpiony siarczanem(VI) baru. Opisana przemiana jest możliwa do zrealizowania, ponieważ osady trudno rozpuszczalnych w wodzie związków chemicznych można przekształcać w osady trudniej od nich rozpuszczalnych substancji.

Na podstawie: E. Patton, R. West, New aromatic anions. VIII. Acidity constants of rhodizonic acid, The Journal of Physical Chemistry, Madison 1970 oraz J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, Warszawa 2012.

W celu potwierdzenia obecności roztworu siarczanu(VI) sodu w probówce, do naczynia tego wprowadzono próbkę rodizonianu baru i energicznie wstrząśnięto. Zaobserwowano wówczas objaw świadczący o przebiegu reakcji chemicznej.

Ustal, czy nasycony w temperaturze 298 K wodny roztwór rodizonianu baru ma stężenie 5∙10^–6 mol∙dm^–3. Uzasadnij odpowiedź.

W celu odróżnienia kwasu octowego od acetaldehydu, próbkę każdej z badanych substancji chemicznych wprowadzono do probówek zawierających odczynnik Tollensa i po dokładnym wymieszaniu zawartość każdej z nich ogrzano. Wynik eksperymentu ilustrują zamieszczone fotografie:

Przypisz odpowiedniej probówce wzór grupowy wprowadzonego do niej związku chemicznego. Uzupełnij tabelę.

W celu odróżnienia kwasu octowego od acetaldehydu, próbkę każdej z badanych substancji chemicznych wprowadzono do probówek zawierających odczynnik Tollensa i po dokładnym wymieszaniu zawartość każdej z nich ogrzano. Wynik eksperymentu ilustrują zamieszczone fotografie:

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne, którego celem było roztworzenie widocznego na ściankach probówki 1. osadu. W tym celu z naczynia tego najpierw usunięto pozostałą po reakcji wodną zawiesinę i dokładnie wypłukano wodą destylowaną wnętrze probówki. Następnie wybrano dwa spośród wodnych roztworów następujących substancji chemicznych i dokładnie ze sobą wymieszano:

K₂CrO₄, CuSO₄, H₃PO₄, FeCl₂.

Uzyskany w ten sposób odczynnik wprowadzono do probówki 1. zawierającej wyłącznie osad na ściankach. Fotografie oznaczone literami A, B, C oraz D w sposób losowy ilustrują klarowną zawartość probówek, którą stanowiły próbki dwóch wybranych odczynników przed zmieszaniem, mieszaninę uzyskaną po ich połączeniu (w odpowiednich ilościach) oraz zawartość probówki powstałą po usunięciu osadu ze ścianek probówki – jako efekt końcowy doświadczenia.

Zawartościom probówek A, C oraz D przypisz wzory sumaryczne jonów, których obecność przyczynia się do pojawienia widocznego zabarwienia roztworu. Uzupełnij tabelę.

W celu odróżnienia kwasu octowego od acetaldehydu, próbkę każdej z badanych substancji chemicznych wprowadzono do probówek zawierających odczynnik Tollensa i po dokładnym wymieszaniu zawartość każdej z nich ogrzano. Wynik eksperymentu ilustrują zamieszczone fotografie:

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne, którego celem było roztworzenie widocznego na ściankach probówki 1. osadu. W tym celu z naczynia tego najpierw usunięto pozostałą po reakcji wodną zawiesinę i dokładnie wypłukano wodą destylowaną wnętrze probówki. Następnie wybrano dwa spośród wodnych roztworów następujących substancji chemicznych i dokładnie ze sobą wymieszano:

K₂CrO₄, CuSO₄, H₃PO₄, FeCl₂.

Uzyskany w ten sposób odczynnik wprowadzono do probówki 1. zawierającej wyłącznie osad na ściankach. Fotografie oznaczone literami A, B, C oraz D w sposób losowy ilustrują klarowną zawartość probówek, którą stanowiły próbki dwóch wybranych odczynników przed zmieszaniem, mieszaninę uzyskaną po ich połączeniu (w odpowiednich ilościach) oraz zawartość probówki powstałą po usunięciu osadu ze ścianek probówki – jako efekt końcowy doświadczenia.

Wyjaśnij, dlaczego uzyskany w trakcie doświadczenia odczynnik przereagował z osadem ze ścianek probówki 1. Odnieś się do wartości potencjałów redukcji odpowiednich półogniw.

Polilaktyd (PLA) to zwyczajowa nazwa poli(kwasu mlekowego). Ten wielkocząsteczkowy związek chemiczny uzyskuje się w wieloetapowym procesie technologicznym, którego wyjściowym substratem jest skrobia ziemniaczana. Podczas pierwszych dwóch etapów produkcyjnych przebiegają procesy biotechnologiczne – z udziałem enzymów produkowanych przez odpowiednie szczepy bakterii. W efekcie tych przemian powstaje kwas mlekowy:

W trzecim etapie procesu, w wyniku dimeryzacji kwasu mlekowego powstaje laktyd (związek cykliczny zawierający w strukturze swojej cząsteczki dwie grupy estrowe), który następnie polimeryzowany jest do poli(kwasu mlekowego) – etap 4. Dwie ostatnie wymienione przemiany chemiczne przebiegają bez udziału enzymów produkowanych przez organizmy żywe. Strukturę cząsteczki laktydu oraz produktu jego polimeryzacji ilustrują rysunki:

Z uwagi na praktycznie znikomą toksyczność oraz stosunkowo krótki czas (6–24 miesięcy) biodegradacji polilaktydu w środowisku naturalnym, materiał ten może wkrótce wyprzeć niektóre tradycyjne polimery, których produkcja opiera się na przetwórstwie substancji ropopochodnych.

Na podstawie: J. Muller, Ch. González-Martínez, A. Chiralt, Combination of poly(lactic) acid and starch for biodegradable food packaging, Valencia 2017.

Podkreśl wyrażenia w nawiasach tak, aby powstały zdania prawdziwe.

Polilaktyd (PLA) to zwyczajowa nazwa poli(kwasu mlekowego). Ten wielkocząsteczkowy związek chemiczny uzyskuje się w wieloetapowym procesie technologicznym, którego wyjściowym substratem jest skrobia ziemniaczana. Podczas pierwszych dwóch etapów produkcyjnych przebiegają procesy biotechnologiczne – z udziałem enzymów produkowanych przez odpowiednie szczepy bakterii. W efekcie tych przemian powstaje kwas mlekowy:

W trzecim etapie procesu, w wyniku dimeryzacji kwasu mlekowego powstaje laktyd (związek cykliczny zawierający w strukturze swojej cząsteczki dwie grupy estrowe), który następnie polimeryzowany jest do poli(kwasu mlekowego) – etap 4. Dwie ostatnie wymienione przemiany chemiczne przebiegają bez udziału enzymów produkowanych przez organizmy żywe. Strukturę cząsteczki laktydu oraz produktu jego polimeryzacji ilustrują rysunki:

Z uwagi na praktycznie znikomą toksyczność oraz stosunkowo krótki czas (6–24 miesięcy) biodegradacji polilaktydu w środowisku naturalnym, materiał ten może wkrótce wyprzeć niektóre tradycyjne polimery, których produkcja opiera się na przetwórstwie substancji ropopochodnych.

Na podstawie: J. Muller, Ch. González-Martínez, A. Chiralt, Combination of poly(lactic) acid and starch for biodegradable food packaging, Valencia 2017.

Stosując wzory grupowe związków organicznych napisz równanie reakcji dimeryzacji kwasu mlekowego prowadzącej do powstania laktydu.

Polilaktyd (PLA) to zwyczajowa nazwa poli(kwasu mlekowego). Ten wielkocząsteczkowy związek chemiczny uzyskuje się w wieloetapowym procesie technologicznym, którego wyjściowym substratem jest skrobia ziemniaczana. Podczas pierwszych dwóch etapów produkcyjnych przebiegają procesy biotechnologiczne – z udziałem enzymów produkowanych przez odpowiednie szczepy bakterii. W efekcie tych przemian powstaje kwas mlekowy:

W trzecim etapie procesu, w wyniku dimeryzacji kwasu mlekowego powstaje laktyd (związek cykliczny zawierający w strukturze swojej cząsteczki dwie grupy estrowe), który następnie polimeryzowany jest do poli(kwasu mlekowego) – etap 4. Dwie ostatnie wymienione przemiany chemiczne przebiegają bez udziału enzymów produkowanych przez organizmy żywe. Strukturę cząsteczki laktydu oraz produktu jego polimeryzacji ilustrują rysunki:

Z uwagi na praktycznie znikomą toksyczność oraz stosunkowo krótki czas (6–24 miesięcy) biodegradacji polilaktydu w środowisku naturalnym, materiał ten może wkrótce wyprzeć niektóre tradycyjne polimery, których produkcja opiera się na przetwórstwie substancji ropopochodnych.

Na podstawie: J. Muller, Ch. González-Martínez, A. Chiralt, Combination of poly(lactic) acid and starch for biodegradable food packaging, Valencia 2017.

W pewnym roztworze laktydu zawierającym mieszaninę jego stereoizomerów oraz nieczynny optycznie rozpuszczalnik (CHCl₃) znajdują się 3 mole substancji rozpuszczonej. Wiadomo, że 20% stereoizomerów stanowią cząsteczki, które nie wykazują zdolności do zmiany wartości kąta skręcania płaszczyzny światła spolaryzowanego. Pozostałe cząsteczki wchodzą w skład racematu.

Określ liczbę centrów stereogenicznych znajdujących się w jednej cząsteczce każdego ze stereoizomerów laktydu, a następnie napisz liczbę moli cząsteczek każdego ze stereoizomerów znajdujących się w opisanej mieszaninie. Uzupełnij tabelę.

Polilaktyd (PLA) to zwyczajowa nazwa poli(kwasu mlekowego). Ten wielkocząsteczkowy związek chemiczny uzyskuje się w wieloetapowym procesie technologicznym, którego wyjściowym substratem jest skrobia ziemniaczana. Podczas pierwszych dwóch etapów produkcyjnych przebiegają procesy biotechnologiczne – z udziałem enzymów produkowanych przez odpowiednie szczepy bakterii. W efekcie tych przemian powstaje kwas mlekowy:

W trzecim etapie procesu, w wyniku dimeryzacji kwasu mlekowego powstaje laktyd (związek cykliczny zawierający w strukturze swojej cząsteczki dwie grupy estrowe), który następnie polimeryzowany jest do poli(kwasu mlekowego) – etap 4. Dwie ostatnie wymienione przemiany chemiczne przebiegają bez udziału enzymów produkowanych przez organizmy żywe. Strukturę cząsteczki laktydu oraz produktu jego polimeryzacji ilustrują rysunki:

Z uwagi na praktycznie znikomą toksyczność oraz stosunkowo krótki czas (6–24 miesięcy) biodegradacji polilaktydu w środowisku naturalnym, materiał ten może wkrótce wyprzeć niektóre tradycyjne polimery, których produkcja opiera się na przetwórstwie substancji ropopochodnych.

Na podstawie: J. Muller, Ch. González-Martínez, A. Chiralt, Combination of poly(lactic) acid and starch for biodegradable food packaging, Valencia 2017.

Podczas polimeryzacji prowadzącej ostatecznie do utworzenia długich łańcuchów polimerowych PLA, część cząsteczek laktydu przekształca się w łańcuchowy dimer kwasu mlekowego.

Oceń, czy cząsteczka laktydu oraz cząsteczka opisanego łańcuchowego dimeru stanowią parę izomerów konstytucyjnych. Uzasadnij odpowiedź.

Zamieszczony rysunek ilustruje strukturę cząsteczki 2-amino-N-metyloacetamidu:

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne, którego celem było wykazanie, że jeden z atomów azotu budujących cząsteczkę tej substancji połączony jest z dwoma atomami węgla. W tym celu wybrano odczynnik stanowiący stężony wodny roztwór jednej z substancji chemicznych:

chlorek wapnia, wodorowęglan sodu, wodorotlenek potasu, siarczan(VI) baru.

Po wprowadzeniu wybranego odczynnika do probówki z 2-amino-N-metyloacetamidem zawartością naczynia energicznie wstrząśnięto, a następnie ogrzano.

Napisz wzór sumaryczny substancji, której roztwór wybrano oraz wzór grupowy organicznego niejonowego produktu reakcji jaka przebiegła. Zapisz objaw świadczący o powstaniu tej substancji. Uzupełnij tabelę.

Lewodopa jest prolekiem dla neuroprzekaźnika stanowiącego biogenną aminę o nazwie dopamina, powstającą w wyniku enzymatycznej dekarboksylacji lewodopy w środowisku o pH = 7,35 płynu mózgowo-rdzeniowego. Aminokwas ten jest bezpośrednią pochodną L-tyrozyny, różniąc się od niej jedynie obecnością dodatkowej grupy hydroksylowej w położeniu orto– względem obecnej w tyrozynie takiej samej grupy funkcyjnej. Obecność tego dodatkowego ugrupowania atomów jest przyczyną mniejszej o około 0,5 wartości punktu izoelektrycznego (25 ^oC) lewodopy w porównaniu z L-tyrozyną.

Na podstawie: P. Graham, Chemia medyczna, Warszawa 2019.

W celu elektroforetycznego rozdziału mieszaniny aminokwasów – lewodopy oraz histydyny przygotowano buforowany roztwór mieszaniny opisanych substancji o takiej wartości pH jaka odpowiada środowisku płynu mózgowo-rdzeniowego.

Narysuj projekcję Fischera odpowiedniej postaci właściwego aminokwasu, która będzie przemieszczać się w kierunku elektrody stanowiącej biegun dodatni w opisanych warunkach prowadzenia elektroforezy, w temperaturze 25 ^oC.

Lewodopa jest prolekiem dla neuroprzekaźnika stanowiącego biogenną aminę o nazwie dopamina, powstającą w wyniku enzymatycznej dekarboksylacji lewodopy w środowisku o pH = 7,35 płynu mózgowo-rdzeniowego. Aminokwas ten jest bezpośrednią pochodną L-tyrozyny, różniąc się od niej jedynie obecnością dodatkowej grupy hydroksylowej w położeniu orto– względem obecnej w tyrozynie takiej samej grupy funkcyjnej. Obecność tego dodatkowego ugrupowania atomów jest przyczyną mniejszej o około 0,5 wartości punktu izoelektrycznego (25 ^oC) lewodopy w porównaniu z L-tyrozyną.

Na podstawie: P. Graham, Chemia medyczna, Warszawa 2019.

W protonowej teorii kwasów i zasad, w wodnym roztworze o odczynie silnie kwasowym cząsteczki dopaminy zachowują się jak zasada.

Stosując teorię Brønsteda-Lowry’ego napisz równanie reakcji przebiegającej po wprowadzeniu dopaminy do rozcieńczonego roztworu kwasu solnego. Zastosuj grupowe wzory odpowiednich drobin.

Wybierz arkusz

W filmie przedstawiono możliwe do zaobserwowania zmiany (wraz z komentarzami) podczas próby Tollensa z wykorzystaniem glukozy. Podczas doświadczenia przedstawiono otrzymywanie odczynnika Tollensa oraz jego wykorzystanie, w celu utlenienia glukozy.

Film dostępny jest nieodpłatnie pod poniższym linkiem:

Zastanów się, dlaczego produktem reakcji utleniania glukozy nie jest kwas karboksylowy, lecz jego sól?

W filmie przedstawiono możliwą do zaobserwowania zmianę (wraz z komentarzami) po umieszczeniu zwilżonego wodą papierka wskaźnikowego u wylotu probówki zawierającej wodę amoniakalną. Następnie określony zostaje możliwy zakres pH na podstawie barwy papierka wskaźnikowego oraz skali odniesienia.

© dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone

W filmie przedstawiono możliwe do zaobserwowania zmiany (wraz z komentarzami) podczas badania charakteru chemicznego wodorotlenku wapnia.

© dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone