DWMED

Szybkość reakcji chlorometanu z wodnym roztworem wodorotlenku potasu zależy jednocześnie od stężeń obu substratów, przy czym jest to reakcja I-rzędu względem każdego z nich z osobna. W pewnej temperaturze T stała szybkości opisanej reakcji wynosi 0,049 dm³·mol^-1·s^-1, a zmianę jej szybkości w czasie, w opisanych warunkach ilustruje wykres poniżej:

Uzupełnij poniższą tabelę dotyczącą reakcji chlorometanu z wodnym roztworem wodorotlenku potasu podając całkowitą rzędowość reakcji, jej typ (addycja, substytucja, eliminacja) oraz mechanizm według którego przebiega (elektrofilowy, rodnikowy, nukleofilowy).

Szybkość reakcji chlorometanu z wodnym roztworem wodorotlenku potasu zależy jednocześnie od stężeń obu substratów, przy czym jest to reakcja I-rzędu względem każdego z nich z osobna. W pewnej temperaturze T stała szybkości opisanej reakcji wynosi 0,049 dm³·mol^-1·s^-1, a zmianę jej szybkości w czasie, w opisanych warunkach ilustruje wykres poniżej:

Napisz w formie jonowej skróconej równanie opisanej reakcji chemicznej oraz jej równanie kinetyczne. W równaniu kinetycznym uwzględnij wartość stałej szybkości reakcji w temperaturze T prowadzonego eksperymentu oraz wyłącznie te drobiny, od których zależy szybkość opisanej przemiany.

Szybkość reakcji chlorometanu z wodnym roztworem wodorotlenku potasu zależy jednocześnie od stężeń obu substratów, przy czym jest to reakcja I-rzędu względem każdego z nich z osobna. W pewnej temperaturze T stała szybkości opisanej reakcji wynosi 0,049 dm³·mol^-1·s^-1, a zmianę jej szybkości w czasie, w opisanych warunkach ilustruje wykres poniżej:

Stężenia początkowe chlorometanu i wodorotlenku potasu wynosiły odpowiednio 0,02 mol·dm^-3 oraz 0,1 mol·dm^-3. Oblicz stężenia molowe substratów tej reakcji w pięćdziesiątej piątej minucie jej biegu. Wyniki podaj z dokładnością do trzeciego miejsca po przecinku.

Do wziewnych leków ogólnie znieczulających należy czynna optycznie pochodna etanu o nazwie halotan. W cząsteczce opisanego związku chemicznego stosunek liczb atomów kolejnych fluorowców wynosi 3:1:1, przy czym wszystkie atomy fluoru połączone są z tym samym atomem węgla.

Uzupełnij poniższy szablon zawierający asymetryczny atom węgla, aby przedstawiał jeden ze stereoizomerów halotanu.

Izomer trans związku chemicznego A o jednonienasyconym, nierozgałęzionym łańcuchu węglowym, w temperaturze 20 ^oC, pod ciśnieniem normalnym jest cieczą o gęstości wynoszącej 0,848 g/cm³. Przeprowadzono cykl przemian z wykorzystaniem próbki związku A o objętości równej 5 cm³. Uzyskany w wyniku próby Trommera organiczny związek chemiczny B ma budowę jonową, a powstały ceglastoczerwony osad ważył 8,72 g.

Produktem końcowym opisanego cyklu przemian jest kwas monokarboksylowy C, którego stała równowagi dysocjacji w temperaturze równej 25 ^oC wynosi 2,04·10^-5. Stereochemia jego cząsteczki jest identyczna jak związku A.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji chemicznej, której produktem był związek chemiczny B. W tym celu wykorzystaj ogólny wzór szeregu homologicznego, do którego należy poddany reakcji związek A. Współczynniki stechiometryczne w zapisanym równaniu uzgodnij metodą bilansu jonowo-elektronowego. Uwzględnij odpowiednie środowisko prowadzonego procesu.

Izomer trans związku chemicznego A o jednonienasyconym, nierozgałęzionym łańcuchu węglowym, w temperaturze 20 ^oC, pod ciśnieniem normalnym jest cieczą o gęstości wynoszącej 0,848 g/cm³. Przeprowadzono cykl przemian z wykorzystaniem próbki związku A o objętości równej 5 cm³. Uzyskany w wyniku próby Trommera organiczny związek chemiczny B ma budowę jonową, a powstały ceglastoczerwony osad ważył 8,72 g.

Produktem końcowym opisanego cyklu przemian jest kwas monokarboksylowy C, którego stała równowagi dysocjacji w temperaturze równej 25 ^oC wynosi 2,04·10^-5. Stereochemia jego cząsteczki jest identyczna jak związku A.

Wykonaj stosowne obliczenia, a następnie uwzględniając odpowiedni rodzaj stereoizomerii narysuj wzór półstrukturalny (grupowy) cząsteczki związku chemicznego A opisanego w informacji wprowadzającej i podaj jego nazwę systematyczną.

Izomer trans związku chemicznego A o jednonienasyconym, nierozgałęzionym łańcuchu węglowym, w temperaturze 20 ^oC, pod ciśnieniem normalnym jest cieczą o gęstości wynoszącej 0,848 g/cm³. Przeprowadzono cykl przemian z wykorzystaniem próbki związku A o objętości równej 5 cm³. Uzyskany w wyniku próby Trommera organiczny związek chemiczny B ma budowę jonową, a powstały ceglastoczerwony osad ważył 8,72 g.

Produktem końcowym opisanego cyklu przemian jest kwas monokarboksylowy C, którego stała równowagi dysocjacji w temperaturze równej 25 ^oC wynosi 2,04·10^-5. Stereochemia jego cząsteczki jest identyczna jak związku A.

Pomimo stosunkowo niewielkiej różnicy wartości mas molowych związków chemicznych A i C, znacząco różnią się one wartościami temperatur topnienia i wrzenia. Dane na temat tych parametrów zebrano w tabeli poniżej.

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

Podaj główną przyczynę tak dużych różnic, jakie występują między wartościami temperatur topnienia oraz wrzenia związków chemicznych A i C.

Izomer trans związku chemicznego A o jednonienasyconym, nierozgałęzionym łańcuchu węglowym, w temperaturze 20 ^oC, pod ciśnieniem normalnym jest cieczą o gęstości równej 0,848 g/cm³. Przeprowadzono cykl przemian z wykorzystaniem próbki związku A o objętości wynoszącej 5 cm³. Uzyskany w wyniku próby Trommera organiczny związek chemiczny B ma budowę jonową, a powstały ceglastoczerwony osad ważył 8,72 g.

Produktem końcowym opisanego cyklu przemian jest kwas monokarboksylowy C, którego stała równowagi dysocjacji w temperaturze równej 25 ^oC wynosi 2,04·10^-5. Stereochemia jego cząsteczki jest identyczna jak związku A.

Uszereguj podane niżej związki chemiczne zgodnie ze wzrastającą wartością pH ich wodnych roztworów o takim samym stężeniu molowym.

Rysunek poniżej przedstawia krzywą miareczkowania (25 ^oC) 0,02-molowego roztworu kwasu benzoesowego przy użyciu roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu równym 0,1 mol·dm^-3 jako titranta. Punktem równoważnikowym miareczkowania określa się moment, w którym analit przereagował ilościowo z dodanym z biurety titrantem. W punkcie równoważnikowym, w opisanym doświadczeniu uzyskano roztwór o pH = 8,2.

Napisz w formie jonowej skróconej – stosując półstrukturalne wzory drobin – równanie reakcji chemicznej, opisującej równowagę kwasowo-zasadową, jaka ustaliła się w punkcie równoważnikowym miareczkowania, a następnie narysuj wzory kwasów i zasad Brønsteda tworzących w tej reakcji sprzężone pary. Uzupełnij tabelę.

Rysunek poniżej przedstawia krzywą miareczkowania (25 ^oC) 0,02-molowego roztworu kwasu benzoesowego przy użyciu roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu równym 0,1 mol·dm^-3 jako titranta. Punktem równoważnikowym miareczkowania określa się moment, w którym analit przereagował ilościowo z dodanym z biurety titrantem. W punkcie równoważnikowym, w opisanym doświadczeniu uzyskano roztwór o pH = 8,2.

Stopniem hydrolizy β zasady Brønsteda nazywa się stosunek wartości stężenia molowego jonu, którego obecność świadczy o określonym odczynie roztworu do wartości stężenia molowego roztworu soli.

Oblicz procent jonów benzoesanowych, jakie uległy hydrolizie w punkcie równoważnikowym miareczkowania. Wynik podaj z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku.

Rysunek poniżej przedstawia krzywą miareczkowania (25 ^oC) 0,02-molowego roztworu kwasu benzoesowego przy użyciu roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu równym 0,1 mol·dm^-3 jako titranta. Punktem równoważnikowym miareczkowania określa się moment, w którym analit przereagował ilościowo z dodanym z biurety titrantem. W punkcie równoważnikowym, w opisanym doświadczeniu uzyskano roztwór o pH = 8,2.

Przeprowadzono również miareczkowanie 0,02-molowych roztworów dwóch innych kwasów karboksylowych – p-nitrobenzoesowego oraz octowego. Doświadczenie przeprowadzono w tych samych warunkach, co miareczkowanie 0,02-molowego kwasu benzoesowego.

Oceń, w przypadku którego z wyżej podanych odczynników w punkcie równoważnikowym miareczkowania uzyskano roztwór o wartości pH wyższej, a w którym przypadku niższej niż 8,2? W tym celu uzupełnij tabelę półstrukturalnymi (grupowymi) wzorami zasad Brønsteda sprzężonych odpowiednio: z kwasem octowym oraz p-nitrobenzoesowym. Uzasadnij swój wybór.

Chlorki kwasowe są pochodnymi kwasów karboksylowych. Związki takie wykorzystuje się w reakcji estryfikacji z alkoholami, biegnącej według ogólnego schematu:

Reakcja ta jest silnie zależna od czynników sterycznych, czyli obecności dużych przestrzennych grup znajdujących się zarówno w cząsteczce chlorku kwasowego, jak i alkoholu. Z tego powodu reaktywność alkoholi w tej reakcji maleje zgodnie z szeregiem:

I-rzędowy > II-rzędowy > III-rzędowy

Dzięki temu możliwe jest między innymi selektywne estryfikowanie wybranej grupy hydroksylowej w cząsteczce alkoholu.

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

Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) oraz podaj nazwę systematyczną głównego organicznego produktu reakcji estryfikacji biegnącej między 2-metylobutano-1,3-diolem oraz chlorkiem etanoilu (chlorkiem kwasu etanowego).

Przeprowadzono doświadczenie, którego schemat ilustruje poniższy rysunek. Podczas przebiegu eksperymentu papierek wskaźnikowy zabarwił się na kolor niebieski.

W probówce oznaczonej numerem 1 przed rozpoczęciem doświadczenia znajdował się stały produkt reakcji tlenku węgla(IV) z amoniakiem. Literami A÷D oznaczono kolejno:

Po dodaniu odczynników A÷D zawartością każdej z probówek energicznie wstrząśnięto.

Wiedząc, że do zawartości każdej z probówek dodano ciało stałe lub roztwór stanowiący ilość stechiometryczną względem wodorotlenku miedzi(II), uzupełnij puste pola w drugiej kolumnie tabeli, wpisując w nich numery odpowiednich naczyń.

Przeprowadzono doświadczenie, którego schemat ilustruje poniższy rysunek. Podczas przebiegu eksperymentu papierek wskaźnikowy zabarwił się na kolor niebieski.

W probówce oznaczonej numerem 1 przed rozpoczęciem doświadczenia znajdował się stały produkt reakcji tlenku węgla(IV) z amoniakiem. Literami A÷D oznaczono kolejno:

Po dodaniu odczynników A÷D zawartością każdej z probówek energicznie wstrząśnięto.

Zaprojektuj doświadczenie, którego celem będzie odróżnienie roztworów C i D przed ich dodaniem do probówek o numerach 4 i 5. W tym celu podkreśl wzory dwóch związków chemicznych znajdujących się wśród podanych niżej odczynników, jakie należy dodać do analizowanych roztworów C i D.

W celu ilościowego oraz jakościowego oznaczenia α-aminokwasów w próbce stosuje się trójetapowy proces analityczny:

Etap I: rozdział na kolumnie chromatograficznej, podczas którego wykorzystuje się różnice w czasie przepływu (t, minuty) aminokwasów przez kolumnę. Czas przebywania w kolumnie danego aminokwasu ma stałą i powtarzalną wartość.

Etap II: reakcja α-aminokwasu z ninhydryną, w wyniku której pojawia się tzw. purpura Ruhenmana – związek chemiczny o fioletowym zabarwieniu:

Etap III: spektrometryczny pomiar wartości absorbancji (A), która jest proporcjonalna do stężenia molowego purpury Ruhenmana. Im wyższe jest stężenie molowe α-aminokwasu, tym większa jest intensywność fioletowej barwy roztworu, a w konsekwencji – wartość absorbancji.

Na podstawie:  M. Gumińska, Zarys biochemii ogólnej dla studentów farmacji i analityki medycznej, Kraków 1998 oraz  J. McMurry, Chemia organiczna, Warszawa 2012.

Podaj liczbę wiązań σ oraz liczbę wiązań π, jakie znajdują się w cząsteczce Ninhydryny oraz określ stopień utlenienia atomu węgla w cząsteczce purpury Ruhenmana, któremu przypisuje się hybrydyzację typu sp³ jego walencyjnych orbitali zhybrydyzowanych.