Zadanie 4
Wiele różnych związków organicznych wykazuje właściwości kwasowe. Najbardziej znaną grupą takich
związków są kwasy karboksylowe. Ogólny wzór tych związków to X-COOH, gdzie X oznacza
podstawnik węglowodorowy lub atom wodoru.
A. Napisz wzory półstrukturalne i podaj nazwy tradycyjne i systematyczne trzech najprostszych
kwasów karboksylowych.
B. Rozpuszczalne w wodzie kwasy karboksylowe, podobnie jak kwasy nieorganiczne ulegają
dysocjacji elektrolitycznej. Przedstaw równanie ilustrujące przebieg tego procesu dla najprostszego
kwasu karboksylowego i podaj nazwę anionu.
C. Kwasy karboksylowe reagują z metalami, tlenkami metali oraz zasadami, a produktami tych reakcji
są sole. Ułóż trzy równania reakcji, których produktami będą:
e - mrówczan (metanian) zelaza(ID,
e octan (etanian) magnezu,
. propionian (propanian) glinu.
W każdym równaniu jako substratu należy użyć innego rodzaju substancji: metalu, tlenku metalu
i wodorotlenku.
D. Oblicz, jaką objętość w warunkach normalnych zajmie wodór wydzielony w reakcji magnezu
a z wydajnością 100%. Oblicz, ile cząsteczek wodoru znajduje się w obliczonej objętości gazu.
2 E. Kwas octowy reaguje z weglanem sodu, a jednym z produktów tej reakcji jest tlenek wegla(IV).
Ę e _ Opisz sposób identyfikacji wydzielającego się gazu ilustrując go odpowiednim równaniem reakcji.
3 e Po dodaniu nadmiaru kwasu octowego do 10 cm? roztworu węglanu sodu wydzieliło się 0,224 dm*
E tlenku wegla(IV). Zapisz równanie reakcji i oblicz stężenie molowe roztworu węglanu sodu.
$ F. Kwasy karboksylowe można otrzymać przez utlenianie odpowiednich aldehydów.
g Opisz przebieg doświadczenia przedstawiajacego otrzymywanie dowolnego kwasu karboksylowego
3 z odpowiedniego aldehydu ilustrując go odpowiednim równaniem reakcji.
Z G*. Poniżej przedstawiono schemat otrzymywania kwasu mrówkowego z chlorometanu:
J CH3Cl O, CH;-OH ©, HCHO ©, HCOOH
E Napisz równania reakcji przedstawionych na powyższym schemacie.
4 G**. Na skalę przemysłową techniczny kwas octowy otrzymuje się z acetylenu. W pierwszym etapie
Ej acetylen reaguje z wodą i powstaje aldehyd octowy, a następnie otrzymany aldehyd utlenia się do
„2 kwasu octowego.
z Napisz dwa kolejne równania reakcji ilustrujące metodę otrzymywania kwasu octowego z acetylenu.
H*. Kwas dikarboksylowy zawierający łańcuch prosty o czterech atomach węgla (kwas butanodiowy)
w odpowiednich warunkach traci wodę tworząc cykliczny bezwodnik o wzorze sumarycznym C4H40;.
Wiedząc, że atomy węgla w związkach organicznych są zawsze czterowartościowe napisz wzór
strukturalny kwasu butanodiowego i jego bezwodnika.
H**. Kwasy karboksylowe w reakcji z alkoholami tworzą estry. Jest to typowy przykład reakcji
odwracalnej. Po ustaleniu się równowagi reakcji kwasu octowego z metanolem stwierdzono, że
stężenia rownowagowe wynosiły:
[CH;COOH] = 6 moli/dm, [CH;OH] = 4 mole/dm, [CH;COOCH;] = 4 mole/dm*.
Oblicz stałą równowagi tej reakcji oraz początkowe stężenia kwasu i alkoholu.
I*. Kwasy karboksylowe w reakcji z alkoholami tworzą estry. Reakcja ta zachodzi w obecności
stężonego kwasu siarkowego(Vl).
Napisz równanie reakcji zachodzącej pomiędzy kwasem mrówkowym i etanolem, podaj nazwę
powstającego estru.
Wyjaśnij jaką rolę spełnia stężony kwas siarkowy(VJ) w tej reakcji.
Napisz wzór i nazwę innego estru o takim samym wzorze sumarycznym.
I**. Spośród związków organicznych charakter kwasowy wykazują również inne związki np. fenol
(hydroksybenzen) oraz kwas benzenosulfonowy.
Napisz równanie reakcji otrzymywania kwasu benzenosulfonowego z benzenu oraz równania
reakcji, które uzasadniają fakt, że wodne roztwory fenoli i kwasu benzenosulfonowego powodują
zabarwienie uniwersalnego papierka wskaźnikowego na kolor czerwony.
4 reakcje zachodza z 80% wydajnoscia.
E H*. Jednym z ważniejszych związków wapnia wykorzystywanych w syntezie organicznej jest węglik
‘> wapnia CaC>. Otrzymuje się go w wyniku spiekania tlenku wapnia z koksem (węglem). Powstaje
Ee wówczas CaC> oraz tlenek wegla(II). W reakcji węgliku wapnia z wodą powstaje etyn.
= Zapisz równania reakcji i oblicz, ile dm? etynu (acetylenu) można otrzymać z 36 kg węgla,
zakładając, że obie reakcje zachodzą z 100% wydajnością.
H**, Przeprowadzono elektrolizę wodnego roztworu CaCl). Napisz równania procesów elektrodowych
oraz oblicz ile dm* gazów wydzieli się na każdej elektrodzie, jeżeli elektrolizie poddano 2 mole
CaCl, a elektroliza spowodowała całkowity rozkład CaCh.
I. Do 10 cm wodnego roztworu CaCl, dodano nadmiar roztworu NaaCO;. Otrzymany osad
odsączono i wysuszono. Po wysuszeniu masa osadu wynosiła 2,5 g. Oblicz stężenie molowe
roztworu CaCl (należy założyć, że wydajność reakcji wynosi 100%).
I**, Oblicz standardową entalpię reakcji rozkładu CaCO3:
CaCO3(st) -> CaO cry + COxs)
wiedząc, że standardowe entalpie tworzenia reagentów wynoszą:
AH? iy CaCO; = -1190,3 kJ/mol
AH, CaO = - 636,4 kJ/mol
AH? CO» = -398,8 kJ/mol
Zadanie 4
Wiele różnych związków organicznych wykazuje właściwości kwasowe. Najbardziej znaną grupą takich
związków są kwasy karboksylowe. Ogólny wzór tych związków to X-COOH, gdzie X oznacza
podstawnik węglowodorowy lub atom wodoru.
A. Napisz wzory półstrukturalne i podaj nazwy tradycyjne i systematyczne trzech najprostszych
kwasów karboksylowych.
B. Rozpuszczalne w wodzie kwasy karboksylowe, podobnie jak kwasy nieorganiczne ulegają
dysocjacji elektrolitycznej. Przedstaw równanie ilustrujące przebieg tego procesu dla najprostszego
kwasu karboksylowego i podaj nazwę anionu.
C. Kwasy karboksylowe reagują z metalami, tlenkami metali oraz zasadami, a produktami tych reakcji
są sole. Ułóż trzy równania reakcji, których produktami będą:
e - mrówczan (metanian) zelaza(ID,
e octan (etanian) magnezu,
. propionian (propanian) glinu.
W każdym równaniu jako substratu należy użyć innego rodzaju substancji: metalu, tlenku metalu
i wodorotlenku.
D. Oblicz, jaką objętość w warunkach normalnych zajmie wodór wydzielony w reakcji magnezu
a z wydajnością 100%. Oblicz, ile cząsteczek wodoru znajduje się w obliczonej objętości gazu.
2 E. Kwas octowy reaguje z weglanem sodu, a jednym z produktów tej reakcji jest tlenek wegla(IV).
Ę e _ Opisz sposób identyfikacji wydzielającego się gazu ilustrując go odpowiednim równaniem reakcji.
3 e Po dodaniu nadmiaru kwasu octowego do 10 cm? roztworu węglanu sodu wydzieliło się 0,224 dm*
E tlenku wegla(IV). Zapisz równanie reakcji i oblicz stężenie molowe roztworu węglanu sodu.
$ F. Kwasy karboksylowe można otrzymać przez utlenianie odpowiednich aldehydów.
g Opisz przebieg doświadczenia przedstawiajacego otrzymywanie dowolnego kwasu karboksylowego
3 z odpowiedniego aldehydu ilustrując go odpowiednim równaniem reakcji.
Z G*. Poniżej przedstawiono schemat otrzymywania kwasu mrówkowego z chlorometanu:
J CH3Cl O, CH;-OH ©, HCHO ©, HCOOH
E Napisz równania reakcji przedstawionych na powyższym schemacie.
4 G**. Na skalę przemysłową techniczny kwas octowy otrzymuje się z acetylenu. W pierwszym etapie
Ej acetylen reaguje z wodą i powstaje aldehyd octowy, a następnie otrzymany aldehyd utlenia się do
„2 kwasu octowego.
z Napisz dwa kolejne równania reakcji ilustrujące metodę otrzymywania kwasu octowego z acetylenu.
H*. Kwas dikarboksylowy zawierający łańcuch prosty o czterech atomach węgla (kwas butanodiowy)
w odpowiednich warunkach traci wodę tworząc cykliczny bezwodnik o wzorze sumarycznym C4H40;.
Wiedząc, że atomy węgla w związkach organicznych są zawsze czterowartościowe napisz wzór
strukturalny kwasu butanodiowego i jego bezwodnika.
H**. Kwasy karboksylowe w reakcji z alkoholami tworzą estry. Jest to typowy przykład reakcji
odwracalnej. Po ustaleniu się równowagi reakcji kwasu octowego z metanolem stwierdzono, że
stężenia rownowagowe wynosiły:
[CH;COOH] = 6 moli/dm, [CH;OH] = 4 mole/dm, [CH;COOCH;] = 4 mole/dm*.
Oblicz stałą równowagi tej reakcji oraz początkowe stężenia kwasu i alkoholu.
I*. Kwasy karboksylowe w reakcji z alkoholami tworzą estry. Reakcja ta zachodzi w obecności
stężonego kwasu siarkowego(Vl).
Napisz równanie reakcji zachodzącej pomiędzy kwasem mrówkowym i etanolem, podaj nazwę
powstającego estru.
Wyjaśnij jaką rolę spełnia stężony kwas siarkowy(VJ) w tej reakcji.
Napisz wzór i nazwę innego estru o takim samym wzorze sumarycznym.
I**. Spośród związków organicznych charakter kwasowy wykazują również inne związki np. fenol
(hydroksybenzen) oraz kwas benzenosulfonowy.
Napisz równanie reakcji otrzymywania kwasu benzenosulfonowego z benzenu oraz równania
reakcji, które uzasadniają fakt, że wodne roztwory fenoli i kwasu benzenosulfonowego powodują
zabarwienie uniwersalnego papierka wskaźnikowego na kolor czerwony.
Zadanie 5
Tlenki są to połączenia pierwiastków z tlenem, w których tlen występuje na -II stopniu utlenienia.
A. Korzystając z układu okresowego ustal wzory tlenków pierwiastków należących do 3 okresu,
w których dany pierwiastek występuje na najwyższym stopniu utlenienia. Podaj systematyczne
nazwy tych tlenków.
B. Korzystając z tablicy elektroujemności ustal rodzaj wiązań występujących w tych tlenkach.
C. Ze względu na zachowanie wobec wody, tlenki możemy podzielić na trzy grupy: tlenki które
z w reakcji z wodą tworzą zasady, tlenki które w reakcji z wodą tworzą kwasy oraz tlenki obojętne
a wobec wody. Zakwalifikuj tlenki pierwiastków 3 okresu do wymienionych grup oraz napisz
DB równania reakcji z wodą dla dwóch wybranych tlenków.
& D. W 200 gramach wody roztworzono 6,2 g tlenku sodu. Podaj nazwę substancji znajdującej się w tym
z roztworze, a następnie oblicz stężenie procentowe tego roztworu.
„2
5 E*. Do podstawowych metod otrzymywania tlenków należą reakcje: bezpośredniej syntezy
Z z pierwiastków, utleniania innych tlenków, redukcji innych tlenków, rozkład niektórych soli bądź
a rozkład niektórych wodorotlenkow. Napisz pięć równań reakcji otrzymywania tych związków
dobierając dla każdego tlenku inną z wymienionych metod.\n
3 E**, Ze względu na zachowanie wobec kwasów i zasad tlenki dzielimy na trzy grupy: tlenki zasadowe,
E tlenki amfoteryczne i tlenki kwasowe. Podaj trzy przykłady tlenków pierwiastków 3 okresu
należących do wymienionych grup oraz przy pomocy równań reakcji wykaż ich charakter\n
ea chemiczny.
ae]
s F*. Oblicz, ile gramów tlenku wegla(IV) i tlenku siarki(IV) powstanie w wyniku całkowitego spalenia
o 100 g węgla kamiennego zawierającego 3% siarki.
UL
= F**. Poddając prażeniu 12,4 g węglanu miedzi(II) otrzymano 6 g tlenku miedzi(Il). Oblicz wydajność
procentową tej reakcji.
G*. Oblicz, ile dm? tlenku wegla(IV) (w warunkach normalnych) powstanie w reakcji termicznego
rozkładu 200 g węglanu wapnia zawierającego 10% zanieczyszczeń.
G**, Oblicz, ile dm? tlenku węgla(IV) (w warunkach normalnych) powstanie w reakcji termicznego
rozkładu 200 g węglanu wapnia zawierającego 10% zanieczyszczeń, zakładając, że reakcja
przebiega z wydajnością 80%.
Układ okresowy pierwiastków
1 18
[EL masa atomowa [TTE
iH liczba atutnówa symbol chemiczny „He
Was: | 2 p 13 14 15 16 17 Hel
6M EOTFIF) [CTI [EIT] 14,00 i Lhe 20,179
2 aLi | «Be 3B aC 7 40 sF | wNe
5 Lit ai Bor | Wasid | Aż Tien | Floor _| Neon
20097 240 FI rl Zak 41,773 EJ 3345 44a\n
uNa | nMg BAJ | Si iP S| nCl | igAr
Ź INa | aMg | 3 4 5 6 7 8 9 10 Wm 12 | sA SP Cl | wór
3 Tj | wok | GG | GEE | Sn | 11% | SGM | GM |] HIS p WIE | BA | GW TW | ami | WW | WW | SIO
e Pots | Wap Skmd | T Wenni_ | Ceram gn | fel | Kobalt | Na | Miedź | Cyn Gal | German | Ane | Selem | Hrom a
na 3,467 „A 2905 9124 U2 O 7,9 LEI TO 102,905 M42 107, Ra IZA (Mw 121,75 127,60 126 Has
= = ai = a M rea ra p p; yk Fete | sd | cin | an | 80 | sle | al | sXe
N Tubad | Sirot or ka Miob | Mialibden | Technet | Ruen | Rod | Pallai | Srebm | Kadm ind ma | fneymon | Tetlur | tod | Ksenm
2 [EFRON REJEFIJ Ta | m | GH | li | Bad | Timi | usm | iws6 | 200 | IM | WI | 265%) | ZAOKI | 1M9Sa | 222.008
aS Cs | sęBa | PAS) „Hf | Ta | wW | wRe | Os | nlr | zPft | móu | mHg | aT] | Pb | aBi | Po | gsAt | wRn
= Cez [Aer galu | Hain Tanta | Wolfram | Ben sm Ind | Patra | Złoto Het ‘Tal ów | Bim | Polon Asi | Radon
Laniiet
"m | ZEM a4i,i ZKE A3,1 Bal, | TEM d6ń,1
3 mra Rnd wc
z
a
ay ans | ns | MAM T3036 IS | seas | IE | Ka] 1679) | IGEG | TAM | TAT
„2 lantarowce aCe | saPr | aod asm Gd | Th | Dy | Ho | «Er | Tm | „Yb | „Lu
= Cer Framendym | Mecd ies Samar = Gadolin Tesh Devaar Hein Erh Tul [id Let
TLE | faLai6 | ES | z3ruk |e | ani | 2407 | mj | 2śliw | asżoa | zs7oes [Hane | Bar | 2001
aktynowce ai Th giPa ag! saNp Pu | sam | «Cm | «Bk ag Cf wEs | ioFm Md | igo | jolr
Tar | Pree Lian sp fiutem ź kiur | Berkel | Kalsfom | Finem | Fem | Mendclew| Nobel | Lorens
Ej
w
N
oo
ELEKTROUJEMNOŚĆ wg PAULINGA
iH zHe
2,1 2 13 14 15 16 17
3Li | 4Be sB | 6C | 7N | sO | oF |1oNe
10 | 15 20 | 25 | 30 | 35 | 40
uNa | 2Mg BAIL} q4Si | isP | 16S | 17C1| igAr
09 | 12 15 | 18 | 21 | 25 | 30
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
19K | 20Ca | 21Sc} 2Ti | 23V | 24Cr |25Mn| 26Fe | 27Co | 2gNi | z9Cu | 30Zn |31Ga | 32Ge | 33As | 34Se | 3sBr| z6Kr
os | 10 | 13 | 15 | 16 | 16 | 15 | 18 | 18 | 18 | 19 | 16 | 16 | 18 | 20 | 24 | 28
37Rb | 38Sr | 39Y | 40Zr |41Nb | aMo | 43Te | 44Ru | 4sRh | 46Pd |47Ag | 4sCd || 4oln | soSn | s1Sb |s2Te| szl | saXe
os | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 19 | 22 | 22 | 22 | 19 | 17 | 17 | 18 | 19 | 21 | 25
ssCs | s6Ba | szLa | 72Hf] 3Ta | 74W | zsRe |z60s| 7zlr | zsPt | zaAu | soHg | s1T1 | s2Pb | ssBi | sąPo | ssAt| s6Rn
07 | 09 | 11 | 13 | 15 | 17 | 19 | 22 | 22 | 22 | 24 | 19 | 18 | 18 | 19 | 20 | 22
szFr | ssRa
07_|_09
ROZPUSZCZALNOŚĆ SOLI I WODOROTLENKÓW W WODZIE
[| cor | Br | P | No, | cH,coo | s* | so, | so,” | co,’ | sio,” | cro? | poe | OH |
M | R | R | R | R | R | R | R | R | R | R | R | NJ] R |
[Na | R | R | R | R | R | R | R | R | R | R | R | R | R |
_ [K | R | R | R | R | oR | R | R | R | R | R | R | R | R |
& [nay | R | R | R] R | R | R [| R [| R | R | - | R [ R [R |
2+
3 [e | R | R | - | R | R [NN | R | = | = | N | N | N |
2 ag |N | NTN] R | R TN] NT TO] N | - | N [TN | |
5 [mg | R | R | R | R | R | - | N | R | N | N | R| NN |
„ [teat | R | R | R] R | R | R] N | T | N | N | T | N | To]
‘a o[s* | R | R | R | R | R | R | N | N | N | N | T [ N | T |