KONKURSOWE ZADANIA ĆWICZENIOWE 2010/11

opracowanie: Pracownia Dydaktyki Chemii, Wydział Chemii UMK

Szanowni Uczniowie,

Zadania ćwiczeniowe mają na celu zwrócenie Waszej uwagi na wybrane obszary chemii.

Nie oznacza to jednak, że zadania konkursowe dotyczyć będą wyłącznie tych dziedzin.

Prezentowane zadania, zgodnie z zamierzeniami Organizatorów, mają stanowić jedynie przyczynek

do rzetelnego i całościowego przygotowywania się do Konkursu.

Ponieważ są to zadania ćwiczeniowe, ze zrozumiałych względów, nie podajemy ich

rozwiązań czy nawet wyników. Rozwiązania prosimy ewentualnie skonsultować z Waszymi

Opiekunami

Życzymy pomyślnego rozwiązywania

Organizatorzy

ZAD. 1. Zaprojektować otrzymywanie chlorku miedzi(II) z miedzi bez stosowania chloru. Podać

równania cząsteczkowe i jonowe skrócone poszczególnych etapów.

ZAD. 2. Kwasowość surowców i produktów przemysłu spożywczego jest uwarunkowana

występowaniem kwasów organicznych, bezwodników kwasowych, kwaśnych soli oraz białek

z przewagą kwaśnych aminokwasów. Kwasowość oznacza się przez miareczkowanie badanego

roztworu roztworem wodorotlenku sodu o znanym stężeniu wobec fenoloftaleiny.

Kwasowość mleka oraz produktów mlecznych wyraża się w stopniach Soxleta-Henkla (°SH) jako

ilość cm3 0,25M NaOH w odniesieniu do 100 cm3produktu.

50,00 cm3 produktu mlecznego, w odpowiednich warunkach, poddano oznaczaniu kwasowości

zużywając średnio 17,50 cm3 roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,10 mol/dm3.

1. Zapisać równanie reakcji zobojętniania kwasu mlekowego.

2. Obliczyć kwasowość produktu mlecznego wyrażoną w °SH.

ZAD. 3. Chemiczne zapotrzebowanie tlenu (ChZT) jest to umowny, laboratoryjnie oznaczany wskaźnik jakości wody. Określa ilość tlenu (w mg) pobraną z utleniacza chemicznego

(np dichromianu(VI) potasu lub manganianu(VII) potasu) potrzebną do utlenienia związków

redukujących znajdujących się w 1 dm3 wody.

Obliczyć ChZT jeśli wiadomo, że w odpowiednich warunkach na odmiareczkowanie próbki wody

o objętości 200,00 cm3 zużyto średnio 4,50 cm3 roztworu dichromianu(VI) potasu o stężeniu

0,100 mol/dm3.

ZAD. 4. Z podanych niżej półogniw wybrać dwa, które po połączeniu kluczem elektrolitycznym

dadzą ogniwo galwaniczne o maksymalnej wartości SEM.

1. Podać schemat tego ogniwa (zgodny z obowiązującą konwencją).

2. Zapisać sumaryczne skrócone jonowe równanie reakcji przebiegającej w tym ogniwie.

3. Obliczyć wartość SEM ogniwa.

Półogniwa do wyboru: Ag/Ag+; Al/Al3+; Cd/Cd2+; Cr/Cr3+; Cu/Cu2+; Fe/Fe2+; Mg/Mg2+;

Mn/Mn2+; Pb/Pb2+.

Uwaga: We wszystkich półogniwach stężenie jonów metalu wynosi 1mol/dm3 (warunki

standardowe).

ZAD. 5. Narysować wzory strukturalne N-acetylo-4-amino-hydroksybenzenu oraz kwasu

acetylosalicylowego. Podać nazwy zwyczajowe tych związków, pod jakimi są one znane

w życiu codziennym.

ZAD. 6. W przemyśle chemicznym mocznik CO(NH2)2 jest jednym z substratów w procesie

otrzymywania między innymi tworzyw sztucznych, herbicydów i leków. W rolnictwie stosuje się go

jako wartościowy nawóz sztuczny. W podwyższonej temperaturze 2 mole mocznika przekształcają

się w się w jeden mol amoniaku i jeden mol tzw. biuretu.

1. Zapisać równanie reakcji obrazujące wyżej opisaną przemianę używając wzorów

strukturalnych.

2. Podać typ tej reakcji.

ZAD. 7. Analiza elementarna pewnego związku organicznego wykazała, że zawiera on 66,67%

węgla, i 11,11% wodoru.

1. Obliczyć wzór empiryczny tego połączenia.

2. Zaproponować dwa związki będące izomerami, którym odpowiada obliczony wzór.

3. Podać wzory półstrukturalne tych związków oraz ich nazwy systematyczne.

ZAD. 8. Dla podanych niżej związków podać ich wzory półstrukturalne oraz nazwy występujących

grup funkcyjnych. Dla każdego z połączeń zaproponować sposób wykrycia odpowiedniej grupy

funkcyjnej podając stosowane odczynniki, obserwacje i równanie reakcji.

Związki: 2-metyloheks-1-en, cykloheksanokarboaldehyd, N,N-dietylobenzenoamina, kwas

2-hydroksybenzenokarboksylowy, alanina, galaktoza, naftalen.

ZAD. 9. Wpływ na kierunek elektrofilowego podstawienia pierścienia aromatycznego wywierają

wszystkie podstawniki związane z tym pierścieniem. Dzieli się je na podstawniki kierujące w pozycję

orto i para (podstawniki I rodzaju) oraz kierujące w pozycję meta (podstawniki II rodzaju).

1. Opierając się na znajomości wpływu skierowującego zapisać schematy następujących

reakcji:

mononitrowania nitrobenzenu;

mononitrowania kwasu benzenokarboksylowego;

monobromowania etylobenzenu w warunkach jonowych i wolnorodnikowych;

wyczerpującego nitrowania metylobenzenu;

wyczerpującego bromowania aminobenzenu;

monobromowania hydroksybenzenu;

mononitrowania fenolu.

2. Podać nazwy i wzory strukturalne produktu (produktów) każdej reakcji.

ZAD. 10. Metakrylan metylu (2-metylopropenian metylu, MMA) jest monomerem używanym do

produkcji polimetakrylanu metylu (PMMA).

1. Podać schemat polimeryzacji MMA do PMMA.

2. Zaznaczyć monomer, polimer, mer i stopień polimeryzacji.