11 клас Теоретичний тур icon

11 клас Теоретичний тур




Скачати 101.54 Kb.
Назва11 клас Теоретичний тур
Дата конвертації18.02.2013
Розмір101.54 Kb.
ТипДокументи
1. /Завдання м_ського туру ол_мп_ади з х_м_х Кихв/Завдання10.doc
2. /Завдання м_ського туру ол_мп_ади з х_м_х Кихв/Завдання11.doc
3. /Завдання м_ського туру ол_мп_ади з х_м_х Кихв/Завдання9.doc
4. /Завдання м_ського туру ол_мп_ади з х_м_х Кихв/Розв9.doc
5. /Завдання м_ського туру ол_мп_ади з х_м_х Кихв/завдання8.doc
6. /Завдання м_ського туру ол_мп_ади з х_м_х Кихв/розв11.doc
7. /Завдання м_ського туру ол_мп_ади з х_м_х Кихв/розв8.doc
Задача у багатьох ковалентних сполуках існують 2 типи хімічних зв’язків: - та 
Задача dcc. Речовина а c
Завдання ІІІ етапу 46-ї Всеукраїнської олімпіади юних хіміків м. Київ, 2009 р. 9 клас Теоретичний тур Задача 1
1. Визначити масу чистого продукту, що можна одержати при перекристалізації 50 г алюмокалієвого галуну (KAl(SO4)2·12H2O), що містить 5% домішок, в інтервалі температур від 60 до 20 оС.
М. Київ, 24. 01. 2009 р. 8 клас – Теоретичний тур Задача 1 «Кошеня-бешкетник» (запропонував Д. Кандаскалов)
11 клас Теоретичний тур
Задача ch 4 + 2O 2 = co 2 + 2H 2 O; 4nh 3 + 3O 2 = 2N 2 + 6H 2 O; Na 3 n + h 2 o = Naoh + nh 3; 2no 2 + h 2 o = hno 3 + Hno 2; NaH + h 2 o = Naoh + h 2


11 клас Теоретичний тур

1. DCC. Речовина А (C6H10O) є багатотонажним продуктом промисловості і використвується, наприклад, для отримання капролактаму. При дії на А форміату амонію отримують речовину В (містить 14.12% N). Якщо на надлишок В діяти реакційноздатньою газуватою за звичайних умов сполукою С (містить 12.13% С;16.18% О та ще один елемент) в присутності триетиламіну отримується D. Дегідратація D з високим виходом дає речовину Х. Речовина Х широко застосовується в органічному синтезі.


  1. Напишіть формули А-D, Х та зобразіть схему перетворень.

  2. Як отримують з А капролактам?

  3. Що буде утворюватись , якщо при реакції В з С реагенти брати у співвідношенні 1:1?

  4. Де використовують Х?



Розв’язок


Неважко зрозуміти, що речовина А – це циклогексанон. Саме його застосовують для синтезу капролактаму шляхом утворення оксиму з наступним перегрупуванням Бекмана:



Дія на А форміату амонію – класична реакція відновлювального амінування карбонільних сполук за Лейкартом:



Продукт реакції – циклогексиламін (речовина В). Простий разрахунок доводить шо С – фосген.

( Нехай загальна формула С - CxOyRz, тоді

12x:16y:Ar(R)z=12.13:16.18:(100 – 12.13 – 16.18)

x:y:z= 1.011:1.011:(71.69/Ar(R))

x:y:z= 1:1:(70.9/Ar(R))

Враховуючи газоподібний стан С за звичайних умов та його реакційну здатність, при x=y=1 та z=2 маємо R=Cl).

Реакція С з надлишком В призведе до утворення N,N-дициклогексилкарбаміду (речовина D), дегідратація якого дає N,N-дициклогексилкарбодііміду(DCC):



При співвідношенні С та В 1:1 утворюється циклогексилізоціанат:




N,N-дициклогексилкарбодііміду(DCC) застосовують в синтезі пептидів.


2. Ізомери. Речовина А має імперичну формулу С3Н4F2. Наведіть реально існуючі ізомери цієї сполуки. Назвіть їх.


Розв’язок




Назви: 1) 3,3-дифторопропен; 2) 2,3-дифторопропен; 3) Z-1,3-дифторопропен; 4) E-1,3-дифторопропен; 5) Z-1,2-дифторопропен; 6) E-1,2-дифторопропен; 7) 1,1-дифторопропен; 8) 1,1-дифтороциклопропан; 9) мезо-1,2-дифторопропен; 10) (1S,2R)-1,2-дифторопропен; 11) (1R,2S)-1,2-дифторопропен.


3. Прості речовини. В таблиці наведені значення енергії дисоціації зв’язків у молекулах простих речовин:

Х

O

S

N

P

ΔH (X–X) кДж/моль

146

266

159

200

ΔH (X=X) кДж/моль

498

425

-

-

ΔH (X≡X) кДж/моль

-

-

945

490


За допомогою цих даних утворення покажіть, яка структура більш енергетично вигідна:

1. X6 (циклічна) чи Х2 (лінійна) для а) Х = O; б) Х = S?

2. Х4 (тетраедрична) чи Х2 (лінійна) для а) Х = N; б) Х = P?

3. У вигляді, яких молекул зустрічаються прості речовини, що складаються з атомів вказаних елементів?

4. Наведіть просторову структури будь-яких п’яти оксидів, що складаються з атомів вказаних елементів (S, N, P).


Розв’язок


  1. а) Утворення 3 молекул O2 (3 зв’язки X=X):

6O (газ) →3O2 (газ): ΔH = –3*ΔH(X=X) = –3*498= –1494 кДж;

Утворення молекули O6 (6 зв’язків X–X):

6O (газ) →O6 (газ): ΔH = –6*ΔH(X–X) = –6*146 = –876 кДж;

Утворення 3-х молекул О2 є більш енергетично вигідним.

б) Утворення 3 молекул S2 (3 зв’язки X=X):

6S (газ) → 3S2 (газ): ΔH = –3*ΔH(X=X) = –3*425= –1275 кДж;

Утворення молекули S6 (6 зв’язків X–X):

6S (газ) → S6 (газ): ΔH = –6*ΔH(X–X) = –6*266 = –1596 кДж;

Утворення 1 молекули S6 є більш енергетично вигідним.

  1. а) Утворення 2 молекул N2 (2 зв’язки X≡X):

4N (газ) →2N2 (газ): ΔH = –2*ΔH(X≡X) = –2*945= –1890 кДж;

Утворення молекули N4 (6 зв’язків X–X)::

4N (газ) →N4 (газ): ΔH = –6*ΔH(X–X) = –6*159 = –954 кДж;

Утворення 2-х молекул N2 є більш енергетично вигідним.

б) Утворення 2 молекул P2(2 зв’язки X≡X):

4P (газ) → 2P2 (газ): ΔH = –2*ΔH(X≡X) = –2*490= –980 кДж;

Утворення молекули P4 (6 зв’язків X–X):

4P (газ) → P4 (газ): ΔH = –6*ΔH(X–X) = –6*200 = –1200 кДж;

Утворення 1 молекули P4 є більш енергетично вигідним.

  1. Оксиген: O2 та O3; сульфур: аллотропні модифікації, що містять цикли S6, S8, ланцюги та цикли Sx; нітроген: N2; фосфор: алотропні модифікації, що містять P4 (білий фосфор) та кристалічні гратки різних типів (червоний, фіолетовий, чорний фосфор).

  2. Приклади різних оксидів:




4. Від жовтого до чорного. При обережному додаванні розведеної сірчаної кислоти до розчину жовтої сполуки A утворюється розчин помаранчевої солі B. Якщо ж сполуку А обробити концентрованою сірчаною кислотою, то утворюється червона сполука С. При дії на сполуку С хлороводню можна одержати кроваво-червону речовину D. При витримуванні сполуки D за температури вище 400 oС під тиском кисню утворюється чорна сполука E.

Сполуки А-Е містять Оксиген. В таблиці наведені дані щодо процентного вмісту Оксигену у сполуках.

Сполука

A

B

C

D

E

Вміст Оксисену (%)

33.0

38.1

48.0

20.6

38.1

  1. Розшифруйте сполуки А-Е, якщо відомо, що С та Е – оксиди елементу X.

  2. Напишіть всі згадані в умові рівняння реакцій.

  3. Зобразіть просторову будову сполук А-D, та вкажіть тип гібридизації центрального атому.

  4. Запропонуйте будову речовини E, розглядаючи, якщо елемент Х присутній в ній у двох характерних для нього ступенях окислення.

  5. В слабко кислих розчинах між сполуками A та B утворюється хімічна рівновага. Встановіть константу рівноваги перетворення А у B, якщо відомо, що якщо з 1 молю сполуки А додаючи розведену сірчану кислоту створити 1 л розчину з pH = 2.0 кількість молекул B у 1000 разів більше ніж А.


Розв’язок


1) З вмісту Оксигену у сполуці С обчислюємо атомну масу іншого елементу, що входить до її складу: Ar(X) = (100-48)/48*n*8 = 8.67*n, де n – це ступінь окислення елементу X. За n = 6, знаходимо Ar(X) = 52, X – Cr, а С – СrO3 (має червоний колір). Тоді легко встановити будову сполуки E: CrOn: n = 52/16*38.1/(100-38.1) = 2, отже E – CrO2. При реакції CrO3 з HCl утворюється хлористий хроміл (CrO2Cl2), що підтверджують розрахунки вмісту кисню ( ω(O) = 32/155 = 0.206).

З умови очевидно, що сполуки А та B – хромат та біхромат деякого металу. Виходячи з даних по вмісту оксисену, можна легко встановити, що цей метал – K:

A: Mn(CrO4)m : Mr (A) = 16*4*100/33 = 194, Ar(M)*n/m = 194-52-16*4 = 78.

B: Mn(Cr2O7)m: Mr (B) = 16*7*100/38.1 = 294, Ar(M)*n/m = 304 -52*2-16*7 = 78

За n = 2; m = 1 Ar(M) = 39, отже M – K;

Таким чином, А – K2CrO4; B – K2Cr2O7; C – CrO3; D – CrO2Cl2; E – CrO2

2) 2K2CrO4 + H2SO4 = K2SO4 + K2Cr2O7 + H2O;

K2CrO4 + H2SO4 = K2SO4 + CrO3 + H2O;

CrO3 + 2HCl = CrO2Cl2 + H2O;

CrO2Cl2 = CrO2 + Cl2.

3)



4) (CrO+)2CrO4 = Cr3O6. Ступені окислення хрому: +3 та +6

5) Можна вважати, що практично всі йони CrO42- перейшли в Cr2O72-, та їх концентрація [Cr2O72-] = 0.5*[CrO42-]початк = 0.5 моль/л. Тоді *[CrO42-] = [Cr2O72-]/1000 = 5*10-4 моль/л. З pH = 2.0, дістаємо [H+] = 10-2 моль/л.

Для реакції 2CrO42- + 2H+ = H2O + Cr2O72-

Константа рівноваги дорівнює K = [Cr2O72-]/(*[CrO42-]2*[H+]2) = 0.5/(5*10-4*10-2)2 = 2*1011 л3/моль3.


5. Кумол. При дії на деякий алкен Х бромоводню переважно утворюється продукт Y1. Якщо ж реакція відбувається в присутності молекулярного кисню на світлі, можна отримати продукт Y2. Y1 та Y2 легко реагують з бензолом (в присутності хлориду алюмінію), утворюючи єдиний вуглеводень Z (т.кип 1580С). Z – Важливий промисловий продукт. Нагрітий до кипіння Z вступає у каталітичну реакцію з киснем, а при обробці утвореного продукту розведеною кислотою отримують дві важливі рідини A та B, які легко розділюються. Рідина В може бути отримана з Y1 послідовною дією водного розчину лугу та суміші CrO3/py.

  1. Встановіть структури невідомих речовин, якщо MY1/MX=2.93.

  2. Поясніть результати реакції алкену з бром оводнем в залежності від умов проведення реакції. Чи відрізняються при цьому механізми ?

  3. Чому при реакції Y1 та Y2 з бензолом утворюється єдиний продукт ?


Розв’язок


1. При реакції CnH2n з бромоводнем отримаємо лише CnH2n+1Br. Отримаємо що n=3. Схема перетворень набуває вигляду :




2. Звичайне приєднання бромоводню дає лише 2 – бром пропан ( за механізмом електрофільного приєднання) :



В присутності кисню механізм змінюється і переходить на радикальний (перекисний ефект Хараша):



3. В реакції Фріделя – Крафтса (саме таку назву носить реакції між арилами та галоген алкілами) утворюються лише ізопропілбензол, що витікає з механізму ( ізопропіл – катіон набагато стійкіший за пропіл – катіон ) :




6. Кінетика. Реакції нуклеофільного заміщення є одними з найпоширеніших в органічному синтезі. Знайдено, що метаноліз 1-фенілетилхлориду прискорюється за наявності метилата натрію:



Але порядок реакції не можна було виразити цілим числом. Хьюз та Інгольд запропонували, що данну реакцію можна розглядати як конкурентні S­N1 та SN2 реакції(тобто в певній мірі вона іде по обом механізмам).

  1. Виходячи з припущення Хьюза та Інгольда знайдіть вираз для швидкості метанолізу 1-фенілетилхлориду (Для S­N1 реакції V=k1[PhCHClCH3], а для SN2 V=k2[PhCHClCH3]×[NaOCH3]).

  2. Знайдіть значення констант швидкостей реакцій S­N1 та SN2 виходячи з даних наступної таблиці:

[PhCHClCH3],М

[NaOCH3],М

V*106, М/с

0.1

0.35

6.5

0.1

0.25

4.9


Який продукт утвориться із R-ізомера, якщо реакція іде на 100% по механізму S­N1 або SN2?


Розв΄язок


1. Для S­N1 реакції V=k1[PhCHClCH3], а для SN2 V=k2[PhCHClCH3]× ×[NaOCH3]. Следовательно V= k1[PhCHClCH3]+ k2[PhCHClCH3][NaOCH3].

2. Виходячи з даних таблиці маємо:

6.5*10-6­­=k1*0.1+ k2*0.1*0.35

4.9*10-6­­=k1*0.1+ k2*0.1*0.25

Вирішуючи систему отримаємо k1=9*10-6 та k2=1.6*10-4.

3. R-ізомер перетвориться на S-ізомер при проходженні реакції по механізму SN2 та рацемат при SN1 механізмі.


7. Див. Задачу 7 10-го класу



Схожі:

11 клас Теоретичний тур iconДокументи
1. /Теоретичний тур/10-11 клас/10-11 клас_2 вар_теор_я_украхнська мова.doc
2.
11 клас Теоретичний тур iconВитяг 9 клас-і тур 9 клас-іі тур 9 клас заг 9 клас витяг 10 клас-і тур 10 клас-іі тур 10 клас заг 10 клас витяг 11 клас І тур 11 клас ІІ тур 11 клас заг 11 клас витяг
Всеукраїнської олімпіади з математики учнів шкіл Полтавської області в 2013-2014 н р
11 клас Теоретичний тур icon10-11 клас 2 тур (теоретичний)
Завдання ІІ етапу Всеукраїнської учнівської олімпіади з інформаційних технологій
11 клас Теоретичний тур iconIii етап всеукраїнської олімпіади школярів з біології 2012 Теоретичний тур. Тести А, Б. 11 клас

11 клас Теоретичний тур icon9 клас Теоретичний тур Тестові завдання
Комунальний вищий навчальний заклад «Херсонська академія неперервної освіти» Херсонської обласної ради
11 клас Теоретичний тур icon7 клас Теоретичний тур Тестові завдання
Комунальний вищий навчальний заклад «Херсонська академія неперервної освіти» Херсонської обласної ради
11 клас Теоретичний тур icon2012 жовтень Біологія 11 клас Теоретичний тур
Як довести той факт, що різні раси людини належать до одного й того самого виду Людина розумна?
11 клас Теоретичний тур icon11 клас Теоретичний тур
Поясніть особливості географічного розташування зони тайги в Євразії та розкрийте причини зміни порід дерев у цій зоні при русі з...
11 клас Теоретичний тур iconЗавдання ІІІ етапу 51-ї Всеукраїнської хімічної олімпіади 02. 2014 р., м. Київ) Теоретичний тур. 9 клас
При розв’язуванні всіх задач використовуйте цілочисельні значення відносних атомних мас елементів
11 клас Теоретичний тур icon7 клас Теоретичний тур
Перший відомий людству глобус Землі відрізнявся від сучасного. Ким і коли він був створений? Поясніть, які материки були на ньому...
11 клас Теоретичний тур icon7 клас Теоретичний тур. І. Тест Чи існує різниця між поняттями «материк» і «континент»
Критерії оцінювання: поняття «географія» 2б, схема зв’язків – 5 б, приклади зв’язків – 10б, характеристика зв’язків – 6б, оригінальність...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©te.zavantag.com 2000-2017
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи