Золотые купола химии
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год 4b738607ed74

Join the forum, it's quick and easy

Золотые купола химии
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год 4b738607ed74
Золотые купола химии
Вы хотите отреагировать на этот пост ? Создайте аккаунт всего в несколько кликов или войдите на форум.
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год 411439412
Вход

Забыли пароль?

Поиск
 
 

Результаты :
 

 


Rechercher Расширенный поиск

Новое меню
Меню сайта
Последние темы
» Программа Изоляция
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyПт Янв 19, 2024 8:57 pm автор dadiz

» Помогите найти программу!
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyСр Ноя 08, 2023 4:05 pm автор Amatar

» Чертков И.Н. и др.Самодельные демонстрационные приборы по химии
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyПн Ноя 06, 2023 12:58 pm автор кардинал

» М.Склодовская-Кюри.Радій и радіактивность
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyСб Июн 03, 2023 5:00 pm автор Admin

»  Урбанский Т.и др.Пиротехника. Сборник книг (1956-2011)
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyСб Июн 03, 2023 4:47 pm автор Admin

» HyperChem
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyВс Мар 26, 2023 1:25 am автор bioshok_15@mail.ru

» мочевина
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyСб Мар 11, 2023 6:34 am автор mariyana

» Централизованное тестирование. Химия. Полный сборник тестов.2006-2013 года
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyЧт Мар 02, 2023 10:29 am автор Admin

» Авторская программа Соболевой А.Д.Химический лицей.Семинары по органической химии.Тесты заданий.11 класс
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyВт Ноя 29, 2022 4:23 am автор Svetlanat

» Склодовская-Кюри М." Изслъедованія надъ радіоактивными веществами"
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyВс Июл 03, 2022 8:20 pm автор Dalma

» Гемпель К.А. Справочник по редким металлам
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyВс Июл 03, 2022 7:59 pm автор Dalma

» Т.К. Веселовская и др. "Вопросы и задачи по органической химии" под ред.:Н.Н.Суворова
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyПт Июн 24, 2022 5:22 pm автор Admin

»  Оржековский П.А.и др.ЕГЭ 2015, Химия, Сборник заданий
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyВс Янв 16, 2022 7:50 pm автор Admin

» XPowder
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyСб Авг 14, 2021 8:02 pm автор Admin

» Формулы Периодического Закона химических элементов
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyСр Фев 17, 2021 8:50 am автор sengukim

» Macromedia Flash 8-полный видеокурс
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyПт Янв 08, 2021 6:25 pm автор braso

» Ищу "Химический тренажер" Нентвиг, Кройдер, Моргенштерн Москва, Мир, 1986
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyПн Апр 27, 2020 7:41 pm автор ilia1985

»  Штремплер Г.И.Часть 6. Тесты. Химические реакции
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyПт Мар 13, 2020 9:40 pm автор Admin

» Пак Е.П.Проверочные работы по химии 8 класс
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyВс Янв 26, 2020 9:34 pm автор эл

» Сказка "Король «Бензол»"
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyВт Янв 07, 2020 6:36 pm автор эл

» Gemcom.Surpac.v6.5.1
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyВт Ноя 05, 2019 8:04 pm автор Alexixfish

» ПОМОГИТЕ С РЕАКЦИЕЙ, ПОЖАЛУЙСТА
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyСб Авг 31, 2019 2:08 pm автор Admin

» помогите определить вещество
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyСб Авг 31, 2019 1:33 pm автор Admin

» The Elements Spectra 1.0.6 - Русская версия
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyСр Авг 01, 2018 11:19 pm автор Admin

» Строение вещества
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyПн Апр 23, 2018 2:53 pm автор эл

» Лурье Ю.Ю. - Справочник по аналитической химии
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyВс Мар 25, 2018 5:42 pm автор АлисаМалиса

» Видеоурок по химии.Мыло и моющие вещества
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyСб Мар 24, 2018 11:14 pm автор vella

» задача
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyПн Мар 19, 2018 7:10 pm автор Tem

» превращения веществ
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyПт Мар 16, 2018 4:10 am автор Кщьштштш

» Задачка по химии
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyЧт Мар 15, 2018 4:53 pm автор Sanchous

» Генрих Штремплер.Видео "Учебный эксперимент по химии"
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyСр Янв 17, 2018 2:52 am автор Генрих Штремплер

»  Генрих Штремплер.Видео "Учебный эксперимент по химии"
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyСр Янв 17, 2018 2:49 am автор Генрих Штремплер

» Нижник Я.П.Лекция 11 "Альдегиды и кетоны"
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyЧт Янв 11, 2018 11:42 pm автор vella

» Нижник Я.П. Лекция №4: "Непредельные углеводороды.Алкены"
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyЧт Янв 11, 2018 11:37 pm автор vella

» Нижник Я.П.Лекция 5 .Алкадиены и алкины
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyЧт Янв 11, 2018 11:34 pm автор vella

»  Нижник Я.П.Лекция 7. Арены-ароматические углеводороды
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyЧт Янв 11, 2018 11:30 pm автор vella

»  Нижник Я.П.Лекция 8:"Галогенпроизводные углеводородов"
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyЧт Янв 11, 2018 11:26 pm автор vella

»  Нижник Я.П.Лекция 9:"Спирты"
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyЧт Янв 11, 2018 11:23 pm автор vella

»  Нижник Я.П.Лекция 10 :"Фенолы.Простые эфиры"
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyЧт Янв 11, 2018 11:19 pm автор vella

» Нижник Я.П. Лекция №3 "Углеводороды.Алканы"
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyЧт Янв 11, 2018 11:14 pm автор vella

» Нижник Я.П.Лекция 6.Циклические соединения
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyПн Янв 08, 2018 6:41 am автор Likia

» Строение атома.
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyСб Дек 30, 2017 11:33 am автор vella

» превращения веществ
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyСб Окт 14, 2017 8:47 pm автор dbnzq1

» Хочу найти ответ на свой вопрос в старых темах
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyСб Окт 14, 2017 8:43 pm автор dbnzq1

» "Интеграл" серия - "Эколог"
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyЧт Окт 12, 2017 12:53 pm автор sherzatikmatov

»    Академия занимательных наук.Химия(часть 47).Химический источник тока. Процесс электролиза.
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyЧт Окт 12, 2017 3:41 am автор Irino4ka

» Научный проект:"Радуга химических реакций"
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyЧт Окт 12, 2017 2:09 am автор Irino4ka

» Онлайн калькулятор определения степеней оксиления элементов в соединение
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyСб Сен 16, 2017 10:58 am автор кардинал

» MarvinSketch 5.1.3.2
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyПн Сен 11, 2017 5:26 pm автор кардинал

» Carlson.Civil.Suite.2017.160728
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год EmptyВт Июл 18, 2017 6:42 pm автор кузбасс42

Часы и календарь
гороскоп
Кто сейчас на форуме
Сейчас посетителей на форуме: 36, из них зарегистрированных: 0, скрытых: 0 и гостей: 36

Нет

Больше всего посетителей (799) здесь было Ср Фев 15, 2012 9:20 pm
Страны
Статистика
Всего зарегистрированных пользователей: 45814
Последний зарегистрированный пользователь: taticakemaker

Наши пользователи оставили сообщений: 14531 в 9529 сюжете(ах)
Самые активные пользователи
vella (2576)
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Vote_lcapXXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Voting_barXXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Vote_rcap 
Admin (2005)
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Vote_lcapXXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Voting_barXXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Vote_rcap 
кардинал (1920)
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Vote_lcapXXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Voting_barXXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Vote_rcap 
Rus (1489)
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Vote_lcapXXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Voting_barXXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Vote_rcap 
Линда (1189)
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Vote_lcapXXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Voting_barXXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Vote_rcap 
Deza (645)
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Vote_lcapXXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Voting_barXXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Vote_rcap 
robert (470)
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Vote_lcapXXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Voting_barXXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Vote_rcap 
alhimik (278)
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Vote_lcapXXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Voting_barXXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Vote_rcap 
Shushi (236)
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Vote_lcapXXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Voting_barXXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Vote_rcap 
Oxygenium (185)
XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Vote_lcapXXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Voting_barXXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Vote_rcap 

Счётчик от яндекса
Яндекс.Метрика
популярные пользователи
Нет пользователей


XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год

Перейти вниз

XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год Empty XXXVI Менделеевская олимпиада, 2002 год

Сообщение автор Линда Сб Янв 02, 2010 3:12 pm

XXXVI Менделеевская олимпиада школьников по химии проходила 2-10 мая 2002 года в городе Алматы (Республика Казахстан). В олимпиаде участвовали 85 школьников старших классов, которые являлись победителями национальных школьных химических олимпиад, из 14 стран: Азербайджана, Армении, Беларуси, Грузии, Казахстана, Кыргызстана, Литвы, Молдовы, России, Таджикистана, Туркменистана, Узбекистана, Украины и Эстонии.

1.

Для анализа смеси Na2CO3, Na2C2O4 и NaCl навеску смеси массой 0.7371 г растворили в воде, добавили 20,00 мл стандартного раствора HCl (0,2000 М), прокипятили и провели титрование, на которое пошло 8,24 мл стандартного раствора NaOH (0,1016 M) с индикатором фенолфталеином, имеющим рТ = 9 (первое титрование).

Другую навеску той же смеси массой 0,6418 г прокалили при 800 °С, растворили в воде, добавили 50,00 мл стандартного раствора HCl (0,2000 М), прокипятили и оттитровали 14,72 мл стандартного раствора NaOH (0,1016 M) с тем же индикатором (второе титрование).

1. Напишите уравнения всех реакций, протекающих в ходе анализа.

2. Рассчитайте массовые доли (%) компонентов в смеси.

1. Первое титрование:

а) кипячение с HCl:

½ CO32- + H+ = ½H2O + ½CO2↑ (1)

½C2O42- + H+ = ½H2C2O4 (2)

б) собственно титрование:

H+ (избыток HCl) + OH- = H2O (3)

½H2C2O4 + OH- = ½C2O42- + H2O (4)

Второе титрование:

а) прокаливание смеси:

Na2C2O4 = Na2CO3 + CO↑ (5)

б) кипячение с HCl:

½CO32- + H+ = ½H2O + ½CO2↑ (1)

в) собственно титрование:

H+ (избыток HCl) + OH- = H2O (3)

2. Первое титрование:

Исходное количество HCl равно

n0 = 20,00 · 0,2000 = 4,0000 ммоль

После кипячения остался в сумме — избыток HCl и ½H2C2O4

n1 = 8,24 · 0,1016 = 0,8372 ммоль

Количество ½Na2CO3 в навеске m = 0,7371 г равно

n2 = 4,0000 · 0,8372 = 3,1628 ммоль

а массовая доля

ω(Na2CO3) = n2 · ½Mr(Na2CO3)/m = 3,1628 · 10-3 · 0,5 · 105,99 / 0,7371 =
= 0,2274 (22,74%)

Второе титрование.

Исходное количество HCl равно

n0 = 50,00 · 0,2000 = 10,0000 ммоль

После кипячения остался избыток HCl

n1 = 14,72 · 0,1016 = 1,4956 ммоль

Суммарное количество ½Na2CO3 + ½Na2C2O4 в навеске m = 0,6418 г равно

n2 = 10,0000 · 1,4956 = 8,5044 ммоль

Из них количество ½Na2CO3 составляет

n3 = m · ½(Na2CO3)/(½Mr(Na2CO3) = 0,6418 · 0,2274/(0,5 · 105,99) =
=2,7539 · 10-3 моль = 2,7539 ммоль.

Отсюда количество ½Na2C2O4 равно

n4 = 8,5044 · 2,7539 = 5,7505 ммоль,

а массовая доля

ω(Na2C2O4) = n4 · ½Mr(Na2C2O4)/m = 5,7505 · 10-3 · 0,5 · 134,00/0,6418 =
= 0,6003 (60,03%).

По разности находим массовую долю NaCl, равную

ω(NaCl) = 17,23%
Автор задачи — Гармаш А. В.

2.

При прокаливании навески широко распространенного в природе неорганического вещества в атмосфере водорода образуется 1,822 г воды, а в остатке остается 4,285 г металла. При прокаливании такой же навески в атмосфере СО выделяется 2,265 л (н.у.) углекислого газа, и остается такое же, как и в первом случае, количество металла.

Определите формулу неизвестного неорганического соединения и напишите уравнения протекающих реакций.

1. Сu2(OH)2CO3

2. Количества воды и CO2 : ½(CO2) = ½(H2O) = 0.1011 моль; первое предположение — оксид металла:

Me2On + nH2(nCO) → 2Me + nH2O (nCO2)

M(Me) = 4,285 / (2 · 0,1011/n) = 21,2n. Перебирая n, не находим приемлемых вариантов Me.

Рассмотрим другие варианты. Вещество может представлять собой гидроксид, карбонат, или основный карбонат металла. Возможно только последнее, так как количества CO2 и H2O одинаковы. Общий вид реакций:

Mea(OH)2b (CO3)b + 2bH2 → aMe + 3bH2O + bCO2

Mea(OH)2b(CO3)b + 2bCO → aMe + 3bCO2 + bH2O ,

откуда получаем M(Me) = 4,285/(0,1011a/3b) = 127(b/a). При b = 1, a = 2 получаем M(Me) = 63,5, Me — Cu, вещество — Сu2(OH)2CO3 (малахит). Перебор других вариантов не дает приемлемого решения.

3. Сu2 (OH)2 CO3 + 2H2 → 2Сu + 3H2O + CO2

Сu2 (OH)2 CO3 + 2CO → 2Сu + H2O + 3CO2
Автор задачи — Предеус А.


3.
В 1774 г. Карл Шееле, действуя кислотой на пиролюзит, выделил некоторый газ, оказавшийся простым веществом, содержащим элемент А. Этот же газ (хотя и другим способом) в том же самом году получил и Дж. Пристли.

1. Что за простое вещество выделил К.Шееле?

2. Известно, что массовая доля элемента А в соединении его с цезием 19,39%, а в соединении с водородом 94,12%. Установите формулы этих соединений.

3. В соответствии с каким уравнением взаимодействуют друг с другом цезиевое и водородное соединение элемента А?

4. Какая кислота использовалась в опытах К. Шееле? Запишите уравнение реакции этой кислоты с пиролюзитом.

5. На банках с пиролюзитом часто пишут "перекись марганца". Насколько это соответствует действительности? Приведите примеры двух оксидов, аналогичных по составу пиролюзиту, и двух пероксидов с таким же составом.

1. Кислород O2.

2. Из закона эквивалентов следует:

m(Cs)/Э(Cs) = m(A)/Э(A), Э(A) = 133 · 19,39 : 80,61 = 32 (г/моль)

m(H)/Э(H) = m(A)/Э(A), Э(A) = 1 · 94,12 : 5,88 = 16 (г/моль)

Эквивалентные массы 32 и 16 г/моль могут, конечно же, отвечать элементу сере, например в соединениях Cs2S2 и H2S. Однако это противоречит указанию на газообразность простого вещества. А может ли кислород, для которого обычно эквивалентная масса равна 8 г/моль, проявлять другие эквивалентные массы? Оказывается, может. Первое соединение — надпероксид цезия CsO2, второе - пероксид водорода H2O2.

3. 2CsO2 + H2O2 = 2CsOH + 2O2

4. Серная кислота: MnO2 + H2SO4 = 2MnSO4 + O2 + 2H2O

5. Оксиды: MnO2; NiO2; TcO2; ReO2. В оксидах — кислород (-2)

Пероксиды: CaO2; BaO2; MgO2. В пероксидах — кислород (-1).
Автор задачи — Медведев Ю.Н.


4.

Одну из своих вселенных Создатель решил ради интереса устроить более сложно, чем ту, в которой мы живем. Он связал орбитальное движение электрона с его спином, слегка изменив квантовое уравнение движения электрона. В этой вселенной квантовые числа электронов подчиняются таким же правилам, как и в нашей, с единственным отличием: спин электрона с орбитальным квантовым числом l равен s = (l + 1) / 2.

Принцип Паули выполняется для любого спина.

1. Чему равен спин электрона на s-, p-, d-орбиталях в этой вселенной? Сколько электронов может находиться на одной s-, p- и d-орбитали?

2. Сколько элементов включает второй период Периодической системы в этой вселенной?

3. Напишите электронные конфигурации внешнего уровня для аналогов щелочных металлов и галогенов. Определите максимальную степень окисления галогенов.

4. Напишите электронную конфигурацию 6-го элемента Периодической системы и на основании этой конфигурации установите формулу высшего водородного соединения этого элемента.

5. Начиная с какого элемента электронные конфигурации будут отличаться от тех, которые существуют в нашей Вселенной?

6. Как называется квантовое уравнение движения электрона в нашей Вселенной?

1. s-орбиталь: l = 0, s = 1/2, ms = ±1/2. На каждой орбитали могут находиться два электрона с разными значениями ms.

p-орбиталь: l = 1, s = 1, ms = 0, ±1. На каждой орбитали могут находиться три электрона с разными значениями ms.

d-орбиталь: l = 2, s = 3/2, ms = ±1/2, ±3/2. На каждой орбитали могут находиться четыре электрона с разными значениями ms.

2. Во втором периоде заполняются 2s и 2p-оболочки. Первая содержит одну орбиталь, вторая — три орбитали (по три электрона). Общее число элементов: 1·2 + 3·3 = 11.

3. Щелочные металлы, как и в нашей Вселенной, содержат один электрон на валентной s-орбитали. Электронная конфигурация — ns1. Галогенам не хватает одного электрона до полностью заполненной валентной p-оболочки (3 орбитали по 3 электрона). Электронная конфигурация — ns2np8. Максимальная степень окисления галогенов соответствует удалению всех десяти валентных электронов и равна +10.

4. Электронная конфигурация 6-го элемента — такая же, как и в нашей Вселенной: 1s22s22p2. На внешнем уровне находится четыре электрона. Для завершения этого уровня не хватает семи электронов, которые могут быть взяты у атомов водорода. Формула водородного соединения: ЭH7.

5. Первые десять элементов имеют такую же конфигурацию, как и в нашей Вселенной. Электронная конфигурация 11-го элемента: 1s22s22p7.

6. Квантовое уравнение движения электрона в нашей Вселенной называют уравнением Шредингера.
Автор задачи — Еремин В.В.


5.
В книге известного русского ученого Германа Генриховича Гесса "Основания чистой химии" (5-е изд., 1840 г.) можно найти следующие строки:

"Водная окись ацетила (I) есть безцвЂтная прозрачная жидкость: отн. в. ея = 0,79. Она кипитъ при 21,8 °, имЂетъ запахъ удушливый. Всего замЂчательнЂе то, что она образуетъ съ аммиакомъ бЂлые кристаллы (II), состоящiе изъ 1 ат. окиси ацетила и одного ат. аммиака. Посему ея должно принимать за кислоту и называть ацетилистою кислотою. Если чистую ацетилистую кислоту оставить на нЂкоторое время при температурЂ 0 °, то она застываетъ. При +2 ° она превращается опять въ жидкость (III); но жидкость эта съ водою уже не смЂшивается, она кипитъ при +94 °, не соединяется болЂе съ аммиаком, и не разлагается отъ дЂйствiя щелочей. Пары ея сдЂлались тяжелЂе, ибо въ 1 об. паровъ обеихъ жидкостей содержится Ацетилист. кисл. измЂненной жидкости
Углерода 1 объемъ.............. ...........3 объема
Водорода 2 объема.............. ...........6 объемовъ
Кислорода ½.......................... ...........1½ объема"


1. Напишите структурные формулы соединений I, II и III, упомянутых в книге Г.Г. Гесса "Основания чистой химии", с позиции современных представлений органической химии.

2. "Ацетилистая кислота" является одним из крупнотоннажных продуктов современной химической промышленности. Приведите схемы трех реакций промышленных процессов ее получения с указанием условий.

3. Приведите три технологических процесса, в которых она используется в качестве исходного вещества, с указанием условий.

Примечание: Поскольку текст приведен дословно, букву "Ђ" следует читать как "е", "отн. в. ея" как "ее удельный вес", а буква "ъ" — не читается.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Автор задачи — Язев О.


6.
При действии хлора на углеводород А было получено только два монохлорпроизводных В и С, содержащих 29,5% хлора.

1. Установите структурные формулы веществ А, В и С.

2. Вычислите, в каком соотношении образуются В и С, если относительные скорости замещения при первичном, вторичном и третичном атомах углерода относятся как 1 : 4 : 5.

3. Могут ли вещества А, В и С быть разделены на оптические антиподы?

4. Если какое-либо из этих веществ может быть разделено на стереоизомеры, предложите химический метод разделения и напишите уравнения соответствующей последовательности превращений, используя при написании схем проекционные формулы Фишера.

5. Предложите схему кратчайшего пути синтеза А из этанола и неорганических реагентов. Укажите условия проведения этих реакций (нагревание, действие света, катализатор, инициатор, повышенное или пониженное давление, растворитель).

1, 2.Молекулярная масса соединений В и С с общей формулой СхНуСlz

M = 12x + y + 35,5z = 35,5z/0,295 = 120,3

При z = 1 из выражения 12х + у = 85 получается х = 6, у = 13.

Молекулярные формулы соединений Ви С С6Н13Сl, и они были получены при свободнорадикальном хлорировании одного из изомеров гексана С6Н14:

С6Н14+ Сl2 → С6Н13Сl + НСl

Существует 5 изомерных углеводородов состава С6Н14, каждый из которых может при хлорировании дать n изомерных монохлорпроизводных:

СН3СН2СН2СН2СН2СН3 n = 3

(СН3)3ССН2СН3 n = 3

(СН3)2СНСН2СН2СН3 n = 5

СН3СН2СН(СН3)СН2СН3 n = 4

(СН3)2СНСН(СН3)2 n = 2

Следовательно, А представляет собой 2,3-диметилбутан (диизопропил), который образует смесь 1-хлор- и 2-хлор-2,3-диметилбутанов:

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

2.Соотношение количеств В и С в смеси определяется вероятностным фактором (числом связей С-Н, которые подвергаются атаке атомом хлора) и энергетическим фактором (относительные скорости замещения):

n(B)/n(C) = 6ν1/ν3 = 6ν1/5ν1 = 6 : 5 = 1,2 : 1

3. В структурах А и С отсутствуют хиральные центры, и они не могут иметь стереоизомеров. В структуре В имеется асимметрический атом углерода, и вещество В, образовавшееся при хлорировании, является рацематом — смесью равных количеств двух оптических антиподов.

4. Свойства зеркальных антиподов в ахиральном окружении. Для разделения рацемата необходимо реакцией с хиральным реагентом превратить его в смесь диастереоизомеров, отличающихся по физическим свойствам. Смесь диастереоизомеров можно разделить физическими методами (перегонка, кристаллизация, вымораживание, и т.д.) и из полученных оптически активных диастереоизомеров регенерировать уже оптически активные (зеркальные) антиподы. В качестве расщепляющих реагентов можно использовать природные хиральные кислоты (D-винную, D-яблочную, D-миндальную) или их производные, например:

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

5. Кратчайший путь синтеза диизопропила из этанола (5 стадий) включает кетонизацию уксусной кислоты с образованием ацетона:
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Далее возможны несколько путей, например:

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]



7.

Раствор иода в веществе А (С4Н10О) при действии раствора КОН выделяет осадок В, содержащий 96,7% иода. При пропускании смеси паров А с кислородом над нагретой медной проволокой образуется соединение С (С4Н8О). Взаимодействие С с винилацетиленом в присутствии порошкообразного едкого кали (среда — эфир, 0,5 °С) приводит к образованию вещества D (С8Н12O). Реакция D с растворами серной кислоты в зависимости от условий (концентрация кислоты, наличие растворителя и катализатора, температура) протекает по разным направлениям. Так, действие 50%-ной серной кислоты (60 °С, 4 ч) на D приводит к образованию Е (С8Н10), существующего в виде смеси двух геометрических изомеров Е1 и Е2. Действие на D разбавленной серной кислоты в ацетоне в присутствии HgSO4 приводит к образованию двух структурных изомеров F и G (С8Н12O), каждое из которых также существует в виде геометрических изомеров (F1, F2 и G1, G2). В то же время нагревание D с 10%-ной серной кислотой (60°С, 6 ч) в присутствии солей ртути дает соединение Н (С8Н14O2). В ИК-спектре Н имеются полосы поглощения, соответствующие колебаниям связей С-Н (3000 - 2800 см-1), С-О (1200 см-1) и С=О (1705 см-1).

Напишите структурные формулы соединений А — Н.

В соединении В на один атом иода приходится М = 127 · 0,033/0,967 = 4,33 у.е., и только при наличии трех атомов иода эта величина превышает атомную массу углерода М(С + H) = 4,33 · 3 = 13, что соответствует формуле СНI3 (иодоформа) (B). Галоформную реакцию дают соединения с группировками RCH(OH)CH3 и RCOCH3:

RCH(OH)CH3 + 2NaOH + I2 → RCOCH3 + 2NaI + 2H2O

RCOCH3 + 3I2 + 4NaOH → RCOONa + 3NaI + CHI3 + 3H2O

Следовательно, из 7 возможных изомеров состава С4Н10О (4 спирта и 3 простых эфира) только бутанол-2 дает галоформную реакцию. Бутанол-2 (А) при окислении образующимся на поверхности меди оксидом образует кетон — бутанон-2 (С):

СН3СН2CH(OH)CH3 + СuO → СН3СН2CОCH3 + Сu + Н2О

Карбонильные соединения в присутствии сильных оснований присоединяют терминальные ацетилены (реакция Фаворского):

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

D — третичный спирт 3-метилгептен-6-ин-4-ол-3. Соли ртути в кислых растворах являются катализаторами гидратации алкинов (реакция Кучерова). Серная кислоты является катализатором процессов гидратации-дегидратации (образование алкенов, спиртов и простых эфиров).

Превращение D в Е сопровождается потерей молекулы воды по правилу Зайцева и приводит к образованию алкадиенина с сопряженными связями. Е — 3-метилгептадиен-2,6-ин-4. Это соединение может существовать в форме геометрических изомеров (цис-транс или E-Z):

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Состав веществ D, F и G одинаковый. Формально можно подумать об изомеризации D, однако соль ртути катализирует реакцию гидратации, а серная кислота может вызвать дегидратацию третичного спирта. Дегидратация должна привести к возникновению группировки -С(СН3)=СНСН3 (правило Зайцева). Гидратация С≡С-связи в присутствии катализатора протекает по обоим возможным направлениям:

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]


G — 3-метилгептадиен-2,6-он-4 (Z-E изомеры) F — 5-метилгептадиен-1,5-он-3 (Z-E изомеры). Гипотеза о ступенчатом протекании процесса с первоначальным образованием кетоспирта и его последующей дегидратацией позволяет расшифровать структуру Н.

Формально превращение D в Н отвечает присоединению воды, однако в ИК-спектре Н отсутствует характерное поглощение групп ОН (3100-3300 см-1). Можно предположить, что промежуточно образуется кетоспирт Z, в котором винильная группа активирована карбонильной группой. Катализируемая кислотой циклизация приводит к образованию Н, структура которого соответствует приведенному ИК спектру.

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]


8.

Биоизостерами (или биоизостерными аналогами) называются соединения различной (отличающейся друг от друга) структуры, однако проявляющие однотипную физиологическую активность. Например, биоизостерными аналогами являются фенольные и сульфониламидные производные фенилэтаноламинов (веществ, воздействующих на адренорецепторы). Основанием такой аналогии является практически одинаковая кислотность фенольной и сульфониламидной групп. Кроме того, NH-фрагмент сульфониламидной группы способен связываться с рецептором, как это показано на рисунке, практически также эффективно, как и ОН-группа фенольных этаноламинов.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Широко известными биоизостерами являются также п-аминобензойная кислота (I) и белый стрептоцид (II):

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

В настоящее время метод, использующий "биоизостерную аналогию", широко применяется для направленного поиска новых лекарственных препаратов. При этом новая химическая структура "конструируется" на основе известного физиологически активного вещества, в котором часть молекулы специальным образом видоизменяется. В таком превращении важно учитывать следующие параметры исходной молекулы и ее биоизостерного аналога: "размер" молекул, расстояние между функциональными группами, а также их кислотно-основные свойства.

Основным эндогенным тормозным медиатором в центральной нервной системе животных и человека (веществом с .успокаивающим. действием) является гамма-аминомасляная кислота (ГАМК). Она присутствует практически во всех нервных клетках. В настоящее время проводится интенсивный поиск веществ, способных заменить ГАМК.

Одним из подходов в таких исследованиях является поиск биоизостерных аналогов ГАМК.

1. Приведите структурную формулу гамма-аминомасляной кислоты.

2. Ниже приведены шесть структур, три из них представляют собой биоизостеры по отношению к ГАМК. Укажите, какие именно и обоснуйте свой выбор. Какие свойства выбранных Вами молекул определяют их биоизостерность по отношению к гамма-аминомасляной кислоте?
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]


3. Почему оставшиеся три структуры не являются биоизостерами по отношению к гамма-аминомасляной кислоте?

4. Как влияют заместители в бензольных кольцах структур А и В на кислотно-основные свойства молекул?

1. Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК):

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

2. Биоизостерными по отношению к гамма-аминомасляной кислоте являются структуры А, С и
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Структура А представляет собой биоизостерный аналог ГАМК, поскольку амино-группа и фенольный гидроксил находятся на расстоянии, подобном расстоянию между амино-группой и карбоксилом в ГАМК. Кроме того, 2,6-дифторфенол обладает свойствами сильной кислоты, подобной карбоновым кислотам.

Структура С — биоизостер ГАМК. Такой тетразол — довольно сильная кислота.

Структура F — изогувацин — биоизостер ГАМК. Является сильным агонистом ГАМК-рецепторов. Расстояние между функциональными группами и их кислотно-основные свойства в ГАМК и изогувацине практически одинаковые. Изогувацин представляет собой так называемый "конформационно закрепленный" аналог ГАМК.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

3. Структура В — не биоизостер ГАМК. Различаются расстояния между функциональными группами. Кроме того, 2,6-диметилфенол значительно уступает по кислотности карбоновым кислотам.

Структура D — не биоизостер ГАМК. Такой тетразол совершенно лишен кислотных свойств.

Структура Е — глутаминовая кислота — не биоизостер ГАМК. Очень сильно различаются основности амино-групп в этих аминокислотах. Более того, глутаминовая кислота играет в организме роль, противоположную ГАМК. ГАМК — основной эндогенный центральный тормозной медиатор. Глутаминовая кислота является возбуждающим нейромедиатором.

4. Атомы фтора обладают отрицательным индуктивным эффектом, а метильные группы положительным, следовательно в соединении B кислотность фенольной группы будет понижена (более слабая кислота), по сравнению с фенолом, а в соединении А повышена (более сильная кислота).
Автор задачи — Ткаченко С.Е.
Линда
Линда
Свой человек
Свой человек

Сообщения : 1189
Дата регистрации : 2009-09-23
Место жительства : Москва
Возраст : 39

Вернуться к началу Перейти вниз

Вернуться к началу

- Похожие темы

 
Права доступа к этому форуму:
Вы не можете отвечать на сообщения