“Memecahkan masalah Olimpiade dalam bidang kimia” - Argentit. Hessite hanya mengandung satu atom telurium. Olimpiade St.Petersburg tahun 2000, kelas 9. Zat sederhana A seberat 0,624 g dilarutkan dalam alkali. Logam yang tidak diketahui bereaksi aktif dengan klorin ketika dipanaskan. Hukum setara. X adalah suatu logam. Soal tes kimia halogen (Chemical Center, kelas 9).

“Cara menyelesaikan soal menggunakan campuran” - Soal menggunakan campuran. Metode penalaran. Massa solusi yang dihasilkan. Tugas. Menyelesaikan permasalahan pada campuran dengan berbagai cara. Memecahkan masalah untuk mengurangi konsentrasi. Notasi. Cara lama. Metode penyelesaian. Larutan.

Kimia “Masalah hasil produk” - Bacalah kondisi soal dengan cermat. Hitung fraksi massa produk. Hitung massa teoritis produk reaksi. Fraksi massa hasil produk reaksi. Tulis "Diberikan" dan "Temukan". Tiga jenis masalah dengan konsep “output produk”. Memecahkan masalah perhitungan kimia untuk hasil produk. Hitung massa teoritis produk.

“Soal Olimpiade Kimia” - Reagen dan kondisi transformasi yang dilakukan ditunjukkan di atas tanda panah. Pada diagram di bawah, semua zat mengandung unsur yang sama. Kandungan suatu unsur sejenis dan beberapa sifat senyawanya. Transformasi materi merah. Transformasi senyawa yang menarik. Tuliskan persamaan reaksi transformasi.

"Persiapan Olimpiade Kimia" - Metodologi untuk mempersiapkan Olimpiade dan turnamen intelektual di bidang kimia. Daftar keterampilan yang diuji. Elektrolisa. Permasalahannya ada pada industri produksi pupuk. Perhitungan fraksi massa zat terlarut. Struktur atom. Larutan garam meja. Sistem evaluasi tugas individu dan pekerjaan secara keseluruhan di kelas 11.

“Memecahkan masalah dalam kimia” - Memecahkan masalah apa pun (termasuk kimia) bukanlah tugas yang mudah. Zat yang jumlah molekulnya tidak sesuai proporsinya. Perhitungan menggunakan persamaan reaksi kimia. Hasil praktis dari produk reaksi. Masalah tentang materi. Perhitungan menggunakan persamaan reaksi kimia. Penentuan kepadatan relatif gas.

Ada total 15 presentasi dalam topik tersebut

Tahap III (daerah) tahun 2010

Tur teoretis

KELAS SEBELAS

Soal 11-1

Beberapa zat kristal putih A ketika dipanaskan di udara, ia mengalami serangkaian transformasi, berturut-turut membentuk zat kristal putih B–G. Ditimbang 5 g zat A dipanaskan secara berturut-turut sampai suhu yang sesuai untuk transformasi sempurna menjadi senyawa B, DI DALAM Dan G, setelah itu massa sampel ditentukan. Hasil percobaan dirangkum dalam tabel.

Dalam percobaan lain, sampel A–G masing-masing seberat 5 g dilarutkan dalam 95 g air dan ditentukan pH larutan yang dihasilkan. Ternyata solusinya A–DI DALAM memiliki pH sekitar 2,5, sedangkan larutan G netral

Pertanyaan.

1. Identifikasi zat-zat tersebut A–G dan tuliskan persamaan reaksi yang terjadi secara berurutan jika suatu zat dipanaskan A.

2. Jelaskan mengapa nilai pH larutan berair G berbeda secara signifikan dari nilai pH larutan A–DI DALAM.

3. Apa yang akan terjadi pada koneksi tersebut G setelah pemanasan lebih lanjut?

4. Apa struktur geometris dari unit struktural tempat zat dibangun A Dan DI DALAM?

5. Dimana koneksinya bisa digunakan? A?

Soal 11-2

Dan, mengubah warnanya,
Mereka mulai menari, sihir.

Leonid Martynov

Rajah menunjukkan transformasi senyawa yang mengandung logam peralihan X.

Diketahui bahwa:

1) A () mengkristal dari larutan air E dan mengandung 15,13% air kristalisasi;

2) bila ditambahkan ke dalam larutan yang mengandung 8,29 g A, kelebihan larutan AgNO 3 menghasilkan 10 g endapan putih;

3) substansi DENGAN mengandung 35,51% X berdasarkan berat.

4) logam transisi X terdapat dalam konsentrasi kecil dalam mineral nikel dan cupfernickel.

Pertanyaan.

1. Mendefinisikan X dan koneksi A–E. Konfirmasikan jawaban Anda dengan perhitungan.

2. Menjelaskan struktur geometri zat A Dan DENGAN.

3. Tebak warna koneksinya A Dan E.

4. Tulis 2 cara lagi untuk menerima anhidrat garam E(tunjukkan kondisi reaksi).

5. Tuliskan reaksi interaksinya:

A) logam X dengan karbon monoksida;

B) garam E dengan larutan amonia dan amonium klorida dalam air di udara (NH 3 + NH 4 Cl + O 2), jika menghasilkan zat dengan fraksi massa nitrogen 27,94%;

C) garam E dengan larutan encer amonia dan amonium klorida di udara (NH 3 + NH 4 Cl + O 2) di adanya karbon aktif, jika menghasilkan zat dengan fraksi massa nitrogen 31,40%.

Soal 11-3

Diagram transformasi di bawah ini mengkodekan proses industri penting yang digunakan untuk memperoleh berbagai monomer.

1. Menguraikan diagram ini, dengan mempertimbangkan bahwa tidak ada koefisien di dalamnya.

2. Tuliskan struktur unit berulang polimer yang terbentuk selama polimerisasi senyawa E, F, M.

Koneksi A Dan J tergantung pada kondisi polimerisasi, dua jenis polimer biasa dapat dibentuk.

3. Tuliskan struktur satuan berulang untuk masing-masingnya.

Soal 11-4

17 November 2009 menandai peringatan 160 tahun kelahiran ahli kimia besar Rusia E. E. Wagner. Tesis masternya terkait dengan studi tentang oksidasi keton dengan campuran kromium pada 100 °C. Ia menemukan bahwa dalam kondisi ini, heksanon-3 diubah menjadi campuran tiga asam dengan perbandingan 1:1:1.

1. Tuliskan rumus struktur asam yang dihasilkan dan persamaan reaksi yang sesuai.

2. Tunjukkan reaksi mana yang Anda tulis yang berlangsung lebih cepat.

Ketika mempelajari oksidasi keton tidak simetris, Wagner menemukan bahwa “Ketika atom karbon karbonil terhidrogenasi secara tidak merata, atom yang teroksidasi dan terpecah ke arah utama reaksi … terhidrogenasi, sebaliknya dalam arah sekunder, - … terhidrogenasi."

3. Isilah kata “lebih” dan “kurang” yang hilang pada aturan yang dirumuskan oleh Wagner. Perhatikan bahwa sekarang, tidak seperti Wagner, kita tahu bahwa reaksi ini dimulai dengan konversi keton menjadi enol isomernya, yang memungkinkan kita memprediksi arah reaksi berdasarkan aturan A. M. Zaitsev, guru Wagner di Universitas Kazan.

Ketika mempelajari reaksi oksidasi isopropil etil keton, Wagner menemukan bahwa laju reaksi “utama” adalah 4 kali lebih tinggi daripada laju reaksi “kecil”.

4. Tunjukkan perbandingan (berdasarkan massa) asam yang terbentuk selama proses ini.

5. Namun, ada contoh koneksi yang tidak menerapkan aturan ini. Dari senyawa-senyawa di bawah, pilihlah senyawa-senyawa yang tidak berlaku aturan Wagner. Jelaskan pilihan Anda.

Daftar senyawa: 2,3,6-trimetilheptanon-4, 3-metil-1-fenilbutanon-2, 4-metil-1-fenilpentanon-3, 2,2-dimetilpentanon-3.

Soal 11-5

Ketergantungan laju reaksi kimia pada suhu.
Hubungan persamaan van't Hoff dan Arrhenius

Laju sebagian besar reaksi kimia meningkat seiring dengan meningkatnya suhu. Berbagai hubungan digunakan untuk menggambarkan ketergantungan laju reaksi kimia terhadap suhu.

Salah satu hubungan ini adalah aturan empiris van't Hoff, yang menyatakan bahwa dengan peningkatan suhu sebesar 10 derajat, laju reaksi homogen meningkat 2 4 kali, yaitu koefisien suhu laju reaksi g adalah sama ke

.

Hubungan lainnya adalah persamaan Arrhenius, yang menurutnya konstanta laju reaksi dijelaskan dengan rumus berikut:

atau dalam bentuk logaritmik

,

di mana E A adalah energi aktivasi reaksi, A– konstan, tidak bergantung pada suhu.

Pertanyaan.

1. Dengan mensubstitusi persamaan Arrhenius ke dalam aturan Van't Hoff, Anda memperoleh persamaan yang menghubungkan energi aktivasi reaksi dan koefisien laju suhu.

2. Dengan menggunakan hubungan yang dihasilkan, hitung kisaran energi aktivasi yang memenuhi aturan Van't Hoff pada suhu mendekati suhu kamar.

3. Tunjukkan bagaimana kisaran ini bervariasi menurut suhu. Untuk melakukan ini, dengan menggunakan hubungan yang dihasilkan, gambarkan ketergantungan pada satu grafik E A versus suhu (dalam kisaran 0 hingga 500 K) untuk g = 2 dan g = 4.

Olimpiade Kimia Seluruh Rusia XLVII untuk Anak Sekolah

__________________________________________________________________________________________________

Kelas sebelas

Soal 11-1

Untuk menyiapkan bubuk nano logam piroforik, ahli kimia muda ini menggunakan asam dibasa padat A, mengandung 32% karbon dan bubuk tidak berwarna B(mengandung 4,5% karbon), terurai dengan asam menghasilkan gas yang memiliki massa jenis n. kamu. 1,97 gram/l. Sebagai hasil dari reaksi, suatu larutan diperoleh, dari mana kristal-kristal zat tersebut terpisah seiring waktu DENGAN. Mereka tidak berwarna, larut dalam air, dan larutannya menghasilkan endapan hitam di bawah pengaruh hidrogen sulfida dan endapan coklat di bawah pengaruh larutan natrium hipoklorit. Endapan hitam menjadi putih bila terkena hidrogen peroksida. Saat memanaskan suatu zat DI DALAM bubuk nano logam diperoleh hingga 400 °C dalam ruang hampa G dengan ukuran partikel 50 nm. Di udara, bubuk tersebut memanas sendiri, secara bertahap berubah menjadi bubuk berwarna merah kecokelatan D, mengandung 7,17% oksigen.

1. Sebutkan zat-zat yang belum diketahui dan tuliskan persamaan reaksinya.

2. Berikan dua contoh pembuatan bubuk piroforik dari logam lain.

Soal 11-2

Perairan lautan dunia mengandung 4,5 miliar ton uranium dalam bentuk ion uranil. Jumlah ini sekitar 820 kali lebih banyak daripada yang dapat diekstraksi dari semua simpanan bijih uranium yang diketahui, yang saat ini logam tersebut ditambang untuk digunakan dalam reaktor nuklir. Namun, karena konsentrasi rendah dan bentuk ion uranil yang spesifik, ekstraksi yang ekonomis dari air laut menggunakan metode kimia yang diketahui dianggap hampir mustahil hingga saat ini.

Pada tahun 2010, ilmuwan Amerika mengusulkan penggunaan
Ion 2,6-terfenilkarboksilat yang secara selektif mengoordinasikan ion uranil untuk membentuk kompleks yang stabil dan sedikit larut dalam air. Gugus fenil dalam jumlah besar menutup ion uranil dalam bentuk kapsul, sehingga menggantikan air dari bola bagian dalam dan meningkatkan kekuatan kompleks:

Skema reaksi

Kompleks yang dihasilkan dapat diekstraksi dari larutan berair dengan kloroform. Eksperimen telah menunjukkan bahwa ketika kesetimbangan fase tercapai, konsentrasi kompleks dalam fase organik adalah 40 kali lebih tinggi dibandingkan dalam fase air.

Ketika ekstrak organik diolah dengan larutan asam nitrat encer, kompleksnya dihancurkan dan ion uranil berpindah ke fase air. Setelah menambahkan basa ke dalam larutan yang dihasilkan (untuk menetralkan kelebihan asam nitrat dan menciptakan lingkungan yang sedikit basa), larutan dapat diekstraksi kembali. Dengan mengulangi rangkaian prosedur ini beberapa kali, konsentrasi uranium dalam air dapat dicapai secara signifikan.

1. Apa dua isotop utama penyusun uranium alam? Manakah yang terlibat dalam reaksi nuklir di pembangkit listrik tenaga nuklir? Apa itu uranium yang diperkaya?

2. Tulis persamaan ionik yang disingkat untuk reaksi pembentukan kompleks dan penghancurannya dengan larutan asam nitrat. Untuk setiap peserta produk dan reaksi, tunjukkan fase di mana ia berada (“o” untuk fase organik, “c” untuk fase air). Asam 2,6-terfenilkarboksilat dan ligannya masing-masing dapat diberi nama RCOOH dan RCOO. Asumsikan bahwa amonia digunakan sebagai basa.

3. Hitung konsentrasi molar ion uranil dalam air laut, dengan memperhitungkan volume lautan di dunia adalah 1,3 miliar kilometer kubik. Berapa kali siklus pemekatan air laut asli harus diulang untuk mencapai konsentrasi ion uranil paling sedikit 0,5 mol/l? Saat menyelesaikannya, gunakan data berikut: (1) saat mengekstraksi uranium dari fase air, volume fase organik 10 kali lebih kecil dari volume air laut; (2) selama ekstraksi terbalik uranium ke dalam fase air, volume larutan asam nitrat 10 kali lebih kecil dari volume fase organik; (3) netralisasi asam nitrat encer berlebih dan penciptaan lingkungan basa dicapai dengan melewatkan gas amonia melalui larutan, sedangkan peningkatan volume larutan dapat diabaikan.

4. Konsumsi uranium di dunia sekitar 65 ribu ton per tahun. Dalam berapa tahun lagi kita memperkirakan cadangan bijih uranium akan habis? Dengan asumsi bahwa uranium kemudian akan ditambang dari laut dan tingkat konsumsinya tidak akan berubah, perkirakan jumlah air yang perlu diproses di dunia setiap hari untuk memenuhi permintaan uranium.

Soal 11-3

Zat X Ini adalah kristal berbentuk jarum tidak berwarna dengan bau menyengat, perlahan berubah menjadi merah muda di udara. Ini cukup larut dalam air (6,5 g per 100 g air), jauh lebih baik dalam larutan alkali. X juga larut dalam etanol, kloroform, benzena. Solusi berair X digunakan sebagai antiseptik untuk mendisinfeksi barang-barang rumah tangga dan rumah sakit.

Zat X dapat diperoleh dari asam benzenasulfonat (asam benzenasulfonat) dengan menggabungkan garam natriumnya dengan alkali padat, diikuti dengan mengolah produk reaksi dengan asam (reaksi 1 dan 2). Zat X memberikan ciri khas warna biru-ungu dengan garam besi (III), misalnya dengan FeCl 3 (reaksi 3).

Dalam analisis farmasi, reaksi larutan berair 1% digunakan untuk menentukan keaslian suatu obat. X dengan air brom, menyebabkan terbentuknya endapan putih pada zat tersebut A(reaksi 4). Dengan kelebihan brom, reaksi berlangsung dengan pembentukan endapan kuning pada zat tersebut DI DALAM, mengandung 78% brom (reaksi 5). Zat DI DALAM tidak memberikan warna khas dengan besi (III) klorida dan merupakan zat brominasi ringan.

Metode lain telah tersebar luas dalam analisis farmasi: 0,5 g X dilarutkan dalam 2 ml NH 3 ( C= 13,5 M), bawa sampai tanda 100 ml. Tambahkan 0,05 ml NaClO (ω(Cl) = 0,03) ke dalam alikuot 2 ml dan biarkan larutan pada suhu kamar. Lambat laun muncul warna biru tua (zat Y).

1. Identifikasi dan beri nama zat tersebut X.

2. Tuliskan persamaan reaksi 1 – 5.

3. Tuliskan persamaan reaksi untuk memperolehnya Y dari X, jika zat antara terbentuk secara berurutan DENGAN Dan D. Kandungan oksigen dalam C, D, Y masing-masing adalah 30,2%, 14,9% dan 16,1%. Konfirmasikan jawaban Anda dengan perhitungan. Harap dicatat bahwa sehubungan dengan itu DENGAN Hanya ada dua jenis atom karbon.

4. Selain cara di atas, setidaknya diketahui ada 4 cara lagi yang bisa diperoleh X. Silakan tunjukkan salah satunya. Tulis persamaan (atau persamaan) yang sesuai untuk reaksi tersebut.

Soal 11-4

Seperti diketahui, arah utama konsumsi hidrokarbon masih pembakarannya. Namun, berbagai contoh oksidasi parsial hidrokarbon telah diketahui, menghasilkan berbagai produk berharga. Selain itu, bergantung pada zat pengoksidasi yang digunakan dan kondisi reaksi, hidrokarbon yang sama dapat diubah menjadi senyawa yang berbeda. Diagram di bawah menunjukkan metode oksidasi alkena yang paling umum digunakan menggunakan contoh ( E)-pentena-2. Harap dicatat bahwa koneksi M mengandung 69,8% karbon, di bawah aksi MnO 2 berubah menjadi produk N, memberikan reaksi cermin perak untuk membentuk garam TENTANG; koneksi J Dan L adalah diastereomer (isomer optik yang bukan merupakan bayangan cermin satu sama lain), dan senyawa KE Dan M– isomer yang mempunyai gugus fungsi berbeda.

1. Tuliskan rumus struktur senyawa A–O.

2. Tuliskan persamaan reaksinya ( E)-pentene-2 ​​​​dengan kalium permanganat dalam larutan asam sulfat.

3. Koneksi D,F Dan H mudah berubah menjadi A, A E, G Dan SAYA V DI DALAM. Menggunakan contoh salah satu produk reaksi ( A atau DI DALAM, pilihan Anda) tuliskan reagen mana yang dapat digunakan untuk melakukan transformasi ini (satu contoh untuk setiap transformasi).

KELAS SEPULUH

5. Tentukan orde parsial reaksi menurut 2 Н Cl2, yaitu derajat x dan y pada persamaan r = k eff x y dan orde total reaksi n = x + y.

Soal 10-5.

Ahli kimia organik sering dihadapkan pada masalah desimetrisasi simetris

diol ric untuk mendapatkan turunan kiralnya. Masalah ini diatasi dengan menggunakan enzim atau mikroorganisme tertentu yang bertindak sebagai katalis. Di bawah ini adalah skema sintesis analog karbosiklik nukleosida yang aktif secara optik (1R, 3S)-1-[(adenin-9-yl)metil]-3-(hidroksimetil)indane (X), yang menunjukkan aktivitas antitumor:

AOH

Senyawa awal A diperoleh dengan skema berikut:

N NH2

AOH

1. Tulis rumus struktur BG, mengingat koneksi E tidak stabil

perantara yang kuat.

Jika langkah pertama sintesis ini dilakukan tanpa adanya siklopentadiena atau senyawa aktif lainnya, zat antara E diubah menjadi produk H.

2. Tuliskan rumus struktur produk tersebut N.

3. Nyatakan alasan utama mengapa pada tahap transformasi A dan B menggunakan vinil

asetat, tetapi bukan etil asetat.

4. Manakah dari asetat isomer dari rumus C 5 H8 O2 efektif dalam reaksi ini, mana yang tidak?

Tugas putaran teori pertama

KELAS SEBELAS

KELAS SEBELAS

Soal 11-1.

Rajah di bawah menunjukkan transformasi senyawa A–K yang mengandung

mengandung unsur X yang sama dalam komposisinya.

Selain itu diketahui:

· unsur X terdapat di alam dalam bentuk mineral A (kandungan menurut berat: Na – 12,06%, X – 11,34%, H – 5,29%, sisanya oksigen);

· B – senyawa biner mengandung 15,94% (massa) X;

· B adalah gas tidak berwarna dengan kepadatan udara sekitar 1;

· senyawa D digunakan dalam pengobatan dalam bentuk larutan alkohol;

· a-modifikasi Z mirip dengan grafit dalam sifat fisik;

· zat I banyak digunakan dalam sintesis organik sebagai zat pereduksi.

pemilik baru;

· Molekul K (hampir datar) mempunyai sumbu simetri orde ketiga (dengan penuh

gerbang di sekitar sumbu simetri ini, molekul K mereproduksi posisinya dalam pro-

mengembara tiga kali); Dua sinyal diamati pada spektrum 1H NMR senyawa K.

1. Tentukan elemen X . Konfirmasikan jawaban Anda dengan perhitungan.

2. Berikan rumus senyawanya A – saya. Beri nama mineralnya.

3. Gambarkan rumus strukturnya K dan beri nama koneksi ini.

4. Tuliskan persamaan untuk semua reaksi yang ditunjukkan pada diagram.

5. Tuliskan persamaan reaksinya X (amorf) dengan campuran nitrogen pekat dan plat-

asam vic.

6. Yang menjelaskan kesamaan sifat fisik a - modifikasi Z dengan grafit?

Tugas putaran teori pertama

KELAS SEBELAS

Soal 11-2.

Zat biner A yang tidak berwarna dan dapat melebur (yang massa unsur-unsurnya relatif

berhubungan satu sama lain sebagai 2:3) menghasilkan dengan cairan B (fraksi massa unsur-unsurnya adalah 7,79% dan 92,21%) campuran produk X 1, X 2, X 3 (perbandingan kuantitatif produk bervariasi tergantung pada rasio reagen), serta gas dengan bau jerami busuk, menggunakan

sebagai bahan perang kimia (fraksi massa unsur yang sama seperti di B sama dengan

kita masing-masing 12,12% dan 71,72%). Zat X 1, X 2, X 3 dapat dianggap “homolog”.

Ketika zat-zat ini dilewatkan melalui tabung panas, terbentuk campuran gas dengan komposisi kualitatif yang sama, yang kemudian dilewatkan pada padat K2 SO4. Oleh-

penurunan berat badan setelah melewati kalium sulfat untuk tiga zat diberikan dalam tabel

Selanjutnya, campuran yang dihasilkan (komposisinya sama dalam semua kasus) dilewatkan di atas kapur barus (kapur barus oral) (katalis alternatif adalah karbon aktif), kehilangan volume adalah 50%, dan nenek moyang dari seri X “homolog” adalah terbentuk.

Diketahui juga bahwa unit struktural A adalah perbedaan “homolog” untuk X 1,

X 2, X 3.

1. Identifikasi semua zat yang tidak diketahui (A, B, C, D, X, X 1, X 2, X 3), jika gas Bermassa

5,3 g diserap seluruhnya oleh larutan NaOH berair, membentuk larutan dua garam,

setelah pengasaman, 1200 ml gas D (n.o.), tidak berwarna dan tidak berbau, dilepaskan.

2. Menggambar rumus struktur A (dalam keadaan kristal), X 1, X 2, X 3, X. Ka-

bagaimana komposisi kualitatif campuran gas yang terbentuk setelah pelepasan zat

X 1 – X 3 melalui tabung panas?

3. Tuliskan persamaan reaksi di atas.

4. Berikan dua contoh deret homologi dan isomerisme (kecuali optik) pada non-

kimia organik.

Soal 11-3

Termodinamika perakitan mandiri

Tugas putaran teori pertama

KELAS SEBELAS Self-assembly adalah salah satu metode sintesis kovalen molekul kompleks

struktur yang terbuat dari molekul yang lebih sederhana. Struktur supramolekul yang terbentuk selama perakitan sendiri berada dalam keseimbangan dinamis dengan zat awal. Posisi kesetimbangan ini seringkali sangat bergantung pada pelarut, konsentrasi atau suhu.

Sebagai contoh, perhatikan turunan seng porfirin, seperti:

dan K siklus >>K lin >> 1 l/mol.

Tugas putaran teori pertama

KELAS SEBELAS

1. Karena jenis ikatan apa molekul-molekul di atas dapat terhubung satu sama lain?

Manakah dari molekul berikut yang dapat membentuk dimer siklik? Berapa minimalnya

Berapa jumlah molekul tipe kedua yang diperlukan untuk pembentukan siklus makro?

2. Bandingkan fungsi termodinamika pembentukan A 2 (linier) dan A 2 (siklik)

dari A. Tanda apa (>,< или =) надо поставить вместоÚ в соотношениях:

D H siklus garis D H

D S siklusÚ garis D S?

Jelaskan mengapa siklus K >>K lin >> 1. Faktor manakah yang termasuk entalpi atau entropi?

ny – ternyata menjadi penentu dalam kasus ini?

4. Konsentrasi perakitan mandiri kritis (CSC) adalah konsentrasi minimum yang mungkin

konsentrasi monomer di mana tepat setengah dari molekul A termasuk dalam siklus. Untuk-

tuliskan ekspresi untuk menghitung CCS, dengan asumsi bahwa pada konsentrasi rendah, struktur linier praktis tidak terbentuk.

5. Dengan meningkatnya konsentrasi A, proporsi struktur linier meningkat. Pada batas maksimal berapa

Pada konsentrasi monomer yang rendah, tepat setengah dari molekul A akan menjadi bagian dari siklik

la? Misalkan dalam larutan hanya terdapat molekul A 2 (siklik) dan A 3 (linier), dan banyaknya molekul bebas

Ada beberapa molekul A.

Rumus yang diperlukan:

D G= D H– TD S,

D G ° = –RT lnK .

Soal 11-4.

Diazometana CH2 N2 menunjukkan reaktivitas yang tinggi dan banyak digunakan dalam berbagai reaksi, meskipun memiliki ketidakstabilan dan toksisitas yang tinggi.

ness. Dengan demikian, ia secara efektif mengalkilasi asam karboksilat dan senyawa lain yang mengandungnya

gugus penekan –OH dengan sifat asam yang nyata.

Tugas putaran teori pertama

KELAS SEBELAS

1. Tuliskan persamaan reaksi diazometana dengan para-nitrofenol.

Ketika diiradiasi, diazometana membentuk partikel X yang tidak stabil, yang bertindak sebagai perantara dalam banyak reaksi yang melibatkannya.

2. Gambarlah sebuah partikel X .

3. Tuliskan persamaan reaksi diazometana dengan sikloheksena.

Namun ternyata diazometana sudah ada sejak lama pada suhu 10 K dalam argon

melolong ke matriks bahkan ketika disinari. Dua mekanisme telah diusulkan untuk menjelaskan fenomena ini. Menurut yang pertama, dekomposisi fotolitik diazometana bersifat reversibel. Aku yang lain-

Mekanismenya dua tahap. Pada tahap pertama, diazometana terurai secara ireversibel menjadi

X dan nitrogen. Tahap kedua adalah interaksi reversibel diazometana dengan mo-

molekul nitrogen:

CH2 N2 + N2 N N

Eksperimen dengan diazometana berlabel 15 N digunakan untuk menentukan mekanismenya.

4. Tuliskan bagaimana distribusi label isotop pada diazometana setelah sekian lama

iradiasi, dengan asumsi peluruhan terjadi: a) melalui mekanisme satu tahap?

b) dengan mekanisme dua tahap?

5. Apa akibat dari penyinaran diazometana yang sangat lama menurut mekanisme pertama dan kedua?

Ditemukan bahwa iradiasi diiodometana dalam matriks nitrogen pada 10 K disertai dengan

dibentuk oleh pembentukan diazometana. Eksperimen ini menjadi dasar kesimpulan bahwa setidaknya satu dari dua mekanisme yang disebutkan diterapkan secara akurat dalam kondisi yang ditentukan.

viahs, meski ia tidak sepenuhnya menolak kemungkinan adanya mekanisme lain.

6. Tunjukkan mekanisme penguraian diazometana yang dibuktikan melalui percobaan ini.

Soal 11-5.

M. S. Color: “Setiap kemajuan ilmu pengetahuan adalah kemajuan dalam metode”

Kromatografi asam amino

Tugas putaran teori pertama

Kromatografi KELAS SEBELAS merupakan suatu metode pemisahan suatu campuran zat berdasarkan perbedaan kecepatannya

pertumbuhan pergerakan zat, tergantung pada afinitasnya terhadap fase diam.

Kromatografi penukar ion didasarkan pada interaksi elektrostatik antara partikel bermuatan berlawanan. Gunakan sebagai fase diam

Polimer dengan gugus bermuatan, penukar ion, terbentuk. Salah satu contoh pemakaian tersebut

Bahannya adalah kaca, pada permukaannya dipasang gugus bermuatan. Di bawah-

fase visualnya berupa cairan dengan nilai pH dan konsentrasi garam tertentu. Daripada rasa sakit-

Semakin besar perbedaan muatan fasa diam dan zat yang dipisahkan, semakin kuat zat tersebut

Produk ditahan pada polimer. Penukar ion dibagi menjadi empat jenis tergantung pada tanda muatan dan konstanta ionisasi gugus bermuatan.

Tabel tersebut menunjukkan contoh masing-masing jenis gugus fungsi dan artinya

1. Jenis penukar ion apa yang merupakan resin yang mengandung gugus berikut?

a) dietil-2-hidroksipropil-ammonioetil-;

b) fosfo-;

c) p-aminobenzil-;

d) sulfo-;

2. Dengan menggunakan sumbu koordinat yang diusulkan, gambarkan ketergantungan jumlah gugus bermuatan (dalam persen) pada nilai pH larutan untuk penukar ion yang tercantum dalam tabel. Beri label pada kurva dengan nama yang disingkat.

Tugas putaran teori pertama

KELAS SEBELAS

Pemisahan asam a-amino NH2 –CHR–COOH dengan metode kromatografi penukar ion

berdasarkan perbedaan muatan keseluruhan asam amino. Semuanya mengandung setidaknya 2

gugus yang mampu melakukan ionisasi – a-amino dan karboksil: H3 N+ –CHR–COO‾. Secara keseluruhan

kasus (tanpa memperhitungkan gugus terionisasi di R), ketika dititrasi dengan alkali dari media asam kuat, asam amino berperilaku seperti asam dibasa, menyumbangkan 2 proton. Nilai pH di mana muatan total molekul adalah nol (muatan pada gugus yang terionisasi terkompensasi) disebut titik isoelektrik. Nilai ini penting untuk ditentukan

mengubah nilai pH eluen (larutan yang mencuci kolom dan yang “membilas” zat yang akan dipisahkan dari pembawa) yang digunakan untuk pemisahan dengan kromatografi pertukaran ion.

Tabel empat asam amino menunjukkan nilai pK a dari gugus mampu

ionisasi.

3. Untuk keempat asam amino ini, gambarkan bentuk ionik yang dapat memuat muatan bersihnya

molekul sama dengan nol, dan hitung nilai titik isoelektrik dengan memperhatikan hal yang diberikan

Tugas putaran teori pertama

KELAS SEBELAS

4. Hitung volume minimum resin yang mengandung sulfo yang diperlukan untuk memisahkan campuran 0,5 g lisin dan 0,5 g alanin pada pH 4,0. Kapasitas pertukaran kation

Nilai tukar (jumlah gugus yang dapat terionisasi per ml resin) adalah 1,7 meq/ml.

Tiga asam amino: histidin (His), sistein (Cys) dan arginin (Arg) dapat dipisahkan pada penukar anion.

5. Berapakah urutan elusi (“pencucian”) asam amino ini dari kolom jika

Apakah resin yang mengandung gugus DEAE digunakan sebagai penukar anion, dan buffer fosfat dengan pH 7,0 digunakan sebagai eluen? Terimalah bahwa semua asam amino mempunyai ciri-ciri

dicirikan oleh nilai pK a yang sama pada gugus karboksil (2,2) dan nilai pK a yang sama pada gugus amino (9,5). Nilai pK a gugus samping adalah 8,0 (Cys), 6,0 (His) dan 12,5 (Arg).

Kurikulum kursus

I.A.TYULKOV,
O.V.ARKHANGELSKAYA,
M.V. PAVLOVA

KULIAH No.4
Metodologi untuk memecahkan masalah,
melibatkan “rantai” transformasi

Klasifikasi masalah dengan skema transformasi

Dalam tugas-tugas Olimpiade Kimia Seluruh Rusia untuk anak-anak sekolah, pada tahap mana pun dan untuk kelompok umur peserta mana pun, selalu ada tugas dengan diagram transformasi berurutan dari satu zat ke zat lain, yang mencirikan hubungan antara kelas utama organik dan zat anorganik. Skema multi-tahap untuk mengubah satu zat menjadi zat lain dalam urutan tertentu sering disebut “rantai”. Dalam sebuah “rantai”, beberapa atau seluruh zat mungkin dienkripsi.

Untuk menyelesaikan tugas-tugas ini, Anda perlu mengetahui golongan utama senyawa anorganik dan organik, tata nama, metode laboratorium dan industri untuk pembuatannya, sifat kimia, termasuk produk dekomposisi termal suatu zat, dan mekanisme reaksi.

“Rantai” adalah cara optimal untuk menguji sejumlah besar pengetahuan (hampir semua bagian kimia umum, anorganik, dan organik) dalam satu soal.

Skema transformasi zat dapat diklasifikasikan sebagai berikut.

1) Berdasarkan objek:

a) anorganik;

b) organik;

c) bercampur.

2) Berdasarkan jenis atau mekanisme reaksi (ini terutama menyangkut kimia organik).

3)Berbentuk “rantai”.

a) Semua zat diberikan tanpa menunjukkan kondisi reaksi.

b) Semua atau beberapa zat dienkripsi dengan huruf. Huruf yang berbeda menunjukkan zat yang berbeda, kondisi reaksi tidak ditunjukkan.

(Dalam diagram, panah dapat diarahkan ke segala arah, terkadang bahkan ke dua arah. Selain itu, ini bukan tanda reversibilitas! Reaksi semacam itu, biasanya, mengandung reagen yang berbeda.)

c) Zat dalam diagram dienkripsi seluruhnya atau sebagian dengan huruf dan kondisi reaksi atau reagen ditunjukkan.

d) Dalam diagram, alih-alih zat, unsur-unsur penyusun zat diberikan dalam bilangan oksidasi yang sesuai.

e) Skema di mana zat organik dienkripsi dalam bentuk rumus kasar.

Skema dapat berbentuk linier, bercabang, berbentuk persegi atau poligon lainnya (tetrahedron, kubus, dll).

Taktik dan strategi penyelesaian masalah olimpiade dengan “rantai”

Dalam kuliah ini kita akan mematuhi klasifikasi tugas menurut bentuk disajikan dalam "rantai" transformasi berurutan dari satu zat ke zat lain.

Untuk menyelesaikan masalah apa pun dalam menyusun persamaan reaksi menurut diagram dengan benar, Anda harus:

1) letakkan angka di bawah atau di atas panah - beri nomor pada persamaan reaksi, perhatikan ke arah mana panah diarahkan pada rantai transformasi;

2) menguraikan zat yang diwakili oleh huruf, sifat atau rumus kasar (jawabannya seharusnya termotivasi, yaitu perlu tidak hanya menuliskan rumus senyawa yang didekripsi, tetapi juga memberikan penjelasan rinci tentang dekripsi);

3) tuliskan (di bawah angka yang sesuai) semua persamaan reaksi;

4) hati-hati memeriksa apakah koefisien diatur dengan benar;

5) tuliskan kondisi reaksi, jika perlu.

Suatu zat dapat diubah menjadi zat lain dengan berbagai cara. Misalnya CuO dapat diperoleh dari Cu, Cu(OH) 2, CuSO 4, Cu(NO 3) 3, dll. Setiap benar

larutan. Untuk beberapa masalah, solusi alternatif diberikan.

Mari kita ilustrasikan hampir semua jenis “rantai” yang diberikan pada tahap regional (III). Tingkat tugas-tugas ini dekat dengan program bagi mereka yang memasuki universitas kimia. Oleh karena itu, ini akan menjadi contoh tidak hanya dari rangkaian tahapan regional Olimpiade Seluruh Rusia, tetapi juga dari kartu ujian masuk kimia di Universitas Negeri Moskow. M.V.Lomonosov. Selain itu, tugas-tugas dari Olimpiade beberapa tahun terakhir sebelum ujian ini digunakan (misalnya, dari kompetisi “Taklukkan Bukit Sparrow” dan Olimpiade “Lomonosov”). Saat memecahkan masalah yang mengandung zat terenkripsi, penjelasan rinci diberikan untuk menguraikan koneksi tertentu.

Mari kita mulai dengan tugas yang paling mudah.

Semua zat diberikan tanpa menunjukkan kondisi reaksi

Tugas 1.

Fe 2 (SO 4) 3 -> FeI 2 -> Fe (OH) 2 -> Fe (OH) 3 -> Fe 2 O 3 -> Fe -> Fe 2 (SO 4) 3.

Larutan

Mari kita beri nomor pada rantainya:

Untuk melaksanakan reaksi pertama, diperlukan zat pereduksi dan senyawa yang mampu menghilangkan ion sulfat dari bidang reaksi.

Misalnya barium iodida.

Reaksi ketiga memerlukan zat pengoksidasi. Yang paling cocok adalah hidrogen peroksida, mis.

hanya satu produk reaksi yang diperoleh. Mari kita tulis persamaan reaksinya.

1) Fe 2 (SO 4) 3 + 3BaI 2 = 2FeI 2 + I 2 + 3BaSO 4;

2) FeI2 + 2NaOH = Fe(OH)2 + 2NaI;

3) 2Fe(OH) 2 + H 2 O 2 = 2Fe(OH) 3;

4) 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O; Tulis persamaan reaksi sesuai dengan skema berikut:

Fe 2 (SO 4) 3 -> FeI 2 -> Fe (OH) 2 -> Fe (OH) 3 -> Fe 2 O 3 -> Fe -> Fe 2 (SO 4) 3.

1) CH 3 COONa + HCl = CH 3 COOH + NaCl;

2) 5CH 3 COCH 3 + 8KMnO 4 + 12H 2 SO 4 = 5CH 3 COOH + 5CO 2 + 8MnSO 4 + 4K 2 SO 4 + 17H 2 O;

3) 2CH 3 COOH + CaСO 3 = (CH 3 COO) 2 Ca + H 2 O + CO 2 ;

4) CH 3 COCH 3 + 8NaMnO 4 + 11NaOH = CH 3 COONa + 8Na 2 MnO 4 + Na 2 CO 3 + 7H 2 O;

5) (CH 3 COO) 2 Ca + 2NaOH = 2CH 3 COONa + Ca(OH) 2

(CH 3 COO) 2 Ca + Na 2 CO 3 = 2CH 3 COONa + CaСO 3;

6) (CH 3 COO) 2 Ca(tv) = CH 3 COCH 3 + CaCO 3.

Tugas 3.

Tulis persamaan reaksi sesuai dengan skema berikut:

Fe 2 (SO 4) 3 -> FeI 2 -> Fe (OH) 2 -> Fe (OH) 3 -> Fe 2 O 3 -> Fe -> Fe 2 (SO 4) 3.

1) 2CuCl + Cl 2 = 2CuCl 2 ;

2) CuCl(padat) + 3HNO 3 (konsentrasi) = Cu(NO 3) 2 + HCl + NO 2 + H 2 O;

3) Cu + 4HNO 3 (konsentrasi) = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O;

4) Cu + Cl 2 = CuCl 2;

5) 2Cl + 2NaOH + O 2 = 2CuO + H 2 O + 2NaCl + 4NH 3;

6) C 3 H 3 Cu (dalam reaksi 6) hanya dapat menjadi garam propuna (C 3 H 4), karena alkuna dengan terminal
C = Gugus CH adalah asam CH yang bereaksi dengan kompleks tembaga dan perak.

Cl+CH = C–CH 3 = CuC = C–CH 3 + NH 3 + NH 4 Cl;

7) 2C 3 H 3 Cu + 3H 2 SO 4 (konsentrasi) = 2C 3 H 4 + 2CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O;

8) CuSO 4 CuO + JADI 3

CuSO 4 CuO + SO 2 + 0,5O 2;

9) CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O;

10) CuCl + 2NH 3 (larutan aq.) = Cl;

11) C 3 H 3 Cu + 3HNO 3 (conc.) = Cu(NO 3) 2 + C 3 H 4 + NO 2 + H 2 O (dalam larutan air);

12) Cu + 2H 2 SO 4 (konsentrasi) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.

Semua atau beberapa zat dienkripsi dengan huruf.
Kondisi reaksi tidak ditentukan

Tugas 4. Skema transformasi diberikan:

Tuliskan persamaan reaksi yang ditunjukkan oleh panah. Sebutkan zat-zat yang belum diketahui.

Fe 2 (SO 4) 3 -> FeI 2 -> Fe (OH) 2 -> Fe (OH) 3 -> Fe 2 O 3 -> Fe -> Fe 2 (SO 4) 3.

Identifikasi zat yang tidak diketahui. CuSO 4 dapat dibuat dengan melarutkan Cu, CuO atau Cu 2 O dalam asam sulfat. Cu 2 O tidak cocok karena zat ini sudah ada dalam rantai. Jadi dua reaksi pertama bisa jadi:

1) 2Cu 2 O + O 2 = 4CuO (X 1 = CuO);

2) CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O.

1) Cu 2 O = Cu + CuO

atau Cu 2 O + H 2 = Cu + H 2 O (X 1 = Cu);

2) Cu + 2H 2 SO 4 (konsentrasi) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.

Diketahui bahwa tembaga(II) hidroksida yang baru dibuat mengoksidasi aldehida. Sebagai hasil reaksi, diperoleh endapan jingga Cu 2 O. Oleh karena itu, X 2 – Cu(OH) 2.

3) CuSO 4 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2;

4) 2Cu(OH) 2 + R–CHO = R–COOH + Cu 2 O + 2H 2 O

RCHO + NaOH + 2Cu(OH) 2 = RCOONa + 3H 2 O + Cu 2 O.

Menjawab. X 1 bisa berupa tembaga atau tembaga(II) oksida; X 2 adalah tembaga(II) hidroksida yang baru dibuat.

Masalah 5(Fakultas Kimia, Universitas Negeri Moskow, 1998).

Fe 2 (SO 4) 3 -> FeI 2 -> Fe (OH) 2 -> Fe (OH) 3 -> Fe 2 O 3 -> Fe -> Fe 2 (SO 4) 3.

Tuliskan persamaan reaksi kimia yang sesuai dengan barisan transformasi berikut:

Tautan awal (kunci) dalam skema ini adalah zat E - aldehida. Mari kita perhatikan reaksi 4, 5 dan 1. Diketahui bahwa reaksi kualitatif terhadap aldehida adalah interaksinya dengan Cu(OH) 2 yang baru dibuat.

Hasilnya adalah asam karboksilat yang bersesuaian dengan aldehida dan Cu 2 O. Kemungkinan besar zat F adalah Cu 2 O, karena dari zat F harus diperoleh zat B. Karena zat B juga diperoleh dari dekomposisi termal Cu(OH) 2, maka jelas bahwa B adalah CuO. Oleh karena itu zat tersebut adalah C – H 2 O. D adalah alkohol, yang direduksi dengan bantuan CuO menjadi aldehida. Dan terakhir, reaksi 2: alkohol (D) diperoleh dengan hidrasi alkena (dalam skema, alkohol diperoleh dari air!), yang berarti harus mengandung setidaknya dua atom karbon dalam rantainya.

A – Cu(OH) 2 ; B – CuO;

C – H 2 O; D – RCH 2 CH 2 OH;

E – RCH 2 CHO; F – Cu 2 O.

Persamaan reaksi:

1) Cu(OH) 2 CuO + H 2 O;

2) H 2 O + R–CH=CH 2 = R–CH 2 –CH 2 OH;

3) R–CH 2 –CH 2 OH + CuO = R–CH 2 –CH=O + Cu + H 2 O;

4) R–CH 2 –CH=O + 2Cu(OH) 2 = R–CH 2 –COOH + Cu 2 O + 2H 2 O

RCHO + NaOH + 2Cu(OH) 2 = RCOONa + 3H 2 O + Cu 2 O;

5) 2Cu 2 O + O 2 4CuO Cu 2 O = Cu + CuO..

Masalah 6

(untuk keputusan independen)

Tulis persamaan reaksi yang sesuai dengan skema transformasi sekuensial berikut:
Sebutkan zat X 1 dan X 2.

Substansi dalam skema dienkripsi seluruhnya atau sebagian dengan huruf dan kondisi aliran atau reagen ditunjukkan

Tugas 7.

Fe 2 (SO 4) 3 -> FeI 2 -> Fe (OH) 2 -> Fe (OH) 3 -> Fe 2 O 3 -> Fe -> Fe 2 (SO 4) 3.

Tuliskan persamaan reaksi kimia yang sesuai dengan barisan transformasinya:

Identifikasi zat yang tidak diketahui.

Ketika besi bereaksi dengan asam klorida, diperoleh besi(II) klorida. (Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa hidrogen pada saat pelepasan tidak memungkinkan besi teroksidasi hingga bilangan oksidasi +3.) Pada reaksi kedua, ia teroksidasi menjadi, dan asam sulfat dapat direduksi menjadi belerang atau SO 2.

C – H 2 O; D – RCH 2 CH 2 OH;

Larutan garam besi(III) yang dihasilkan mempunyai suasana asam, karena Ini adalah garam yang dibentuk oleh basa lemah dan asam kuat. Ketika soda ditambahkan - garam dari basa kuat dan asam lemah - terjadi hidrolisis gabungan, yang berlangsung sampai akhir, yaitu. terbentuk endapan (Fe(OH) 3) dan gas (CO 2). Hidrolisis masing-masing garam meningkatkan hidrolisis garam lainnya.

X 1 – FeCl 2; X 2 – Fe 2 (SO 4) 3 dan FeCl 3 (campuran);

6FeCl 2 + 6H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 4FeCl 3 + 3SO 2 + 6H 2 O;

3) 4FeCl 3 + Fe 2 (SO 4) 3 + 9Na 2 CO 3 + 9H 2 O = 6Fe(OH) 3 + 9CO 2 + 12NaCl + 3Na 2 SO 4.

Tugas 8. Tuliskan persamaan reaksi kimia yang sesuai dengan rantai transformasi berikut:

Fe 2 (SO 4) 3 -> FeI 2 -> Fe (OH) 2 -> Fe (OH) 3 -> Fe 2 O 3 -> Fe -> Fe 2 (SO 4) 3.

Mari kita beri nomor pada persamaan reaksi dalam “rantai”:

Reaksi 1 adalah trimerisasi asetilena (metode khas untuk memproduksi benzena). Berikutnya (reaksi 2) adalah alkilasi benzena Friedel–Crafts dengan adanya asam Lewis AlBr 3 .

C – H 2 O; D – RCH 2 CH 2 OH;

Brominasi dalam cahaya (reaksi 3) terjadi pada rantai samping. Larutan alkohol alkali dalam reaksi 4 adalah reagen untuk menghasilkan alkuna dari turunan dihalogen dari alkana. Berikutnya adalah reaksi pertukaran (reaksi 5): hidrogen pada ikatan rangkap tiga pada alkuna dan ion perak dalam larutan amonia oksida perak. Dan akhirnya (reaksi 6) - perak fenilasetilenida yang dihasilkan masuk ke dalam reaksi pertukaran dengan metil iodida, akibatnya rantai karbon memanjang.

1) 3C 2 H 2 = C 6 H 6;

2) C 6 H 6 + C 2 H 5 Br = C 6 H 5 – C 2 H 5 + HBr;

3) C 6 H 5 –C 2 H 5 + 2Br 2 = C 6 H 5 –CBr 2 –CH 3 + 2HBr; = 4) C 6 H 5 –CBr 2 –CH 3 + 2KOH = C 6 H 5 –C

CH + 2KBr + H 2 O; = 5) C 6 H 5 –CH +OH = AgC

C–C 6 H 5 + 2NH 3 + H 2 O; = 6) AgC = C–C 6 H 5 + CH 3 I = AgI + CH 3 –C

C–C 6 H 5 .

Jadi, zat terenkripsi:
Dalam diagram, alih-alih zat, yang diberikan adalah unsur,

unsur-unsur zat yang mempunyai bilangan oksidasi yang sesuai Tugas 9.

Fe 2 (SO 4) 3 -> FeI 2 -> Fe (OH) 2 -> Fe (OH) 3 -> Fe 2 O 3 -> Fe -> Fe 2 (SO 4) 3.

Tulis persamaan reaksi yang menggambarkan skema transformasi:

Mari kita beri nomor pada persamaan reaksi dalam rantai:

Pada reaksi 1, senyawa Fe(II) dioksidasi menjadi senyawa Fe(III) (dapat berupa garam, hidroksida, oksida, dll.). Sebagai zat pengoksidasi, Anda dapat mengambil dikromat atau kromat, permanganat, halogen, dll.

Pada reaksi 4, besi dari bilangan oksidasi +3 direduksi menjadi zat sederhana. Biasanya, besi metalik diperoleh dengan mereduksi oksidanya (misalnya, dengan kromium atau aluminium pada suhu tinggi - metalotermi).

Besi(III) oksida dapat diperoleh melalui dekomposisi termal garam atau hidroksidanya (reaksi 3). Reaksi 2 kemungkinan besar adalah pertukaran. Reaksi 5 – interaksi besi logam dengan asam non-pengoksidasi (HCl, HBr, CH 3 COOH, dll.).

Mari kita pertimbangkan tiga dari semua opsi yang mungkin untuk memecahkan masalah ini.:

Opsi pertama

1) 2Fe 2+ + Cl 2 = 2Fe 3+ + 2Cl – ;

2) Fe 3+ + 3OH – = Fe(OH) 3;

3) 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O (kalsinasi);

5) Fe + 2H + = Fe 2+ + H 2.

Opsi kedua:

2) Fe(OH) 3 + 3HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + 3H 2 O;

3) 4Fe(NO 3) 3 = 2Fe 2 O 3 + 12NO 2 + 3O 2 (kalsinasi);

4) Fe 2 O 3 + 2Al = Al 2 O 3 + 2Fe;

5) Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2.

Opsi ketiga:

1) 4FeO + O 2 = 2Fe 2 O 3;

2) Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O;

3) 2Fe 2 (SO 4) 3 = 2Fe 2 O 3 + 6SO 2 + 3O 2 (kalsinasi);

4) Fe 2 O 3 + 2Al = Al 2 O 3 + 2Fe;

5) Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2.

Skema di mana zat organik
dienkripsi dalam bentuk rumus kasar

Masalah 10. Tulis persamaan reaksi yang sesuai dengan skema transformasi berikut:

Dalam persamaan, tunjukkan rumus struktur zat dan kondisi reaksi.

Fe 2 (SO 4) 3 -> FeI 2 -> Fe (OH) 2 -> Fe (OH) 3 -> Fe 2 O 3 -> Fe -> Fe 2 (SO 4) 3.

Mata rantai kunci dalam rantai tersebut adalah zat dengan rumus C 3 H 4 O 2. Pada reaksi 1, zat tereduksi (tambahan empat atom hidrogen muncul dalam rumus kasar), dan pada reaksi 3 zat teroksidasi (dua atom oksigen tambahan muncul dalam rumus).

Kemungkinan besar C 3 H 4 O 2 adalah propandial (CHO–CH 2 –CHO), kemudian C 3 H 4 O 4 adalah asam propanediolic (COOH–CH 2 –COOH), dan C 3 H 8 O 2 adalah propanediol - 1,3 (CH 2 OH–CH 2 –CH 2 OH).

C – H 2 O; D – RCH 2 CH 2 OH;

Dengan alasan yang sama (menghitung perubahan jumlah atom dalam molekul), kami menyimpulkan bahwa reaksi 4 menghasilkan etil ester ganda dari asam propanediolic (C 2 H 5 OOC–CH 2 –COOC 2 H 5).

Reaksi 5 adalah hidrolisis basa dari ester, yang menghasilkan garam C 3 H 2 O 4 Na 2 (NaOOC–CH 2 –COONa), dan reaksi 6 dengan bantuan halogenmetana menghasilkan metil ester ganda dari asam propanediolic (CH 3 OOC– CH 2 –COOCH 3).

Reaksi 2 – interaksi propanediol-1,3 dengan metanal membentuk dioksan-1,3

Masalah 11. Tulis persamaan reaksi yang sesuai dengan skema transformasi berikut: Dalam persamaan, tunjukkan rumus struktur zat dan kondisi reaksi.

Fe 2 (SO 4) 3 -> FeI 2 -> Fe (OH) 2 -> Fe (OH) 3 -> Fe 2 O 3 -> Fe -> Fe 2 (SO 4) 3.

Tulis persamaan reaksi yang menggambarkan skema transformasi:

(Tanda

Zat Y diperoleh melalui reaksi substitusi nukleofilik klorin, kemungkinan besar dengan gugus OH (reaksi 3). Maka reaksi 4 akan menjadi reaksi dehidrasi. C 8 H 8 dalam konteks masalah ini mungkin adalah C 6 H 5 –CH=CH 2.

C – H 2 O; D – RCH 2 CH 2 OH;

Dalam hal ini, reaksi 5 – oksidasi pada ikatan rangkap dengan permanganat dalam lingkungan netral – mengarah pada pembentukan diol dengan rumus kasar C 8 H 10 O 2. Dan terakhir, kemunculan empat atom karbon lagi, empat atom hidrogen, dan dua atom oksigen dalam rumus “rantai” terakhir (dibandingkan dengan zat Z) berarti reaksi esterifikasi diol dan asam asetat.

1) C 6 H 6 + CH 2 =CH 2 C 6 H 5 –C 2 H 5;

2) C 6 H 5 –C 2 H 5 + Cl 2 C 6 H 5 –CHCl–CH 3 + HCl;

3) C 6 H 5 –CHCl – CH 3 + NaOH + H 2 O = C 6 H 5 CH(OH) – CH 3 + NaCl;

4) C 6 H 5 –CH(OH)–CH 3 C 6 H 5 CH=CH 2 + H 2 O;

5) 3C 6 H 5 CH=CH 2 + 2KMnO 4 + 4H 2 O = 3C 6 H 5 CH(OH)–CH 2 (OH) + 2MnO 2 + 2KOH;

6) C 6 H 5 CH(OH)–CH 2 (OH) + 2CH 3 COOH = Sebagai kesimpulan, kami memberikan contoh tugas yang disajikan di distrik federal * Dan tahap akhir Olimpiade Kimia Seluruh Rusia untuk anak sekolah.

Pada tahapan ini, rantai transformasi menjadi lebih kompleks. Selain rantai itu sendiri, informasi tambahan disediakan tentang sifat-sifat zat terenkripsi. Untuk menguraikan suatu zat seringkali perlu dilakukan perhitungan. Di akhir teks tugas, biasanya Anda diminta menjawab beberapa pertanyaan terkait sifat-sifat zat dari “rantai”. Masalah 1

« A, B Dan DI DALAM(tahap distrik federal 2008, kelas 9). A- zat sederhana. B merespons dengan cepat dengan G ketika dipanaskan hingga 250 °C, membentuk kristal senyawa berwarna merah tua B. Reaksi DI DALAM Dengan D setelah inisiasi awal, ia berlangsung dengan sangat cepat, mengarah pada pembentukan zat yang tidak berwarna G, berbentuk gas dalam kondisi normal. DI DALAM, pada gilirannya, mampu bereaksi dengan E pada suhu 300–350 °C, sedangkan kristal merah berubah menjadi bubuk putih D dan koneksi pun terbentuk A. D Zat E Dan DI DALAM bereaksi dengan G hanya pada suhu sekitar 800 °C, dalam hal ini B. Zat E.

1. Identifikasi zat-zat tersebut A–E.

2. dapat dengan mudah disublimasikan pada tekanan dan suhu rendah di bawah 300 °C, tetapi bila dipanaskan di atas 500 °C uapnya terurai membentuk suatu zat

3. dan lagi koneksi G Tuliskan persamaan semua reaksi yang disebutkan sesuai dengan diagram yang diberikan. E Bagaimana zat-zat tersebut berinteraksi?

4. Tuliskan persamaan reaksi yang terjadi ketika zat berinteraksi G, D Dan E dengan asam nitrat pekat."

Fe 2 (SO 4) 3 -> FeI 2 -> Fe (OH) 2 -> Fe (OH) 3 -> Fe 2 O 3 -> Fe -> Fe 2 (SO 4) 3.

1. Mari kita perhatikan persentasenya: koneksi D, terdiri dari dua elemen B Dan DI DALAM, berbentuk gas dan hanya mengandung 2,74% DI DALAM. Persentase yang begitu kecil menunjukkan bahwa salah satu massa atom unsur tersebut DI DALAM sangat kecil, atau dalam rumus D elemen memiliki indeks besar B. D Mengingat bahwa DI DALAM di no. adalah gas, kemungkinan besar itu D- ini adalah hidrogen. Mari kita uji hipotesis kita. Jika komposisinya nyatakan dengan rumus H X E

2,74: (97,26/M pada Mari kita uji hipotesis kita. Jika komposisinya : X.

, Itu X E) = M Perhatikan koneksi di mana Mari kita uji hipotesis kita. Jika komposisinya tidak sama dengan 1, tidak dapat diperoleh melalui interaksi langsung unsur dengan hidrogen selama “reaksi hebat setelah inisiasi awal”. Dengan menata ulang persamaannya, kita mendapatkan Mari kita uji hipotesis kita. Jika komposisinya E = 35,5 DI DALAM, yang memiliki satu-satunya solusi yang masuk akal ketika B= 1. Jadi,

– hidrogen, E– klorin A Mari kita definisikan substansinya E, yang mengandung 55,94% klorin. Ini terbentuk selama reaksi zat sederhana A dengan hidrogen klorida, dan hidrogen dilepaskan, yang menunjukkan: – klorida suatu unsur yang membentuk zat sederhana :

(55,94/35,45) : (44,06/M pada Mari kita uji hipotesis kita. Jika komposisinya.

. Untuk senyawa ECl M X Mari kita uji hipotesis kita. Jika komposisinya Dari sini Mari kita uji hipotesis kita. Jika komposisinya E = 27,92 Mari kita uji hipotesis kita. Jika komposisinya. Pada

C–C 6 H 5 .

A= 1 dan 3, masing-masing diperoleh silikon (28) dan kripton (84), tetapi hal ini bertentangan dengan kemampuan valensinya dan kondisi masalahnya, tetapi dengan B= 2, diperoleh besi (56), yang jika bereaksi dengan hidrogen klorida sebenarnya membentuk FeCl 2. DI DALAM Selama reaksi langsung besi dengan klorin, klorida lain terbentuk - FeCl 3.

G– Fe; D– Kelas 2 ; E– H 2 ;

2. – FeCl 3 ;

3. – HCl;

– FeCl2.

Persamaan reaksi dalam rantai:

2FeCl 3 + 3Na 2 S = 2FeS + S + 6NaCl;

FeCl 2 + Na 2 S = FeS + 2NaCl;

2FeCl 3 + 2NaI = 2FeCl 2 + I 2 + 2NaCl

(kemungkinan reaksi:

2FeCl 3 + 6NaI = 2FeI 2 + I 2 + 6NaCl

4. 6FeCl 3 + 18NaI = 2Fe 3 I 8 + I 2 + 18NaCl);

FeCl 3 + 6KCN = K 3 + 3KCl;

FeCl 2 + 6KCN = K 4 + 2KCl.

FeCl 3 + 4HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + NOCl + Cl 2 + 2H 2 O; 3HCl + HNO3 = NOCl + Cl2 + 2H2O;

2FeCl 2 + 8HNO 3 = 2Fe(NO 3) 3 + 2NOCl + Cl 2 + 4H 2 O. A–E Masalah 2 DI DALAM(tahap distrik federal 2007, kelas 10).

"Di bawah A Dan DENGAN:

(kecuali) zat yang mengandung logam transisi dienkripsi.

Komposisi kuantitatif zat A:

1. Identifikasi zat-zat tersebut A–E(Cu)=49,3%, (O)=33,1%, (S)=16,6%.

2. C: DI DALAM(Co)=50,9%, (O)=34,5%, (S)=13,8%. DI DALAM.

3. dan tuliskan persamaan reaksinya. D?»

Fe 2 (SO 4) 3 -> FeI 2 -> Fe (OH) 2 -> Fe (OH) 3 -> Fe 2 O 3 -> Fe -> Fe 2 (SO 4) 3.

1. Dalam hal apa zat tersebut berada dalam diagram di atas A ternyata amorf dan kristal apa? Sarankan satu metode alternatif untuk sintesis zat kristal dan amorf DENGAN), kita tidak akan mendapatkan 100%. Artinya zat tersebut mengandung setidaknya satu unsur lagi!

Zat (kecuali

Mengingat fraksi massa yang kecil dari unsur yang tidak diketahui, dapat diasumsikan bahwa itu adalah hidrogen. A Maka rumus kasar senyawa tersebut adalah

Zat DENGAN:

: Cu 3 S 2 O 8 H 4, atau Cu 2 SO 3 CuSO 3 2H 2 O. DENGAN Mirip dengan kasus sebelumnya, kita dapat berasumsi bahwa unsur yang tidak diketahui di sini adalah hidrogen. Lalu rumus zatnya

Zat DI DALAM akan menjadi Co 2 (OH) 2 SO 3 .

– ini adalah Al(OH)3. Ketika aluminium sulfat bereaksi dengan natrium sulfit, aluminium hidroksida amorf terbentuk. DI DALAM Dan DENGAN Dalam kasus kedua, ketika trietilamonium klorida bereaksi dengan Na, kristal aluminium hidroksida terbentuk.

Saat berinteraksi E bila dipanaskan, terbentuk kobalt aluminat - Co(AlO 2) 2.

A Dalam lingkungan basa, reduksi ion permanganat terjadi masing-masing menjadi bilangan oksidasi +6 atau +5 – K 2 MnO 4 atau K 3 MnO 4 .– Cu 2 JADI 3 CuSO 3 2H 2 O; C B D– Al(OH)3 ; E– Co 2 (OH) 2 JADI 3 ;

– Batubara 2 O 4 ;

– K 2 MnO 4 atau K 3 MnO 4 .

Persamaan reaksi dalam “rantai”:

1) 3CuSO 4 + 3Na 2 SO 3 = Cu 2 SO 3 CuSO 3 2H 2 O + 3Na 2 SO 4 + SO 2;

2) 3Na 2 SO 3 + Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3Na 2 SO 4 + 3SO 2

(bersama dengan aluminium hidroksida, fase ini akan mengandung sulfat basa dari berbagai komposisi, tetapi secara tradisional diyakini bahwa aluminium hidroksida amorf terbentuk);

3) Na + Cl = Al(OH) 3 + NaCl + NEt 3 + H 2 O;

4) 2CoSO 4 + 2Na 2 SO 3 + H 2 O = Co 2 (OH) 2 SO 3 + SO 2 + 2Na 2 SO 4;

5) Co 2 (OH) 2 SO 3 + 4Al(OH) 3 2CoAl 2 O 4 + SO 2 + 7H 2 O;

2. 6) 2KMnO 4 + Na 2 SO 3 + 2KOH = 2K 2 MnO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O

KMnO 4 + Na 2 SO 3 + 2KOH = K 3 MnO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O.

Larutan garam aluminium mempunyai suasana asam: – klorida suatu unsur yang membentuk zat sederhana 3+ H+ + 2+ 2H+++ . Mari kita uji hipotesis kita. Jika komposisinya > Saat menambahkan alkali (atau larutan amonia), karbonat atau bikarbonat, peningkatan pH larutan menyebabkan pergeseran kesetimbangan ke kanan dan polimerisasi kompleks aquahydroxo melalui jembatan gugus hidrokso dan okso menjadi kompleks polinuklir.

Hasilnya, produk dengan komposisi Al 2 O 3 terbentuk

H2O(

3) (sedimen amorf yang tidak mempunyai komposisi tetap).

Metode untuk memproduksi aluminium hidroksida amorf:

Al 2 (SO 4) 3 + 6KOH = 2Al(OH) 3 + 3K 2 SO 4

Al 2 (SO 4) 3 + 6KHCO 3 = 2Al(OH) 3 + 3K 2 SO 4 + 6CO 2.

3. Cobalt aluminate memiliki nama sepele “thenar blue”.

Masalah 3 (tahap akhir 2008, kelas 10).

“Diagram di bawah menunjukkan transformasi senyawa A–KE mengandung unsur yang sama X.

Selain itu diketahui:

Elemen X terjadi secara alami sebagai mineral A(kandungan menurut berat: Na – 12,06%,
X – 11,34%, H – 5,29%, sisanya oksigen);

B– senyawa biner mengandung 15,94% (berat) X;

DI DALAM– gas tidak berwarna dengan kepadatan udara sekitar 1;

Menggabungkan D digunakan dalam pengobatan dalam bentuk larutan alkohol;

D-modifikasi Z mirip dengan grafit dalam sifat fisiknya;

Zat DAN banyak digunakan dalam sintesis organik sebagai zat pereduksi;

Molekul KE(hampir datar) memiliki sumbu simetri orde ketiga (dengan rotasi penuh di sekitar sumbu simetri ini molekulnya KE mereproduksi posisinya dalam ruang tiga kali); dalam spektrum 1H NMR senyawa tersebut KE dua sinyal diamati.

1. Tentukan elemen X. Konfirmasikan jawaban Anda dengan perhitungan.

2. Berikan rumus senyawanya A–DAN. A.

3. Beri nama mineralnya KE Gambarkan rumus strukturnya

4. dan beri nama koneksi ini.

5. Tuliskan persamaan untuk semua reaksi yang ditunjukkan pada diagram. X Tuliskan persamaan reaksinya

6. (amorf) dengan campuran asam nitrat pekat dan asam fluorida. Z Yang menjelaskan kesamaan sifat fisik - modifikasi

Fe 2 (SO 4) 3 -> FeI 2 -> Fe (OH) 2 -> Fe (OH) 3 -> Fe 2 O 3 -> Fe -> Fe 2 (SO 4) 3.

1. dengan grafit? B Substansi biner A dibentuk oleh interaksi suatu mineral B dengan kalsium fluorida dengan adanya asam sulfat pekat. B Dapat diasumsikan bahwa selain unsur X, mengandung fluor. Mengingat valensi fluor dalam senyawa adalah 1, dapat ditulis dalam bentuk XF

N . Mari kita definisikan elemen X: Di mana selain unsur X, mengandung fluor. Mengingat valensi fluor dalam senyawa adalah 1, Tn B(X) – massa atom relatif unsur X,

. Mari kita definisikan elemen X:– valensi X dalam senyawa selain unsur X, mengandung fluor. Mengingat valensi fluor dalam senyawa adalah 1,.

. Dari persamaan ini kita temukan selain unsur X, mengandung fluor. Mengingat valensi fluor dalam senyawa adalah 1,(X) = 3,603 selain unsur X, mengandung fluor. Mengingat valensi fluor dalam senyawa adalah 1, = 3: . Mari kita definisikan elemen X: Mengulangi nilai-nilai B dari 1 sampai 8. Satu-satunya pilihan yang masuk akal diperoleh kapan

2. (X) = 10,81, yaitu unsur X adalah boron, (dan zatnya A.

– boron trifluorida BF 3). A).

Mari kita cari tahu komposisi zatnya DI DALAM itu. Na 2 B 4 H 20 O 17, atau Na 2 B 4 O 7 10H 2 O, adalah mineral “boraks” (zat DI DALAM Ketika boron trifluorida direduksi dengan natrium hidrida, gas tidak berwarna terbentuk DI DALAM, kemungkinan besar mewakili senyawa hidrogen dari boron. Sejak kepadatannya melalui udara sekitar 1, berat molekul = 28).

mendekati 29, maka zat B adalah diboran B 2 H 6 ( DAN).

Tn G– B 2 O 3 , reduksinya dengan logam aluminium mengarah pada pembentukan boron amorf. Boron oksida bereaksi dengan air menghasilkan pembentukan asam ortoborat H 3 BO 3 (zat D, dalam bentuk larutan alkohol, digunakan dalam pengobatan dengan nama "alkohol borat"). Asam borat bereaksi dengan asam fluorida pekat untuk menghasilkan asam kompleks, yang setelah diolah dengan larutan natrium hidroksida, diubah menjadi natrium tetrafluoroborat Na (senyawa E).

Mari kita perhatikan interaksi boron trifluorida dengan gas amonia. BF 3 – asam Lewis yang khas (akseptor pasangan elektron); molekul amonia memiliki pasangan elektron bebas, mis. NH 3 dapat bertindak sebagai basa Lewis. Ketika boron trifluorida bereaksi dengan amonia, terbentuk hasil tambahan dengan komposisi BF 3 NH 3 (senyawa DAN) (ikatan kovalen antara atom boron dan nitrogen terbentuk sesuai dengan mekanisme donor-akseptor). Z).

3. Pemanasan hasil tambahan ini di atas 125 °C akan menghasilkan pembentukan boron nitrida BN (senyawa KE Ketika diboran bereaksi dengan gas amonia saat dipanaskan, produk akan terbentuk KE, mengandung hidrogen, boron dan mungkin nitrogen. KE Molekul KE memiliki struktur datar, simetrinya yang tinggi menunjukkan kemungkinan analog karbon dari senyawa ini - benzena. Namun, agar sebuah molekul

4. Ada dua jenis atom hidrogen dan terdapat sumbu simetri orde ketiga, maka atom nitrogen dan boron harus ditempatkan secara bergantian di cincin "benzena" alih-alih atom karbon (Gbr.). Menggabungkan

disebut "benzena anorganik" (borazol).

Persamaan reaksi yang dijelaskan dalam soal:

1) Na 2 B 4 O 7 10H 2 O + 6CaF 2 + 8H 2 SO 4 (konsentrasi) = 4BF 3 + 2NaHSO 4 + 6CaSO 4 + 17H 2 O;

2) 2BF 3 + 6NaH = B 2 H 6 + 6NaF;

3) B 2 H 6 + 3O 2 = B 2 O 3 + 3H 2 O;

4) B 2 O 3 + 2Al = Al 2 O 3 + 2B;

5) B 2 H 6 + 2NaH 2Na;

6) B 2 O 3 + 3H 2 O = 2H 3 BO 3;

7) H 3 BO 3 + 4HF (konsentrasi) = H + 3H 2 O,

H + NaOH = Na + H 2 O;

8) BF 3 + NH 3 = BF 3 NH 3;

5. 9) 4BF 3 NH 3 BN + 3NH 4 BF 4 ;

6. Perhatikan bahwa partikel BN isoelektronik terhadap partikel C2; jumlah jari-jari kovalen atom boron dan nitrogen kira-kira sama dengan jumlah dua jari-jari kovalen atom karbon. Selain itu, boron dan nitrogen memiliki kemampuan membentuk empat ikatan kovalen (tiga melalui mekanisme pertukaran dan satu melalui mekanisme donor-akseptor).

Oleh karena itu, BN juga membentuk dua modifikasi struktural – seperti grafit (-modifikasi) dan seperti berlian (-modifikasi).

Itulah sebabnya -BN memiliki sifat fisik yang sangat mirip dengan grafit (sifat tahan api, sifat pelumas).

Literatur Tujuan Olimpiade Kimia Seluruh Rusia. Ed. acad. RAS, prof. V.V. M.: Ujian, 2004, 480 hal.; Kimia: rumus sukses dalam ujian masuk. Panduan belajar. Ed.

Substansi dalam skema dienkripsi seluruhnya atau sebagian dengan huruf N.E.Kuzmenko, V.I. M.: Rumah Penerbitan Universitas Negeri Moskow, Nauka, 2006, 377 hal.; Kimia-2006: Ujian masuk ke Universitas Negeri Moskow.

Tugas 7.

Ed. Prof. N.E. V.I.Terenina. M.: Rumah Penerbitan Universitas Negeri Moskow, 2006, 84 hal.; Ujian masuk dan olimpiade kimia di Universitas Moskow: 2007. Ed. Prof. N.E. V.I.Terenina.

M.: Rumah Penerbitan Universitas Negeri Moskow, 2008, 106 hal.; Tujuan Olimpiade Seluruh Rusia Kimia di distrik federal dan tahap akhir tahun 2003–2008. Internet. http://chem.rusolymp.ru; www.chem.msu.ru.* Hingga tahun 2008, VOSH(x) berlangsung dalam lima tahap: sekolah, kota, regional, distrik federal, dan final. –

Catatan penulis.
Tuliskan persamaan reaksi kimia yang sesuai dengan barisan transformasinya:

Tugas 8.

Tuliskan persamaan reaksi kimia yang sesuai dengan rantai transformasi berikut:

Tugas 9.

Tulis persamaan reaksi yang menggambarkan skema transformasi:

Skema di mana zat organik

Masalah 11. dienkripsi dalam bentuk rumus kasar Masalah 10.

Dalam persamaan, tunjukkan rumus struktur zat dan kondisi reaksi. Sebagai kesimpulan, kami memberikan contoh tugas yang disajikan di distrik federal Masalah 11. Pada tahapan ini, rantai transformasi menjadi lebih kompleks. Selain rantai itu sendiri, informasi tambahan disediakan tentang sifat-sifat zat terenkripsi. Untuk menguraikan suatu zat seringkali perlu dilakukan perhitungan. Di akhir teks tugas, biasanya Anda diminta menjawab beberapa pertanyaan terkait sifat-sifat zat dari “rantai”.

Masalah 1 (tahap distrik federal 2008, kelas 9).

« A, B Dan DI DALAM(tahap distrik federal 2008, kelas 9). A merespons dengan cepat dengan B ketika dipanaskan hingga 250 °C, membentuk kristal senyawa berwarna merah tua G ketika dipanaskan hingga 250 °C, membentuk kristal senyawa berwarna merah tua B. Reaksi DI DALAM setelah inisiasi awal, ia berlangsung dengan sangat cepat, mengarah pada pembentukan zat yang tidak berwarna D, berbentuk gas dalam kondisi normal. G, pada gilirannya, mampu bereaksi dengan DI DALAM pada suhu 300–350 °C, sedangkan kristal merah berubah menjadi bubuk putih E pada suhu 300–350 °C, sedangkan kristal merah berubah menjadi bubuk putih D bereaksi dengan A. D hanya pada suhu sekitar 800 °C, dalam hal ini E Dan DI DALAM bereaksi dengan G dapat dengan mudah disublimasikan pada tekanan dan suhu rendah di bawah 300 °C, tetapi bila dipanaskan di atas 500 °C uapnya terurai membentuk suatu zat B dan lagi koneksi E.

1. Identifikasi zat-zat tersebut A–E.

2. Tuliskan persamaan semua reaksi yang disebutkan sesuai dengan diagram yang diberikan.

3. dan lagi koneksi G Dan E dengan larutan natrium sulfida dan iodida dalam air, dengan larutan pekat kalium sianida berlebih? Tuliskan persamaan reaksinya.

4. Tuliskan persamaan reaksi yang terjadi ketika zat berinteraksi G, D Dan E dengan asam nitrat pekat."

Fe 2 (SO 4) 3 -> FeI 2 -> Fe (OH) 2 -> Fe (OH) 3 -> Fe 2 O 3 -> Fe -> Fe 2 (SO 4) 3.

1. Mari kita perhatikan persentasenya: koneksi D, terdiri dari dua elemen B Dan DI DALAM, berbentuk gas dan hanya mengandung 2,74% DI DALAM. Persentase yang begitu kecil menunjukkan bahwa salah satu massa atom unsur tersebut DI DALAM sangat kecil, atau dalam rumus D elemen memiliki indeks besar B. Mengingat bahwa D di no. adalah gas, kemungkinan besar itu DI DALAM- ini adalah hidrogen. Mari kita uji hipotesis kita. Jika komposisinya D nyatakan dengan rumus H Mari kita uji hipotesis kita. Jika komposisinya E X, Itu

2,74: (97,26/M E) = Mari kita uji hipotesis kita. Jika komposisinya : X.

, Itu X tidak sama dengan 1, tidak dapat diperoleh melalui interaksi langsung unsur dengan hidrogen selama “reaksi hebat setelah inisiasi awal”. Dengan menata ulang persamaannya, kita mendapatkan M E = 35,5 Mari kita uji hipotesis kita. Jika komposisinya, yang memiliki satu-satunya solusi yang masuk akal ketika Mari kita uji hipotesis kita. Jika komposisinya= 1. Jadi, DI DALAM, yang memiliki satu-satunya solusi yang masuk akal ketika B= 1. Jadi,

– hidrogen, E, yang mengandung 55,94% klorin. Ini terbentuk selama reaksi zat sederhana A dengan hidrogen klorida, dan hidrogen dilepaskan, yang menunjukkan: E– klorida suatu unsur yang membentuk zat sederhana A. Untuk senyawa ECl – klorida suatu unsur yang membentuk zat sederhana:

(55,94/35,45) : (44,06/M E) = Mari kita uji hipotesis kita. Jika komposisinya.

. Untuk senyawa ECl M E = 27,92 Mari kita uji hipotesis kita. Jika komposisinya Dari sini Mari kita uji hipotesis kita. Jika komposisinya= 1 dan 3, masing-masing diperoleh silikon (28) dan kripton (84), tetapi hal ini bertentangan dengan kemampuan valensinya dan kondisi masalahnya, tetapi dengan Mari kita uji hipotesis kita. Jika komposisinya= 2, diperoleh besi (56), yang jika bereaksi dengan hidrogen klorida sebenarnya membentuk FeCl2. Selama reaksi langsung besi dengan klorin, klorida lain terbentuk - FeCl3.

C–C 6 H 5 .

A= 1 dan 3, masing-masing diperoleh silikon (28) dan kripton (84), tetapi hal ini bertentangan dengan kemampuan valensinya dan kondisi masalahnya, tetapi dengan B– Cl2; DI DALAM– H2;

G– FeCl3; D– Kelas 2 ; E– FeCl2.

2. – FeCl 3 ;

3. 2FeCl3 + 3Na2S = 2FeS + S + 6NaCl;

FeCl2 + Na2S = FeS + 2NaCl;

2FeCl3 + 2NaI = 2FeCl2 + I2 + 2NaCl

2FeCl 3 + 3Na 2 S = 2FeS + S + 6NaCl;

2FeCl3 + 6NaI = 2FeI2 + I2 + 6NaCl

6FeCl3 + 18NaI = 2Fe3I8 + I2 + 18NaCl);

FeCl3 + 6KCN = K3 + 3KCl;

FeCl2 + 6KCN = K4 + 2KCl.

4. FeCl3 + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + NOCl + Cl2 + 2H2O;

3HCl + HNO3 = NOCl + Cl2 + 2H2O;

2FeCl2 + 8HNO3 = 2Fe(NO3)3 + 2NOCl + Cl2 + 4H2O.

Masalah 2 (tahap distrik federal 2007, kelas 10).

2FeCl 2 + 8HNO 3 = 2Fe(NO 3) 3 + 2NOCl + Cl 2 + 4H 2 O. A–E Masalah 2 DI DALAM) zat yang mengandung logam transisi dienkripsi.

"Di bawah A Dan DENGAN:

A:) zat yang mengandung logam transisi dienkripsi.

C: A:

1. Identifikasi zat-zat tersebut A–E dan tuliskan persamaan reaksinya.

2. Dalam hal apa zat tersebut berada dalam diagram di atas DI DALAM ternyata amorf dan kristal apa? Sarankan satu metode alternatif untuk sintesis zat kristal dan amorf DI DALAM.

3. Apa nama sepele suatu zat? D?»

Fe 2 (SO 4) 3 -> FeI 2 -> Fe (OH) 2 -> Fe (OH) 3 -> Fe 2 O 3 -> Fe -> Fe 2 (SO 4) 3.

1. Menjumlahkan semua fraksi massa yang diberikan (seperti untuk suatu zat A ternyata amorf dan kristal apa? Sarankan satu metode alternatif untuk sintesis zat kristal dan amorf DENGAN), kita tidak akan mendapatkan 100%. Artinya zat tersebut mengandung setidaknya satu unsur lagi!

Zat (kecuali

Mengingat fraksi massa yang kecil dari unsur yang tidak diketahui, dapat diasumsikan bahwa itu adalah hidrogen. Maka rumus kasar senyawa tersebut adalah A: Cu3S2O8H4, atau Cu2SO3 CuSO3 2H2O.

Zat DENGAN:

Mirip dengan kasus sebelumnya, kita dapat berasumsi bahwa unsur yang tidak diketahui di sini adalah hidrogen. Lalu rumus zatnya DENGAN akan menjadi Co2(OH)2SO3.

Zat DI DALAM– ini adalah Al(OH)3. Ketika aluminium sulfat bereaksi dengan natrium sulfit, aluminium hidroksida amorf terbentuk. Dalam kasus kedua, ketika trietilamonium klorida bereaksi dengan Na, kristal aluminium hidroksida terbentuk.

– ini adalah Al(OH)3. Ketika aluminium sulfat bereaksi dengan natrium sulfit, aluminium hidroksida amorf terbentuk. DI DALAM Dan DENGAN Ketika dipanaskan, kobalt aluminat terbentuk - Co(AlO2)2.

Dalam lingkungan basa, reduksi ion permanganat terjadi masing-masing menjadi bilangan oksidasi +6 atau +5 E– K2MnO4 atau K3MnO4.

A– Cu2SO3 CuSO3 2H2O; – K 2 MnO 4 atau K 3 MnO 4 .– Al(OH)3; C– Co2(OH)2SO3; D– Batubara2O4; E– K2MnO4 atau K3MnO4.

– Batubara 2 O 4 ;

1) 3CuSO4 + 3Na2SO3 = Cu2SO3 CuSO3 2H2O + 3Na2SO4 + SO2;

2) 3Na2SO3 + Al2(SO4)3 + 3H2O = 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 + 3SO2

(bersama dengan aluminium hidroksida, fase ini akan mengandung sulfat basa dari berbagai komposisi, tetapi secara tradisional diyakini bahwa aluminium hidroksida amorf terbentuk);

3) Na + Cl = Al(OH)3 + NaCl + NEt3 + H2O;

4) 2CoSO4 + 2Na2SO3 + H2O = Co2(OH)2SO3 + SO2 + 2Na2SO4;

5) Co2(OH)2SO3 + 4Al(OH)3 2CoAl2O4 + SO2 + 7H2O;

6) 2KMnO4 + Na2SO3 + 2KOH = 2K2MnO4 + Na2SO4 + H2O

KMnO4 + Na2SO3 + 2KOH = K3MnO4 + Na2SO4 + H2O.

2. Larutan garam aluminium mempunyai suasana asam:

KMnO 4 + Na 2 SO 3 + 2KOH = K 3 MnO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O.

Saat menambahkan alkali (atau larutan amonia), karbonat atau bikarbonat, peningkatan pH larutan menyebabkan pergeseran kesetimbangan ke kanan dan polimerisasi kompleks aquahydroxo melalui jembatan gugus hidrokso dan okso menjadi kompleks polinuklir. Hasilnya adalah produk dengan komposisi Al2O3 – klorida suatu unsur yang membentuk zat sederhana H2O ( Mari kita uji hipotesis kita. Jika komposisinya > 3) (sedimen amorf yang tidak mempunyai komposisi tetap).

Hasilnya, produk dengan komposisi Al 2 O 3 terbentuk

Al2(SO4)3 + 6KOH = 2Al(OH)3 + 3K2SO4

Al2(SO4)3 + 6KHCO3 = 2Al(OH)3 + 3K2SO4 + 6CO2.

Metode untuk memproduksi kristal aluminium hidroksida adalah dengan melewatkan CO2 secara perlahan melalui larutan natrium tetrahidroksialuminat:

Na + CO2 = NaHCO3 + Al(OH)3.

Dalam kasus kedua, produk dengan komposisi tertentu diperoleh – Al(OH)3.

3. Cobalt aluminate memiliki nama sepele “thenar blue”.

Masalah 3 (tahap akhir 2008, kelas 10).

“Diagram di bawah menunjukkan transformasi senyawa A–KE mengandung unsur yang sama X.

Selain itu diketahui:

Elemen X terjadi secara alami sebagai mineral A(kandungan menurut berat: Na – 12,06%,
X – 11,34%, H – 5,29%, sisanya oksigen);

B– senyawa biner mengandung 15,94% (berat) X;

DI DALAM– gas tidak berwarna dengan kepadatan udara sekitar 1;

Menggabungkan D digunakan dalam pengobatan dalam bentuk larutan alkohol;

D-modifikasi Z mirip dengan grafit dalam sifat fisiknya;

Zat DAN banyak digunakan dalam sintesis organik sebagai zat pereduksi;

Molekul KE(hampir datar) memiliki sumbu simetri orde ketiga (dengan rotasi penuh di sekitar sumbu simetri ini molekulnya KE mereproduksi posisinya dalam ruang tiga kali); dalam spektrum 1H NMR senyawa tersebut KE dua sinyal diamati.

1. Tentukan elemen X. Konfirmasikan jawaban Anda dengan perhitungan.

2. Berikan rumus senyawanya A–DAN. Beri nama mineralnya A.

3. Beri nama mineralnya KE dan beri nama koneksi ini.

4. Tuliskan persamaan untuk semua reaksi yang ditunjukkan pada diagram.

5. Tuliskan persamaan untuk semua reaksi yang ditunjukkan pada diagram. X(amorf) dengan campuran asam nitrat pekat dan asam fluorida.

6. Yang menjelaskan kesamaan sifat fisik - modifikasi Z Yang menjelaskan kesamaan sifat fisik - modifikasi

Fe 2 (SO 4) 3 -> FeI 2 -> Fe (OH) 2 -> Fe (OH) 3 -> Fe 2 O 3 -> Fe -> Fe 2 (SO 4) 3.

1. dengan grafit? B dibentuk oleh interaksi suatu mineral A dengan kalsium fluorida dengan adanya asam sulfat pekat. Dapat diasumsikan bahwa B selain unsur X, mengandung fluor. Mengingat valensi fluor dalam senyawa adalah 1, B dapat ditulis dalam bentuk XF selain unsur X, mengandung fluor. Mengingat valensi fluor dalam senyawa adalah 1,. Mari kita definisikan elemen X:

N Tn(X) – massa atom relatif unsur X, selain unsur X, mengandung fluor. Mengingat valensi fluor dalam senyawa adalah 1,– valensi X dalam senyawa B(X) – massa atom relatif unsur X,

Tn(X) = 3,603 selain unsur X, mengandung fluor. Mengingat valensi fluor dalam senyawa adalah 1,.

. Dari persamaan ini kita temukan selain unsur X, mengandung fluor. Mengingat valensi fluor dalam senyawa adalah 1, dari 1 sampai 8. Satu-satunya pilihan yang masuk akal diperoleh kapan selain unsur X, mengandung fluor. Mengingat valensi fluor dalam senyawa adalah 1, = 3: Tn(X) = 10,81, yaitu unsur X adalah boron, (dan zatnya B– boron trifluorida BF3).

2. (X) = 10,81, yaitu unsur X adalah boron, (dan zatnya A.

itu. Na2B4H20O17, atau Na2B4O7 · 10H2O, adalah mineral “boraks” (zat A).

Ketika boron trifluorida direduksi dengan natrium hidrida, gas tidak berwarna terbentuk DI DALAM, kemungkinan besar mewakili senyawa hidrogen dari boron. Sejak kepadatannya DI DALAM melalui udara sekitar 1, berat molekul DI DALAM mendekati 29, maka zat B adalah diboran B2H6 ( Tn = 28).

Interaksi lebih lanjut dari diborana dengan kelebihan NaH dalam eter mengarah pada pembentukan hidrida kompleks, yang banyak digunakan dalam sintesis organik sebagai zat pereduksi - natrium tetrahidrida borat Na (zat DAN).

Tn G– B2O3, reduksinya dengan logam aluminium mengarah pada pembentukan boron amorf. Boron oksida bereaksi dengan air menghasilkan pembentukan asam ortoborat H3BO3 (zat D, dalam bentuk larutan alkohol, digunakan dalam pengobatan dengan nama "alkohol borat"). Asam borat bereaksi dengan asam fluorida pekat untuk menghasilkan asam kompleks, yang setelah diolah dengan larutan natrium hidroksida, diubah menjadi natrium tetrafluoroborat Na (senyawa E).

Mari kita perhatikan interaksi boron trifluorida dengan gas amonia. BF3 adalah asam Lewis yang khas (akseptor pasangan elektron); molekul amonia memiliki pasangan elektron bebas, mis. NH3 dapat bertindak sebagai basa Lewis. Ketika boron trifluorida bereaksi dengan amonia, terbentuk hasil tambahan dengan komposisi BF3 NH3 (senyawa DAN) (ikatan kovalen antara atom boron dan nitrogen terbentuk sesuai dengan mekanisme donor-akseptor). Pemanasan hasil tambahan ini di atas 125 °C akan menghasilkan pembentukan boron nitrida BN (senyawa Z).

3. Ketika diboran bereaksi dengan gas amonia saat dipanaskan, produk akan terbentuk KE, mengandung hidrogen, boron dan mungkin nitrogen. Molekul KE memiliki struktur datar, simetrinya yang tinggi menunjukkan kemungkinan analog karbon dari senyawa ini - benzena. Namun, agar sebuah molekul KE Ada dua jenis atom hidrogen dan terdapat sumbu simetri orde ketiga, maka atom nitrogen dan boron harus ditempatkan secara bergantian di cincin "benzena" alih-alih atom karbon (Gbr.). Menggabungkan KE disebut "benzena anorganik" (borazol).

Beras. Borazol

4. Ada dua jenis atom hidrogen dan terdapat sumbu simetri orde ketiga, maka atom nitrogen dan boron harus ditempatkan secara bergantian di cincin "benzena" alih-alih atom karbon (Gbr.). Menggabungkan

1) Na2B4O7 10H2O + 6CaF2 + 8H2SO4 (konsentrasi) = 4BF3 + 2NaHSO4 + 6CaSO4 + 17H2O;

2) 2BF3 + 6NaH = B2H6 + 6NaF;

3) B2H6 + 3O2 = B2O3 + 3H2O;

4) B2O3 + 2Al = Al2O3 + 2B;

5) B2H6 + 2NaH 2Na ;

6) B2O3 + 3H2O = 2H3BO3;

7) H3BO3 + 4HF (konsentrasi) = H + 3H2O,

H + NaOH = Na + H2O;

8) BF3 + NH3 = BF3 NH3;

9) 4BF3 NH3 BN + 3NH4BF4;

10) 3B2H6 + 6NH3 2B3N3H6 + 12H2.

5. B (amorf) + 3HNO3 (konsentrasi) + 4HF (konsentrasi) = H + 3NO2 + 3H2O.

6. Perhatikan bahwa partikel BN isoelektronik terhadap partikel C2; jumlah jari-jari kovalen atom boron dan nitrogen kira-kira sama dengan jumlah dua jari-jari kovalen atom karbon. Selain itu, boron dan nitrogen memiliki kemampuan membentuk empat ikatan kovalen (tiga melalui mekanisme pertukaran dan satu melalui mekanisme donor-akseptor). Oleh karena itu, BN juga membentuk dua modifikasi struktural – seperti grafit ( -modifikasi) dan seperti berlian ( -modifikasi). Itulah sebabnya -BN memiliki sifat fisik yang sangat mirip dengan grafit (sifat tahan api, sifat pelumas).

Oleh karena itu, BN juga membentuk dua modifikasi struktural – seperti grafit (-modifikasi) dan seperti berlian (-modifikasi).

Tujuan Olimpiade Kimia Seluruh Rusia. Ed. acad. RAS, prof. V.V. M.: Ujian, 2004, 480 hal.; Kimia: rumus sukses dalam ujian masuk. Panduan belajar. Ed. N.E.Kuzmenko, V.I. M.: Rumah Penerbitan Universitas Negeri Moskow, Nauka, 2006, 377 hal.; Kimia-2006: Ujian masuk ke Universitas Negeri Moskow. Ed. Prof. N.E. V.I.Terenina. M.: Rumah Penerbitan Universitas Negeri Moskow, 2006, 84 hal.; Ujian masuk dan olimpiade kimia di Universitas Moskow: 2007. Ed. Prof. N.E. V.I.Terenina. M.: Rumah Penerbitan Universitas Negeri Moskow, 2008, 106 hal.; Tujuan Olimpiade Seluruh Rusia Kimia di distrik federal dan tahap akhir tahun 2003–2008. Internet. http://chem.rusolymp.ru; www.chem.msu.ru.