Розв’язання завдань НМТ по хімії: «Органическая химия» - З відповідями

Пиктограмма, изображенная на рисунке, является стандартным символом опасности, обозначающим коррозионные (едкие) вещества. Она указывает на то, что вещество может вызвать химические ожоги кожи и глаз, а также коррозию металлов.

Рассмотрим предложенные варіанти веществ и их свойства.

Запишемо хімічні формули запропонованих речовин:

А) Метан: $CH_4$. Молекула містить 1 атом Карбону і 4 атоми Гідрогену, всього $1+4=5$ атомів.

Согласно закону сохранения массы, количество атомов каждого элемента в реагентах должно быть равно количеству атомов в продуктах. Определим количество атомов Карбона в веществе X: $12 - 6 = 6$.

Определим количество атомов Гидрогена в веществе X: $26 - 14 = 12$.

1. Ізомеризація бутану (CH$_3$-CH$_2$-CH$_2$-CH$_3$) призводить до утворення 2-метилпропану (ізобутану): CH$_3$-CH(CH$_3$)-CH$_3$. Отже, речовина 1 — 2-метилпропан.

2. Дегідрування 2-метилпропану (CH$_3$-CH(CH$_3$)-CH$_3$) полягає у відщепленні молекули водню, що призводить до утворення алкену. У цьому випадку утворюється 2-метилпропен (ізобутилен): CH$_3$-C(CH$_3$)=CH$_2$. Отже, речовина 2…

Бензен (C₆H₆) - это ароматическое соединение, которое имеет три двойные связи (или делокализованную π-систему) в цикле.

Гидрирование бензена (присоединение водорода) приводит к разрыву этих трёх 'двойных связей' и образованию циклогексана (C₆H₁₂).

Утверждение 1: Бензол (ароматическое соединение) и пропан (алкан) вступают в реакции замещения. Бензол подвергается электрофильному замещению (например, галогенированию в присутствии катализатора Льюиса), а пропан подвергается…

Утверждение 2: Бензол не реагирует с бромной водой. Для реакции бензола с бромом необходим катализатор (например, FeBr₃) и чистый бром. Пропен (алкен) реагирует с бромной водой по месту двойной связи (реакция электрофильного…

Рассмотрим реакцию 1: превращение этаналя (альдегида) в этанол (спирт). В этой реакции к карбонильной группе >C=O присоединяется молекула водорода H₂, в результате чего образуется гидроксильная группа -OH и атом водорода присоединяется к…

Рассмотрим реакцию 2: получение этанола из этена. Эта реакция происходит путем присоединения молекулы воды к этену по месту разрыва двойной связи C=C. Реакция присоединения воды называется гидратацией.

Сначала определим, что представляет собой вещество X, исходя из двух предложенных способов его получения.

Первый способ – брожение глюкозы ($C_6H_{12}O_6$). В результате спиртового брожения глюкозы образуется этанол и углекислый газ.

Проанализируем условие. При полном окислении органического соединения $C_xH_yO_z$ образуется x моль углекислого газа $CO_2$. По условию, количество вещества $CO_2$ вдвое больше количества вещества исходного соединения.$$n(CO_2) = 2 \cdot n(C_xH_yO_z)$$

Из стехиометрии реакции горения следует, что из 1 моль вещества образуется x моль $CO_2$. Таким образом, $x=2$. Это означает, что в молекуле искомого органического соединения содержится два атома углерода.$$C_xH_yO_z + O_2 \rightarrow x CO_2 + y/2 H_2O$$

Метановая (муравьиная) кислота (HCOOH) имеет уникальную структуру среди карбоновых кислот. Помимо карбоксильной группы (-COOH), её молекула содержит фрагмент, аналогичный альдегидной группе (H-C=O).

Именно наличие этой альдегидоподобной структуры наделяет метановую кислоту восстановительными свойствами, в отличие от других карбоновых кислот.

Сполука 1 – це глюкоза, а сполука 2 – фруктоза. Обидві є ізомерами, і їхня молекулярна формула C6H12O6.

Перевіримо твердження А: Склад сполук 1 і 2 описують однією молекулярною формулою. Це правда (C6H12O6 для обох).

Проанализируем представленную структурную формулу. В ее основе лежит остаток трехатомного спирта глицерина ($CH_2(OH)CH(OH)CH_2(OH)$).

К остатку глицерина через сложноэфирные связи ($–COO–$) присоединены остатки высших карбоновых кислот (жирных кислот).

Розглянемо структуру дипептиду: H₂N–CH(CH₃)–CO–NH–CH(CH₂SH)–COOH. Цей дипептид утворений з двох залишків амінокислот, з'єднаних пептидним зв'язком (-CO-NH-).

Ідентифікуємо фрагмент цистеїну в дипептиді. Фрагмент —NH–CH(CH₂SH)–COOH відповідає залишку цистеїну, який увійшов до складу дипептиду через свою аміногрупу.

Основность аммиака (NH₃) обусловлена неподеленной электронной парой на атоме азота. Это умеренно слабое основание.

В алифатических аминах, таких как метиламин (CH₃NH₂), алкильная группа (-CH₃) является электронодонорной (+I эффект). Она увеличивает электронную плотность на атоме азота, делая его неподеленную электронную пару более доступной для…

Бавовник є рослиною, а його волокна складаються переважно з полісахаридів.

Сахароза – це дисахарид, що є цукром, а не основним структурним компонентом волокон.

Анализируем предложенную формулу полимерного звена: $\text{EO—CH}_{2}\text{\text{F}}_{n}$. Наиболее вероятно, что 'E' и 'F' являются ошибками форматирования или специфической нотацией, и это звено обозначает простой полиэфир. Если…

Рассмотрим варіанти відповідей:

Реакція етерифікації – це реакція утворення естеру з карбонової кислоти та спирту. Серед наданих варіантів естер – це метилетаноат (CH₃COOCH₃).

Гідратація алкену – це реакція приєднання води до алкену з утворенням спирту. Серед варіантів спирт – це гексан-3-ол (C₆H₁₃OH).

1. Гідратація – это реакция присоединения воды. Присоединение воды к алкенам приводит к образованию спиртов. Соответствует схеме В (алкен → спирт).

2. Гідрування – это реакция присоединения водорода. Частичное гидрирование алкинов приводит к образованию алкенов. Соответствует схеме Г (алкін → алкен).

Реакція етерифікації метанолу з етановою кислотою призводить до утворення метилетаноату (метилацетату) та води. Рівняння реакції: $CH_3OH + CH_3COOH \rightarrow CH_3COOCH_3 + H_2O$.

Естер, що утворився, — метилетаноат (метилацетат), його хімічна формула $CH_3COOCH_3$.