Сборник познавательных заданий по органической химии (стр. 5 )

91. Стеарат магния – магниевая соль стеариновой кислоты применяется для производства смазочных средств, при производстве пластмасс и при формовании таблеток, как добавка, препятствующая слеживанию и образованию комков в муке, косметической пудре, содовых огнетушителях. Получается при взаимодействии хлорида магния со стеаратом натрия в водном растворе. Составьте уравнение этой реакции.

92. Трифенилметан - применяется как стабилизатор бензинов, препятствующий их самовоспламенению, и как основа для производства некоторых красителей для полиграфических красок, чернил, индикаторов (в частности фенолфталеина). Получается при взаимодействии бензола и трихлорметана (хлороформа).

Составьте графическую формулу трифенилметана и уравнение его образования.

93. Тетрафенилгерманий применяется для синтеза германийорганических соединений, используемых в полупроводниковой технике. Аналогичное соединение олова (IV) применяется как средство против моли и как добавка к некоторым смазочным материалам. Составьте графические формулы этих соединений Германия (IV) и олова (IV)

94. В производстве взрывчатых веществ применяется соединение тринитрометан (нитроформ), представляющее собой сильную кислоту. Оно получается нитрованием ацетилена азотной кислотой с катализатором нитратом ртути. Составьте графическую формулу тринитрометана и уравнение его образования по указанной реакции.

95. Что представляют собой сложные эфиры, как называется реакция их образования? Большинство сложных эфиров обладают характерным запахом, например: сложный эфир муравьиной кислоты и этилового спирта обладает запахом рома; муравьиной кислоты и амилового спирта – запахом вишни; уксусной кислоты и этилового спирта – запахом яблок Эти вещества применяются для изготовления искусственных фруктовых напитков, кондитерских изделий.

Составьте уравнения реакций образования указанных соединений.

96. В состав игристых вин (типа шампанского) входит сложный эфир угольной кислоты и этанола. Он образуется при насыщении водного раствора этанола углекислым газом. Составьте его графическую формулу и уравнения реакций получения из этанола, СО2 и Н2 О.

97. Ксилит (вспомните рекламу) – пятиатомный спирт с холодящим сладким вкусом, применяется как заменитель сахара. Составьте графическую формулу ксилита и напишите уравнение реакций его получения из рибозы, соляной кислоты и железа.

98. Заменителем сахара для больных сахарным диабетом служит сорбит, представляющий собой шестиатомный спирт, который можно получить из глюкозы, соляной кислоты и цинка. Составьте графическую формулу сорбита и напишите уравнения реакций его получения, используя вышеназванные вещества.

99. Установлено, что в продуктах горения метана содержится кроме СО2 и Н2О еще около 20 различных соединений. Например, при сжигании в горелке бытовой газовой плиты 1 м3 природного газа образуется до 150 мг формальдегида (метаналя). Напишите уравнение этой реакции и подсчитайте выход ее продукта от теоретически возможного.

100. Что вы знаете об уникальных свойствах политетрафторэтилена, который называется в России “фторопласт”, а в США – “тефлон”, ставшего незаменимым во многих производствах. Этот первый фторсодержащий полимер был получен случайно. Однажды в лаборатории американского химика Р. Планкетта в 1938г. из баллона с тетрафторэтиленом перестал поступать газ. Когда открыли баллон, то внутри его увидели твердое белое вещество.

Какая реакция произошла внутри баллона с этим газом? Составьте ее схему.

101. Что представляет собой тефлон или фторопласт? Вспомните его уникальные свойства. Но это достаточно дорогой материал. Дешевле производить другой фторсодержащий полимер - поливинилиденфторид – продукт полимеризации 1,1-дифторэтилена. Его применяют в производстве электроизоляции, для антикоррозионных покрытий.

Напишите формулу этого мономера и схему его полимеризации.

102. Вы хорошо знаете, какой газ необходим человеку для дыхания. А вот какие газы помимо СО2 выдыхает человек? Это азот, аммиак и органические вещества, образующиеся в результате сложных биохимических процессов: алканы, спирты, муравьиная и уксусная кислоты, формальдегид и ацетон. А на высоте около 10 км в сильно разряженном воздухе резко возрастают концентрации аммиака, аминов, фенола, ацетона, сероводорода.

Напишите формулы указанных органических соединений. Что вы знаете об их свойствах?

103. Что такое изомеры и гомологи? Процесс получения изомеров называется изомеризацией, а процесс получения гомологов – гомологизацией. Гомологизация – это реакция, в результате которой органические соединения превращаются в свой гомолог путем внедрения метиленовой группы - СН2-. Группа атомов - СН2- гомологическая разность в составе гомологов называется еще метиленовая группа. Первой такой реакцией, вызвавшей большой интерес, стало взаимодействие метанола с синтез-газом с образованием этанола (катализатор – оксид кобальта): СН3-ОН + СО + 2Н2 -------------------СН3-СН2-ОН + Н 2О Привлекательность этой реакции связана с возможностью получения этилена из угля по схеме: углерод-------- синтез-газ---------метанол---------этанол.

Составьте уравнения соответствующих реакций.

104. Смесь двух газов СО и Н2 называется “синтез-газ”. Она получила такое название потому, что при использовании различных катализаторов и различных условий (Т и Р) превращается в самые разнообразные вещества. Например три таких возможных направления :

этилен + вода

СО + Н2-----------------------------метанол

алканы + вода

Составьте уравнения этих реакций. Эти синтезы считаются перспективными для превращения твердого топлива в жидкое, потому что синтез-газ экономичнее всего получать из каменного угля.

105. Использование метанола как альтернативного моторного топлива рассматривается современной наукой и техникой на протяжении последнего десятилетия. Но его высокая гигроскопичность, токсичность, агрессивность к некоторым металлом (каким?) сдерживает его применение для двигателей внутреннего сгорания и к тому же требует переоборудования двигателей. Более экономичным путем считается поэтому переработка метанола непосредственно в бензин. Фирма “Мobil” создала дешевые катализаторы для такого превращения. Процесс протекает через стадию межмолекулярной дегидратации метанола в простой диметиловый эфир, который далее превращается в смесь жидких углеводородов - бензин, состоящий из высокооктановых разветсвленных парафинов. Схема процесса: метанол--------диметиловый эфир----------- бензин. Составьте уравнение первой реакции этого превращения.

106. Синтезы с использованием метанола широко применяются современной промышленностью. Одним из них стал синтез нового поколения антидетонационных экологически чистых присадок к бензинам, повышающих их октановые числа. Например: соединение класса простых эфиров, называемое метилизобутиловый эфир получается взаимодействием метанола и изобутилена в присутствии катализатора.

Составьте уравнение этой реакции; при составлении формулы эфира учтите, что в его составе есть третичный атом углерода.

107. Одним из синтезов с использованием метанола, который находит применение в производстве синтетической уксусной кислоты, является его взаимодействие с СО Составьте уравнение этой реакции (катализатор - соединения родия (Rh) .

108. Глюкозу получают гидролизом древесных опилок в присутствии соляной кислоты. Составьте уравнение этой реакции. Какие еще способы получения глюкозы вы знаете?

109. Что такое катализ? Одной из первых каталитических реакций была реакция превращения крахмала в глюкозу, а затем глюкозы в сахарозу при действии серной кислоты как катализатора. Этот процесс впервые осуществил русский химик Кирхгоф в1811году.

Составьте уравнение реакции превращения крахмала в глюкозу. Составьте уравнение реакции превращения глюкозы и ее изомера фруктозы в сахарозу.

110. Какова биологическая роль глюкозы? Известно, что человек за сутки в среднем потребляет 2 л воды, а выделяет 2,4 л. Разность образуется в результате метаболизма пищевых продуктов. Известны животные (кенгуровая крыса), живущие в пустынях, которые способны довольствоваться только своей метаболической водой. В результате какой реакции образуется вода из глюкозы? Подсчитайте массу воды, образующейся из 1г глюкозы. Ответ: 0,6 г

111. Изобразите функциональные группы карбоновых кислот и спиртов. Вам известно, что есть вещества, содержащие одновременно различные функциональные группы, например спирто-кислоты (они еще называются оксикислотами), к ним относится известная вам молочная кислота СН3-СН-СООН, вспомните, где она образуется.

ОН

А теперь постройте графическую формулу хорошо известной на вкус лимонной кислоты, зная, что она содержит три карбоксильные группы, расположенные симметрично к одному атому углерода, и к нему же присоединена еще гидроксильная группа. Всего в этой молекуле шесть атомов углерода.

112. Как известно, истории фотографии около 160 лет. Фотоматериалы на основе галогенидов серебра по совокупности фотографических характеристик не имеют себе равных. Но обработка их требует “мокрой” технологии т. е. применения растворов, что делает невозможным их использование для быстрого воспроизведения зрительной информации. Сейчас разработан и применяется принцип “сухого” термопроявления фотоматериалов на основе органических солей серебра (с добавлением галогенидов серебра). Проявление таких материалов происходит при их кратковременном нагреве до 130-1600С в течение 10-30 с.

Составьте общую формулу строения солей серебра (I) предельных одноосновных карбоновых кислот (n принимает значения от 7-20).

113. Изобразите строение карбоксильной группы. Если к ней присоединить одну гидроксильную группу, то получится графическая формула простейшей оксикислоты. Напишите эту формулу. Под каким названием вам была известна эта кислота до сих пор? Что вы знаете о ее свойствах?

114. Сложные эфиры могут образовывать не только карбоновые кислоты, но и минеральные. Что вам известно о сложном эфире глицерина и азотной кислоты? Каково его название? Где он применяется?

115. Серная кислота тоже образует сложные эфиры со спиртами. Ее кислые эфиры с высшими предельными одноатомными спиртами (С15 – С20) и их натриевые соли применяются как синтетические моющие средства (СМС).