ТЕМА: Хімічна рівновага. Принцип Ле Шательє.

Перевірці підлягає вміння визначати чинники, що зміщують хімічну рівновагу в замкненій системі.

У замкненій системі на положення рівноваги впливають лише ті чинники, які змінюють концентрації реагентів або тепловий баланс реакції.

Каталізатор (\(\mathrm{Pt}\), наприклад) не змінює рівноваги – він лише однаково пришвидшує прямий і зворотний процеси.

Тиск впливає лише на реакції, де змінюється кількість молекул газів. За умов перебігу реакції йод перебуває в газуватому стані. У реакції, рівняння якої

\begin{gather*}\mathrm{H_2\text{(газ)}+I_2\text{(газ)}\rightleftarrows2HI\text{(газ)},\ \Delta \mathit{H}\lt0},\end{gather*}

реактанти – дві молекули газуватих речовин, продукт – дві молекули газу, тому зміна тиску не впливає на рівновагу.

Температура впливає на хімічну рівновагу, бо реакція екзотермічна (\(\Delta H\lt0\)): підвищення температури зміщує рівновагу вліво (у напрямку підвищення концентрації реактантів), зниження – вправо (у напрямку підвищення концентрації продукту реакції).

Отже, лише температура впливає на рівновагу реакції

\begin{gather*}\mathrm{H_2\text{(газ)}+I_2\text{(газ)}\rightleftarrows2HI\text{(газ)},\ \Delta \mathit{H}\lt0}.\end{gather*}

Відповідь: А.

ТЕМА: Хімічна формула. Індекси в хімічній формулі.

Перевірці підлягають уміння відтворювати й аналізувати формулу речовини.

На моделі видно:

• \(2\) атоми \(\mathrm{P}\);
• \(7\) атомів \(\mathrm{O}\);
• \(4\) атоми \(\mathrm{H}\).

Отже, формула сполуки: \(\mathrm{H_4P_2O_7}\).

Сума індексів: \(4+2+7=13\).

Або ж достатньо порахувати загальну кількість атомів у молекулі – їх \(13\).

Відповідь: В.

ТЕМА: Кислоти та їхня основність. Середні й кислі солі, їхні назви.

Перевірці підлягають уміння аналізувати назви солей і визначати основність кислот.

У молекулі одноосновної кислоти лише один атом Гідрогену, здатний до заміщення металом. Її сіль не містить Гідрогену в складі аніона.

А кальцій етаноат, формула якого \(\mathrm{Ca(CH_3COO)_2}\), – сіль одноосновної етанової кислоти (\(\mathrm{CH_3COOH}\)), у молекулі якої лише один атом Гідрогену (у складі гідроксильної групи \(\mathrm{{-}OH}\)) здатний до заміщення металом.

Модель молекули одноосновної етанової кислоти

Б кальцій карбонат (\(\mathrm{CaCO_3}\)) – сіль двоосновної карбонатної кислоти (\(\mathrm{H_2CO_3}\)).

Модель молекули двоосновної карбонатної кислоти

В і Г кальцій гідрогенортофосфат (\(\mathrm{CaHPO_4}\)) і кальцій дигідрогенортофосфат (\(\mathrm{Ca(H_2PO_4)_2}\)) – солі триосновної ортофосфатної кислоти (\(\mathrm{H_3PO_4}\)).

Модель молекули триосновної ортофосфатної кислоти

Відповідь: А.

ТЕМА: Якісні реакції багатоатомних спиртів й альдегідів.

Перевірці підлягає знання якісних реакцій багатоатомних спиртів й альдегідів.

Щойно добутий \(\mathrm{Cu(OH)_2}\) реагує з речовинами двох типів із-поміж зазначених в умові завдання:

1) багатоатомні спирти й вуглевод глюкоза, у молекулі якої п’ять гідроксильних груп, з купрум(ІІ) гідроксидом утворюють яскраво-сині розчинні комплексні сполуки;

2) альдегіди й вуглевод глюкоза, у молекулі якої є альдегідна група, за нагрівання відновлюють купрум(ІІ) гідроксид до купрум(ІІ) оксиду (цегляно червоний осад).

Не реагують зі щойно добутим купрум(ІІ) гідроксидом одноатомні спирти (метанол, етанол тощо).

А гліцерол і глюкоза реагують зі щойно добутим купрум(ІІ) гідроксидом

Б метаналь й етаналь – альдегіди, реагують зі щойно добутим купрум(ІІ) гідроксидом

В багатоатомний спирт гліцерол реагує зі щойно добутим купрум(ІІ) гідроксидом, одноатомний спирт метанол – ні, тобто лише одна речовина реагує

Г глюкоза й метаналь реагують зі щойно добутим купрум(ІІ) гідроксидом

Відповідь: В.

ТЕМА: Альдегіди й карбонові кислоти. Якісна реакція на альдегідну групу.

Перевірці підлягає вміння прогнозувати перебіг і зовнішні ефекти хімічних реакцій органічних сполук.

У пробірці \(1\) – мурашина кислота (\(\mathrm{HCOOH}\)).

Мурашина кислота є єдиною карбоновою кислотою, що має альдегідну групу в молекулі й відновлює катіони Аргентуму(І) до срібла:

Модель молекули мурашиної (метанової) кислоти

\begin{gather*}\mathrm{HCOOH+[окисник] \rightarrow CO_2+H_2O};\\[7pt]\mathrm{Ag^+ + e^- \rightarrow Ag^0\ \text{(осад срібла)}}.\end{gather*}

У пробірці \(2\) – формалін (водний розчин метаналю, формула якого \(\mathrm{HCHO}\)).

Метаналь – альдегід, він також відновлює катіони Аргентуму(І) до срібла й окиснюється до мурашиної кислоти:

Модель молекули метаналю

\begin{gather*}\mathrm{HCHO+[окисник] \rightarrow HCOOH};\\[7pt]\mathrm{Ag^+ + e^- \rightarrow Ag^0\ \text{(осад срібла)}}.\end{gather*}

Отже, обидві речовини реагують, і в обох пробірках утворюється осад срібла.

Відповідь: В.

ТЕМА: Класифікація спиртів за кількістю гідроксильних груп.

Перевірці підлягає вміння визначати за молекулярною формулою природу органічної сполуки.

Насичена сполука ациклічної будови, формула якої \(\mathrm{C_3H_8O_3}\), не може бути ні одноатомним спиртом, ні полісахаридом, ні моносахаридом. Залишається варіант триатомного спирту гліцеролу. Його молекула містить три гідроксильні групи (\(\mathrm{-OH}\)), сполучені з різними атомами Карбону, що є характерною ознакою багатоатомних спиртів.

Модель молекули гліцеролу

Відповідь: Г.

ТЕМА: Хімічні властивості етанолу. Типи хімічних реакцій в органічній хімії.

Перевірці підлягає вміння визначати тип реакції за участю етанолу.

На схемі відображено три реакції:

1. Етанол + \(\mathrm{CuO}\) (нагрівання)

Це – реакція часткового окиснення:

\begin{gather*}\mathrm{C_2H_5OH\xrightarrow{\text{окисник}}CH_3CHO}\end{gather*}

2. Етанол + оцтова кислота (за участю каталізатора)

Це – реакція естерифікації:

\begin{gather*}\mathrm{C_2H_5OH+CH_3COOH\xrightarrow{\text{каталізатор}}CH_3COOC_2H_5+H_2O}\end{gather*}

3. Етанол + \(\mathrm{H_2SO_4}\) (конц.)

Це – реакція дегідратації (відщеплення води):

\begin{gather*}\mathrm{C_2H_5OH\xrightarrow{\text{каталізатор}}C_2H_4+H_2O}\end{gather*}

У схемі немає реакції дегідрування (відщеплення водню).

Відповідь: В.

ТЕМА: Номенклатура амінів.

Перевірці підлягає вміння називати аміни за номенклатурою ІЮПАК.

Назви первинних амінів утворюють поєднанням назви відповідного алкану зі словом амін. Щоб назвати первинний амін, треба вибрати й пронумерувати найдовший вуглеводневий ланцюг, починаючи з атома, до якого ближче розташована аміногрупа. Перед назвою відповідного алкану зазначають місця (цифрами) й назви бічних відгалужень, а після назви – місце (цифрою) аміногрупи й додають слово амін.

Отже, назва речовини – \(3\)-метилбутан-\(2\)-амін.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Приєднання брому до алкенів. Якісна реакція на кратний зв’язок.

Перевірці підлягає вміння визначати, чи реагуватиме органічна речовина з бромом, розчиненим у воді.

Реакція приєднання брому відбувається лише за наявності подвійного або потрійного зв’язку (в алкенах й алкінах).

Фенол реагує з бромом, розчиненим у воді, але це реакція заміщення, а не приєднання.

У молекулі етену є подвійний зв’язок, відбувається реакція приєднання, бромна вода знебарвлюється:

\begin{gather*}\mathrm{CH_2{=}CH_2+Br_2 \rightarrow CH_2Br{-}CH_2Br}\\[7pt] \mathrm{\text{етен} \quad \text{бром} \quad 1{,}2\text{-дибромоетан}}\end{gather*}

Бензен – ароматичний вуглеводень, не реагує з бромом, розчиненим у воді.

Етанол – насичений спирт, не реагує з бромом, розчиненим у воді.

Відповідь: Б.