ТЕМА: Органічна хімія. Типи хімічних реакцій в органічній хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнавати реакції різних типів за участі органічних сполук.

1. Від молекули пропану відщеплюється молекула водню й утворюється молекула пропену, це реакція дегідрування.

2. До молекули пропену приєднується молекула води, це реакція гідратації.

3. Унаслідок реакції естерифікації зі спирту й карбонової кислоти утворюється естер.

Відповідь: 1В, 2Г, 3А.

ТЕМА: Органічна хімія. Оксигеновмісні органічні сполуки. Естери.

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті реакції естерифікації і гідролізу естеру, уміння аналізувати склад і будову речовини за її хімічною формулою.

Речовина, структурну формулу якої наведено в умові завдання, належить до естерів і є продуктом реакції між спиртом і карбоновою кислотою. Загальну формулу естерів наведено на рисунку 1.

Рис. 1. Загальна формула естерів

Рис. 2. Структурні формули 3-метилбутан-1-олу (а), бутанової кислоти (б), й естеру, утвореного ними (в)

Відповідь: A.

ТЕМА: Органічна хімія. Фенол.

Завдання скеровано на перевірку вміння порівнювати кислотні властивості фенолу, карбонатної та хлоридної кислот.

Потрібно взяти до уваги, що хлоридна кислота (1) сильніша за карбонатну, тому витісняє її з натрій карбонату, водний розчин якого на рисунку позначено цифрою 2. Карбон(IV) оксид – продукт реакції натрій карбонату з хлоридною кислотою – витісняє фенол з натрій феноляту (3), що доводить: фенол є слабшою кислотою порівняно з карбонатною.

Ключовим в умові завдання є слово одночасно, тобто за допомогою одного досліду в тому самому приладі порівняно силу трьох кислот.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Органічна хімія. Спирти. Альдегіди.

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті реакції дегідрування і генетичних зв’язків між органічними речовинами різних класів.

Етаналь є продуктом каталітичної гідратації етину, тому варіанти відповіді Б і В не підходять.

Відщепленням молекули водню перетворити карбоксильну групу, що містить два атоми Оксигену, на альдегідну, у якій один атомом Оксигену, неможливо. Тому варіант відповіді А також не задовольняє умову завдання.

Єдиним правильним варіантом відповіді є Г – дегідрування – відщеплення молекули водню. Молекулярна формула етанолу \(\mathrm{C_2H_6O}\), етаналю – \(\mathrm{C_2H_4O}\). Різницю між ними становлять два атоми Гідрогену (молекула водню).

Відповідь: Г.

ТЕМА: Органічна хімія. Багатоатомні спирти. Гліцерол.

Завдання скеровано на перевірку знання якісної реакції на гліцерол.

Як багатоатомний спирт гліцерол реагує зі свіжоосадженим купрум(ІІ) гідроксидом. За надлишку лугу утворюється прозорий розчин яскраво-синього кольору.

Відповідь: B.

ТЕМА: Органічна хімія. Спирти. Етанол. Реакція дегідратації.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей спиртів.

Спирти вступають у реакцію дегідратації. За міжмолекулярної дегідратації від двох молекул спирту відщеплюється молекула води:

Відповідь: Г.

ТЕМА: Органічна хімія. Аміни. Анілін.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей аніліну, зумовленості їх взаємним впливом бензенового кільця й аміногрупи в його молекулі.

Для аніліну можливі реакції як за аміногрупою, так і за бензеновим кільцем. Особливості цих реакцій зумовлені взаємним впливом атомів у молекулі аніліну.

Неподілена електронна пара атома Нітрогену взаємодіє з ароматичною системою зв’язків і частково зміщується від атома Нітрогену до бензенового кільця. Унаслідок цього на атомі Нітрогену електронна густина зменшується, і тому зменшуються осно́вні властивості аміногрупи. Тож у воді анілін виявляє СЛАБШІ основні властивості, ніж метиламін.

Анілін реагує із сильними кислотами з утворенням солей бензенамонію: $$ \mathrm{ C_6H_5NH_2+HCl\rightarrow \underset{\text{бензенамоній хлорид}}{[C_6H_5NH_3]^+Cl^-} } $$

Натомість у бензеновому кільці електронна густина збільшується, найсильніше – у положеннях 2, 4 і 6 відносно аміногрупи. Тому внаслідок добавляння бромної води до аніліну утворюється білий осад 2,4,6-трибромоаніліну:

Анілін добувають відновленням нітробензену:

А аміногрупа в молекулі аніліну підвищує реакційну здатність бензенового кільця в реакціях заміщення

Б у воді виявляє СЛАБШІ основні властивості, ніж метиламін

В реагує з хлоридною кислотою, унаслідок чого утворюється сіль

Г можна добути відновленням нітробензену

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Оксигеновмісні органічні сполуки. Альдегідна й карбоксильна характеристичні групи.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей альдегідів і карбонових кислот.

Під дією водного розчину органічної речовини \(\mathrm{X}\) універсальний індикаторний папірець набув червоного кольору. Це свідчить про те, що в її молекулі є карбоксильна група.

Речовина \(\mathrm{X}\) виявляє відновні властивості в реакції з амоніачним розчином аргентум(I) оксиду. Це свідчить про те, що в її молекулі є альдегідна група.

Цим двом умовам відповідає метанова кислота (рис. 1).

Рис. 1. Структурна формула метанової кислоти

Відповідь: Г.

ТЕМА: Органічна хімія. Алкани. Алкени. Арени.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей алканів, алкенів, аренів.

А Бензен, на відміну від етену, стійкий до дії розчину калій перманганату.

Б Ні бензен, ні пропан НЕ ВЗАЄМОДІЄ з бромною водою.

В Як бензен, такі пропан вступає в реакції заміщення.

Г Як бензен, так і етен вступає в реакцію гідрування.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Органічна хімія. Нафта. Перегонка нафти.

Завдання скеровано на перевірку розуміння фізичних основ перегонки нафти.

І. Фракції нафти – продукти, які добувають із неї перегонкою і розрізняють за температурою кипіння, густиною й іншими властивостями: бензин, лігроїн, гас, мастила, залишковий гудрон.

ІІ. Перегонка нафти – спосіб її перероблення, що ґрунтується на відмінності в температурах кипіння складників цієї суміші. Під час перегонки нафти її складники випаровуються і конденсуються без перетворень одних речовин на інші.

Відповідь: A.

ТЕМА: Органічна хімія. Номенклатура алкенів.

Завдання скеровано на перевірку вміння називати алкени за систематичною номенклатурою.

Зі структурної формули, що містить подвійний зв’язок, зрозуміло, що йдеться про назву алкену розгалуженої будови.

Називати алкени за систематичною номенклатурою потрібно за алгоритмом, наведеним на схемі (рис. 1).

Рис. 1. Алгоритм побудови назв алкенів й алкінів за систематичною номенклатурою

Зверніть увагу: положення подвійного зв’язку й замісників позначають найменшими числами, але перевагу у виборі початку нумерації віддають подвійному зв’язку (рис. 2).

Рис. 2. Структурна формула 2,3-диметилгекс-3-ену

Відповідь: В.

ТЕМА: Органічна хімія. Хімічні властивості алканів. Типи хімічних реакцій в органічній хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати знання про хімічні властивості алканів для прогнозування типів і продуктів реакцій за їхньої участі.

Бутан є насиченим вуглеводнем, тому

А вступає в реакції відщеплення водню з утворенням

Б ізомеризується у 2-метилпропан

В НЕ ВСТУПАЄ в реакції приєднання

Г вступає в реакції заміщення з хлором за освітлення

Відповідь: B.

ТЕМА: Загальна хімія. Хімічна рівновага, принцип Ле Шательє.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати принцип Ле Шательє для керування хімічною рівновагою, аналізувати інформацію, подану як у текстовій, так і в графічній формі.

Система, що перебуває у стані стійкої хімічної рівноваги, під зовнішнім впливом прагне повернутися до стану рівноваги, компенсувавши його дію.

В оборотній реакції, рівняння якої $$ \mathrm{\underbrace{CH_4}_{1\ \text{об'єм}}\ \text{(г)} \rightleftarrows C\ \text{(т)}+\underbrace{2H_2}_{2\ \text{об'єми}}\ \text{(г)}}, $$ об’єм водню (продукту прямої реакції), а отже й тиск у системі, більший за об’єм метану (реагенту). За результатами аналізування графіків можна дійти таких висновків:

І. З підвищенням температури збільшується об’ємна частка водню в рівноважній суміші, це означає, що підвищення температури сприяє зміщенню хімічної рівноваги вправо, тобто реакція ендотермічна. Підтвердженням цього також є перше речення умови, у якому зауважено, що за високих температур метан розкладається на прості речовини.

ІI. За тієї самої температури об’ємна частка водню в рівноважній суміші більша за тиску \(p_2\) порівняно з його часткою за тиску \(p_1\). Оскільки перебіг прямої реакції супроводжується збільшенням об’єму, то утворенню водню сприятиме зниження тиску, тобто \(p_2\lt p_1\).

Відповідь: Г.

ТЕМА: Загальна хімія. Хімічна рівновага, принцип Ле Шательє.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати принцип Ле Шательє для керування хімічною рівновагою.

Система, що перебуває у стані стійкої хімічної рівноваги, під зовнішнім впливом прагне повернутися до стану рівноваги, компенсувавши його дію.

У всіх наведених варіантах відповіді йдеться про реакції, реагенти і продукти яких – гази. Тобто з-поміж реакцій потрібно вибрати ту, у якій загальний об’єм газів, формули яких зазначено в лівій частині хімічного рівняння, менший порівняно із загальним об’ємом газів, формули яких зазначено в його правій частині:

Відповідь: Г.