ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння виводити хімічну формулу речовини.

Дано:
\(\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n+2}\mathrm{O}\)
\(w(\mathrm{C})=75\ \text{%}\)
\(A_r(\mathrm{C})=12\)
\(A_r(\mathrm{H})=1\)
\(A_r(\mathrm{O})=16\)

Знайти:
\(M(\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n+2}\mathrm{O})\ -\ ?\)

\begin{gather*} w(\mathrm{C})=\frac{nA_r(\mathrm{C})}{nA_r(\mathrm{C})+(2n+2)A_r(\mathrm{H})+A_r(\mathrm{O})};\\[1pt] 0,75=\frac{12n}{12n+1\cdot (2n+2)+16\cdot 1};\\[6pt] 12n=0,75=14n+18;\\[7pt] 16n=14n+18;\\[7pt] n=9;\\[7pt] M(\mathrm{C_9H_{20}O})=144. \end{gather*}

Відповідь: 144.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати кількість газуватої речовини за її об’ємом.

Дано:
\(V(\mathrm{CH_4})=560\ \text{л}\)
\(V_m(\mathrm{CH_4})=22,4\ \text{л/моль}\)

Знайти:
\(n(\mathrm{CH_4})\ -\ ?\)

\begin{gather*} n(\mathrm{CH_4})=V(\mathrm{CH_4})\ :\ V_m(\mathrm{CH_4}); \\[1pt] n(\mathrm{CH_4})=560\ \text{л}\ :\ 22,4\ \text{л/моль}=25\ \text{моль}. \end{gather*}

Відповідь: 25.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати відносну густину газу.

Дано:
\(M(\mathrm{He})=4\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{CO})=28\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(D_{\mathrm{He}}(\mathrm{CO})\ -\ ?\)

\begin{gather*} D_{\mathrm{He}}(\mathrm{CO})=\frac{M(\mathrm{CO})}{M(\mathrm{He})}; \\[1pt] D_{\mathrm{He}}(\mathrm{CO})=\frac{28\ \text{г/моль}}{4\ \text{г/моль}}=7. \end{gather*}

Відповідь: 7.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати масу речовини за її кількістю.

Дано:
\(n(\mathrm{C_2H_6O})=5\ \text{моль}\)
\(M(\mathrm{C_2H_6O})=46\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(m(\mathrm{C_2H_6O})\ -\ ?\)

$$ m(\mathrm{C_2H_6O})=M(\mathrm{C_2H_6O})n(\mathrm{C_2H_6O}); $$ $$ m(\mathrm{C_2H_6O})=46\ \text{г/моль}\cdot 5\ \text{моль}=230\ \text{г}. $$

Відповідь: 230.

ТЕМА: Розчини. Якісні реакції на деякі йони.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати можливість перебігу реакції обміну між електролітами в розчині.

Під час розв’язування завдання потрібно скористатися довідковою таблицею «Розчинність основ, кислот, амфотерних гідроксидів і солей за температури 20‑25 °С у воді». Також потрібно пам’ятати, що реакції йонного обміну між електролітами в розчині необоротні (відбуваються до кінця), якщо хоча б один із продуктів реакції є нерозчинною речовиною (утворюється осад або виділяється газ) або слабким електролітом (вода), тобто виводиться зі сфери перебігу реакції. Виділення газу, утворення осаду – помітні зовнішні ефекти, за якими можна розпізнати ті чи ті реакції.

У першій пробірці містився розчин солі карбонатної кислоти, оскільки під дією сильної сульфатної кислоти виділився газ – карбон(IV) оксид: $$ \mathrm{CO^{2-}_3+2H^+=CO_2\uparrow+H_2O}. $$

У другій пробірці містився розчин солі Магнію, бо внаслідок дії водного розчину натрій гідроксиду утворився осад магній гідроксиду: $$ \mathrm{Mg^{2+}+2OH^-}\rightarrow \underset{\text{білий драглистий}}{\mathrm{Mg(OH)_2}\downarrow .} $$

У третій пробірці був розчин солі Барію, бо внаслідок дії водного розчину сульфатної кислоти утворився осад барій сульфату: $$ \mathrm{Ba^{2+}+SO^{2-}_4}\rightarrow \underset{\text{білий дрібнокристаличний}}{\mathrm{BaSO_4}\downarrow .} $$

Відповідь: 1Б, 2Д, 3А.

ТЕМА: Загальна хімія. Будова атома. Поняття нуклон, нуклід, ізотопи, протонне число, нуклонне число.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати й порівнювати склад ядер атомів.

Нуклід – це різновид атомів або йонів з однаковим масовим числом (кількість нуклонів) та атомним номером (кількістю протонів).

Нуклідним символом називають символ нукліда елемента, біля якого зазначено атомний номер як лівий підрядковий, а масове число – як лівий надрядковий індекс.

Нуклони – це протони й нейтрони. Кількість нейтронів у ядрі дорівнює різниці між масовим і протонним числами.

Ізотопи – нукліди з однаковим атомним, але рiзними масовими числами, тобто з однаковою кількістю протонiв, але рiзною кількістю нейтронiв.

Ізотопами є атоми \(\mathrm{^{40}_{19}K}\) та \(\mathrm{^{41}_{19}K}\).

Ізобарами є атоми \(\mathrm{^{36}_{16}S}\) та \(\mathrm{^{36}_{18}Ar}\).

Ізотонами є атоми \(\mathrm{^{37}_{17}Cl}\) та \(\mathrm{^{36}_{16}S}\).

Відповідь: 1Г, 2Д, 3Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Ізомерія.

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті ізомерії та вміння визначати формули речовин-ізомерів.

Ізомерія – явище iснування ізомерів – сполук, однакових за хімічним складом i молекулярною масою (тобто з тією самою молекулярною формулою), але рiзних за будовою.

Порівнявши кількості атомів Карбону й Гідрогену у формулах, наведених в завданні, можна визначити структурні ізомери речовин, назви яких зазначено в умові.

Відповідь: 1В, 2Г, 3Д.

ТЕМА: Органічна хімія. Класифікація хімічних реакцій за участі органічних речовин.

Завдання скеровано на перевірку знання типів хімічних реакцій за участі органічних речовин і вміння їх розрізняти.

Дегідратація (1) пропан-2-олу з утворенням проп-1-ену полягає у відщепленні (Б) молекули води від молекули спирту.

2-Бромопропан утворюється (2) внаслідок приєднання (Г) молекули гідрогенброміду до молекули проп-1-ену.

Унаслідок заміщення (Д) атома Гідрогену в молекулі пропану утворюється (3) молекула 2-бромопропану.

Відповідь: 1Б, 2Г, 3Д.

ТЕМА: Органічна хімія. Оксигеновмісні органічні сполуки. Якісні реакції.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати хімічний склад представників різних класів органічних сполук і розрізняти їх за допомогою якісних реакцій.

Експериментально розрізнити вміст трьох пронумерованих склянок із водними розчинами етанолу, гліцеролу й етаналю можна за допомогою якісних реакцій на багатоатомні спирти й альдегіди.

Свіжоосаджений купрум(ІІ) гідроксид реагує з гліцеролом з утворенням яскраво синього розчину.

Також він за нагрівання окиснює етаналь до етанової кислоти з утворенням купрум(І) оксиду – речовини цегляно-червоного кольору:

Відповідь: B.

ТЕМА: Органічна хімія. Оксигеновмісні органічні сполуки. Фенол.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічного складу, будови молекули й хімічних властивостей фенолу.

Щодо правильності наведених в умові завдання тверджень:

A	молекулярна формула фенолу \(\mathrm{C_6H_6O}\) або \(\mathrm{C_6H_5OH}\)
Б	фенол не належить до ненасичених одноатомних спиртів, бо гідроксильна група в його молекулі безпосередньо сполучена з бензеновим кільцем
B	на відміну від бензену фенол взаємодіє з бромною водою, це якісна реакція на фенол:
Г	у воді фенол виявляє сильніші кислотні властивості ніж етанол: унаслідок збільшення полярності зв’язку \(\mathrm{O-H}\) під впливом бензенового кільця рухливість атома Гідрогену гідроксильної групи збільшується. Тому фенол реагує не лише з лужними металами, а й із лугами.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Бензен. Ізомерія.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей бензену й розуміння суті ізомерії.

Щодо правильності наведених в умові завдання тверджень:

1 Бензен належить до вуглеводнів циклічної будови (рис. 1, а).

Рис. 1. Модель молекули бензену (а) і циклогексану (б)

2 Бензен і циклогексан (рис. 1, б) не належать до одного гомологічного ряду.

3 Каталітичним дегідруванням циклогексану можна добути бензен: $$ \underset{\text{циклогексан}}{\mathrm{C_6H_{12}}}\xrightarrow{\text{нагрівання, каталізатор}}\underset{\text{бензен}}{\mathrm{C_6H_6}}+\underset{\text{водень}}{\mathrm{3H_2}} $$

4 Ні бензен, ні гексан не взаємодіють із бромною водою.

5 Гексан \(\mathrm{C_6H_{14}}\) не є ізомером циклогексану \(\mathrm{C_6H_{12}}\).

6 Гексан вступає в реакцію ізомеризації з утворенням ізомерів розгалуженої будови.

Тобто правильними є твердження 1, 3, 6.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Нітрогеновмісні органічні сполуки. Амінокислоти.

Завдання скеровано на перевірку розуміння утворення пептидного зв’язку внаслідок поліконденсації молекул амінокислот.

Фрагменти молекул амінокислот, що утворюють поліпептидний ланцюг, називають амінокислотними залишками, групу атомів \(\mathrm{-CO–NH-}\) – пептидною (амідною), а зв’язок між атомами Карбону й Нітрогену в ній – пептидним (амідним).

Проаналізувавши наведені в умові завдання формули аланіну й гліцину, потрібно виокремити в структурній формулі трипептиду залишки цих амінокислот: ала-ала-глі (рис. 1).

Рис. 1. Структурна формула трипептиду

Відповідь: B.

ТЕМА: Органічна хімія. Оксигеновмісні органічні сполуки. Генетичні зв’язки між класами органічних сполук.

Завдання скеровано на перевірку розуміння генетичних зв’язків між класами органічних сполук, уміння встановлювати їх.

Проаналізувавши наведену в умові завдання схему перетворень, можна дійти висновку, що в ній відображено добування з етанолу етаналю (1), окиснення цього альдегіду до етанової кислоти (2) й естерифікацію її метанолом з утворенням метилетаноату – речовини Х (рис. 1). Її структурну формулу наведено у варіанті відповіді Г:

Рис. 1. Структурні формули етанолу (а), етаналю (б), етанової кислоти (в), метилетаноату (г)

Відповідь: Г.

ТЕМА: Органічна хімія. Оксигеновмісні органічні сполуки. Естери. Гідроліз естерів.

Завдання скеровано на перевірку вміння складати рівняння реакції гідролізу естеру й називати продукти цієї реакції.

Рис. 1. Структурна формула естеру: лінією червоного кольору виокремлено залишок карбонової кислоти, цифрами – пронумеровано атоми Карбону в залишку спирту

Проаналізувавши структурну формулу естеру (рис. 1) можна дійти висновку, що продуктами його гідролізу є етанова кислота й 3-метилбутан-1-ол (рис. 2).

Рис. 2. Моделі молекул 3-метилбутан-1-олу (а) й етанової кислоти (б)

Відповідь: A.