Органічна хімія – Алкани

ТЕМА: Гідрування алкінів. Обчислення масової частки речовини в суміші.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних формул вуглеводнів, розуміння суті реакцій гідрування, уміння обчислювати склад суміші.

Бут-1-ин і бут-2-ин є ізомерами й мають молекулярну формулу \(\mathrm{C_4H_6}.\)

Збільшення маси після реакції становить \(6\ \text{г}.\) Це маса водню, який приєднали ізомерні бутини разом:

Кількість речовини водню:

Бутин \(\mathrm{(C_4H_6)}\) кількістю речовини \(1\ \text{моль}\) приєднує водень кількістю речовини \(2\ \text{моль},\) унаслідок чого утворюється бутан \(\mathrm{(C_4H_{10})}\) кількістю речовини \(1\ \text{моль}.\) Тобто

Молярна маса бутину: $$ M(\mathrm{C_4H_6})=54\ \text{г/моль}. $$

Маса бутинів:

Маса бутану в початковій суміші:

Масова частка бутану в початковій суміші:

Відповідь: 19.

ТЕМА: Хімічні властивості вуглеводнів. Реакції заміщення, приєднання, гідрування, ізомеризація.

Завдання скеровано на перевірку вміння класифікувати й розпізнавати типи реакцій органічних сполук.

Відповідь: A.

ТЕМА: Реакції ізомеризація, дегідрування і приєднання в органічній хімії.

Завдання скеровано на перевірку знання послідовності перетворень органічних сполук і вміння прогнозувати продукти реакцій.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Будова молекул органічних речовин.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних формул органічних речовин і вміння аналізувати склад молекул.

Відповідь: B.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Хімічні властивості вуглеводнів.

Завдання скеровано на перевірку вміння виявляти генетичні зв’язки між вуглеводнями різних груп і їхніми галогенопохідними.

Відповідь: A.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Хімічні властивості вуглеводнів.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей вуглеводнів різних груп.

Етан (алкан) не реагує з бромом, розчиненим у воді.

Етен (алкен) й етин (алкін) реагують з бромом, розчиненим у воді.

Бензен (арен) не реагує з бромом, розчиненим у воді.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Хімічні властивості вуглеводнів.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей вуглеводнів різних груп.

Бензен (арен) й етин (алкін) вступають у реакції приєднання.

Бензен (арен) й етан (алкан) вступають в реакції заміщення.

Під дією етину (алкіну) й етену (алкену) бромна вода знебарвлюється внаслідок хімічної реакції.

Етан (алкан) і бензен (арен) не реагують із бромом, розчиненим у воді.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Закон збереження маси.

Завдання скеровано на перевірку розуміння закону збереження маси речовини в хімічних реакціях і вміння застосовувати його для визначення складу реагентів.

У хімічних реакціях сума мас реактантів дорівнює сумі мас продуктів реакції, адже атоми не зникають, а лише перегруповуються. Тому розрахунки дають змогу визначити, що в молекулі вуглеводню три атоми Карбону й вісім атомів Гідрогену:

Тобто невідомий вуглеводень – пропан, представник алканів.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Алкани. Алкени. Алкіни.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей алканів, алкенів, алкінів, уміння прогнозувати перебіг реакцій за їхньою участю.

І бутан, і бут-2-ен реагують із хлором. З бутаном відбувається реакція заміщення, з бут-2-еном – реакція приєднання за місцем подвійного зв’язку.

Каталітичним гідруванням і бут-2-ину, і бут-2-ену можна добути бутан:

Відповідь: В.

ТЕМА: Органічна хімія. Насичені вуглеводні. Алкани.

Завдання скеровано на перевірку знання формули алканів у загальному вигляді, уміння застосовувати її для визначення кількісного складу вуглеводнів ряду метану.

Загальний вид формули алканів такий:

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Алкани. Арени.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей вуглеводнів, зокрема алканів й аренів.

У молекулах вуглеводнів А, Б, Г є кратні зв’язки, за місцем яких можливе приєднання однієї чи кількох молекул брому в м'яких умовах, тому ці вуглеводні знебарвлюють бромну воду.

Вуглеводень B є ареном, тому бромну воду не знебарвлює.

Відповідь: B.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Алкани.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати молекулярну формулу й назву алкану за загальною формулою вуглеводнів гомологічного ряду алканів і відносною молекулярною масою вуглеводню.

За загальною формулою алканів обчислюємо кількість атомів Карбону в молекулі шуканого алкану:

Назва алкану з п’ятьма атомами Карбону в молекулі – пентан.

Відповідь: A.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати кількість атомів хімічних елементів у молекулах алканів за загальною формулою вуглеводнів цього гомологічного ряду.

Загальна формула вуглеводнів гомологічного ряду алканів \(\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n+2}\).

$$ n=31,\ 2n+2=2\cdot 31+2=64. $$

Відповідь: 64.

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

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей етану, етену, бензену, уміння класифікувати хімічні реакції за їхньої участі.

А як етан, так й етен вступають у реакції заміщення

Б як молекули бензену, так і молекули етену здатні приєднувати молекули водню

В тримеризація етину – один зі способів добування бензену

Г молекула бензену дуже стійка, тому бензен не реагує з бромною водою

Відповідь: Г.

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

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати типи хімічних реакцій за участю органічних речовин з огляду на їхні структурні формули.

A Ізомери – речовини, що мають однакову молекулярну формулу, але різну будову молекул, а тому – різні властивості. Молекулярна формула речовини 1 \(\mathrm{C_5H_8}\), а речовини 2 – \(\mathrm{C_5H_{10}}\), тож вони не ізомерні одна одній.

Б У молекулі речовини 3 п’ять атомів Карбону, а в молекулі бутану – чотири. Тому речовина 3 не може бути продуктом ізомеризації бутану.

B У реакції приєднання вступають ненасичені сполуки 1 і 2 (алкен й алкін відповідно). Речовина 3 є насиченим вуглеводнем і в реакцію приєднання не вступає.

Г Кожна із цих речовин вступає в реакцію хлорування, для речовин 1 і 2 характерні реакції приєднання за місцем кратного зв’язку, для речовини 3 – реакція заміщення.

Відповідь: Г.

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: Хімічні властивості органічних речовин.

Завдання скеровано на перевірку знання властивостей органічних речовин і типів хімічних реакцій за їхньої участі.

Продуктом часткового окиснення пропан‑1‑олу є пропаналь, гідрування пропену – пропан, ізомеризації бутану – ізобутан.

Відповідь: 1Б, 2В, 3Г.

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: 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. Вуглеводні. Номенклатура вуглеводнів.

Завдання скеровано на перевірку знання номенклатури вуглеводнів і вміння розрізняти вуглеводні різних гомологічних рядів.

Гомологічний ряд – послідовний ряд сполук, кожен член у якому відрізняється від сусіднього на однаковий атом чи ланку, зокрема на ланку \(\mathrm{CH_2}\).

Із-поміж вуглеводнів, назви яких наведено в умові завдання до одного гомологічного ряду (алкени) належать пент-1-ен і гекс-1-ен (рис. 1).

Рис. 1. Моделі молекул пент-1-ену (1), гекс-1-ену (2), гекс-1-ину (3), бензену (4), циклогексану (5)

Відповідь: B.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Алкани.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати структурні формули алканів й обґрунтовувати залежність між їхніми температурами кипіння, відносними молекулярними масами та будовою молекул.

У гомологічному ряду алканів температури кипіння знижуються зі зменшенням довжини карбонового ланцюга, а температури кипіння ізомерних алканів зменшуються зі збільшенням його розгалуженості.

Найкоротший і найбільш розгалужений карбоновий ланцюг у 2,2‑диметилбутану, довший і менш розгалужений порівняно з ним – у 2‑метилпентану. У гексану й гептану карбоновий ланцюг не має відгалужень, довжина ланцюга гексану менша, а температура кипіння нижча порівняно з гексаном (рис. 1).

Рис. 1. Моделі молекул гексану (1), гептану (2), 2-метилпентану (3),
2,2-диметилбутану (4)

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Ізомерія.

Завдання скеровано на перевірку знання загальних формул вуглеводнів різних гомологічних рядів, розуміння суті ізомерії, реакції ізомеризації.

Відповідь: 1В, 2Б, 3Д.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Алкени й алкіни.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей алканів та алкінів й уміння розрізняти вуглеводні різних гомологічних рядів.

Аналіз наведених варіантів відповіді дає змогу дійти висновку:

Твердження А «У реакцію гідрування вступає як етен, так і етин» є правильним, бо обидва вуглеводні належать до ненасичених.

Твердження Б «Продуктом каталітичної гідратації етину є етаналь» також правильне.

Твердження В «Етен і етин належать до одного гомологічного ряду» помилкове, етин належить до алкінів, а етен – до алкенів.

Твердження Г «Каталітичним дегідруванням етану можна добути етен» правильне, бо алкени можна добути дегідруванням алканів.

Відповідь: B.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Алкани.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати структурні формули алканів й обґрунтовувати залежність між їхніми температурами кипіння, відносними молекулярними масами та будовою молекул.

У гомологічному ряду алканів температури кипіння підвищуються зі збільшенням довжини карбонового ланцюга, а температури кипіння ізомерних алканів зменшуються зі збільшенням його розгалуженості.

Вочевидь найвищу температуру кипіння (151 °C) із-поміж алканів, про які йдеться в завданні, має нонан (дев’ять атомів Карбону в нерозгалуженому ланцюгу, рис. 1).

Рис. 1. Модель молекули нонану

Інші три вуглеводні – ізомери, які різняться будовою карбонового ланцюга.

Рис. 2. Моделі молекул октану (а), 2-метилгептану (б),
2,2,3,3-тетраметилбутану (в)

В октану нерозгалужений ланцюг, тож його температура кипіння (126 °C) найвища серед цих ізомерів.

Карбоновий ланцюг 2-метилгептану менш розгалужений порівняно із 2,2,3,3-тетраметилбутаном, тому температура його кипіння (116 °C) вища за температуру кипіння (106 °C) 2,2,3,3-тетраметилбутану.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей вуглеводнів.

У завданні необхідно доповнити кожне речення так, щоб утворилося правильне твердження.

Проаналізуємо речення і встановимо відповідність.

1.  Ізомери – речовини, які мають однаковий склад, але різну будову, а тому різні властивості, тобто «Продуктом ізомеризації бутану є речовина Б».

2.  З бромною водою можуть реагувати речовини, які мають кратний зв'язок (подвійний чи потрійний), тож «З бромною водою реагує як речовина В, так і речовина Г».

3.  Масова частка елементів у різних речовин може бути однаковою, якщо якісний склад однаковий, а індекси в хімічній формулі, що відображають кількісний склад, кратні тому самому числу. Тому «Масова частка Карбону в речовині Г (\(\mathrm{C_2H_2}\)) така сама, як і в речовині Д (\(\mathrm{C_6H_6}\))».

Відповідь: 1Б, 2Г, 3Д.

ТЕМА: Теоретичні основи органічної хімії. Вуглеводні. Алкани.

Завдання скеровано на перевірку знання елементів-органогенів для розпізнавання органічної сполуки за її складом.

Для виконання завдання необхідно знати, що одним з елементів-органогенів є Карбон, який є складником усіх органічних речовин.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Неорганічна хімія. Органічна хімія. Генетичні зв’язки між неорганічними й органічними речовинами.

Завдання скеровано на перевірку вміння встановлювати генетичні зв’язки між неорганічними й органічними речовинами.

Для синтезу аніліну (1) використовують водень (Б):

Для синтезу хлороформу – трихлорометану (2) – використовують хлор (Г):

Для синтезу нітробензену (3) використовують нітратну кислоту (В):

Для синтезу ацетилену (4) використовують кальцій карбід (А):

Відповідь: 1Б, 2Г, 3В, 4А.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Алкани. Арени.

Завдання скеровано на перевірку знання типів хімічних реакцій за участі алканів й аренів.

Як алкани, так і арени вступають у реакції заміщення. Атоми Гідрогену у їхніх молекулах можуть бути заміщені, наприклад, на атоми галогенів.

Відповідь: A.

ТЕМА: Органічна хімія. Ізомерія. Вуглеводні.

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті ізомерії, уміння розпізнавати формули ізомерів.

Ізомери – речовини з однаковою молекулярною формулою, але різною будовою молекул.

Молекулярна формула пентану \(\mathrm{C_5H_{12}}\). Така сама молекулярна формула у 2,2-диметилпропану (рис. 1).

Рис. 1. Моделі молекул пентану (1) і 2,2-диметилпропану (2)

Відповідь: B.

ТЕМА: Органічна хімія. Основні поняття органічної хімії. Гомологія. Гомологічний ряд.

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті гомології.

Речовини з однаковим якісним складом, подібні за будовою і хімічними властивостями, називають гомологами. За кількісним складом вони відрізняються один від одного на одну або декілька груп \(\mathrm{-CH_2-}\). Цю групу називають гомологічною різницею. Гомологи, розташовані за зростанням їхньої молекулярної маси, утворюють гомологічний ряд. Формула будь-якого наступного гомолога може бути отримана додаванням гомологічної різниці до формули попереднього члена гомологічного ряду.

Загальна формула алканів \(\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n+2}\).

До алкaнів належить вуглеводень, формула якого \(\mathrm{C_6H_{14}}\).

Відповідь: A.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Хімічні властивості метану.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей метану.

Хлорометан є продуктом першої стадії хлорування метану:

Відповідь: Г.

ТЕМА: Органічна хімія. Гомологія. Гомологічний ряд алканів.

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті гомології та знання загальної формули алканів.

З-поміж розмаїття органічних сполук можна виокремити речовини з однаковим якісним складом, подібні за будовою та хімічними властивостями. Такі речовини називають гомологами. За кількісним складом вони відрізняються один від одного на одну або декілька груп \(\mathrm{-CH_2-}\). Цю групу називають гомологічною різницею.

Гомологи, розташовані за зростанням їхньої молекулярної маси, утворюють гомологічний ряд. Формула будь-якого наступного гомолога може бути отримана додаванням гомологічної різниці до формули попереднього члена гомологічного ряду.

Загальна формула вуглеводнів гомологічного ряду метану (алканів) – \(\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n+2}\). Гомологом метану є пропан \(\mathrm{C_3H_8}\).

Відповідь: A.

ТЕМА: Органічна й неорганічна хімія. Основні класи неорганічних сполук.

Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнавати неорганічні й органічні речовини за будовою їхніх молекул.

	Речовина
	Назва	Формула	Модель молекули
1	Метан	$$\mathrm{CH_4}$$		B
2	Амоніак	$$\mathrm{NH_3}$$		Г
3	Вода	$$\mathrm{H_2O}$$		Б
4	Оцтова кислота	$$\mathrm{CH_3COOH}$$		Д

Відповідь: 1В, 2Г, 3Б, 4Д.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Алкани. Типи реакцій в органічній хімії.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей алканів.

Реакція між метаном і хлором – реакція заміщення:

Відповідь: B.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Алкани.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей алканів.

Для гексану як представника насичених вуглеводнів характерні реакції повного окиснення і заміщення.

Відповідь: A.

ТЕМА: Основні поняття органічної хімії. Первинні, вторинні, третинні атоми Карбону.

Завдання скеровано на перевірку вміння розрізняти первинні, вторинні, третинні атоми Карбону.

Атоми Карбону в органічних сполуках поділяють на:

• первинні – сполучені з одним Карбоном,
• вторинні – сполучені з двома атомами Карбону,
• третинні – сполучені з трьома атомами Карбону,
• четвертинні – сполучені з чотирма атомами Карбону.

Четвертинний атом Карбону позначено буквою Г.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Органічна хімія. Ізомерія.

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті ізомерії і вміння аналізувати хімічний склад органічних речовин за їхніми структурними формулами.

Ізомери – речовини з однаковою молекулярною формулою, але різною будовою молекул.

1 ізомером бутанової кислоти \(\mathrm{C_4H_8O_2}\) є етилетаноат (A)

2 ізомером бутан-1-олу \(\mathrm{C_4H_{10}O}\) є 2-метилпропан-2-ол (B)

3 ізомером бут-1-ену \(\mathrm{C_4H_8}\) є метилциклопропан (Д)

4 ізомером бутану \(\mathrm{C_4H_{10}}\) є 2-метилпропан (Г)

Відповідь: 1А, 2В, 3Д, 4Г.

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

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті класифікації хімічних реакцій за участі органічних речовин.

1 унаслідок відщеплення молекули водню від молекули пропану утворюється молекула пропену

2 унаслідок заміщення атома Гідрогену в молекулі етану утворюється молекула бромоетану

3 унаслідок приєднання молекули гідроген броміду до молекули пропену утворюється молекула 2-бромопропану

4 унаслідок ізомеризації гексану утворюється 2,2-диметилбутан

Відповідь: 1Г, 2А, 3Б, 4В.

ТЕМА: Органічна хімія. Алкани й циклоалкани.

Завдання скеровано на перевірку знання особливостей будови і властивостей представників різних груп вуглеводнів.

Як гексан, так і циклогексан є насиченими вуглеводнями, а тому здатні відщеплювати молекулу водню, тобто вступати в реакцію дегідрування.

Однак у циклогексану \(\mathrm{C_6H_{12}}\) і гексану \(\mathrm{C_6H_{14}}\) різні молекулярні формули, а тому вони не є ізомерами один одного.

Відповідь: A.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Алкани. Ароматичні вуглеводні. Бензен.

Завдання перевіряє знання хімічних властивостей алканів на прикладі пропану й ароматичних вуглеводнів – на прикладі бензену.

Пропан і бензен належать до різних гомологічних рядів, але мають деякі спільні властивості. І пропан, і бензен НЕ знебарвлюють бромну воду. Бензен у цьому схожий до насичених вуглеводнів.

За освітлення і бензен, і пропан реагують з хлором. Пропан за освітлення вступає в реакцію заміщення з хлором, а бензен – у реакцію приєднання.

Тому правильними твердженнями є ІІІ і ІV.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні.

Завдання перевіряє знання структури та властивостей вуглеводнів, уміння порівнювати структуру та властивості алканів, циклоалканів, алкенів.

Для розв'язання завдання необхідно знати будову і властивості алканів, циклоалканів, алкенів. За умовою завдання треба указати ПОМИЛКОВЕ твердження, проаналізуємо їх:

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Теоретичні основи органічної хімії. Вуглеводні. Алкани.

Завдання перевіряє знання хімічних властивостей алканів на прикладі бутану, розуміння поняття ізомерія.

Для розв’язання завдання необхідно знати хімічні властивості алканів і поняття ізомерії. Ізомеризація – це зміна структури речовини за певних умов. Саме починаючи з бутану, алкани можуть вступати в реакцію ізомеризації, тому перше твердження правильне.

Ізомери – це речовини, які мають однаковий склад (якісний і кількісний), але різну будову, а тому й різні властивості. Бутан і циклобутан мають різні молекулярні формули (\(\mathrm{C_4H_{10}}\) i \(\mathrm{C_4H_8}\) відповідно), тобто різний кількісний склад, тому не можуть бути структурними ізомерами. Друге твердження неправильне.

Відповідь: A.

ТЕМА: Органічна хімія. Теоретичні основи органічної хімії. Вуглеводні.

Завдання перевіряє знання теоретичних основ органічної хімії, а саме класифікацію хімічних реакцій в органічній хімії.

Для виконання завдання необхідно розуміти, що дегідрування належить до реакцій відщеплення.

Відповідь: A.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Алкани.

Завдання перевіряє знання загальних формул гомологічних рядів вуглеводнів, а саме алканів.

Для виконання завдання необхідно знати загальну формулу алканів \(\mathrm{C_{n}H_{2n+2}}\). За умовою завдання кількість атомів Гідрогену дорівнює 12, складаємо математичне рівняння: \begin{gather*} \mathrm{2n\ +\ 2\ =\ 12}\\ \mathrm{2n\ =\ 10}\\ \mathrm{n\ =\ 5} \end{gather*} Отже, формула \(\mathrm{C_5H_{12}}\) – пентан.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Основні класи органічних сполук. Номенклатура. Ізомерія.

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті ізомерії, уміння визначати формули ізомерів за структурними формулами сполук.

Ізомери – речовини з однаковою молекулярною формулою, але різною будовою молекул.

Тобто для правильного розв’язання завдання потрібно за назвою речовини визначити її молекулярну формулу й вибрати речовину з такою самою структурною формулою поміж наведених.

1 \(\mathrm{C_5H_{10}O_2}\)    A

2 \(\mathrm{C_5H_{12}O}\)      Б

3 \(\mathrm{C_5H_{10}}\)         Г

4 \(\mathrm{C_5H_{12}}\)         B

Відповідь: 1А, 2Б, 3Г, 4В.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні.

Завдання скеровано на перевірку знань про хімічний склад і властивості, будову й ізомерію вуглеводнів різних гомологічних рядів.

І Вид ізомерії, зумовлений взаємним просторовим розміщенням атомів, називають геометричною ізомерією або цис-, транс-ізомерією (від лат. cis – по цей бік, trans – по різні боки). Цис-, транс-ізомерія можлива в тому разі, якщо біля атомів Карбону, сполучених подвійним зв’язком, є різні замісники.

ІІ Речовина 3 на відміну від бензену реагує з бромною водою. Це зумовлено тим, що у вуглеводневому заміснику, сполученому з безеновим кільцем, є потрійний зв’язок.

ІІІ Речовини 2 і 3 реагують з амоніачним розчином аргентум(І) оксиду. Зв’язок \(\mathrm{C\ -\ H}\) у молекулах алкінів із кінцевим потрійним зв’язком поляризований і може розриватися з утворенням протона. Такі сполуки виявляють слабкі кислотні властивості й здатні вступати в реакції заміщення, заміщувати атом Гідрогену на атом металічного елемента, зокрема в реакції з амоніачним розчином аргентум(І) оксиду.

ІV Пропен і бензен – вуглеводні різних гомологічних рядів.

Відповідь: B.

ТЕМА: Органічна хімія. Алкани. Циклоалкани. Бензен.

Завдання скеровано на перевірку знань про хімічний склад і властивості, будову молекул гексану, циклогексану, бензену (рис. 1).

Рис. 1. Моделі молекул гексану (а), циклогексану (б), бензену (в)

З-поміж наведених в умові завдання правильними є такі твердження:

Бензен належить до вуглеводнів циклічної будови (I).

Каталітичним дегідруванням циклогексану можна добути бензен (ІІІ).

Гексан вступає в реакцію ізомеризації (VІ).

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Фізичні властивості алканів.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати структурні формули речовин i фізичні властивості алканів.

Вочевидь найвища температура кипіння в гептану \(\mathrm{C_7H_{16}}\) – алкану нерозгалуженої будови із сімома атомами Карбону в молекулі. Решта алканів, назви яких наведено в завданні, ізомерні один з одним. Тобто за однакової молекулярної формули \(\mathrm{C_6H_{14}}\) мають різну будову молекул. Найменш розгалуженим (а тому з найвищою температурою кипіння) поміж цих ізомерів є гексан, найбільш розгалуженим (а тому з найнижчою температурою кипіння) – 2,2‑диметилбутан (рис. 1).

Рис. 1. Структурні формули гептану \((\text{а},\ t_{\text{кип.}}=98\ ^\circ\text{C}),\) гексану \((\text{б},\ t_{\text{кип.}}=69\ ^\circ\text{C}),\) 2‑метилпентану \((\text{в},\ t_{\text{кип.}}=63\ ^\circ\text{C}),\) 2,2‑диметилбутану \((\text{г},\ t_{\text{кип.}}=58\ ^\circ\text{C})\)

Відповідь: Г.

ТЕМА: Теоретичні основи органічної хімії. Класифікація хімічних реакцій в органічній хімії.

Завдання перевіряє знання класифікації хімічних реакцій в органічній хімії.

Для виконання завдання необхідно знати, що дегідрування – це реакція відщеплення.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Основні класи неорганічних сполук. Оксиди. Хімічні властивості оксидів. Алкани. Хімічні властивості алканів.

Завдання перевіряє знання хімічних властивостей кислотних оксидів і алканів.

Для виконання завдання необхідно вміти порівнювати дію наведених реагентів на пропан і вуглекислий газ. Пропан не буде взаємодіяти з жодним з наведених реагентів, а карбон(IV) оксид у водному розчині буде реагувати лише з вапняною водою з утворенням осаду: \begin{gather*} \mathrm{ CO_2\ + Ca(OH)_2 \longrightarrow CaCO_3 \downarrow\ +\ H_2O } \end{gather*}

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Метан. Хлорування метану.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей метану.

У завданні йдеться про продукти реакції заміщення за участі метану й хлору:

Відповідь: 4.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Алкани.

Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнавати й складати молекулярні формули алканів.

Суфікс -ан у назві вказує на належність пентану до алканів. Їхня загальна формула – \(\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n+2}\). Корінь пент- означає, що в молекулі алкану п’ять атомів Карбону.

Умову завдання задовольняє формула \(\mathrm{C_5H_{12}}\).

Відповідь: Г.

ТЕМА: Органічна хімія. Ізомерія.

Завдання скеровано на перевірку вміння складати структурні формули ізомерів.

Структурні формули ізомерів речовин складу \(\mathrm{C_5H_{12}}\) такі:

пентан	2-метилбутан	2,2-диметилпропан

Відповідь: 3.

ТЕМА: Органічна хімія. Основні поняття органічної хімії. Гомологія. Гомологічний ряд алканів.

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті гомології.

Речовини з однаковим якісним складом, подібні за будовою і хімічними властивостями, називають гомологами. За кількісним складом вони відрізняються один від одного на одну або декілька груп \(\mathrm{–CH_2–}\). Цю групу називають гомологічною різницею. Гомологи, розташовані за зростанням їхньої молекулярної маси, утворюють гомологічний ряд. Формула будь-якого наступного гомолога може бути отримана додаванням гомологічної різниці до формули попереднього члена гомологічного ряду.

Загальна формула алканів \(\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n+2}\). Формула метану – \(\mathrm{CH_4}\), етану – \(\mathrm{C_2H_6}\), пропану \(\mathrm{C_3H_8}\), бутану \(\mathrm{C_4H_{10}}.\)

Відповідь: Б, А, Г, В.

ТЕМА: Органічна хімія. Основні поняття органічної хімії. Гомологія. Гомологічний ряд алканів.

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті гомології.

Речовини з однаковим якісним складом, подібні за будовою і хімічними властивостями, називають гомологами. За кількісним складом вони відрізняються один від одного на одну або декілька груп \(\mathrm{–CH_2–}\). Цю групу називають гомологічною різницею. Гомологи, розташовані за зростанням їхньої молекулярної маси, утворюють гомологічний ряд. Формула будь-якого наступного гомолога може бути отримана додаванням гомологічної різниці до формули попереднього члена гомологічного ряду.

Загальна формула алканів \(\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n+2}.\) Формула алкану – \(\mathrm{C_5H_{12}}.\)

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Основні поняття органічної хімії. Гомологія. Гомологічний ряд.

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті гомології.

Речовини з однаковим якісним складом, подібні за будовою і хімічними властивостями, називають гомологами. За кількісним складом вони відрізняються один від одного на одну або декілька груп \(\mathrm{–CH_2–}\). Цю групу називають гомологічною різницею. Гомологи, розташовані за зростанням їхньої молекулярної маси, утворюють гомологічний ряд. Формула будь-якого наступного гомолога може бути отримана додаванням гомологічної різниці до формули попереднього члена гомологічного ряду.

Загальна формула алканів \(\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n+2}.\)

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводи. Оксигеновмісні органічні сполуки. Застосування органічних речовин.

Завдання скеровано на перевірку розуміння зумовленості застосування органічних речовин їхніми властивостями.

Органічні речовини широко використовують у різних галузях суспільного господарства, найпоширеніші сфери застосування деяких із них наведено в таблиці.

Відповідь: 1Д; 2Г; 3В; 4A.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Алкани. Хімічні властивості алканів.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати рівняння реакцій, що властиві алканам.

За умовою завдання \(V(\mathrm{CH_4}):V(\mathrm{Cl_2})=56:224=1:4\).

Рівняння реакції хлорування метану таке:

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Хімічні реакції в органічній хімії.

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

Перетворення (1) циклогексану на бензен відбувається внаслідок відщеплення (Г) трьох молекул водню від молекули циклогексану: $$ \mathrm{ C_6H_{12}\rightarrow C_6H_6+3H_2. } $$

Перетворення (2) бензену на бромобензен відбувається внаслідок заміщення (А) атома Гідрогену в молекулі бензену на атом Брому:

Перетворення (3) бутану на 2-метилпропан відбувається внаслідок перегрупування того самого набору атомів, тобто ізомеризації (В):

Перетворення (4) пропену на пропан-2-ол відбувається внаслідок приєднання (Б) молекули води до молекули пропену:

Відповідь: 1Г, 2А, 3В, 4Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Загальна формула алканів

Завдання скеровано на перевірку знання загальної формули алканів.

Загальна формула алканів – \(\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n+2}\). \begin{gather*} nA_r(\mathrm{C})+(2n+2)A_r(\mathrm{H})=58\\[7pt] 12n+2n+2=58\\[7pt] 14n=56\\[7pt] n=4\\[7pt] \mathrm{C_4H_{10}} \end{gather*}

Відповідь: Б.

ТЕМА: Хімічні властивості органічних сполук.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати продукти хімічних реакцій за участі органічних речовин.

Відповідь: 1Д, 2Б, 3Г, 4А.

ТЕМА: Фізичні властивості алканів.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати будову молекул алканів і прогнозувати їхні фізичні властивості.

Найдовша й найменш розгалужена молекула гексану, температура кипіння якої з поміж наведених алканів найвища.

У решти трьох алканів по п’ять атомів Карбону в молекулах. Найменш розгалужена з-поміж них молекула пентану, найбільше – 2,2-диметилпропану.

Відповідь: 1А, 2Б, 3В, 4Г.

ТЕМА: Генетичні зв’язки між неорганічними й органічними речовинами.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати знання про хімічні властивості неорганічних й органічних речовин для прогнозування продуктів хімічних реакцій.

Відповідь: 1Д, 2Г, 3В, 4А.

ТЕМА: Органічна хімія. Хімічні властивості алканів, алкенів, фенолу, аніліну.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати знання про хімічні властивості органічних сполук для прогнозування можливості перебігу реакцій за їхньої участі.

Пропен, фенол й анілін знебарвлюють бромну воду:

Бутан – насичений вуглеводень, із бромною водою не реагує.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічні й неорганічні речовини.

Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнавати формули органічних і неорганічних речовин.

	Зображення моделі молекули речовини	Назва речовини
1		етанова кислота	Г
2		етанол	B
3		метан	Д
4		карбон(IV) оксид	A

Відповідь: Г, В, Д, А.

ТЕМА: Органічні й неорганічні речовини.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей органічних і неорганічних речовин.

Вибухонебезпечні суміші з повітрям утворюють водень, метан, етин.

У решті варіантів відповіді хоча б одна речовина не реагує з киснем повітря \(\mathrm{(N_2,\ CO_2,\ H_2O,\ O_3})\).

Відповідь: B.

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

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей алканів і вміння класифікувати хімічні реакції за їхньої участі.

Бутан є представником насичених вуглеводнів – алканів.

Алканам властиві реакції повного окиснення (горіння), заміщення, ізомеризації (починаючи від бутану).

Відповідь: B.

ТЕМА: Основні поняття органічної хімії. Первинні, вторинні, третинні атоми Карбону.

Завдання скеровано на перевірку вміння розрізняти первинні, вторинні, третинні атоми Карбону.

Атоми Карбону в органічних сполуках поділяють на:

• первинні – сполучені з одним Карбоном,
• вторинні – сполучені з двома атомами Карбону,
• третинні – сполучені з трьома атомами Карбону,
• четвертинні – сполучені з чотирма атомами Карбону.

Третинний атом Карбону позначено буквою Б.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічні речовини. Номенклатура алканів.

Завдання скеровано на перевірку вміння називати алкани за систематичною номенклатурою.

Сполуці певної будови відповідає лише одна систематична назва, за якою можна уявити й відтворити будову сполуки, тобто її структурну формулу. Алгоритм побудови назв алканів за систематичною номенклатурою наведено на схемі (рис. 1). Назви алкільних замісників утворюють заміною суфікса -ан у назві алкану на суфікс -ил (-іл). Кількість однакових алкільних замісників позначають множинними префіксами. Два однакові замісники позначають префіксом ди-, три – префіксом три-, чотири – тетра-, п’ять – пента- тощо. Перед приголосними потрібно писати ди-, перед голосними – ді: диметил, але діетил.

Рис. 1. Алгоритм побудови назв алканів за систематичною номенклатурою

В алкані, структурну формулу якого наведено в завданні, сім атомів Карбону в головному ланцюгу, до четвертого приєднані два вуглеводневі замісники, до другого – атом Хлору (рис. 2).

Рис. 2. Структурна формула 4,4-диметил-2-хлорогептану

Відповідь: 442.

ТЕМА: Органічна хімія. Алкани.

Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнавати хімічні формули алканів.

Алкани – насичені вуглеводні. Загальна формула алканів – \(\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n+2}\).

Умову завдання задовольняє формула гексану \(\mathrm{C_6H_{14}}\).

Відповідь: Г.

ТЕМА: Органічна хімія. Основні поняття органічної хімії. Гомологія. Алкани.

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті гомології та гомологічної різниці, уміння визначати формули членів гомологічного ряду.

Послідовний ряд сполук, кожен член у якому вiдрiзняється вiд сусiднього на однаковий атом чи ланку, зокрема на ланку \(\mathrm{CH_2}\), яку називають гомологічною різницею.

Гомологом метану є пропан \(\mathrm{C_3H_8}\).

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Номенклатура органічних сполук різних класів.

Завдання скеровано на перевірку вміння називати органічні речовини різних класів за систематичною номенклатурою.

Назви речовин, формули яких наведено, такі:

1 Метанол (Г).

2 Метаналь (Б).

3 Декан (А).

4 Проп-1-ен (Д).

Відповідь: 1Г, 2Б, 3А, 4Д.

ТЕМА: Органічні речовини. Хімічні властивості алканів.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати продукти реакцій за участі алканів.

Реакція метану з хлором відбувається за рівняннями:

Якщо співвідношення об’ємів метану й хлору в реакційній суміші становить 1 : 2, основним продуктом реакції є дихлорометан.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Класи органічних сполук.

Завдання скеровано на перевірку вміння класифікувати органічні речовини за їхніми формулами.

1 метилетаноат – естер – Б.

2 сахароза – вуглевод – В.

3 пропан – вуглеводень – Д.

4 диметиламін – амін – Г.

Відповідь: 1Б, 2В, 3Д, 4Г.

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

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей алканів і вміння класифікувати хімічні реакції за їхньої участі.

Бутан – насичений вуглеводень, вступає в реакції повного окиснення (2), заміщення (3), ізомеризації (5).

Відповідь: B.