Logo GenDocs.ru


Поиск по сайту:  


Ответы на билеты по химии 10 класс - файл 1.doc


Ответы на билеты по химии 10 класс
скачать (443.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc444kb.09.12.2011 05:09скачать

содержание

1.doc

Реклама MarketGid:
Билет № 1

1.     Предельные углеводороды, общая формула. Химическое строение, свойства и применение метана.

2.     Задача. Через бромную воду пропустили 0,2 моль этилена. Какая масса 1,2-дибромэтана получается в результате реакции?

 Билет № 2

1.     Непредельные углеводороды ряда этилена, общая химическая формула, химическое строение. Свойства и применение этилена.

2.     Осуществите цепочку превращений, укажите условия проведения реакций:

CH2=CH2  → CH ≡ CH   → C6H6

 Билет № 3

1.     Алкины, общая формула. Ацетилен, строение, химические  свойства, применение ацетилена.

2.     Какой объем кислорода расходуется при сгорании 15 л этилена (н.у.)?

 Билет № 4

1.     Ароматические углеводороды. Бензол, строение, свойства. Применение бензола и его гомологов.

2.     Опыт. Проведите реакции, характерные для уксусной кислоты.

Билет № 5

1.     Основные положения теории химического строения органических веществ А.М.Бутлерова. Химическое строение как порядок соединения и взаимного влияния атомов в молекуле.

2.     Задача. Вычислите массу уксусной кислоты, необходимой для получения 2 моль углекислого газа при взаимодействии с карбонатом кальция.

 Билет №6

1.     Изомерия органических веществ, ее виды.

2.     Задача. Какое количество этилена можно получить при нагревании 5 моль этилового спирта с конц. серной кислотой?

 Билет № 7

1.     Природные источники углеводородов: газ, нефть, каменный уголь. Их переработка и практическое применение.

2.     Задача. Вычислите массу пропионата калия, если в реакцию с гидроксидом  калия вступило 300 г  14%-го раствора пропионовой кислоты.

 

Билет № 8

1.      Предельные одноатомные спирты, общая формула. Этанол, строение, физические и химические свойства, применение.

2. Осуществите цепочку превращений, укажите условия проведения реакций:

  CH4    → C2H2 →С6H6 → C6H5NO2

Билет № 9

1.     Глицерин – представитель многоатомных спиртов. Строение, физические, химические свойства, применение.

2.     С помощью термохимического уравнения С + О2 = СО2 + 393,5 кДж

вычислите, какое количество теплоты выделится при сгорании 1,2 г угля.

Билет № 10

1.     Фенол, строение, свойства, получение, применение. Взаимное влияние атомов в молекулах органических веществ на примере фенола.

2.     Задача. Выведите формулу углеводорода, массовая доля углерода 75%. Относительная плотность углеводорода по азоту 0,572.

Билет № 11

1.     Альдегиды, общая формула. Химические свойства. Получение, применение муравьиного и уксусного альдегидов.

2.     Задача. При сжигании 2,8 г газа было получено 8,8 г оксида углерода(IV) и 3,6 г воды. Плотность газа по водороду равна 14. Определите молекулярную формулу газообразного вещества.

 Билет № 12

1.     Предельные одноосновные карбоновые кислоты. Общая формула.  Строение и свойства на примере уксусной кислоты.

2.     Опыт. Проведите качественные реакции на альдегид.

 Билет № 13

1.     Жиры, их состав и свойства. Жиры в природе, превращения в организме. Продукты технической переработки жиров. Понятие о синтетических моющих средствах.

2.     Приведите уравнения реакций, указывающих на особые свойства муравьиной кислоты.

 Билет № 14

1.     Крахмал и целлюлоза, физические и химические свойства, применение. Понятие об искусственных волокнах на примере ацетатного волокна.

2.     CH4  → CH3Br → C2H6 → C2H4

Билет № 15

1.     Глюкоза – представитель моносахаридов, химическое строение, физические и химические свойства, применение.

2.     Задача. Определите формулу вещества, содержащего 82,75% углерода и 17,25% водорода. Относительная плотность этого вещества по воздуху равна 2.

Билет № 16

1.     Аминокислоты, их состав и химические свойства: взаимодействие с соляной кислотой, щелочами, друг с другом. Биологическая роль аминокислот и их применение.

2.     Задача. Какой объем ацетилена (н.у.) выделится, если в избытке воды растворить 12,8 г карбида кальция?

Билет № 17

1.        Анилин – представитель аминов. Химическое строение и свойства, получение и практическое применение.

2.        Опыт. Докажите опытным путем, что глицерин – многоатомный спирт.

Билет № 18

1.     Белки - как биополимеры. Строение, свойства и биологические функции белков.

2.     Осуществить цепочку превращений, указать условия проведения реакций: CaC2 → C2H2 → CH3CHO → CH3COOH

Билет №19

1.         Общая характеристика высокомолекулярных соединений: состав, строение, реакции, лежащие в основе их получения ( на примере полиэтилена).

2.         Осуществите цепочку превращений:

                    Cакт., t?          + HNO3,H2SO4, t?          +Fe, HCl

   Ацетилен          Х1        Х2      Х3
Билет № 1

1.     Предельные углеводороды, общая формула. Химическое строение, свойства и применение метана.

Алка́ны — нециклические углеводороды линейного или разветвлённого строения, содержащие только одинарные связи и образующие гомологический ряд с общей формулой CnH2n+2.

Каждый атом углерода в молекулах алканов находится в состоянии sp3-гибридизации — все 4 гибридные орбитали атома С равны по форме и энергии, 4 электронных облака направлены в вершины тетраэдра под углами 109°28'. Тип углеродной связи — σ-связи. Длина углеродной связи — 0,154 нм.

Мета́н — простейший углеводород, бесцветный газ без запаха, химическая формула — CH4. Нерастворим в воде, легче воздуха. При использовании в быту, промышленности в метан обычно добавляют одоранты со специфическим «запахом газа». Сам по себе метан не токсичен и не опасен для здоровья человека. Обогащение одорантами делается для того, чтобы человек вовремя заметил утечку газа. На промышленных производствах эту роль выполняют датчики и во многих случаях метан для лабораторий и промышленных производств остается без запаха.

Метан — первый член гомологического ряда насыщенных углеводородов, наиболее устойчив к химическим воздействиям. Подобно другим алканам вступает в реакции замещения. Взрывоопасен.

Химические свойства метана:

2 (реакция горения, образуется углекислый газ и вода)

+ Cl2, Br2, I2 (реакция замещения)

+HNO3 (реакция замещения)

ПОЛУЧЕНИЕ

В лаборатории получают сплавлением ацетата натрия с гидроксидом натрия: 2NaOH+CH3COONa→(t)Na2CO3+CH4

В промышленности используют метан природного газа.

^ ПРИМЕНЕНИЕ МЕТАНА

Топливо.

Продукты хлорирования используются в огнетушителях, а так же как снотворное, или растворитель.

Производство ацетилена.

Получение синтез-газа. Этот газ используется для производства метанола и формальдегида, а следовательно и полимеров, медикаментов и денатурирующих и дезинфицирующих материалов. Также из синтез-газа изготавливаются аммиак и удобрения.

Билет 2. Непредельные углеводороды ряда этилена, общая химическая формула, химическое строение. Свойства и применение этилена.

Непредельные, или ненасыщенные, углеводороды ряда этилена (алкены, или олефины)

Алкены - непредельные углеводороды, в молекулах которых между углеродными атомами имеется одна двойная связь.

Алкены образуют гомологический ряд с общей формулой CnH2n
^

Строение алкенов


Простейшим представителем этиленовых углеводородов, его родоначальником является этилен (этен) С2Н4. Строение его молекула можно выразить такими формулами:

С2Н4, СН2=СН2

По названию первого представителя этого ряда — этилена — такие углеводороды называют этиленовыми.

В этиленовых углеводородах (алкенах) атомы углерода находятся во втором валентном состоянии (sр2-гибридизация). В этом случае между углеродными атомами возникает двойная связь, состоящая из одной σ- и одной π-связи. Длина и энергия двойной связи равны соответственно 0,134 нм. Будучи более слабой, π-связь в первую очередь подвергается разрушительному действию химического реагента.
^

Номенклатура и изомерия


Алкены простого строения часто называют, заменяя суффикс -ан в алканах на -ен: этан — этен, пропан — пропен и т.д.

Непредельные (алкеновые) радикалы называют тривиальными названиями или по систематической номенклатуре:

Н2С=СН— - винил (этенил)

Н2С=CН—СН2 - - аллил (пропенил-2)

Для алкенов характерны 4 вида изомерии.

  • Изомерия разветвления углеродного скелета;

  • Изомерия положения двойной связи;

  • Геометрическая изомерия;

  • Межклассовая изомерия с циклоалканами

П
H2C=CH-СН3  пропилен (пропен)
ервые два члена гомологического ряда алкенов - этилен и пропилен) - изомеров не имеют и их строение можно выразить так:


H2C=CH2  этилен (этен)


 

Д
СН3-СН=СН-СН3

Бутен-2

СН2=СН-СН2-СН3

Бутен-1

СН2=С - СН3



СН3

Метилпропен
ля углеводорода С4H8 возможны 4 изомера:


Циклобутан



Однако в ряду этиленовых углеводородов помимо структурно изомерии возможен еще один вид изомерии — цис-, транс-изомерия (геометрическая изомерия). Такая изомерия характерна для соединений с двойной связью. Геометрическая изомерия — один из видов пространственной изомерии.

И
транс-бутен-2

цис-бутен-2  
зомеры, у которых одинаковые заместители (при разных углеродных атомах) расположены по одну сторону от двойной связи, называют цис-изомерами, а по разную — транс-изомерами:




Цис- и транс-изомеры отличаются не только пространственным строением, но и многими физическими и химическими свойствами. Транс-изомеры более устойчивы, чем цис-изомеры.
^

Получение алкенов

В природе алкены встречаются редко. Обычно газообразные алкены (этилен, пропилен, бутилены) выделяют из газов нефтепереработки (при крекинге) или попутных газов, а также из газов коксования угля. В промышленности алкены получают дегидрированием алканов в присутствии катализатора (Сr2О3). Например:


 H3C—CH2—CH2—CH3 → H2C=CH—CH2—CH3 + H2  бутен-1

 Из лабораторных способов получения можно отметить следующие:

  1. Отщепление галогеноводорода от галогеналкилов при действии на них спиртового раствора щелочи:

H2C—CH2 + КОН → H2C=CH2 + KCl + H2O

  1. Дегидратация спиртов:

С2Н5ОН → С2Н4 + Н2О
^

Химические свойства алкенов:


+ О2 (горение)

- разложение

- изомеризация (начиная с бутена)

+ галогены (присоединение)- с бромной водой – качественная реакция на двойную связь

+ галогеноводороды (присоединение)

+ вода (присоединение, гидратация)

+ водород (присоединение, гидрирование)

+ KMnO4(обесцвечивание раствора) – качественная реакция на двойную связь

полимеризация –

Применение:

  1. Получение полимеров.

  2. Исходное сырье для органического синтеза.



Билет 3. Алкины, общая химическая формула. Ацетилен, строение, свойства, применение ацетилена.

Алкины - непредельные углеводороды, в молекулах которых между углеродными атомами имеется одна тройная связь.

Алкины образуют гомологический ряд с общей формулой CnH2n-n
^

Строение алкинов


Простейшим представителем алкинов, его родоначальником является ацетилен (этин) С2Н2. Строение его молекула можно выразить такими формулами:

СН≡СН

По названию первого представителя этого ряда — ацетилена— такие углеводороды называют ацетиленовые.

В ацетиленовых углеводородах (алкинах) атомы углерода находятся в состоянии sр-гибридизации. В этом случае между углеродными атомами возникает тройная связь, состоящая из одной σ- и двух π-связи. Будучи более слабыми, π-связи в первую очередь подвергается разрушительному действию химического реагента.
^

Номенклатура и изомерия


Алкины простого строения часто называют, заменяя суффикс -ан в алканах на -ин: этан — этин, пропан — пропин и т.д.

Для алкинов характерны 3 вида изомерии.

  • Изомерия разветвления углеродного скелета;

  • Изомерия положения тройной связи;

  • Межклассовая изомерия с алкадиенами

^ П
HC≡C-СН
3  пропин

HC≡CH ацетилен (этин)
ервые два члена гомологического ряда алкинов - этин и пропин) - изомеров не имеют и их строение можно выразить так:

 Д
СН2=СН-СН=СН2

Бутадиен-1,3

СН3-С≡С-СН3

Бутин-2

СН≡С-СН2-СН3

Бутин-1
ля углеводорода С4H6 возможны изомеры:
^

Получение ацетилена

В природе ацетилен не встречается.


В промышленности - неполное разложение метана: 2СН4→С2Н2 + 3Н2

В лаборатории – карбидный способ: СаС2 + 2H2O → С2Н2 + Са(ОН)2
^

Химические свойства ацетилена:


+ О2 (горение)

-разложение

-полимеризация (димеризация –образуется винилацетилен, тримеризация – образуется бензол))

+ галогены (присоединение)- с бромной водой – качественная реакция на двойную связь

+ галогеноводороды (присоединение)

+ вода (присоединение, гидратация – образуется этаналь, уксусный альдегид). Гомологи образуют кетоны.

+ водород (присоединение, гидрирование)

+ KMnO4(обесцвечивание раствора) – качественная реакция на тройную связь связь

Применение:

  1. Получение полимеров.

  2. Исходное сырье для органического синтеза.



^

 Билет № 4

1.     Ароматические углеводороды. Бензол, строение, свойства. Применение бензола и его гомологов.


Ароматические углеводороды – арены имеют общую формулу СnH2n-6, при условии, что n ≥6. Особенностью аренов является наличие бензольного кольца и ароматической связи.


- структурная формула первого представителя аренов – бензола, молекулярная формула С6Н6

Все электроны атомов углерода в молекуле бензола находятся в состоянии sp2-гибридизации, негибридные электроны образуют единую π-систему (ароматическую связь). Эту систему изображают в формуле в виде кольца.

Бензол это бесцветная жидкость со специфическим запахом. В воде не растворим. Сам бензол является хорошим растворителем для многих органических веществ. Горит коптящим пламенем, так как содержит большое количество углерода в молекуле.

Химические свойства:

+Cl2, Br2 (при участии катализаторов)- реакция замещения

+ HNO3 - реакция замещения

+ CH3Cl – алкирирование – образование толуола

+ СН2=СН2 – образование этилбензола (ксилола)

2 (катализатор, давление и температура) – реакция присоединения, образование циклогексана

+ Сl2 (свет) – присоединение – образование гексахлорциклогексан (гексахлоран)

+ О2 – горит коптящим пламенем.

Применение

Бензол – растворитель и сырье для получения красителей, лекарств, ядохимикатов, фенола, анилина, стирола и многих других органических веществ.
Билет № 5

1.     Основные положения теории химического строения органических веществ А.М.Бутлерова. Химическое строение как порядок соединения и взаимного влияния атомов в молекуле.

В своей теории Александр Михайлович Бутлеров обобщил опыт и знания ученых органиков того времени и объяснил строение молекул органических веществ. Это теория играет важную роль в объяснении строения и свойств всех органических веществ.

Основные положения теории химического строения веществ А.М. Бутлерова.

  1. Атомы в молекулах органических реально существуют. Доказательством служит получение искусственным путем органический веществ из неорганических.

  2. Соединения атомов в молекулах органических веществ происходит в определенной последовательности (валентность С – IV)



  1. Свойства вещества зависят от порядка соединения атомов в молекулах



4.По свойствам вещества можно определить его строение, а по строению - свойства.

5. Атомы и группы атомов взаимно влияют друг на друга. Доказать это можно на примере толуола: толуол как бензол вступает в реакцию замещения, но замещение происходит в положениях 2, 4, 6 – сказывается влияние СН3-радикала; толуол обесцвечивает раствор перманганат калия – сказывается влияние бензольного кольца на УВ-радикал


Билет №6

1.     Изомерия органических веществ, ее виды.

Изомерия химических соединений, явление, существования веществ, одинаковых по составу и молекулярной массе, но различающихся по строению или расположению атомов в пространстве и вследствие этого по физическим и химическим свойствам. Такие вещества называются изомерами.

   Различают два основных вида изомерии: структурную и пространственную (стереоизомерию). Структурные изомеры отличаются друг от друга порядком связей между атомами в молекуле; стереоизомеры — расположением атомов в пространстве при одинаковом порядке связей между ними.

  Структурная изомерия подразделяется на несколько разновидностей.





    Изомерия непредельных соединений может быть вызвана различным положением кратной связи, как, например, в бутене-1 и бутене-2:



^ Межклассовая изомерия – вещества одного состава могут принадлежать к разным классам органических соединений:

алкены изомерны циклоалканам

алкина – алкадиенам

предельные одноатомные спирты – простым эфирам

альдегиды – кетонам

карбоновые кислоты – сложным эфирам

аминокислоты - нитросоединениям

  Пространственная изомерия подразделяется на два вида: геометрическую изомерию (или цис-транс-изомерию) и оптическую изомерию. Геометрическая изомерия свойственна соединениям, содержащим двойные связи (С = С, C = N и др.). В этих случаях заместители могут быть расположены либо по одну сторону плоскости двойной связи или цикла (цис-положение), либо по разные стороны (транс-положение). Понятия «цис» и «транс» обычно относят к паре одинаковых заместителей, а если все заместители разные, то условно к одной из пар.



   Геометрические изомеры обычно существенно различаются по физическим свойствам (температурам кипения и плавления, растворимости).

Оптическая изомерия свойственна молекулам органических веществ, не имеющим плоскости симметрии (плоскости, разделяющей молекулу на две зеркально тождественные половины) и не совмещающимся со своим зеркальным отображением (т. е. с молекулой, соответствующей этому зеркальному отображению). Такие асимметричные молекулы обладают оптической активностью — способностью к вращению плоскости поляризации света при прохождении поляризованного луча через кристалл, расплав или раствор вещества.

 
^

Билет № 7

1.     Природные источники углеводородов: газ, нефть, каменный уголь. Их переработка и практическое применение.



Основными природными источниками углеводородов являются нефть, природный и попутный нефтяной газы и каменный уголь.

Природный и попутный нефтяной газы.

Природный газ – смесь газов, основным компонентом которой является метан, остальное приходится на долю этана, пропана, Бутана, и небольшого количества примесей – азота, оксида углерода (IV), сероводорода и паров воды. 90% его расходуется в качестве топлива, остальные 10% используют как сырье для химической промышленности: получение водорода, этилена, ацетилена, сажи, различный пластмасс, медикаментов и др.

Попутный нефтяной газ – это тоже природный газ, но он встречается вместе с нефтью – находится над нефтью или растворен в ней под давлением. Попутный газ содержит 30 – 50% метана, остальная часть приходится на его гомологи: этан, пропан, бутан и другие углеводороды. Кроме того, в нем присутствуют те же примеси, что и в природном газе.

Три фракции попутного газа:

  1. Газовый бензин; его добавляют к бензину для улучшения запуска двигателя;

  2. Пропан-бутановая смесь; применяется как бытовое топливо;

  3. Сухой газ; используют для получения ацителена, водорода, этилена и других веществ, из которых в свою очередь производят каучуки, пластмассы, спирты, органические кислоты и т.д.

Нефть.

Нефть – маслянистая жидкость от желтого или светло-бурого до черного цвета с характерным запахом. Она легче воды и в ней практически нерастворима. Нефть представляет собой смесь примерно 150 углеводородов с примесями других веществ, поэтому у нее нет определенной температуры кипения.

90% добываемой нефти используется как сырье для производства различных видов топлива и смазочных материалов. В то же время нефть – ценное сырье для химической промышленности.

Нефть, добываемую из земных недр, называю сырой. В сыром виде нефть не применяют, ее подвергают переработке. Сырую нефть очищают от газов, воды и механических примесей, а затем подвергают фракционной перегонке.

Перегонка – процесс разделения смесей на отдельные компоненты, или фракции, на основании различия их температур кипения.

При перегонке нефти выделяют несколько фракций нефтепродуктов:

  1. Газовая фракция (tкип = 40°С) содержит нормальные и разветвленные алканы СН4 – С4Н10;

  2. Бензиновая фракция (tкип = 40 - 200°С) содержит углеводороды С5Н12 – С11Н24; при повторной перегонке из смеси выделяют легкие нефтепродукты, кипящие в более низких интервалах температур: петролейный эфир, авиационный и автомобильный бензин;

  3. Лигроиновая фракция (тяжелый бензин, tкип = 150 - 250°С), содеожит углеводороды состава С8Н18 – С14Н30, применяют в качестве горючего для тракторов, тепловозов, грузовых автомобилей;

  4. Керосиновая фракция (tкип = 180 - 300°С) включает углеводороды состава С12Н26 - С18Н38; ее используют в качестве горючего для реактивных самолетов, ракет;

  5. Газойль (tкип = 270 - 350°С) используют как дизельное топливо и в больших масштабах подвергается крекингу.


После отгонки фракций остается темная вязкая жидкость – мазут. Из мазута выделяют соляровые масла, вазелин, парафин. Остаток от перегонки мазута – гудрон, его применяют при производстве материалов для дорожного строительства.

Вторичная переработка нефти основана на химических процессах:

  1. Крекинг – расщепление крупных молекул углеводородов на более мелкие. Различают термический и каталитический крекинг, который более распространен в настоящее время.

  2. Риформинг (ароматизация) - это превращение алканов и циклоалканов в ароматические соединения. Этот процесс осуществляют путем нагревания бензина при повышенном давлении в присутствии катализатора. Риформинг применяют для получения из бензиновых фракций ароматических углеводородов.

  3. Пиролиз нефтепродуктов проводят нагреванием нефтепродуктов до температуры 650 - 800°С, основными продуктами реакции являются непредельные газообразные и ароматические углеводороды.

Нефть – сырье для производства не только топлива, но и многих органических веществ.

Каменный уголь.

Каменный уголь так же является источником энергии и ценным химическим сырьем. В состав каменного угля в основном органические вещества, а также вода, минеральные вещества, при сжигании образующие золу.

Одним из видов переработки каменного угля является коксование – это процесс нагревания угля до температуры 1000°С без доступа воздуха. Коксование угля проводят в коксовых печах. Кокс состоит из практически чистого углерода. Его используют в качестве восстановителя при доменом производстве чугуна на металлургических заводах.

Летучие вещества при конденсации каменноугльную смолу (содержит много различных органических веществ, из них большая часть – ароматические), аммиачную воду (содержит аммиак, соли аммония) и коксовый газ (содержит аммиак, бензол, водород, метан, оксид углерода (II), этилен, азот и другие вещества).
^

Билет №8

Предельные одноатомные спирты, общая формула. Этанол, строение, физические и химические свойства, применение.


Предельные одноатомные спирты - это производные предельных углеводородов, в молекуле которых один атом водорода замещён на гидроксильную группу.

Общая формула: CnH2n+1OH

Виды изомерии спиртов:

  • Изомерия углеродного скелета

СН3- СН2-СН2-СН2-ОН – бутанол1

  • Изомерия положения функциональной группы ОН

СН3-СН2-СН2-ОН пропанол1,



  • Межклассовая изомерия с простыми эфирами

СH3CH2OH – этиловый спирт СH 3 - O -CH3 - диметиловый эфир

^ Этано́л — C2H5OH

Физические свойства: в обычных условиях представляет собой бесцветную жидкость с характерным запахом, может растворяться в воде, высокая температура плавления и кипения. Молекулы спирта между собой связаны водородной связью.

^ Химические свойства: неэлектролит, не обладает ярко выраженными основными свойствами или кислотными, не изменяют окраску индикаторов.

  • Со щелочными и щелочно-земельными металлами:

2C2H5OH + 2К → 2С2Н5ОК + Н2

  • Горение:

C2H5OH+3O2 →2CO2+ H2O

  • C галогеноводородами:

C2H5^ OH+HBr → C2H5Br+H2O

  • C кислотами (образуются сложные эфиры):

  • C2H5OH+СH3COOH →CH3COOC2H5

  • Окисление:

C2H5^ OH+CuO →CH3COH+H2O+Cu

+ Ме щелочной металл

+ O2 (горение)

+НСl, HBr

+спирт (образуется простой эфир)

+карбоновая кислота (образуется сложный эфир)

+СuO (качественная реакция) – образуется альдегид

Применение:

  • Производство синтетического каучука

  • Материал для получения медикаментов, духов, лаков, красителей

  • Получают уксусную кислоту и др. вещества

  • Растворитель лекарственных препаратов

  • Дезинфицирующее средство

  • Используют для приготовления экстрактов и настоек

  • Спиртные напитки
^

Билет № 9

1.     Глицерин – представитель многоатомных спиртов. Строение, физические, химические свойства, применение.


Глицерин (пропантриол-1,2,3)

Химическая формула :



Физические свойства

Бесцветная, вязкая, гигроскопичная жидкость, неограниченно растворимая в воде. Сладкий на вкус, отчего и получил своё название (гликос — сладкий). Хорошо растворяет многие вещества.

Химические свойства

Химические свойства глицерина типичны для многоатомных спиртов.

+ активные металлы

+ галогеноводороды

+ карбоновые кислоты (реакция этерификации)

+ азотная кислота

Качественная реакция на глицерин



Области применения глицерина

Военное дело

Глицерин используют для получения нитроглицерина, из которого производят динамит, бездымный порох и другие взрывчатые вещества, применяемые в мирных целях и военном деле, используют в качестве незамерзающих растворов в различных двигателях, тормозной и нагревающей жидкости, для охлаждения стволов орудий.

Пищевая промышленность

Глицерин используют для приготовления экстрактов чая, кофе, имбиря и других растительных веществ, которые измельчают, увлажняют и обрабатывают глицерином, нагревают и извлекают водой для получения экстракта, содержащего около 30 % глицерина.

Глицерин широко применяют при производстве безалкогольных напитков. Глицерин используют при получении горчицы, желе и уксуса.

Сельское хозяйство

Глицерин используют при обработке семян и сеянцев. Разбавленные растворы глицерина помогают прорастанию овса и других злаков.

Медицинская промышленность

Глицерин находит широкое применение в медицине и производстве фармацевтических препаратов. Глицерин обладает антисептическими свойствами, поэтому его применяют для предотвращения заражения ран.

Электротехника и радиотехника

В радиотехнике глицерин широко используют в производстве электролитических конденсаторов. Глицерин используют при производстве алкидных смол, которые применяют как изоляционный материал.

Текстильная, бумажная и кожевенная отрасли промышленности

Глицерин в текстильной промышленности применяют в прядении, ткачестве, печатании, крашении и шлихтовании. Глицерин придает тканям эластичность и мягкость. Его используют для получения анилиновых красок, растворителей для красок, а также в качестве антисептической и гигроскопической добавки к краскам для печатания. Глицерин широко используют при производстве синтетического шелка и шерсти. В бумажной промышленности глицерин применяют при выпуске кальки, пергамента, папиросной бумаги, бумажных салфеток и жиронепроницаемой бумаги.

В кожевенной промышленности глицерин добавляют к водным растворам хлорида бария, который используют в качестве препарата для консервирования кож. Глицерин является одним из компонентов восковых эмульсий для дубления кож.

Лакокрасочная промышленность

Глицерин - ценный компонент полировочных составов, особенно лаков, применяемых для окончательной отделки.

Производство моющих и косметических средств

Большое количество сортов туалетного мыла содержит глицерин, который усиливает его моющую способность, придает белизну коже и смягчает ее. Глицериновое мыло способствует удалению красящих веществ кожи, загоревшей на солнце.

В косметике полиолы используются в качестве увлажнителей. Глицерин — натуральный продукт, получаемый при гидролизе растительных масел. Обладая гигроскопичными свойствами, он увлажняет кожу, придавая ей мягкость и эластичность.

Другие области применения

Для изготовления замазок, гектографической массы, копировальных чернил, штемпельных красок, в кожевенном деле и для других целей.
^

Билет № 10

1.     Фенол, строение, свойства, получение, применение. Взаимное влияние атомов в молекулах органических веществ на примере фенола.


Фенолы – производные ароматических углеводородов, в молекулах которых гидроксильные группы непосредственно связаны с бензольным кольцом.

Формула фенола С6Н5ОН



Фенол является слабой кислотой. В этом состоит главное отличие фенолов от спиртов, которые являются неэлектролитами. Раствор фенола в воде называют карболовой кислотой.

Физические свойства

Фенол— бесцветное кристаллическое вещество на воздухе окисляется и становится розовым, при обычной температуре ограниченно растворим в воде, выше 66 °C смешивается с водой в любых соотношениях. Фенол — токсичное вещество, вызывает ожоги кожи, является антисептиком.

Химические свойства

+ активный металл

+ щелочь

+ бромная вода (Br2) – качественная реакция – белый осадок

+ азотная кислота

+ водород (гидрирование)

+ метаналь (формальдегид) – образуется полимерный продукт фенолформальдегидная смола

+ FeCl3 (хлорид железа (III)) – качественная реакция- комплексное соединение фиолетового цвета

1. Реакции с участием гидроксильной группы

1.Взаимодействие со щелочами с образованием фенолятов (отличие от спиртов);

2.Взаимодействие с активными металлами с образованием фенолятов (

^ 2. Реакции с участием бензольного кольца

Реакции замещения

1.Галогенирование (взаимодействие с галогенами)

2.Нитрование (взаимодействие с азотной кислотой)

Реакции присоединения

1.Гидрирование (восстановление водородом до циклогексанола)

Качественные реакции на фенолы

В водных растворах одноатомные фенолы взаимодействуют с хлоридом железа (III) с образованием комплексных фенолятов, которые имеют фиолетовую окраску.

Фенол это яркий пример взаимного влияния атомов в молекулах органических веществ. Бензольное кольцо и группа ОН взаимно влияют друг на друга. В результате влияния бензольного кольца на группу ОН фенол взаимодействует со щелочами (в отличие от спиртов), в результате влияния группы ОН на бензольное кольцо активизируются и замещаются атомы водорода в положениях 2,4,6 ( в отличие от бензола)

^ Способы получения

1.Из каменноугольной смолы.

Каменноугольную смолу, содержащую в качестве одного из компонентов фенол, обрабатывают вначале раствором щелочи(образуются феноляты), а затем — кислотой.

2.Взаимодействие галогенпроизводных ароматических УВ со щелочами:

C6H5-Cl + NaOH → C6H5-OH + NaCl

Применение фенолов

Фенолы применяются в производстве синтетических смол, пластмасс, полиамидов и других полимеров, лекарственных препаратов, красителей, поверхностно-активных веществ, антиоксидантов, антисептиков, взрывчатых веществ.
^

Билет № 11

1.     Альдегиды, общая формула. Химические свойства. Получение, применение муравьиного и уксусного альдегидов.


Альдегиды— класс органических соединений, содержащих карбонильную группу -СОН Название альдегидов происходит от названия углеводородных радикалов с добавлением суффикса -аль Общая формула предельных альдегидов СnH2n+1COH

^ Химические свойства:

+ H2 - Восстановление. Альдегиды способны к восстановлению, основной продукт восстановления — первичные спирты.

Окисление. Альдегиды легко (значительно легче, чем спирты) окисляются в соответствующие карбоновые кислоты.

*Реакция «серебряного зеркала». Альдегид + Ag2O (в аммиачном растворе) = Кислота + 2Ag.

*Реакция «медного зеркала». Окислителем здесь выступает Cu(OH)2, гидроксид меди (II)

^ R—COH + 2Cu(OH)2 → R—COOH + Cu2O + 2H2O

+
окисление
O2

+Ag2O (Аммиачный раствор)

+Cu(OH)2

+H2 - восстановление
Получение муравьиного альдегида6

Муравьиный альдегид получают окислением метанола.

^ Применение муравьиного альдегида:

Водный раствор формальдегида — формалин — свёртывает белки, поэтому он применяется для дубления желатина при производстве кинофотоплёнки. Используется для консервации биологических материалов (создание анатомических и других препаратов), а также в медицине, как антисептик (формидрон — аптечный препарат, смесь растворов формальдегида и одеколона).Формальдегид широко применяется при изготовлении пластмасс (таких, как фенопласт и аминопласты), искусственных волокон, из него получают пентаэритрит (сырьё для производства взрывчатых веществ и пластификаторов), триметилопропан. Основная часть формальдегида идет на изготовление древесностружечных материалов, где он используется для получения карбамидной смолы.В некоторых случаях формальдегид используется в качестве стабилизирующей добавки при производстве медицинских препаратов. Этот факт послужил основой различного рода суждений о низком качестве вакцин[5].Также формальдегид широко используется в косметологии в качестве консерванта[6].Является активным веществом мази "Формагель", применяемой для длительного подавления потоотделения (37мг формальдегида на 35мг метилцеллюлозы + до 1г воды).

^ Получение уксусного альдегида:

В 2003 глобальное производство было около миллиона тонн в год. Основной промышленный способ получения — окисление этилена

2 CH2=CH2 + O2 → 2 CH3CHO

Также получают уксусный альдегид гидратацией ацетилена в присутствии солей ртути (реакция Кучерова), с образованием енола, который изомеризуется в альдегид.

CHCН + H2O → CH3CHO

В частности, ацетальдегид образуется в организме человека после принятия алкоголя. Им и обусловлен запах «перегара».

^ Применение уксусного альдегида:

Применяют уксусный альдегид для получения уксусной кислоты, бутадиена, некоторых органических веществ, альдегидных полимеров.

^

Билет № 12

1.     Предельные одноосновные карбоновые кислоты. Общая формула.  Строение и свойства на примере уксусной кислоты.


Карбоновые кислоты - производные углеводородов, которые содержат в молекуле одну или несколько карбоксильных групп –СООН

Общая формула предельных одноосновных карбоновых кислот СnH2n+1COOH

Первые представители гомологического ряда предельных одноосновных карбоновых кислот это метановая (муравьиная), этановая (уксусная) кислоты.

СН3СООН –уксусная, НСООН – муравьиная.

Химические свойства:

+
Образуются соли уксусной кислоты –ацетаты, муравьиной – формиаты.
Me

+MeO

+MeOH

+ карбонаты

+ аммиак

+ спирты – образуются сложные эфиры

+ галогены – образуются галогенопроизводные кислоты (хлоруксусная, дихлоруксусная…)

Из всех карбоновых кислот уксусная находит наиболее широкое применение: в химической промышленности для получения искусственных волокон, пластмасс, негорючей кинопленки, красителей, медикаментов.

^

Билет № 13

1.     Жиры, их состав и свойства. Жиры в природе, превращения в организме. Продукты технической переработки жиров. Понятие о синтетических моющих средствах.


Жиры – это сложные эфиры трёхатомного спирта глицерина и высших карбоновых кислот:



Жиры чаще всего образуются не одной, а разными кислотами, например пальмитиновой СООН, стеариновой СООН, олеиновой СООН и др.

Вследствие этого различают:

  1. жидкие жиры (масла), в составе которых остатки непредельных кислот;

  2. твёрдые жиры, в составе которых остатки предельных кислот.

Реакция получения жиров называется этерификация, т.к. жиры это сложные эфиры

Химические свойства жиров определяются принадлежностью их к классу эфиров, следовательно наиболее характерна для них реакция – гидролиз, процесс, обратный этерификации.

Химические свойства жиров.

^ Жиры

+вода (гидролиз) – образуются глицерин и карбоновые кислоты, происходит в организме под действием ферментов.

+ Щелочь (щелочной гидролиз) – образуются глицерин и соли карбоновых кислот (мыла)

2 (гидрирование, для жидких жиров, содержащих остатки непредельных кислот) – образуются твердые жиры.

Жиры - одна из основных групп веществ, входящих, наряду с белками и углеводами, в состав всех растительных и животных клеток.

Жиры обладают высокой энергетической ценностью, при полном окислении в живом организме 1 г жира выделяется 37,7 кДж, что в два раза больше, чем при окислении 1 г белка или углевода.

Благодаря низкой теплопроводности жиры играют важную роль в теплорегуляции животных организмов, предохраняя животных, особенно морских, от переохлаждения. Вследствие своей эластичности жиры играют защитную роль в коже позвоночных и в наружном скелете насекомых. Жиры необходимая составная часть пищи. Норма потребления взрослым человеком 80 - 100 г/сут.

Гидролиз жиров в технике – источник получения карбоновых кислот, глицерина, мыла. Мыло также получают и при гидрировании жиров.

В настоящее время для стирки в быту и для промывки шерсти и ткани в промышленности используют синтетические моющие средства (СМС). Они обладают более сильными моющим действием по сравнению с мылом.

Сырьё для получения СМС – продукты переработки нефти, но не пищевые жиры. Моющая способность СМС примерно в 10 раз выше моющей способности обычного мыла, они моют в жёсткой воде, про этом не создают щелочную среду, так как не гидролизуются.
^

 Билет № 14

1.     Крахмал и целлюлоза, физические и химические свойства, применение. Понятие об искусственных волокнах на примере ацетатного волокна.


Крахмал и целлюлоза - природные полисахариды, состоящие из остатков молекулы глюкозы.

Их формула (С6Н10О5)n

Так как по строению молекулы этих веществ очень похожи, то привожу сравнительную таблицу, в которой сравнивается строение и свойства этих веществ

Признаки сравнения

крахмал

целлюлоза

Нахождение в природе

Как запасающее вещество в клубнях, плодах, семенах растений

Из целлюлозы состоят клеточные стенки.

Строение

6Н10О5)n

Молекулы полимера короткие и разветвленные

6Н10О5)n

Молекулы полимера длинные, Линейного строения.

Физические свойства

Аморфный порошок белого цвета, не растворимый в воде. В горячей воде набухает, образуя крахмальный клейстер – коллоидный раствор.

Твердое волокнистое вещество белого или серого цвета, нерастворимое в воде и органических растворителях.

Свойства (общие)

Гидролизуются с образованием глюкозы: (С6Н10О5)n→ nС6Н12О6 + nН2О

Свойства (различные)

Окрашивает йод в синий цвет.

Взаимодействует с кислотами, образуя сложные эфиры. Например, ацетат целлюлозы, нитрат целлюлозы. Эти вещества имеют большое практическое значение. Ни являются искусственными волокнами.

Применение

В пищевой промышленности, для подкрахмаливания белья.

Для получения искусственных волокон (ацетатный шелк) и тканей на их основе. Используют в строительном и столярном деле (древесина), производстве бумаги, картона. Используется как сырье для получения глюкозы и спирта.

Волокна


природные

химические

Растительного происхождения

На основе целлюлозы: хлопчато-бумажные и льняные ткани

Животного происхождения

На основе белка: шерсть, шелк

Искусственные

Полученные из природного сырья, химическим путем (ацетатный шелк)

Синтетические

Получены из синтетического сырья

(капрон, лавсан)


Билет № 15

1.     Глюкоза – представитель моносахаридов, химическое строение, физические и химические свойства, применение.

Глюко́за (C6H12O6), или виноградный сахар встречается в соке многих фруктов и ягод, в том числе и винограда, отчего и произошло название этого вида сахара. Является шестиатомным сахаром (гексозой).

^ Физические свойства

Белое кристаллическое вещество сладкого вкуса, растворимое в воде и органических растворителях.

Строение молекулы

CH2-CH-CH-CH-CH-CHO



OH OH OH OH OH

Глюкоза может существовать в виде циклов (α и β глюкозы).

Глюкоза — конечный продукт гидролиза большинства дисахаридов и полисахаридов.

Получение

В промышленности глюкозу получают гидролизом крахмала и целлюлозы.

^ Химические свойства

+
Окисление, образуется глюконовая кислота
O2

+Cu(OH)2 (при нагревании)

+Ag2O (аммиачный раствор)

2 - восстановление – образуется шестиатомный спирт – сорбит

+ Cu(OH)2 (без нагревания) – реагирует как многоатомный спирт

- спиртовое брожение – образуется этанол и углекислый газ

- молочнокислое брожение – образуется молочная кислота

- масляно-кислое брожение – образуется масляная кислота (бутановая), углекислый газ, Н2

^ Биологическая роль

Глюкоза — основной продукт фотосинтеза, образуется в цикле Кальвина.

В организме человека и животных глюкоза является основным и наиболее универсальным источником энергии для обеспечения метаболических процессов.

Применение

Глюкозу используют при интоксикации (например при пищевом отравлении или деятельности инфекции), вводят внутривенно струйно и капельно, так как она является универсальным антитоксическим средством.
^

Билет № 16

1.     Аминокислоты, их состав и химические свойства: взаимодействие с соляной кислотой, щелочами, друг с другом. Биологическая роль аминокислот и их применение.


Аминокислоты – соединения, которые содержат в молекуле одновременно аминогруппу и карбоксильную группу.

Простейшим представителем аминокислот является аминоуксусная (аминоэтановая) кислота: NH2-CH2-COOH

Так как аминокислоты содержат две функциональные группы, то и свойства их зависят от этих групп атомов: NH2- и –CООН. Если вещество имеет группу NH2-, то оно обладает основными свойствами, если группу –CООН, то кислотные свойства. Следовательно аминокислоты – амфотерные органические вещества, реагирующие как основание и как кислота.

^ Физические свойства.

Аминокислоты представляют собой бесцветные кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде и малорастворимые в органических растворителях. Многие аминокислоты имеют сладкий вкус.

Химические свойства

+ кислоты (проявляются основные свойства)

+основания

+
(Проявляются кислотные свойства)
оксиды металлов

+металлы

+спирты

+ аммиак

+аминокислоты – образование пептидов

Аминокислоты не изменяют окраску индикатора, если количество аминогрупп и карбоксильных групп одинаково.

  1. NH2-CH2-COOH + НCl → NH3Cl-CH2-COOH

  2. NH2-CH2-COOH + NaOH → NH2-CH2-COONa + H2O

  3. 2NH2-CH2-COOH + MgO → (NH2-CH2-COO)2 Mg + H2O

  4. 2NH2-CH2-COOH + Mg → (NH2-CH2-COO)2 Mg + H2

  5. NH2-CH2-COOH + CH3OH → NH2-CH2-COO CH3 + H2O

  6. NH2-CH2-COOH + NH3 → NH2-CH2-COO NH4

  7. NH2-CH2-COOH + NH2-CH2-COOH → NH2-CH2-CO NH-CH2-COOH + H2O

Биологическая роль аминокислот заключается в том, что из их остатков образуется первичная структура белка. Существует 20 аминокислот, которые являются исходными веществами для производства белков в нашем организме. Некоторые аминокислоты применяются в качестве лечебных средств, например глутаминовую кислоту - при нервных заболеваниях, гистидин – при язве желудка. Некоторые аминокислоты находят применение в пищевой промышленности, их добавляют в консервы и пищевые концентраты для улучшения пищи.

^

Билет № 17

1.        Анилин – представитель аминов. Химическое строение и свойства, получение и практическое применение.


Формула C6H5NH2

Физические свойства.

Анилин- бесцветная маслянистая жидкость со слабым характерным запахом, малорастворим в воде, но хорошо растворим в спирте, эфире, бензоле. Температура кипения 184°C. Анилин- сильный яд, действует на кровь.

Химические свойства.

+кислоты (реакции по аминогруппе)

+ Br2(водный раствор)

C6H52 + НCl → C6H53Cl

Химические свойства анилина обусловлены наличием в его молекуле аминогруппы —NH2 и бензольного ядра, которые оказывают взаимное влияние друг на друга.

Для анилина характерны реакции как по аминогруппе, так и по ароматическому кольцу. Особенности этих реакций обусловлены взаимным влиянием атомов. С одной стороны, бензольное кольцо ослабляет основные свойства аминогруппы по сравнению с алифатическими аминами и даже с аммиаком. С другой стороны, под влиянием аминогруппы бензольное кольцо становится более активным в реакциях замещения, чем бензол. Например, анилин энергично реагирует с бромной водой с образованием 2,4,6-триброманилина (белый осадок).

Получение.

Восстановление нитросоединений – реакция Зинина

C6H52 + Н2 → C6H52 + Н2О

Применение.

Производство красителей: анилинового черного, метилового зеленого, анилинового красного и др. На его основе получают полимеры, взрывчатые вещества, сульфаниламидные лекарственные препараты.
^

Билет № 18

1.     Белки - как биополимеры. Строение, свойства и биологические функции белков.


Белки (протеины, полипептиды) — высокомолекулярные органические вещества, состоящие из соединённых в цепочку пептидной связью альфа-аминокислот. В живых организмах аминокислотный состав белков определяется генетическим кодом, при синтезе в большинстве случаев используется 20 стандартных аминокислот. Множество их комбинаций дают большое разнообразие свойств молекул белков.
^

Структура белка


Молекулы белков представляют собой линейные полимеры, состоящие из α -аминокислот (которые являются мономерами) и, в некоторых случаях, из модифицированных основных аминокислот (правда, модификации происходят уже после синтеза белка на рибосоме).

При образовании белка в результате взаимодействия α-аминогруппы (-NH2) одной аминокислоты с α-карбоксильной группой (-COOH) другой аминокислоты образуются пептидные связи.

Последовательность аминокислот в белке соответствует информации, содержащейся в гене данного белка.

  • Четверичная структура — взаимное расположение нескольких полипептидных цепей в составе единого белкового комплекса.

Свойства

Белки являются амфотерными веществами, также как и аминокислоты, из остатков которых они состоят.

Белки отличаются по степени растворимости в воде, но большинство белков в ней растворяются. К нерастворимым относятся, например, кератин (белок, из которого состоят волосы, шерсть млекопитающих, перья птиц и т. п.) и фиброин, который входит в состав шёлка и паутины.

Денатурация: Резкое изменение условий, например, нагревание или обработка белка кислотой или щёлочью приводит к потере четвертичной, третичной и вторичной структур белка, называемой денатурацией. Самый известный случай денатурации белка в быту — это приготовление куриного яйца, когда под воздействием высокой температуры растворимый в воде прозрачный белок альбумин становится плотным, нерастворимым и непрозрачным. Денатурация в некоторых случаях обратима.

Гидролиз: Под воздействием ферментов происходит гидрол белка до составляющих его аминокислот. Этот процесс происходит, например, в желудке человека под воздействием таких ферментов как пепсина и трипсина.

^

Цветные реакции на белки:

А) Ксантопротеиновая реакция: белок + азотная кислота → желтое окрашивание

Б) Биуретовая реакция: белок + свежеприготовленный гидроксид меди (II) – фиолетовое

^

В) Цистеиновая реакция: белок + ацетат свинца в щелочной среде → черное окрашивание.

Функции белков в организме

Каталитическая функция


Ферменты — группа белков, обладающая специфическими каталитическими свойствами. Среди ферментов можно отметить такие белки : трипсин, пепсин, амилаза, липаза.
^

Структурная функция

Кератин – белок волос, ногтей

Защитная функция

Выполняют белки антитела, способные обезвреживать вирусы, болезнетворные бактерии.

Регуляторная, сигнальная функция


Гормоны (инсулин, глюкагон).
^

Транспортная функция


Примером транспортных белков можно назвать гемоглобин, который переносит кислород из лёгких к остальным тканям и углекислый газ от тканей к лёгким.

^ Запасная (резервная) функция белков

К таким белкам относятся так называемые резервные белки, которые запасаются в качестве источника энергии и вещества в семенах растений и яйцеклетках животных; белки третичных оболочек яйца (овальбумины) и основной белок молока (казеин) также выполняют, главным образом, питательную функцию.
^

Двигательная функция


Белки, осуществляющие сократительную деятельность это актин и миозин

Билет №19

1.         Общая характеристика высокомолекулярных соединений: состав, строение, реакции, лежащие в основе их получения ( на примере полиэтилена).


^ Высокомолекулярные соединения (полимеры) – это вещества, макромолекулы которых состоят из многократно повторяющихся звеньев. Их относительная молекулярная масса может измеряться от нескольких тысяч до многих миллионов.

^ Мономер – это низкомолекулярное вещество из которого получают полимер.

Структурное звено – многократно повторяющиеся в макромолекуле полимера группы атомов.

^ Степень полимеризации – количество повторяющихся структурных звеньев.

nСН2=СН2 → (-СН2-СН2-)n




Полимеры могут быть получены в результате реакций полимеризации и поликонденсации.

Признаки реакции полимеризации:

  1. Не образуется побочных веществ.

  2. Реакция идет за счет двойных или тройных связей.

nСН2=СН2 → (-СН2-СН2-)n – реакция полимеризации этилена - образование полиэтилена.

Признаки реакции поликонденсации:

  1. Образуются побочные вещества.

  2. Реакция идет за счет функциональных групп.

Пример: образование фенолформальдегидной смолы из фенола и формальдегида, полипептидной связи из аминокислот. При этом образуется кроме полимера побочный продукт – вода.

Высокомолекулярные соединения имеют определенные преимущества перед другими материалами: они устойчивы к действию реагентов, не проводят ток, механически прочные, легкие. Все это обусловило их широкое практическое применение. На основе полимеров получают пленки, лаки, резину, пластмассы.
Реклама:





Скачать файл (443.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru