Kémia 10. munkafüzet SZÁMÍTÁSI FELADATOK VÉGEREDMÉNYEI Összeállította: Horváth Balázs Mozaik Kiadó - Szeged, 2003 A *-gal jelzett feladatok adatai hibásan jelentek meg. A hibákért szíves elnézésüket kérjük! Bevezetés a szerves kémiába A szénatom különleges tulajdonságai, a szénvegyületek nagy száma (3. oldal) 7. 4 elágazó lánc rajzolható (telített!). 8. 14,3 tömeg% hidrogén és 85,7 tömeg% szén. A szénvegyületek csoportosítása (4. oldal) 8. Az összegképlete C2H4O2; a lehetséges konstitúciók pl. etánsav, metil-metanoát, etén-1,2-diol, etén-1,1-diol. A szénvegyületek kémiai analízise (6. oldal) 6. C2H6O Összefoglalás (8. oldal) 8. 60 tömeg% szenet, 13,3 tömeg% hidrogént és 26,7 tömeg% oxigént tartalmaz. A lehetséges konstitúciók: etil-metil-éter, propán-1-ol, propán-2-ol. 9. C6H6 10. 1,96 dm3 szén-dioxid-gáz keletkezik. A szénhidrogének A szénhidrogének összetétele és csoportosítása (10. oldal) 4. C5H10 az összegképlete. Nem paraffin. A lehetséges konstitúciók: pent-1-én, pent-2-én, 2-metilbut-1-én, 3-metilbut-1-én, 2- metilbut-2-én. Telített szénhidrogének A metán (11. oldal) 10. 4 g metán elégetésekor. 11. 72 g víz keletkezik. Egyéb telített szénhidrogének (12. oldal) 9. A legegyszerűbb telített szénhidrogén, amely tartalmaz első-, másod- és harmadrendű szénatomot egyaránt: 2-metilbután 10. Igen. C50H102 11. 16 szénatomos és 226 [pic] a moláris tömege. Az izoméria (14. oldal) 5. a) 1,1-dimetilciklobután, 3,3- dimetilbut-1-én; b) ciklohexán. A telített szénhidrogének fizikai és kémiai tulajdonságai (15. oldal) 10. 54 g víz keletkezik. 11. A propán. 12. A propán az a telített szénhidrogén. A földgáz és a kőolaj (17. oldal) 9. 352 g szén-dioxid és 216 g víz keletkezik. Az alkánok összefoglalása (18. oldal) 4. A metánnak a legnagyobb a tömeg%-os hidrogéntartalma. 7. 660 g szén-dioxid keletkezik. 8. C5H12 az elégetett alkán összegképlete. A lehetséges konstitúciók: pentán, 2-metilbután, 2,2-dimetilpropán. Telítetlen szénhidrogének Az etén (etilén) (20. oldal) 6. 49 dm3 hidrogént addicionálhat. 7. 36,5 g hidrogén-kloridot addicionálhat és 64,5 g klóretán keletkezik. Egyéb alkének (olefinek) (21. oldal) 9. Az alkén összegképlete C4H8. A lehetséges konstitúciók: but-1- én, but-2-én, 2-metil-prop-1-én. Cisz-transz izomériával rendelkezik a but-2-én. 10. 40 g brómot addicionál. Több kettős kötést tartalmazó szénhidrogének A butadién és az izoprén (23. oldal) 7. 6 g hidrogén szükséges. 8. C5H8 a dién összegképlete. Az izolált dién: penta-1,4-dién. A kaucsuk és a gumi (24. oldal) 10. 8000 kettős kötést tartalmaz. Az alkinek (acetilén-szénhidrogének) Az etin (acetilén) (25. oldal) 9. 1,95 tömeg%-os az oldat. Aromás szénhidrogének A benzol (26. oldal) 7. 15,75 g salétromsav szükséges. 8. 79,7 g brómbenzol keletkezik. Egyéb aromás szénhidrogének (28. oldal) 5. A lehetséges konstitúciók: 1,2,3-trimetilbenzol, 1,2,4- trimetilbenzol és 1,3,5-trimetil-benzol. 6. 500 monomert tartalmaz. A szénhidrogének összefoglalása (28. oldal) 7. A tömeg%-os széntartalmak: hexán 83,72%, hexén 85,71%, etin 92,31%, benzol 92,31%. *8. A 3 lehetséges vegyület: pent-1-in, penta-1,3-dién, ciklopentén. A: pent-1-in, B: ciklopentén, C: penta-1,3-dién. 9. 62,86 g szén-dioxid és 25,71 g víz keletkezik. 10. 5,16 cm3 bróm szükséges. Egy funkciós csoportot tartalmazó szénvegyületek Halogéntartalmú szénvegyületek (32. oldal) 8. A vegyület a diklórmetán (CH2Cl2). *9. A klórozott etánszármazék moláris tömege helyesen: 99 [pic]. A klórvegyület molekulája 2 klóratomot tartalmaz. Lehetséges konstitúciói: 1,2-diklóretán, 1,1-diklóretán. A halogéntartalmú szénvegyületek reakciói (34. oldal) 8. 14,375 cm3 etil-alkohol szükséges. 9. 140 g pent-1-én keletkezik. Gyakorlati szempontból fontos halogénezett szénhidrogének (35. oldal) 4. A vegyület összegképlete: C4H9Br. A lehetséges konstitúciók: 1- brómbután, 2-bróm-bután, 1-bróm-2-metilpropán, 2-bróm-2-metilpropán. 5. Elvileg 5102 g PVC keletkezik. Oxigéntartalmú szénvegyületek Az alkoholok (37. oldal) 6. A lehetséges konstitúciók: bután-1-ol, bután-2-ol, 2- metilpropán-1-ol, 2-metilpropán-2-ol. Az etanol (etil-alkohol) (38. oldal) 9. 92 g etanol állítható elő. 10. 52,2 tömeg%-a szén, 13,0 tömeg%-a hidrogén és 34,8 tömeg%-a oxigén. Egyéb fontos alkoholok (40. oldal) 8. 2,3 g nátriummal léphet reakcióba. 9. C3H8O2 az alkohol összegképlete. A lehetséges konstitúciók: propán-1,2-diol, propán-1,3-diol, propán-1,1-diol, propán-2,2-diol. A fenolok (41. oldal) 6. 4,7 g fenol sóvá alakításához elegendő. Az éterek, éterképződés (42. oldal) 8. Dietil-éter. 9. A dietil-étert égettük el. A dietil-éter ("éter") (43. oldal) 7. 264 g szén-dioxid keletkezik. Az aldehidek (44. oldal) 8. A propanal a kérdéses alkanal. Fontosabb aldehidek (45. oldal) 6. a) 4 mol; b) 21,6 g; c) 0,005 mol; d) 0,75 mol. A ketonok (46. oldal) 10. Propán-2-on. 11. 215,1 g víz keletkezik. Összetett funkciós csoportot tartalmazó szénvegyületek A karbonsavak (48. oldal) 8. Heptánsav (C7H14O2). Fontosabb alkánsavak (49. oldal) 9. 0,29 g hangyasav színteleníti el. 10. 67 g nátrium-hidroxid-oldat szükséges. Egyéb fontos karbonsavak (51. oldal) 10. 0,3 g hidrogén addicionálható. Az észterek (53. oldal) 9. 3,2 mol alkohol, 3,2 mol karbonsav és 4,8 mol víz lesz az egyensúlyi rendszerben. 60%-os volt az átalakulás. Gliceridek (zsírok és olajok) (55. oldal) 8. 445 g trisztearin keletkezik. 9. Molekulánként 2 kettős kötést tartalmaz. Mosószerek (56. oldal) 7. 30 g nátrium-hidroxid szükséges az elszappanosításhoz és 23 g glicerin keletkezik a reakció során. 8. 300 g nátrium-hidroxid szükséges a triglicerid teljes elbontásához. Az oxigéntartalmú szénvegyületek összefoglalása (58. oldal) 11. 2,7 g hidrogén fejlődik. 12. 5,4 g ezüst választható le. 13. Butánsav (C4H8O2). 14. Propil-alkohol. Nitrogéntartalmú szénvegyületek Az aminok (62. oldal) 7. 6,2 g metil-amint tartalmaz. 8. Az amin összegképlete C3H9N. A lehetséges konstitúciók: propil- amin, izopropil-amin, etil-metil-amin, trimetil-amin. Nitrogéntartalmú heterociklusok (63. oldal) 8. 5 tömeg%-os a sósav. 9. 0,2 g hidrogéngáz fejlődik. 10. A pirrol. Az amidok (65. oldal) 7. Metánamid (CH3NO). 8. 3,6 g víz keletkezik. A nitrogéntartalmú szénvegyületek összefoglalása (68. oldal) 7. 2,45 dm3 hidrogéngáz keletkezik. 8. Az összegképlet C3H9N. A lehetséges konstitúciók: trimetil- amin, etil-metil-amin. A legfontosabb természetes szénvegyületek (Több funkciós csoportot tartalmazó szénvegyületek) A szénhidrátok (71. oldal) 10. A szénhidrát összegképlete C5H10O5. A monoszacharidok (pentózok) csoportjába tartozik. 11. C12H22O11 összegképletű diszacharid. A szőlőcukor (72. oldal) 8. 1,2 g ezüst választható le. 9. 11,25 tömeg%-os a szőlőcukor-oldat. Fontosabb monoszacharidok (74. oldal) 5. 7180 kJ energia szabadul fel. 6. 11 g szén-dioxid keletkezik. A diszacharidok (kettős szénhidrátok) (75. oldal) 7. 29,4 dm3 szén-dioxid keletkezik. A poliszacharidok (76. oldal) 10. A cellulóz moláris tömege 810 000 [pic], helyesebben 810 018 [pic]. 11. 350 12. 88,9 g glükóz állítható elő. A szénhidrátok összefoglalása (78. oldal) 8. 1,8 tömeg% szőlőcukrot tartalmaz. 9. 7,92 g szén-dioxid keletkezik. Az aminosavak (80. oldal) 6. 14,6 g sósavval reagál. 7. 7 szénatomot tartalmaz. a-aminoheptánsav. A fehérjék konstitúciója (81. oldal) 9. 38,1 tömeg% szén, 5,8 tömeg% hidrogén és 22,2 tömeg% nitrogén. 10. Tripeptidből 27-féle, hexapeptidből 729-féle. A műanyagok Természetes alapanyagú műanyagok (85. oldal) 7. 61,6 tömeg% izoprént tartalmaz. Mesterséges alapanyagú műanyagok (87. oldal) 10. 200 A műanyagok összefoglalása (89. oldal) 5. 255,1 kg PVC-t lehet gyártani. Számítási feladatokat kedvelőknek (90. oldal) 1. Propán (C3H8). 2. Alkének vagy cikloalkánok. 3. Metán (CH4). 4. Az összegképlete C3H6, a halmazállapota gáz. 5. Propán. 6. 6,5 kg 7. 55,7 anyagmennyiség% metán és 44,3 anyagmennyiség% hidrogén. 8. 30,57 g 9. A szénhidrogén összegképlete C4H6. A lehetséges konstitúciók: buta-1,3-dién, buta-1,2-dién, but-1-in, but-2-in. 10. Az etán elégetéséhez szükséges a legtöbb, míg az etin elégetéséhez a legkevesebb levegő. 11. A benzolszármazék összegképlete C6H3Br3. 3-féle konstitúciós izomer lehetséges: 1,2,3-tribrómbenzol, 1,2,4-tribrómbenzol, 1,3,5- tribrómbenzol. 12. Xilol (3-féle izomer). 13. C7H8 14. 55,6 m3 levegő halad át a porlasztón. 15. A szénhidrogén összegképlete C7H16. 45,5% oxigénfelesleggel végeztük az égetést. 16. A legegyszerűbb szénvegyület összegképlete: C3H5Cl. A lehetséges konstitúciók: 1-klór-prop-1-én, 2-klór-prop-1-én, 3-klórprop- 1-én. 17. Propán és propén. 18. Az alkén összegképlete C4H8. A lehetséges konstitúciók: but-1- én, but-2-én (cisz/transz), 2-metilprop-1-én. 19. 0,284 mol acetaldehid és 0,716 mol aceton. 20. C3H8O, Ar = 60. 21. 892,7 dm3 hidrogéngáz fejleszthető. 22. 326,5 dm3 bor keletkezése közben. 23. 100,66 dm3 hidrogéngáz fejleszthető. 24. Az alkohol összegképlete C3H8O2. A lehetséges konstitúciók: propán-1,2-diol, propán-1,3-diol, propán-1,1-diol, propán-2,2-diol. 25. 83,7 anyagmennyiség% etanol és 16,3 anyagmennyiség% propán-1- ol. 26. 37,5 anyagmennyiség% etil-klorid, 25 anyagmennyiség% 2- klórpropán, 37,5 anyagmennyiség% 2-klór-2-metilbután. 27. 30 tömeg% vizet tartalmaz. 28. 92,8 tömeg% etanol és 7,2 tömeg% propán-1-ol. 29. Glikol. 30. Formaldehid (CH2O). 31. Acetaldehid (C2H4O). 32. A monokarbonsav összegképlete C4H8O2. A lehetséges konstitúciók: butánsav, 2-metilpropánsav. 33. A sav összegképlete C4H6O4. 28,4 tömeg% nátriumot tartalmaz a sav nátriumsója. 34. 24,5 tömeg% etánsav és 75,5 tömeg% propánsav. 35. A kiindulási anyagok 66,7%-a alakul át. 36. CH2O 37. 9 tömeg% formaldehid és 91 tömeg% acetaldehid. 38. Acetaldehid és propanal. 39. 77,6 tömeg% hangyasav volt az elegyben. 40. Etil-formiát. 41. 3,0625 dm3 hidrogéngáz szükséges. 42. 405g ecetsavoldatra van szükség. 43. 5026,56 g etil-acetát állítható elő. 44. 79,76%-os volt az átalakulás. 45. Molekulánként 2 kettős kötést tartalmaz. 46. A vegyület összegképlete C6H9N. A lehetséges konstitúciók: 2- etilpirrol, 3-etilpirrol, 2,3-dimetilpirrol, 2,4-dimetilpirrol, 2,5- dimetilpirrol, 3,4-dimetilpirrol. 47. C4H5N 48. Az amid összegképlete C4H9NO. A lehetséges konstitúciók: butánamid, 2-metil-propán-amid, N-metil-propánamid, N,N- dimetiletánamid, N-etiletánamid, N-etil-N-metil-metán-amid, N- propilmetánamid, N-izo-propilmetánamid. 49. C5H10O5 50. C4H9NO3 a kérdéses aminosav összegképlete. Egy amino-, egy karboxil- és egy hidroxilcsoportot tartalmaz (treonin). A munkafüzettel, illetve a feladatokkal kapcsolatos észrevételeiket várjuk az alábbi címre: kiado@mozaik.info.hu