2 вариант
1)
Раствор белков под действием свежеприготовленного осадка гидроксида меди (II) в щелочной среде даёт фиолетовое окрашивание.
При действии на раствор белка концентрированной азотной кислоты образуется белый осадок, который быстро приобретает жёлтую окраску, а при добавлении водного раствора аммиака становится оранжевым.
Вывод: качественными реакциям на белки является их взаимодействие со свежеприготовленным осадком гидроксида меди (II) (фиолетовое окрашивание), и взаимодействие с концентрированной азотной кислотой (желтое окрашивание) и последующим добавлении раствора аммиака (оранжевое окрашивание).
2)
В пробирки с крахмальным клейстером и глицерином добавим по 2-3 капли раствора йода. В пробирке с крахмальным клейстером будет наблюдаться окрашивание раствора в синий цвет, а в пробирке с глицерином видимых изменений наблюдаться не будет.
Вывод: качественной реакцией на крахмал является его взаимодействие с йодом – наблюдается интенсивное синее окрашивание.
3 вариант
1) Химические свойства уксусной кислоты
Здесь у вас могут быть свои реакции!
Реагирует с оксидами металлов с образованием ацетатов и воды:ZnO + 2CH3COOH ⟶ (CH3COO)2Zn + H2O
Реагирует с основаниями с образованием ацетатов и воды:Zn(OH)2 + 2CH3COOH ⟶ (CH3COO)2Zn + 2H2O
Сгорает в воздухе:CH3COOH + 2O2 ⟶ 2H2O + 2CO2
В присутствии концентрированной серной кислоты вступает во взаимодействие со спиртами, с образованием сложных эфиров:CH3COOH + C2H5OH `overset(H_2SO_(4″(конц.)»))(⇄)` CH3COOC2H5 + H2O
Вывод: уксусная кислота проявляет свойства неорганических кислот, а также проявляет свойства присущие только карбоновым кислотам (реакция горения и реакция этерификации).
2)
Машинное масло состоит из предельных углеводородов, а растительное имеет в своём составе остатки непредельных карбоновых кислот. Значит различить эти два масла можно с помощью бромной воды, при её добавлении в пробирку с растительным маслом будет наблюдаться обесцвечивание бромной воды, а пробирке с мамашиным изменений не произойдёт.
Вывод: растительные масла содержат двойные связи.
Глава II. Углеводороды и их природные источники.
§3. Предельные углеводороды. Алканы.
1. Какие из перечисленных формул принадлежат предельным углеводородам: C4H10, C2H2, C5H12, C6H6, C4H6, C3H8.
Ответ:
Общая формула предельных углеводородов CnH2n+2, соответственно к ним относятся: C4H10, C5H12, C3H8.
2. Назовите по международной номенклатуре следующие алканы:
Ответ:
а) н-бутанб) 2-метилбутанв) 3-этилпентанг) 2,4-диметилпентанд) 3-метилпентан
3. Напишите структурные формулы следующих углеводородов: а) 2-метилпентан; б) 2,2-диметилбутан; в) н-гексан; г) 2,3-диметилпентан; д) 3-этилгексан.
Ответ:
а)
2-метилпентан
б)
2,2-диметилбутан
в)
н-гексан
г)
2,3-диметилпентан
д)
3-этилгексан
4. Напишите структурные формулы двух гомологов и двух изомеров н-гексана. Назовите эти углеводороды.
Ответ:
Структурные формулы гомологов н-гексана:
н-бутанн-пентан
Структурные формулы изомеров н-гексана:
2,2-диметилбутан
2-метилпентан
5. Напишите уравнения реакций: а) 1 моль этана с 1 моль хлора; б) горения этана; в) дегидрирования пропана; г) 1 моль метана с 2 моль брома. Назовите образующиеся продукты.
Ответ:
а) `CH_3-CH_3 + Cl_2 overset(«свет»)(⟶) underset(«хлорэтан»)(CH_3-CH_2Cl) + underset(«хлороводород»)(HCl)`
б) `2C_2H_6 + 7O_2 ⟶ underset(«оксид углерода (IV)»)(4CO_2) + underset(«вода»)(6H_2O)`
в) `CH_3-CH_2-CH_3 overset(t,» кат.»)(⟶) underset(«пропилен»)(CH_3-CH=CH_2) + underset(«водород»)(H_2)`
г) `CH_4 + 2Br_2 overset(«свет»)(⟶) underset(«дибромметан»)(CH_2Br_2) + underset(«бромоводород»)(2HBr)`
6. Спичечная палочка пропитана парафином. Если внимательно понаблюдать за горящей спичкой, можно заметить, как за 1-2 мм до пламени оплавляется парафин. Какую роль выполняет это вещество? Составьте уравнение реакции горения парафина, условно считая, что его формула C36H74.
Ответ:
Парафин, находящийся под головкой, при её горении закипает, его пары воспламеняются, и этот огонь переносится на деревянную спичечную соломку.
Уравнение реакции горения парафина:2C36H74 + 109O2 ⟶ 72CO2 + 74H2O
7. Вычислите, какое количество теплоты выделится при сгорании 6.72 л метана (н. у.) в соответствии с термохимическим уравнениемCH4 + 2O2 ⟶ CO2 + 2H2O + 880 кДж
Ответ:
Дано:
`V(CH_4) = 6.72 л`
————
`Q = ?`
Решение
`CH_4 + 2O_2 ⟶ CO_2 + 2H_2O + 880″ кДж»`
`n(CH_4) = (V(CH_4))/V_m = 6.72/22.4 = 0.3″ моль»`
`Q = n(CH_4)*Q_(«х.р.») = 0.3*880 = 264″ кДж»`
Ответ: `Q = 264″ кДж»`.
8. Выскажите своё мнение о формировании бюджета Российской Федерации на основе углеводородного сырья. Какую долю бюджета в текущем году составляет экспорт природного газа?
Ответ:
За последние годы доля нефтегазовых доходов в общих доходах в среднем составляет 45%, что является очень весомым процентом из всех доходов государства.
Лабораторный эксперимент
В химический стакан объёмом 200 мл поместите плоскую свечу и зажгите её. Накройте стакан стеклом
Что происходит с внутренними стенками стакана? О чём это говорит? Почему вскоре свеча гаснет? Осторожно выньте свечу, налейте в стакан 10-15 мл свежеприготовленной известковой воды и вновь накройте стеклом. Придерживая стекло, осторожно перемешайте содержимое стакана
Что произошло с известковой водой? О чём это говорит?
Ответ:
После накрывания горящей свечи стаканом, его внутренние стенки запотевают, это говорит о том, что в процессе горения парафина образуется вода. При горении расходуется кислород воздуха, когда кислорода в стакане не остается – свеча гаснет.
Глава I. Предмет органической химии. Теория строения органических соединений.
§1. Предмет органической химии.
1. Какие вещества называют органическими? Приведите примеры органических веществ, знакомых вам из курса химии 9 класса.
Ответ:
Органическими веществами называют соединения углерода, за исключением оксидов углерода, угольной кислоты и её солей, карбидов и некоторых других.
Примеры органических веществ: метан, этан, пропан, этилен, ацетилен, этиловый спирт, глицерин, уксусная кислота, аминоуксусная кислота.
2. Из приведённого списка выберите формулы органических веществ: NH4HCO3, C3H7OH, C6H6, CaCO3, HCOONa, CH3NH2, CO2, H2CO3, KNO3. Рассчитайте массовую долю углерода в этих веществах.
Ответ:
Формулы органических веществ: C3H7OH, C6H6, HCOONa, CH3NH2.
Дано: `C_3H_7OH«C_6H_6«HCOONa«CH_3NH_2`——————`ω_(C_3H_7OH)(C) = ?«ω_(C_6H_6)(C) = ?«ω_(HCOONa)(C) = ?«ω_(CH_3NH_2)(C) = ?`
Решение
`C_3H_7OH`
`C_6H_6`
`HCOONa`
`CH_3NH_2`
`ω_(C_3H_7OH)(C) = (100*3*A_r(C))/(M_r(C_3H_7OH)) = (100*3*12)/60 = 60%`
`ω_(C_6H_6)(C) = (100*6*A_r(C))/(M_r(C_6H_6)) = (100*6*12)/78 = 92.3%`
`ω_(HCOONa)(C) = (100*A_r(C))/(M_r(HCOONa)) = (100*12)/68 = 17.7%`
`ω_(CH_3NH_2)(C) = (100*A_r(C))/(M_r(CH_3NH_2)) = (100*12)/31 = 38.7%`
Ответ: `ω_(C_3H_7OH)(C) = 60%`, `ω_(C_6H_6)(C) = 92.3%`, `ω_(HCOONa)(C) = 17.7%`, `ω_(CH_3NH_2)(C) = 38.7%`.
3. Что изучает органическая химия? Охарактеризуйте отличительные особенности органических веществ.
Ответ:
Органическая химия изучает структуру, получение, физические и химические свойства соединений углеводородов и их производных.
Отличительные особенности органических веществ.
Большое число органических веществ построено из атомов всего двух химических элементов – углерода и водорода.Органические соединения большей частью построены с помощью ковалентных связей.Большинство органических соединений имеют молекулярную кристаллическую решетку, поэтому они имеют низкие температуры плавления и кипения, при н. у. представляют собой газы, жидкости или легкоплавкие твёрдые вещества.
4. Приведите примеры природных, искусственных и синтетических органических веществ.
Ответ:
Природные вещества: сахароза, этиловый спирт, метан, молочная кислота, лимонная кислота, аскорбиновая кислота.
Искусственные органические вещества: ацетатное и вискозные волокна, целлулоид, целлофан.
Синтетические органические вещества: полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол, полиуретан, лавсан, капрон, нейлон.
5. Массовая доля углерода в углеводороде составляет 90,0%. Относительная плотность этого газа по водороду равна 20. Найдите формулу углеводорода.
Ответ:
Дано:
`ω(C) = 90%`
`D_(H_2)(C_xH_y) = 20`
——————-
`C_xH_y — ?`
Решение
`D_(H_2)(C_xH_y) = (M(C_xH_y))/(M(H_2))`
`M(C_xH_y) = D_(H_2)(C_xH_y)*M(H_2) = 20*2 = 40″ г/моль»`
`ω(C) = (100*x*M(C))/(M(C_xH_y))`
`90 = (100*12*x)/40`
`90 = 30*x`
`x = 3`
`M(C_xH_y) = x*M(C) + y*M(H)`
`40 = 12*3 + y`
`y = 4`
Ответ: формула соединения `C_3H_4`.
7. В чём сущность витализма? Являлось ли это учение строго научным? Каким образом удалось доказать несостоятельность витализма? Согласны ли вы с аргументами противников витализма?
Ответ:
Сущность витализма была в том, что органические вещества могут образовываться только в живых организмах под действием некой «жизненной силы» и, следовательно, получить органические вещества вне организма, в пробирке или реакторе, невозможно. На ранних этапах развития химии это учение являлось строго научным.
Однако ряд открытий, сделанных в середине XIX в, показал, что сторонники витализма глубоко заблуждались. В 1828 г немецкий химик Фридрих Вёлер впервые получил органическое вещество – мочевину из неорганической соли (цианата аммония). В 1854 г. французский учёный Марселей Бертло синтезировал аналоги природных жиров, затем в 1861 г русский химик Александр Михайлович Бутлеров – аналог природного сахара. В конечном счёте под давлением экспериментальных фактов витализм потерпел крах.
1 вариант
1)
При н. у. глюкоза вступает в реакцию со свежеосаждённым гидроксидом меди (II), при этом образуется растворимое соединение ярко-синего цвета. В данной реакции глюкоза ведёт себя как многоатомный спирт.
При нагревании глюкоза окисляется в глюконовую кислоту свежеприготовленным гидроксидом меди (II). В данной реакции глюкоза ведёт себя как альдегид.
Вывод: в зависимость от условий протекания реакции глюкоза проявляет свойства присущие многоатомным спиртам или альдегидам.
2)
Формальдегид при нагревании в щелочной среде вступает во взаимодействие со свежеосаждённым гидроксидом меди (II), при этом голубой цвет осадка изменяется на кирпично-красный в результате образования оксида меди (I).
HCHO + 2Cu(OH)2 t, NaOH ⟶ HCOOH + 2Cu2O + H2O
Глицерин вступает во взаимодействие со свежеосаждённым гидроксидом меди (II) в щелочной среде, при этом образуется растворимое соединение, которое окрашивает раствор в ярко-синий цвет.
Вывод: альдегиды при нагревании и многоатомные спирты при комнатной температуре вступают во взаимодействие со свежеосаждённым гидроксидом меди (II) в щелочной среде, при этом с альдегидами наблюдается изменение окраски осадка на кирпично-красный, а с многоатомными спиртам наблюдается растворение осадка и окрашивание раствора в ярко-синий цвет.
Глава IV. Органическая химия и общество.
§21. Биотехнология.
1. Что такое биотехнология? Почему её так называют?
Ответ:
Биотехнология – наука, изучающая использование живых организмов и биологических процессов в производстве.
В 1917 г венгерский учёный Карл Эреки ввёл термин «биотехнология» для обозначения производства необходимых обществу веществ с помощью живых микроорганизмов, используемых в качестве биореакторов.
2. Какие процессы относят к традиционным биотехнологиям?
Ответ:
Процессы относящиеся к традиционным биотехнологиям: хлебопечение (использование дрожжей в качестве разрыхлителя теста), виноделие (брожение виноградного сока вызывает особый грибок, живущий на кожице винограда), получения молочных продуктов, в том числе сыроварения (молочнокислые бактерии), и д. р.
3. Чем различаются аэробная и анаэробная очистка сточных вод?
Ответ:
Аэробная очистка сточных вод протекает в присутствии растворённого в воде кислорода, а анаэробная протекает без участия кислорода. Аэробная очистка необходима для окисления органические вещества, и для осаждения загрязняющих частиц. Анаэробная биологическая очистка эффективна при больших концентрациях загрязняющих веществ.
4. Что представляет собой генная инженерия?
Ответ:
Генная инженерия – это совокупность методов и технологий выделения генов из организма, введения их в другие организмы, а также конструирования новых, не существующих в природе генов.
5. Что такое клеточная инженерия? Каких успехов она достигла?
Ответ:
Клеточная инженерия – это методы конструирования клеток нового типа.
Благодаря клеточной инженерии, в настоящее время, выращивают микрорастения, их получают путём клонирования одной-единственной растительной клетки, такой посадочный материал генетически совершенно одинаков и не заражён вирусами. Также клоны клеток применяют как своеобразные химические заводы для получения биологически активных веществ: эритропоэтина, инсулина, средств для предотвращения тромбообразования в кровеносной системе.
6. Сравните биотехнологию и химическую технологию.
Ответ:
В основе химической технологии лежит создание новых материалов или усовершенствование уже известных с помощью химических законов, а в основе биотехнологии лежит использование живых организмов и биологических процессов в производстве.