Здравствуйте, уважаемые читатели!
Недавно ко мне обратились читатели с предложением познакомиться с рядом задач. Удалось найти книгу, откуда взяты некоторые из этих задач (https://olymp.kubsu.ru/wp-content/uploads/2020/12/4.pdf). Это сборник А.З.Лисицына и А.А.Зейфмана "Очень нестандартные задачи по химии" (М.-2015 год). Аннотация к этому сборнику:
Ниже будут разобраны две задачи на органику из предложенного читателями списка. Поскольку поднимаемые в задачах теоретические вопросы лишь по касательной (чуть-чуть) соприкасаются со школьной химией, решила назвать статью "Олимпиадная органика". Сразу хочу отметить, что эти задачи никоим образом не относятся к содержательно-методическим вопросам подготовки к ЕГЭ. Скорее, они важны в плане расширения и углубления химического кругозора и направлены на формирование интереса к химии как науке.
Итак, Задача 1
Решение.
Дейтерирование - введение атома дейтерия в молекулу орг. соединения. Используется при проведении кинетических исследований. Можно заместить на дейтерий один, несколько или все атомы водорода. Дейтерирование проводят с помощью концентрированных дейтерокислот. В случае дейтерирования аренов происходит электрофильное замещение атомов водорода, связанных с бензольным кольцом. Рассмотрим реакции дейтерирования аренов, содержащих разное количество водорода в кольце.
1. Уравнение реакции дейтерирования арена, содержащего 5 атомов водорода в кольце:
СnН2n-6+ 5DCl=СnН2n-11D5+5HCl (1)
М1 исх арена= 14n-6, М2 дейтерир.арена= 14n-11+2*5=14n-1
Согласно условию М2=1,025М1, т.е.:
14n-1=1,025(14n-6), откуда n=14,7- не удовлетворяет условию (n д.б. целым числом)
2. Уравнение реакции дейтерирования арена, содержащего 4 атома водорода в кольце:
СnН2n-6+ 4DCl=СnН2n-10D4+4HCl (2)
М1 исх арена= 14n-6, М2 дейтерир.арена= 14n-10+2*4=14n-2
Согласно условию М2=1,025М1, т.е.:
14n-2=1,025(14n-6), откуда n=11,9- не удовлетворяет условию
3.Уравнение реакции дейтерирования арена, содержащего 3 атома водорода в кольце:
СnН2n-6+ 3DCl=СnН2n-9D3+3HCl (3)
М1 исх арена= 14n-6, М2 дейтерир.арена= 14n-9+2*3=14n-3
Согласно условию М2=1,025М1, т.е.:
14n-3=1,025(14n-6), откуда n=9- удовлетворяет условию ,
т.о., исходный УВ - 1,3,5-триметилбензол (мезитилен)
Задача 2
Решение.
1. Легкокипящее вещество Х - ацетальдегид, СН3СОН
При хранении происходит его полимеризация с образованием циклических соединений, причем при 0 град С образуется циклический тример (паральдегид), при 20 град С - образуется циклический тетрамер (метальдегид):
Паральдегид - бесконечно растворим в спирте, метальдегид - нерастворим в спирте. Паральдегид - применяется в медицине (противосудорожное), как растворитель, консервант. Метальдегид - используется против моллюсков и как сухое горючее.
М(паральдегида): М(метальдегида)=3:4
2.Обработка паральдегида (метальдегида) оксидом селена (4) в подкисленном растворе приводит к: а) разрушению цикла с образованием ацетальдегида б) окислению ацетальдегида до глиоксаля (вещество У):
3. Добавка к глиоксалю карбоната калия в присутствии кислорода воздуха приводит к образованию калиевой соли родизоновой кислоты:
Найдем состав образовавшейся соли по данным элементного анализа:
соль KхСуОz, x:у:z= (31,7/39 ): (29,27/12): ((100-29,27-31,7)/16)=0,82/2,44:2,44=1:3:3
Простейшая формула соли- КС3О3, истинная формула : (КС3О3)2=К2С2О6.
Ответ: вещество Х- ацетальдегид, вво У- глиоксаль, вво S- родизонат калия.
Заранее благодарна за конструктивные замечания и дополнения. Всего доброго!
