Námsgögn
Innskrá
Hleð efnisyfirliti...

Efnisyfirlit

  1. Formáli
    1. Inngangur
    2. 20.1 Kolvetni
    3. 20.2 Alkóhól og eterar
    4. 20.3 Aldehýð, ketón, karboxýlsýrur og esterar
    5. 20.4 Amín og amíð
    6. Lykilhugtök
    7. Samantekt
    8. Æfingar
  2. A | Lotukerfið
  3. B | Nauðsynleg stærðfræði
  4. C | Mælieiningar og umreiknistuðlar
  5. D | Grunnfastar í eðlisfræði
  6. E | Eiginleikar vatns
  7. F | Samsetning sýra og basa á markaði
  8. G | Staðalvarmafræðilegir eiginleikar valinna efna
  9. H | Jónunarfastar veikra sýra
  10. I | Jónunarfastar veikra basa
  11. J | Leysnimargfeldi
  12. K | Myndunarfastar fyrir flókjónir
  13. L | Staðalspenna rafskauta (hálfhólfa)
  14. M | Helmingunartímar nokkurra geislavirkra samsætna
  15. Atriðaskrá
Efnafræði 2e (IS)Kafli 20Æfingar
Skrá inn til að leggja til breytingu
2020 Lífræn efnafræði

Æfingar

FYRRI KAFLI

Samantekt

NÆSTI KAFLI

Inngangur

Æfingar

20.1 Kolvetni

1.

Skrifaðu efnaformúlu og Lewis-byggingu fyrir eftirfarandi; hvert þeirra inniheldur fimm kolefnisatóm:

(a) alkan

(b) alken

(c) alkýn

2.

Hver er munurinn á svigrúmablöndun gildissvigrúma kolefnisatóma í mettuðum og ómettuðum kolvetnum?

3.

Hvernig er hvarf bróms við mettað kolvetni frábrugðið hvarfi þess við ómettað kolvetni á smásæja sviðinu? Hvernig eru þau lík?

4.

Hvernig er hvarf bróms við alken frábrugðið hvarfi þess við alkýn á smásæja sviðinu? Hvernig eru þau lík?

5.

Útskýrðu hvers vegna ógreind alken geta myndað rúmmyndbrigði en ógreind alkan ekki. Varðar þessi útskýring sýnilega sviðið eða smásæja sviðið?

6.

Útskýrðu hvers vegna þessar tvær sameindir eru ekki myndbrigði:

Tvær byggingarformúlur eru sýndar fyrir sameindirnar í þessum æfingarlið.
7.

Útskýrðu hvers vegna þessar tvær sameindir eru ekki myndbrigði:

Tvær byggingarformúlur eru sýndar fyrir sameindirnar í þessum æfingarlið.
8.

Hvernig breytist svigrúmablöndun kolefnisatómsins þegar pólýetýlen er framleitt úr etýleni?

9.

Skrifaðu Lewis-byggingu og sameindaformúlu fyrir hvert eftirfarandi kolvetni:

(a) hexan

(b) 3-metýlpentan

(c) cis-3-hexen

(d) 4-metýl-1-penten

(e) 3-hexýn

(f) 4-metýl-2-pentýn

10.

Skrifaðu efnaformúlu, þétta formúlu og Lewis-byggingu fyrir hvert eftirfarandi kolvetni:

(a) heptan

(b) 3-metýlhexan

(c) trans-3-hepten

(d) 4-metýl-1-hexen

(e) 2-heptýn

(f) 3,4-dímetýl-1-pentýn

11.

Gefðu upp fullt IUPAC-heiti fyrir hvert eftirfarandi efnasamband:

(a) CH3CH2CBr2CH3

(b) (CH3)3CCl

(c)

Byggingarformúla kolvetnisins í þessum lið er sýnd; hún inniheldur CH₃-, CH₂- og CH-hópa ásamt metýlskiptihópi.

(d)

Byggingarformúla kolvetnisins í þessum lið er sýnd, með tvítengi milli kolefnisatóma.

(e)

Byggingarformúla halógenaðs kolvetnis í þessum lið er sýnd, með flúor- og alkýnskiptihópum.

(f)

Byggingarformúla alkena með klór-, metýl- og vetnisskiptihópum við tvítengið er sýnd.

(g) (CH3)2CHCH2CH=CH2

12.

Gefðu upp fullt IUPAC-heiti fyrir hvert eftirfarandi efnasamband:

(a) (CH3)2CHF

(b) CH3CHClCHClCH3

(c)

Byggingarformúla greinótts kolvetnis í þessum lið er sýnd.

(d) CH3CH2CH=CHCH3

(e)

Byggingarformúla halógenaðs og ómettaðs kolvetnis í þessum lið er sýnd.

(f) (CH3)3CCH2C≡CH

13.

Bútan er notað sem eldsneyti í einnota kveikjara. Skrifaðu Lewis-byggingu fyrir hverja hverfu bútans.

14.

Skrifaðu Lewis-byggingar og nefndu byggingarhverfurnar fimm fyrir hexan.

15.

Skrifaðu Lewis-byggingar fyrir cis-trans-hverfur CH3CH=CHCl.

16.

Teiknaðu byggingarformúlur fyrir þrjár hverfur arómatíska kolvetnisins xýlens, C6H4(CH3)2.

17.

Ísóoktan er almennt heiti á þeirri hverfu C8H18 sem notuð er sem staðallinn 100 við ákvörðun oktantölu bensíns:

Byggingarformúla greinótts kolvetnis í þessum lið er sýnd, með metýlhópum tengdum kolefniskeðjunni.

(a) Hvert er IUPAC-heiti efnasambandsins?

(b) Nefndu hinar hverfurnar sem innihalda fimm kolefnisatóma keðju með þremur metýlhópum.

18.

Teiknaðu Lewis-byggingar og skrifaðu IUPAC-heiti fyrir alkýnhverfur C4H6.

19.

Teiknaðu Lewis-byggingar og skrifaðu IUPAC-heiti fyrir allar hverfur C4H9Cl.

20.

Nefndu og teiknaðu byggingarformúlur allra ísómera própýl- og bútýl-alkýlhópa.

21.

Teiknaðu byggingarformúlur fyrir allar hverfur –C5H11-alkýlhópsins.

22.

Teiknaðu Lewis-byggingar og lýstu sameindarúmfræði við hvert kolefnisatóm í eftirfarandi efnasamböndum:

(a) cis-3-hexen

(b) cis-1-klór-2-brómeten

(c) 2-pentýn

(d) trans-6-etýl-7-metýl-2-okten

23.

Bensenereittþeirraefnasambandasemnotuðerusemoktanbætiefniíblýlausubensíni.Þaðerframleittmeðhvataumbreytinguasetýlensíbensen:3C2H2⟶C6H6

Teiknaðu Lewis-byggingar fyrir þessi efnasambönd, ásamt hermibyggingum þar sem við á, og ákvarðaðu svigrúmablöndun kolefnisatóma í hverju þeirra.

24.

Teflon er framleitt með fjölliðun tetraflúoretýlens. Skrifaðu jöfnuna sem lýsir fjölliðuninni með því að nota Lewis-tákn.

25.

Skrifaðu tvær fullstilltar efnajöfnur fyrir hvert eftirfarandi hvarf, aðra með þéttum formúlum og hina með Lewis-byggingum.

(a) 1 mól af 1-bútýni hvarfast við 2 mól af joði.

(b) Pentan er brennt í lofti.

26.

Skrifaðu tvær fullstilltar efnajöfnur fyrir hvert eftirfarandi hvarf, aðra með þéttum formúlum og hina með Lewis-byggingum.

(a) 2-búten hvarfast við klór.

(b) Bensen brennur í lofti.

27.

Hvaða massa af 2-brómprópani er hægt að framleiða úr 25,5 g af própeni? Gerðu ráð fyrir 100% heimtu afurðar.

28.

Asetýlen er mjög veik sýra; þó hvarfast það við rakt silfur(I)oxíð og myndar vatn og efnasamband sem samanstendur af silfri og kolefni. Viðbót lausnar af HCl við 0,2352 g sýni af efnasambandi silfurs og kolefnis myndaði asetýlen og 0,2822 g af AgCl.

(a) Hver er reynsluformúla efnasambands silfurs og kolefnis?

Myndun asetýlens þegar HCl er bætt við efnasamband silfurs og kolefnis bendir til þess að kolefnið sé til staðar sem asetýlíðjón, C22−. Skrifaðu formúlu efnasambandsins þar sem asetýlíðjónin kemur fram.

29.

Hægteraðframleiðaetýlenmeðhitasundrunetans:C2H6⟶C2H4+H2

Hversu mörg kíló af etýleni myndast við hitasundrun á 1.000×103 kg af etani, ef gert er ráð fyrir 100,0% heimtu?

20.2 Alkóhól og eterar

30.

Hvers vegna hafa efnasamböndin hexan, hexanól og hexen svo svipuð nöfn?

31.

Skrifaðu samþjappaðar formúlur og gefðu upp IUPAC-heiti fyrir eftirfarandi efnasambönd:

(a) etýlalkóhól (í drykkjum)

(b) metýlalkóhól (notað sem leysir, til dæmis í skellakk)

(c) etýlenglýkól (frostlögur)

(d) ísóprópýlalkóhól (notað í nuddspíra)

(e) glýserín

32.

Gefðu upp fullt IUPAC-heiti fyrir hvert eftirfarandi efnasamband:

(a)

Byggingarformúla alkóhólsins í þessum lið er sýnd með OH-hópi tengdum kolefnisatómi.

(b)

Byggingarformúla joðaðs alkóhóls í þessum lið er sýnd.

(c)

Byggingarformúla klóraðs alkóhóls í þessum lið er sýnd.
33.

Gefðu upp fullt IUPAC-heiti og almennt heiti fyrir hvert eftirfarandi efnasamband:

(a)

Byggingarformúla eters í þessum lið er sýnd, með súrefnisatómi milli kolvetnishópa.

(b)

Byggingarformúla eters í þessum lið er sýnd, með súrefnisatómi milli kolvetnishópa.

(c)

Byggingarformúla eters í þessum lið er sýnd, með metoxýhópi tengdum kolvetniskeðju.
34.

Skrifaðu þéttar byggingarformúlur beggja hverfa með formúluna C2H6O. Merktu virknihópinn í hvorri hverfu.

35.

Skrifaðu þéttar byggingarformúlur allra hverfa með formúluna C2H6O2. Merktu virknihópinn eða virknihópana í hverri hverfu.

36.

Teiknaðu þjappaðar formúlur fyrir hvert eftirfarandi efnasamband:

(a) díprópýleter

(b) 2,2-dímetýl-3-hexanól

(c) 2-etoxýbútan

37.

MTBE, metýl-tert-bútýleter, CH3OC(CH3)3, er notað sem súrefnisgjafi í súrefnisbættu bensíni. MTBE er framleitt með því að láta 2-metýlprópen hvarfast við metanól.

(a) Skrifaðu efnajöfnuna sem lýsir hvarfinu með því að nota Lewis-byggingar.

(b) Hvaða rúmmál af metanóli, með eðlismassann 0,7915 g/mL, þarf til að framleiða nákvæmlega 1000 kg af MTBE, að því gefnu að heimtan sé 100%?

38.

Skrifaðu tvær fullstilltar efnajöfnur fyrir hvert eftirfarandi hvarf, aðra með þéttum formúlum og hina með Lewis-byggingum.

(a) própanóli er breytt í tvíprópýleter

(b) própen er látið hvarfast við vatn í þynntri sýru.

39.

Skrifaðu tvær fullstilltar efnajöfnur fyrir hvert eftirfarandi hvarf, aðra með þéttum formúlum og hina með Lewis-byggingum.

(a) 2-búten er látið hvarfast við vatn í þynntri sýru

(b) etanól er afvatnað til að mynda eten

20.3 Aldehýð, ketón, karboxýlsýrur og esterar

40.

Raðaðu eftirfarandi sameindum frá þeirri minnst oxuðu til þeirrar mest oxuðu, miðað við merkta kolefnisatómið:

Þrjár byggingar eru sýndar til samanburðar á oxunarstigi merkts kolefnisatóms.
41.

Segðu fyrir um myndefni oxunar sameindanna sem sýndar eru í þessu dæmi. Í hverju tilviki skal tilgreina það myndefni sem hlýst af minnstu mögulegu hækkun oxunarstigs fyrir merkta kolefnisatómið:

(a)

Vinstri hlið oxunarhvarfs er sýnd; sameindin inniheldur karbónýlhóp með merktu kolefnisatómi.

(b)

Vinstri hlið oxunarhvarfs er sýnd fyrir alkóhól með merktu kolefnisatómi.

(c)

Vinstri hlið oxunarhvarfs er sýnd fyrir greinótt alkóhól með merktu kolefnisatómi.
42.

Segðu fyrir um myndefni afoxunar eftirfarandi sameinda. Í hverju tilviki skal tilgreina það myndefni sem hlýst af minnstu mögulegu lækkun oxunarstigs fyrir merkta kolefnisatómið:

(a)

Vinstri hlið afoxunarhvarfs er sýnd fyrir aldehýð með merktu karbónýlkolefni.

(b)

Vinstri hlið afoxunarhvarfs er sýnd fyrir ketón með merktu karbónýlkolefni.

(c)

Vinstri hlið afoxunarhvarfs er sýnd fyrir karboxýlsýru með merktu karbónýlkolefni.
43.

Útskýrðu hvers vegna ekki er hægt að mynda ketón sem inniheldur aðeins tvö kolefnisatóm.

44.

Hvernig breytist svigrúmablöndun útskipta kolefnisatómsins þegar alkóhóli er breytt í aldehýð? En þegar aldehýði er breytt í karboxýlsýru?

45.

Fitusýrur eru karboxýlsýrur sem hafa langar kolvetniskeðjur tengdar við karboxýlathóp. Hvernig er mettuð fitusýra frábrugðin ómettaðri fitusýru? Hvernig eru þær líkar?

46.

Skrifaðu þétta byggingarformúlu, svo sem CH3CH3, og lýstu sameindarúmfræði við hvert kolefnisatóm.

(a) própen

(b) 1-bútanól

(c) etýlprópýleter

(d) cis-4-bróm-2-hepten

(e) 2,2,3-trímetýlhexan

(f) formaldehýð

47.

Skrifaðu þétta byggingarformúlu, svo sem CH3CH3, og lýstu sameindarúmfræði við hvert kolefnisatóm.

(a) 2-própanól

(b) asetón

(c) dímetýleter

(d) ediksýra

(e) 3-metýl-1-hexen

48.

Vonda lyktin af þráu smjöri stafar af smjörsýru, CH3CH2CH2CO2H.

(a) Teiknaðu Lewis-bygginguna og ákvarðaðu oxunartölu og svigrúmablöndun fyrir hvert kolefnisatóm í sameindinni.

(b) Estrarnir sem myndast úr smjörsýru eru þægilega ilmandi efnasambönd sem finnast í ávöxtum og eru notuð í ilmvötn. Teiknaðu Lewis-bygginguna fyrir estrann sem myndast við hvarf smjörsýru við 2-própanól.

49.

Skrifaðu tvær hermibyggingar asetatjónarinnar.

50.

Skrifaðu tvær fullstilltar efnajöfnur fyrir hvert eftirfarandi hvarf, aðra með þéttum formúlum og hina með Lewis-byggingum:

(a) etanól hvarfast við própíónsýru

(b) bensósýru, C6H5CO2H, er bætt út í lausn af natríumhýdroxíði

51.

Skrifaðu tvær fullstilltar efnajöfnur fyrir hvert eftirfarandi hvarf, aðra með þéttum formúlum og hina með Lewis-byggingum.

(a) 1-bútanól hvarfast við ediksýru

(b) própíónsýru er hellt yfir fast kalsíumkarbónat

52.

Heimtur í lífrænum efnahvörfum eru stundum lágar. Hver er prósentuheimta ferlis sem framleiðir 13,0 g af etýlasetati úr 10,0 g af CH3CO2H?

53.

Alkóhól A, B og C hafa öll efnasamsetninguna C4H10O. Sameindir alkóhóls A innihalda greinda kolefniskeðju og geta oxast í aldehýð; sameindir alkóhóls B innihalda línulega kolefniskeðju og geta oxast í ketón; og sameindir alkóhóls C geta hvorki oxast í aldehýð né ketón. Skrifaðu Lewis-byggingar þessara sameinda.

20.4 Amín og amíð

54.

Skrifaðu Lewis-byggingar beggja hverfa með formúluna C2H7N.

55.

Hver er sameindabyggingin umhverfis köfnunarefnisatómið í trímetýlamíni og í trímetýlammoníumjóninni, (CH3)3NH+? Hver er svigrúmablöndun köfnunarefnisatómsins í trímetýlamíni og í trímetýlammoníumjóninni?

56.

Skrifaðu tvær hermibyggingar fyrir pýridíníumjónina, C5H5NH+.

57.

Teiknaðu Lewis-byggingar fyrir pýridín og samsvarandi sýru þess, pýridíníumjónina, C5H5NH+. Hver eru svigrúmablöndun, rafeindasviðsbygging og sameindabygging umhverfis köfnunarefnisatómin í pýridíni og pýridíníumjóninni?

58.

Skrifaðu Lewis-byggingar allra hverfa með formúluna C3H7ON sem innihalda amíðtengi.

59.

Skrifaðu tvær fullstilltar efnajöfnur fyrir eftirfarandi hvarf, aðra með þéttum formúlum og hina með Lewis-byggingum.

Metýlamíni er bætt út í lausn af HCl.

60.

Skrifaðu tvær fullstilltar efnajöfnur fyrir hvert eftirfarandi hvarf, aðra með þéttum formúlum og hina með Lewis-byggingum.

Etýlammoníumklóríði er bætt út í lausn af natríumhýdroxíði.

61.

Tilgreindu hvaða kolefnisatóm breyta um svigrúmablöndun og hver breytingin á svigrúmablöndun er í efnahvörfunum í dæmi 20.26.

62.

Tilgreindu hvaða kolefnisatóm breyta um svigrúmablöndun og hver breytingin á svigrúmablönduninni er í efnahvörfunum í dæmi 20.39.

63.

Tilgreindu hvaða kolefnisatóm breyta um svigrúmablöndun og hver breytingin á svigrúmablönduninni er í efnahvörfunum í dæmi 20.51.

Námsgögn.is þýðing á efni frá OpenStax. Frítt frumrit: https://openstax.org/books/chemistry-2e/pages/1-introduction Leyfi upprunabókar: CC BY-NC-SA 4.0. Námsgögn er sjálfstætt verkefni; OpenStax styður hvorki né vottar þýðinguna.

FYRRI KAFLI

Samantekt

NÆSTI KAFLI

Inngangur