Carbonilici

 

 

 

Nota:

• Consideram aldehide/cetone aromatice compusii care au gruparea carbonil legata direct doar de nuclee aromatice.
• Consideram compusi carbonilici alifatici compusii care au grupa carbonil legata doar de resturi alifatice sau de catena laterala a unui nucleu aromatic,prin urmare pot exita compusi carbonilici alifatici care contin nucleu benzenic.
• Cetonele mixte sunt compusii care au gruparea carbonil legata atat de un nucleu aromatic cat si de un rest alifatic,sau de catena laterala a unui nucleu benzenic.
• Reactia de condensare are loc intre 2 molecule de compusi carbonilici sau intre o molecula de compus carbonilic si o molecula ce contine o grupare amino(ca metil-amina sau hidrazina(NH₂-NH₂).
• In cazul condensarii a doi compusi carbonilici COMPONENTA METILENICA este compusul care in cursul reactiei elimina atomi de hidrogen legati de la un atom C hibridizat sp³ si  legat DIRECT de gruparea carbonil!Astfel benzaldehida,formaldehia si 2,2 dimetil-propanalul nu pot fi componente metilenice!
• Compusii ciclici pot participa la reactii de condensare !

 

Grila 454

Gruparea carbonil este polara datorita diferentei de electronegativitate dintre atomii de C si cei de O.

Aldehidele au un grad de oxidare superior cetonelor datorita faptului ca se oxideaza mai usor.

 Grila 457

Gruparea carbonil contine o legatura σ C-O si o legatura π C-O.

Grila 460

Aldehidele formeaza in urma reactiei de reducere alcooli primari ,iar cetonele alcooli secundari.Alcooli tertiari nu se pot obtine prin reducerea compusilor carbonilici.

Grila 462

In urma condensarii compusilor carbonilici NU rezulta hidrocarburi.

Grila 464

O aldehida sau cetona saturata are formula moleculara C_nH_2nO

Grila 466

Un compus carbonilic poate fi componenta metilenica daca si numai daca gruparea carbonil este legata direct de un carbon hibridizat sp³ care prezinta cel putin un atom de H (pentru condensarea aldolica) si cel putin 2(pentru condensarea crotonica).

ORICE COMPUS CARBONILIC POATE FI COMPONENTA CARBONILICA.

Grila 468.

In 400 g de sol de c=29% avem 29*4=116g de aldehida

Nu e nevoie sa calculam a concentratia molara a solutiei 2,ne intereseaza doar ms-ul ei care este 480g.

Aldehida + 2 R.T.(reactiv tollens)=Acid + 2Ag+4NH₃+H₂O

υ_Ag=υ_aldehida/2 =>8,64/(108*2)= υ_aldehida => υ_aldehida=0.04

9.6g solutie…………………0.04 moli aldehida

480gsolutie…………………x moli de aldeihia

x=2moli

2moli…………………………..116g de aldehida

1mol……………………………masa molara

=>masa molara=58g=> Aldehida cautata este propanalul.

Grila 469.

Vom presupune ca s-au format 73g de benzilidenacetona si 27 de dibenzildenacetona.

x1                                                        27g

2 C₆H₅-CH=O + CH₃-CO-CH₃ ——> C₆H₅-CH=CH-CO-CH=CH-C₆H₅ +2H₂O

2moli                                                           234g/mol

 

x2                                                       73g

C₆H₅-CH=O +  CH₃-CO-CH₃  ——-> C₆H₅-CH=CH-CO-CH₃ + H₂O

1mol                                                    146g/mol

 

x1=27/234*2=0.23moli

x2=73/146=0.5

Conversia=[x₂/(x1+x2)]*100=0.5*100/0.73=68,49%

Grila 471.

• Alcoolul vinilic si acetaldehida sunt izomeri de functiune.

Grila 472.

Din prima reactie constatam ca A are 2 atomi de O in molecula, unul la capatul catenei si unul in  pozitia 2.Cum A reactioneaza cu reactivul Tollens ajungem la concluzia ca O de la marginea catenei este inglobat intr-o grupare carbonilica.

Cum A reactioneaza cu 2 moli de H molecular => ca a avut 2 legaturi pi.A doua legatura nu poate fi intre primul si al doilea atom de carbon fiindca in acest caz A ar fi un enol care este instabil=> A doua legatura pi se afla intre carbonul din pozitia 2 si atomul de O legat de acesta =>A este 2-oxo-propanalul,compus care in reactia cu reactivul Tollens formeaza acidul piruvic(acid 2-oxo-propanoic)

Grila 473.

a                               27x

2 C₆H₅-CH=O + CH₃-CO-CH₃ ——> C₆H₅-CH=CH-CO-CH=CH-C₆H₅ +2H₂O

1mol                        234g/mol

 

b                                       73x

C₆H₅-CH=O +  CH₃-CO-CH₃  ——-> C₆H₅-CH=CH-CO-CH₃ + H₂O

1mol                               146g/mol

73x=146g=>x=2

a=27x/234moli=0,23

b=73x/146moli=1

masa acetona=1,23*58=71,34g de acetona practica.

Cum s-a folosit un exces de 75% de acetona=>

=>masa teoretica de acetona=71,34(masa practica)+71,34/100*75(excesul)=

=71,34+53,5=124,845g(grila B)

 

Grilele 474,475.

3H⁺¹O^-2-C^-1H₂⁺¹-CH₂-CH₃  + K⁺¹₂Cr^-6₂O^-2₇  +4 H₂SO₄ ——–>

3CH₃-CH₂-C⁺³O^-2O^-2H⁺¹ +Cr2(SO4)₃ +K₂SO4 +4 H₂O

 

C^-1 ————–>C⁺³(cedeaza 4 electroni,oxidare)                 x6           x3

2Cr⁺⁶————->2Cr⁺³ (accepta 6 electroni,reducere)          x4            x2

Grila 476.

Vom incepe problema prin analiza compusului D.

Stim ca el reactioneaza cu Na.

6.8g degaja …………………….2,24l H

136g degaja…………………..xl

x=44.8l => 1 mol de compus degaja in reactia cu Na 2moli de H2 molecular=> are 4 grupari  hidroxilice.

Vom determina formula moleculara calculanda masa de C ,H si O dintr-un mol de compus.

masa C=136/100*44,12=60/12=>5atomi de C

masa H=136/100*8.82=12=>12 atomi de H

masa O=136/100*47.05=64=>4 atomi de O

Substanta A contine 5(nr de aromi de C a lui D)-3(nr de at de C adaugati)=2 atomi de C=> A este etanalul

Grila 477

 

Grila 478.

Formula moleculara a lui A C₅H₁₂O, poate apartine unui alcool sau unui eter saturat.Cum A se oxideaza cu bicromat de potasiu => A este un alcool.

B=C_nH_2nO ,si este rezultatul oxidarii unui alcool =>B este un compus carbonlilic

Cum B nu reactioneaza cu Reactivul Tollens =>B este o cetona=> A este un alcool saturat secundar(deoarece alcooli primari formeaza,in urma reactiei de oxidare aldehide,iar cei tertiari nu reactioneaza cu bicromatul de potasiu).

DESI necesita mai mult timp va recomand sa scrieti toti izomerii alcoolului cu formula moleculara C₅H₁₂O iar ulterior sa ii eliminati pe cei care nu convin.Procedand astfel nu aveti cum sa uitati vreun izomer si va fi foarte usor sa va verificati rationametnul.

C-C-C-C-C-C(OH)   1           C-C-C-C-C(OH)-C    2     C-C-C-C(OH)-C-C   3

C-C(CH₃)-C-C(OH)  4            C-C(CH₃)-C(OH)-C 5    C-C(OH)(CH₃)-C-C      6

                                                                                                                                                

C(OH)-C(CH₃)-C-C    7            C-C(CH₃)₂-C(OH) 8

1=1-pentanol,primar Nu convine

2=2-pentanol,secundar convine

3=3-pentanol,secundar convine

4=3-metil-1-butanol,primar Nu convine

5=3-metil-2-butanol,secundar convine

6=2-metil-2-butanol,tertiar Nu convine

7=2-metil-1-butanol,primar Nu convine

8=neopentanol,primar,Nu convine

Exista 3 alcooli izomeri cu formula moleculara C₅H₁₂O care in urma oxidarii cu bicromat de K in mediu acid formeaza un compus carbonilic care nu reactioneaza cu R.T.

GRILA D ESTE CEA CORECTA

Grila 479.

KMnO₄/H₂SO₄ este un agent oxidant foarte puternic care determina transformarea acetonei in CO₂ si H₂O.Acetona se mai poate oxida si cu oxigenul din aer prin ardere

Grila 480.

Cand refacem structura unei alchene pornind de la produsii rezultati in urma oxidarii respectam urmatoarele etape.

1.Taiem atomii de O din structura compusilor rezutati in urma oxidarii.

2.Scriem in locul acestera legaturi duble.

3.Unim compusii prin intermediul legaturilor duble.

4.Oxidam alchena formata pentru a ne verifica rezultatul.

Grila 481.

Reactiile care nu au randamentul precizat decurg cu un randament de 100%

Benzenul care participa la reactia 4 este format in urma reactiei 3 iar clormetanul care participa la aceasta reactie este format in urma reactiei 1!

Nr de moli de benzaldehida=Nr moli diclortoluen=Nr moli toluen=Nr de moli benzen=Nr de moli clormetan=1!

Vom reveni acum la reactia 1 in urma careia se obtine 1 mol practic de clormetan.Cum reactia decurge cu un randamen de 50%=> se formeaza 2 moli teoretici de clormetan=>Avem nevoie de 2 moli de metan.

Revenim la reactia 3 unde se foremeaza 1 mol practic de benzen la un randament de 60%=>Avem nevoie de 3 moli practici de acetilena=>Avem nevoie de 5 moli teoretici de acetilena.

Acetilena a fost formata in urma reactiei 2!Pentru formarea a 5 moli de acetilena avem nevoie de 10 moli de metan!

=> Au fost introdusi in reactie 12 moli de metan pur,2 moli in prima reactie care sunt transformati in clormetan si 10 in a 2 care vor fi utilizati pentru sinteza benzenului.

Volum de metan pur=12*22,4=268,8l

Puritatea=(V metan pur/V metan impur)*100=>Ve metan impur=537,6l=537,6dm³

=> GRILA C ESTE CORECTA

 

Grila 482.

 

Grila 483.

A=C_nH_2n-6O_x

n+2n-6=12=>n=6.

A=C₆H₆O_x

110=6*12+6+16x=>110=78+16x=>x=2.

C₆H₆O₂

A=hidrochinona

B=ciclohexan 1,4-diolul

C=1,4 ciclohexandiona

Grila 484

.Reactivul Tollens actioneaza ca agent oxidant DOAR atunci cand reactioneaza cu un compus ce contine o grupare carbonilica de tip aldehida.

Grila 486.

A=C_nH_2n-2  si nu reactioneaza cu R.T => A este fie o diena fie o alchina ce nu prezinta legatura dubla marginala(alchinele cu legatura dubla marginala reactioneaza cu R.T. Ag substituind atomul de H al unui atom de C implicat in legatura tripla)

masa moleculara a lui A=2,429*28=68.

12n+2n-2=68=>n=5

Exista mai multe substante care indeplinesc conditiile asa ca o sa analizam fiecare grila si o sa le  eliminam pe cele care nu ne convin.

• A.Nu convine pt ca1-pentina are legatura tripla marginala.
• B.Convine.
• C.Nu convine deoarece prin oxidarea 1,3 pentadienei cu bicromat rezulta acid acetic si acid oxalic care nu sunt cetoacizi.
• D.Convine. Sunt compusii de la grila B scrisi cu denumiri uzuale.
• E.Nu convine fiindca butadiena are 4 nu 5 atomi de C.

Grila 487

.Vom nota compusul cu A,iar produsul rezultat in urma bromurarii cu B

A este o cetona fiindca nu reactioneaza cu R.T.

Masa moleculara a lui B este egala cu 8,214*28=230.

Masa moleculara a lui A=230-160(masa moleculei de Br₂ aditionata)=70

0.07grame……………………………………….0.02moli

70grame…………………………………………….xmoli

x=2moli=>1 mol de A aditioneaza 2 moli de H=> A este o aldehida nesaturata

=>formula moleculara a lui A este C_nH_2n-2O=>

=>12n+2n-2+16=70 => n=4

Singurul compus care indeplineste aceste conditii este metil vinil cetona (3-buten-2-ona).

Grila 489

.Metil-etil cetona prezinta 2 atomi de C care pot participa la reactia drept componenta metilenica(a se vedea Nota).2-metil propenalul nu poate fi C.M in reactia de condensare crotonica urmand sa participe la aceasta reactie drept componenta carbonilica.

Grila 490.

masa moleculara=2,5*28=70 (densitatea relativa fata de N2)

C:H:O=2:3:0.5=> avem x atomi de O ,6x de hidrogen si 4x de carbon

C_4xH_6xO_x

48x+6x+16x=70=>70x=70=>x=1

C₄H₆O

Vom analiza acum grilele.Grilele A si B nu convin deoarece dietilcetona are 5 atomi de C in loc de 4 . Grila E nu convine deoarece 2-hidroxi-butanalul prezinta 2 atomi de O.

In cazul grilei C, ambii compusi au formula moleculara potrivita si  formeaza acid piruvic.

In cazul grilei D 2-butenalul nu formeaza vreun cetoacid in urma oxidarii,acesta eliberand 1 mol de CO₂ si acidul propandioic.

In cazul grilei E metil-vinil cetona formeaza in urma oxidarii CO₂ si acid piruvic pe cand 2-hidroxi-butanalul formeaza acidul 2-oxo-butanoic.

Grila 491

Formula moleculara a unui compus carbonilic  saturat este C_nH_2nO.Formula moleculara a acidului rezultat in urma oxidarii este C_nH_2nO_2.

Deci diferenta dintre masa moleculara a acidului si cea a aldehidei din care a provenit este de 16g/mol.

Daca masa unui compus carbonilic creste in urma oxidarii cu x%=> 16g reprezinta x% din masa moleculara a compusului carbonilic respectiv=>

µA=16*100/27,58=58g/mol=>formula moleculara a lui A este C₃H₆O.=> A este propanalul.

Grilele 492,493

In amestecul final avem 80 de moli de N₂ => initial aveam 20 de moli de O₂.Cum in amestecul final nu regasim oxigen => acesta s-a consumat total

 

Grila 494.

Nr moli metanol=640/32=20moli

100 moli …. 70 moli aldehida

20 moli …. 14 moli aldehida  14x30g=420g fromaldehida

 

Grila 495.

Formula moleculara a lui A si a lui B este C_nH_2nO.

O%=27,586=>µ=(16/27,586)*100=58=>

=>1)nr de moli din amestec=0,05

=>2)Compusii prezinta 3 atomi de C in molecula

Vom presupune ca A este aldehida si B cetona.

C_nH_2nO +2 Cu(OH)₂ ———-> C_nH_2nO₂ + Cu₂O(precipitat rosu) +2 H₂O

υ_Cu2O = υ_aldehida =y => y=5,4/144=0,0375=>A%=(0,0375/0,05)*100=75%

=>Amestecul contine propanal in proportie de 75% si acetona in proportie de 25%

!Cu(OH)2 nu este formula moleculara reala a reactivului Fehling,este doar o scriere acceptata.Reactivul Fehling este mult mai complex.Pentru mai multe informatii despre acesta puteti consulta urmatoarea pagina:

https://en.wikipedia.org/wiki/Fehling%27s_solution

 

Grila 497.

• Posibila
• Imposibila deoarece benzaldehida NU poate fi componenta metilenica.
• 2,2-dimetil propanalul nu poate fi componenta metilenica(a se vedea Nota).
• Posibila
• Imposibila atat metanalul cat si benzaldehida nu pot fi componente

Grila 499

Reactia nu poate avea loc(a se vedea Nota).

Grila 500.

Structurile A,B si C reprezinta enoli.Enolii sunt compusi instabili care vor suferi spontan reactii de transpozitie a dublei legaturi si a unui atom de H(proces numit si tautomerizare) transformandu-se in cetone  extrem DE USOR ,fara sa fie nevoie  actiunea unui agent oxidant .

Compusii D si E se transforma  greu in cetone fiind nevoie de interventia agentilor oxidanti.

501.Reactie Kucerov =Aditia apei la alchine decurge astfel.

1.Se rupe o legatura pi din legatura tripla.

2.Gruparea –OH se leaga de carbonul din legatura tripla care avea cei mai putini atomi de carbon iar protonul de atomul de C carea avea cei mai multi atomi de H rezultand astfel un enol.

3.Enolul este instabil iar in urma unei reactii de transpozitie  devin cetone stabile(singura alchina care nu formeaza cetone in urma reactiei Kucerov fiind acetilena).

HC≡C-CH₂-CH₂-CH₃ + H₂O——>CH₃-CO-CH₂– CH₂-CH₃

In cazul 2- pentinei va rezulta un amestec format din 2 pentanona si din 3 pentanona.

Grila 502.

Etanolul reactioneaza cu Na eliberand protoni.

R-OH + Na——–> R-ONa + H⁺

Protonii astfel formati vor fi atrasi de gruparea carbonilica care este polara si vor  rupe legatura pi dintre carbon si oxigen. Ulterior vor forma legaturi sigma ,un proton va forma o legatura sigma cu oxigenul iar altul cu carbonul rezultand astfel un alcool.

Reactia decurge ca si cand hidrogenul molecular ar fi fost aditionat compusului carbonilic.

Amestecul de R-OH si Na se numeste Agent Reducator.

Amestecul R-OH/Na nu actioneaza asupra legaturilor duble C=C care fiind nepolare nu atrag protonii eliberati de reactia alcoolului cu sodiul!

Grila 505.

CH3-CH₂-CH=O + CH3-CH₂-CH=O —–>CH₃-CH₂-CH=C(CH₂)-CH=O + H₂O

Grila 507.

C₆H₅-CH=O + CH₃-CO-CH₃ ——> C₆H₅-CH=CH-CO-CH₃(benziliden-acetona) + H₂O

2 C₆H₅-CH=O + CH₃-CO-CH₃ ——> C₆H₅-CH=CH-CO-CH=CH-C₆H₅ +2H₂O

Grila 508 

Reactia de autocondensare a butanonei poate decurge in 2 moduri.

Grila 510.

Datorita simetriei moleculei de 3-pentanona in urma reactiei de condensare se va forma un singur compus!

Grila 511

Grila 512.

Formula moleculara a lui A si B este C_nH_2n+2O iar a lui C si D este C_nH_2nO

Procent de O a lui C=(16/(14n+16))*100,iar procentul de oxigen a lui A este [16/(14n+18)]*100

ProcentC/ProcentA=(16/(14n+16)/(16/(14n+18))=>(14n+18)/(14n+16)=1,034 =>n=3

• A=1-propanol(A nu poate fi izopropanol deoarece conform enuntului A trebuie sa fie primar)
• B=etil-metil eter
• C=propanal
• D=acetona=propanona

Grilele corecte sun A si grila D(in culegerea 2014 sunt doua grile notate cu C).

Grila 513.

B-prin oxidare in prezenta de bicromat de potasiu si acid sulfuric.

D-prin reactie Kucerov.

Grila 514

.A se vedea Nota.

Grila 515.

Benzil metil cetona este C₆H₅-CH₂-CO-CH₃,care nu trebuie confundat cu C₆H₅-CO-CH₃ care este fenil-metil cetona.

Grila 516.

X este alcetaldehida.

υ_etanol=υ_X

Masa etanol=172,5*0,8=138g

υ_etanol =138/46=3moli =>Masa acetaldehida=3*44=132g=>Grila A.

Grila 517

Acetofenona are urmatoarea structura:C₆H₅-CO-CH₃

a)Rezulta acetofenona.

b)rezulta alcoolul benzilic.

c)rezulta acetaldehida.

d)Rezulta acidul benzoic.

e)Reactia nu poate avea loc.

Grila 518.

• Butanona prezinta 2 atomi de C care pot fi componente metilenice:carbonul din pozitie 1 si carbonul din pozitie 3 formand in urma reactiei de condensare cu benzaldehida 2 produsi izomeri.
• REACTIE IMPOSIBILA.
• 2-pentanona prezinta 2 atomi de C care pot fi componente metilenice:Carbonul din pozitie 1 si carbonul din pozitie 3 formand in urma reactiei de condensare cu benzaldehida 2 produsi izomeri.
• D: Reactia este posibila DAR duce la formarea unui singur izomer datorita simetriei moleculei de 3-pentanona.
• E:Idem A,doar ca metanalul este componenta carbonilica.

Grila 519.

µ_A =9*12 +10=118g/mol

Cum A este un alchenil-benzen el poate genera compusi carbonlici daca si numai daca exista un atom de C hibridizat sp²  in cadrul catenei laterale!

=>A=2-fenil-propena

bicromat

CH₂=C(C₆H₅)-CH₃ ——————–> CO₂ + C₆H₅-CO-CH₃=>B=Acetofenona.

Cum gruparea carbonil este un subsituent de ordin 2 reactia de nitrare va fi orientata in pozitie meta rezultand meta-nitroacetofenona.=> C este grila corecta.

Grila 520

.A se vedea grila 495.

Grila 521.

Ciclohexanona prezinta 2 atomi de C care pot avea rolul de componenta metilenica  in cadrul reactiei de condensare crotonica(carbonul din pozitia 2 si carbonul din pozitia 6).

Astfel in cazul condensarii bimoleculare dintre benzaldehida si ciclohexanona se formeaza 2-benziliden-ciclohexanona.

In cazul condensarii trimoleculare intre 2 molecule de benzaldehida si ciclohexanona se formeaza 2,6-dibenziliden-ciclohexanona.

Grila 522.

C₆H₅-CH2-CH=O + C₆H₅-CH2-CH=O—–>C₆H₅-CH₂-CH=C(C₆H₅)-CH=O

IN urma reactiei de hidrogenare totala vor fi hidrogenate atat legaturile duble cat si ciclurile benzenice.

C₆H₅-CH₂-CH=C(C₆H₅)-CH=O + 8H₂—–>C₆H₁₁-CH₂-CH₂-CH(C₆H₁₁)-CH₂-OH

2,4 diciclohexenil -1-butanol

Grila 524.

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH=O + CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH=O————–>

—-> CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH=C(CH₃-CH₂-CH₂)-CH=O + H₂O

2-propil-2-heptenal

Grila 525.

Condensarea trimoleculara a propanului va decurge astfel:

1)Are loc o condensare dimoleculara.

CH₃-CH₂-CH=O + CH₃-CH₂-CH=O—> CH₃-CH₂-CH=C(CH₃)-CH=O + H₂O

2)Produsul de condensare dimoleculara(2-metil-2pentanal) va reactiona cu propenalul.

CH₃-CH₂-CH=C(CH₃)-CH=O + CH₃-CH₂-CH=O—————>

———> CH₃-CH₂-CH=C(CH₃)-CH= C(CH₃)-CH=O

2,4 dimetil ,2,4 heptadienal

Grila 526.

Nr moli C₂H₂ =40moli

HC≡CH + H₂O———> CH₃-CH=O=> X=este acetaldehida

1/4  din cantitatea de acetaldehida se reduce=>3/4 se oxideaza=>30 de moli se oxideaza(cum reactia  Kucerov decurge cu un randament de 100% nr. de moli se conserva).

oxidare

CH₃-CH=O ———————>CH₃-COOH

Masa acid acetic=30*60=1800g=md

ms=md+mapa=1800+200=2000g

c=(1800/2000)*100=90%

Grila 528.

A=C_nH_2nO

B=C_2nH_4n-2O

C=C_2nH_4n-4O₂

Nr moli NaOH=Nr moli C => Nr moli C=0,1*22=2,2mmoli

2,2moli………………………………251g

1mol …………………………………..xg

x=114

24n+4n-4+32=114<=>28n+28=114=>n+1=4,07=>n=3=>

A=propanal

B=2-metil-2-pentanal(grila 525)

C=acid 2-metil-2-pentanoic

Nr. moli Ag=2*Nr. de moli aldehida=>s-au depus 80mmoli de Ag=8,64g de Ag

Grila 529

.Aceeasi metoda de rezolvare ca la 528.

Grila 530.

υteoretic  metan=1mol.

Cum randamentul este de 50% => υpractic metan=0,5moli

CH₄  + O₂ —->CH₂=O +  H₂O

υmetan=υformaldehida=0,5moli=> masa formaldehida=0,5*30=15=>md=15

ms=15+85=100=>c=15%

Grila 533.

Pentru a determina compusul care va consuma cea mai mare cantitate de reactiv vom folosi 2 criterii:

1)Cel mai important  este numarul de grupari carbonil de tip aldehida.Compusii cu un numar mai mare de grupari carbonil de tip aldehida vor consuma mai mult R.T.

2)Al 2-lea criteriu este masa moleculara.

Avem 1g din fiecare compus.

υ=masa/masa moleculara.

Cum in cazul nostru masa este aceeasi pentru fiecare compus(1g) cu cat masa moleculara va fi mai mica cu atat υ va fi mai mare si substanta va consuma mai mult RT.

Compusii 1,2,3 prezinta o singura grupare aldehidica pe cand compusii 4,5 prezinta 2.Deci ii vom elimina  compusii 1,2 si 3.

Dintre compusii 4,5 cel cu masa moleculara cea mai mica consuma cantitatea mai mare de R.T deci 1g din compusul 4 consuma mai mult reactiv Tollens ca un 1g din ceilalti compusi.

Grila 535.

Nu trebuie sa efectuam calcule.

Compusii A si C reactioneaza cu Reactivul Tollens deci trebuie exclusi.

Grilele B,C,E reprezinta denumiri diferite ale aceluiasi compus,propanona.

Deci este evident ca raspunsul corect este B,C si E.

Grila 538.

• Solutia de formaldehida si apa de c=40% (cunoscuta sub numele de formol)este folosita pentru conservarea preparatelor anatomice.
• Formaldehida este un gaz,datorita efectului sau bactericid si fungicid este folosita ca dezinfectant.
• Formaldehida este o substanta polara si se dizolva in apa,ca majoritatea compusilor carbonilici cu numar redus de atomi de C

Grila 539

A se vedea grila 501.

Grila 540

Rezulta acetofenona

C₆H₅-C≡CH + H₂O———>[C₆H₅-C(OH)=CH₂]_instabil                 C₆H₅-CO-CH₃ (reactia este deplasata aprope complet spre dreapta

Grila 542.

Analizand grilele constatam faptul ca substanta  A are un singur atom de O in molecula.

Prin trecerea unei substante prin apa de brom  se poate determina bromurarea acesteia.

Masa molecula B=7,96*28,9=230g/mol.(presupunem ca B este rezultatul bromurarii lui A)

Cum Br₂ are masa moleculara 160 => Masa moleculara a lui A este 230-160=70g/mol

masa H din A=(70/100)*8,57=6 =>A are 6 atomi de H

Masa de C din molecula=70-6-16=48=> A are 4 atomi de C=>

=>A are formula moelculara C₄H₆O =>Grilele A,C si E sunt corecte.

Grila 543.

Este complet inutil sa incercam sa determinamformula moleculara si particularitatile structurale ale lui A deoarece toate variantele de raspuns prezinta substante izomere formate dintr-un nucleu benzenic pe care sunt grefate o grupa carbonil si doua grupe metil.

Pentru curiosi aceste detalii se pot determina prin rationamentul urmator :

A se oxideaza cu R.T => A are o grupare carbonilica de tip aldehida

In urma oxidarii cu R.T nu se rup catene hidrocarbonate=>A are acelasi numar de atomi de C ca si produsul oxidarii sale cu RT=> A are 9 atomi de C.

Compusul rezultat in urma  oxidarii energice are tot 9 atomi de C => catenele laterale ale lui A contin un singur atom de C,deoarece in caz contrar in timpul oxidarii energice s-ar rupe legaturile sigma C-C si pi C-C si ar rezulta un compus cu un numar mai mic de atomi de C.=> Compusul A este compus dintr-un inel benzenic pe care sunt grefate doua grupe CH₃ si o grupare carbonil.

Pentru a determina pozitia exacta a celor 3 grupari vom scrie structurile substantelor numite la fiecare grila si vom verifica daca formeaza in urma substitutiei un singur compus.(substanta care are o singura pozitie neocupata activata).

Grila 544.

• Nu se poate obtine direct.
• Nu se poate obtine direct.
• Se obtine prin reactie Kucerov.
• Nu se poate obtine direct.
• Nu se poate obtine direct.

Grila 545.

Nucleele benzenice din structura novolacului prezinta o pozitie orto sau para activa,fapt ce ii ofera novolacului capacitatea de a reactiona cu aldehida formica.

Formaldehida care se transforma in grupari hidroximetilenice trece printr-o reactie de aditie(in care novolacul este substratul) intreaga sa masa fiind regasita in masa produsului de reactie format.

Formaldehida care se transforma in punti metilenice traverseaza o reactie de substiutie.Formaldehida pierzand un atom de O iar novolacul 2 atomi de H(care vor forma o molecula de apa).

Masa rezita=800(masa novolac) + 100(masa de formaldehida care reactioneaza)-(60/30)*18(masa de apa eliberata in urma reactiei de substitutie)=900-2*18=900-36=864kg

Grila 546.

In urma analizei grilelor constatam faptul ca substanta A are un singur atom de O in molecula.

Numarul de atomi de hidrogen dintr-o substanta=2*Nr de moli de apa eliberat in urma arderii unui mol de substanta.

2 moli……………………………………………144g apa

1 mol ………………………………………………xg de apa

• x=72g apa

Nr. de atomi de H din A=2*(72/18)=2*4=8

Masa de C din A=72-8-16=48=>A contine 4 atomi de C=>Formula moleculara a lui A este C₄H₈O

Grila 550

cch

Nr de atomi de C al substantei X este egal cu 6.Formula moleculara=C₆H_10.

Pentru ca Y sa  formeze o cetona in urma reactiei de decarboxilare acesta trebuie sa fie un cetoacid.

NE=2,Daca X are catena aciclica => X este o alchina sau o alcadiena.Daca x este o alchina ce produce un cetoacid in urma reactiei de oxidare cetoacidul respectiv va forma o aldehida in urma decarboxilarii => X este o alcadiena.Incercand sa construim alcadiena constatam ca nu putem forma o alcadiena,ce contine atomii de carbon cu natura descrisa ce formeaza un cetoacid ce in urma decarboxidarii produce o cetona!=>

=>X are structura ciclica=>X  este o cicloalchena.

Pentru ca acidul rezultat in urma oxidarii lui X sa formeze o cetona  in urama decarboxilarii  X trebuie sa prezinta ramificatii in dreptul atomilor de C implicati in dubla legatura.

Grila 552.

Principalele reactii sunt aditiile de orice fel(H_2,hidracizi etc) si condensarile.

Condensarea aldolica fiind aditia componentei metilenice la componenta carbonilica.

Condensarea crotonica decurgand in 2 etape:

1)Formarea aldolului.

2)Deshidratarea acestuia.

Grila 553.

Vom numi compusii izomeri A.

A trebuie sa contina o grupare carbonil de tip aldehida,deoarece in caz contrar nu ar putea reduce reactivul Tollens!

Vom elimina atomii de O si vom forma radicali prin a caror “unire”vom construi molecula initiala.

Vom consturi moleculele astfel incat la  “marginea”acesteia sa avem  un atom carbon primar care este capabil sa realizeze o legatura dubla cu oxigenul.

 

CH₃-CO-CH₃ ————->    CH₃– C-CH₃    (1)

CH₃-CO-COOH ———–>    CH₃– C -C=  (2)

HOOC-CH2-COOH  ———->    =C-CH₂-C= (3)

Radicalul 1 va fi asezat la marginea moleculei in partea mainii stangi.La mijlocul moleculei vom putea folosi atat radicalul 2 cat si radicalul 3.

Cazul i –Radicalul 2 afla la mijloc

• situatia 1-Radicalul 2 se uneste cu radicalul 1 prin legatura dubla provenita din fosta grupare carbonil si cu radicalul 3 prin legatura dubla provenita din fosta grupare carboxil.
• situatia 2- Radicalul 2 se uneste cu radicalul 1 prin legatura dubla provenita din fosta grupare carboxil si cu radicalul 3 prin legatura dubla provenita din fosta grupare cabonil.

Cazul ii-Radicalul 3 se afla la mijloc.

• Avem o singura situatie! Radicalul 2 va forma prin intermediul atomului de Carbon provenit din gruparea carbonil o legatura dubla cu radicalul 3 iar atomul de carbon provenit din gruparea carboxil va realiza o legatura dubla cu oxigenul formand astfel o grupare carbonil de tip aldehida.

Grilele 554,555,556,556,557.

Conform enuntului nu exista oxigen in amestecul final => Oxigenul este consumat complet

Ct=80%=> au reactionat 80 moli de metanol

Cu=60%=> s-au transformat in CH₂O 60 de moli de metanol

150moli aer contin 120 de moli de N₂ si 30 de moli de O₂

Pentru a simplifica calculele vom aplica Legea lui Hess(se face in clasa a 12-a la chimie) pentru prima si a doua ecuatie!

x           0,5x                                       x            x

CH₄O + ½ O₂   ———>          CH₂O + H₂O

 

3y       3y                                       3y            3y

CH₄O +O_{2   ——————->}        HCOOH + H₂O

 

z                                                     z        z

CH₄O      ——————–>   CH₂O + H₂

 

  y                 y                               y          y

CH₄O  +1,5O2    _{———–>}      CO₂  + 2H₂O

 

x+z=60        (i)

x+4y+z=80 (ii)

Din (i) si (ii)  => 4y=20 => y=5

0,5x + 4,5y=30=>0,5x+4,5*4=20=> 0,5x + 22,5=30=>0,5x=7,5=> x=15

x+z=60=> 15+z=60=>z=45

Final

120moli N₂

60 moli formaldehida

z moli de hidrogen=45 moli hidrogen

x+5y =40moli apa

CH₄O nereactionat = 20 moli

3y moli acid formic=15

y moli CO₂  = 5

Grila 558.

A se vedea grila 501 pentru mai multe detalii cu privire la reactia Kucerov.

Grila 559.

Problema poate fi rezolvata fara vreun calcul fiindca numai grila B numeste o substatna cu masa moleculara 90!

Daca incercam sa aflam nr de atomi de O din A vom constata ca A contine 3 atomi de oxigen!Doar grila B numeste o substanta ce contine 3 atomi de oxigen

µ_A =90 ,iar procentul de oxigen al lui A este 53,3%=>

Masa de oxigen din A=(90/100)*53,33=48g=3*16

Grila  560.

Numai in cazul oxidarii alchenelor care contin un carbon cuaternar hibridizat sp²  se formeaza cetone.

Grila 561.Problema este simpla.

NUMAI  ETANALUL DIN SOLUTIE VA PARTICIPA LA REACTIILE DE OXIDARE.

NUMAI 60% DIN SOLUTIE  VA PARTICIPA LA REACTIILE DE OXIDARE.

1. DE MOLI DE ACID ACETIC=NR DE MOLI DE ALDEHIDA OXIDATA.

Grilele 562,563.

CH4+ O₂  ————–> CH₂=O + H₂O

masa metanal=(1200/100)*35=420kg=4,2kmoli=> avem 4,2kmol de metan

Aplicam ecuatia de stare a gazelor si aflam Volumul de metan!

P*V=υ*R*T(temperatura se scrie in Kelvini).