Химия относится к сложным школьным предметам. Она требует системного мышления, хорошего знания и применения математики, знаний физики, окружающей среды и т.д. Изучать химию начинают в 8 классе. Заинтересовать, увлечь детей новым предметом, облегчить усвоение новых понятий, терминов, знаний можно привлечением в объяснение нового материала различных приёмов интересных методик, демонстраций реакций и т.д. Наиболее яркими являются уроки с использованием информационных и коммуникационных технологий. Этот раздел в помощь школьному учителю химии создан с целью поделиться имеющимися материалами: разработками уроков, презентациями по химии, рабочими программами и т.д.
Разные материалы в помощь школьному учителю химии
- Веселые задачи на уроках химии
- Урок. Важнейшие химические понятия
- Инновационная модель работы РМО химии и биологии «Повышение профессиональной компетентности учителя химии и биологии в условиях обновления содержания образования»
- Аттестация: Портфолио учителя химии
- Брошюра. Русская лексика в химической терминологии
- Специфика монолога-выступления на научно-практической конференции
- Отчет о проделанной работе по химии, биологии и экологии
- Образовательная программа химико-экологического кружка
- Мастер класс: «Организация исследовательской деятельности учащихся»
- Использование активных форм обучения для развития познавательных компетенций школьника в условиях внедрения ФГОС основного общего образования
Образовательный квест по химии и биологии
Обучающиеся в процессе работы над таким квест-проектом постигает реальные процессы, проживает конкретные ситуации. С точки зрения информационной деятельности при работе над квест-проектом его участнику требуются навыки поиска, анализа информации, умения хранить, передавать, сравнивать и на основе сравнения синтезировать новую информацию.
Соответствие особенностям целевой группы (возрастным, психологическим, социальным и т.п.)
Вопросы составлены ориентировочно на возраст обучающихся 7-9 классов, т. к. в этом возрасте учащиеся знакомятся с таким предметом как химия, биологию изучают с 5 класса. Однако при желании, команды 5-6 классов могут принять участие.
Учитываются социально-психологические особенности участников, т.к. для современных подростков 13-16 лет характерна низкая концентрация, среди них распространяется синдром дефицита внимания и гиперреактивность, желание узнать как можно больше информации в короткий срок. Именно по этой причине они предпочитают смотреть, а не читать. Также интернет научил их «перекрестному» восприятию информации – они привыкли работать с материалами, наполненными гиперссылками. Поэтому проведение квеста переходит в виртуальную среду, что также позволяет охватить широкий диапазон участников, снимая ограничения во времени и расстоянии участников. Применение сервисов Web 2.0 делает их еще и интересными и актуальными для пподростков.
Структура и содержание квеста
Квест состоит из нескольких этапов:
Регистрация команд «Давайте познакомимся» (https://sites.google.com/view/rmo-cim-bio-votruo/экобиохимик-2020/давайте-познакомимся) Учащиеся создают плейкаст с информацией о команде-участнице. Также заносятся данные в таблицу продвижения выполненная в Google-таблицах. Команды выкладывают ссылку в таблицу продвижения, где остальные учащиеся могут познакомиться с командой и ее представлением. На странице имеется обучающее видео с объяснением работы в Web сервисе.
Этап «Наука ковала победу»
посвящен ученым химикам и биологам (https://sites.google.com/view/rmo-cim-bio-votruo/экобиохимик-2020/наука-ковала-победу ). Участники складывают пазл в сервисе https://www.jigsawplanet.com/определяют ученого, изображенного на пазле, заносят его ФИО в форму, отмечают его достижения в годы ВОВ. Ответы заносят с помощью созданной Google — формы.
Этап «Что? Где? Когда? Как?»
(https://sites.google.com/view/rmo-cim-bio-votruo/экобиохимик-2020/что-где-когда-как ) Команды участники отвечают на вопросы викторины, которая создана с помощью сервиса Google — форм. Вопросы посвящены достижениям химии и роли животных в борьбе с захватчиками. Вопросы составлены как с одним вариантом ответа, так и с несколькими, викторина содержит вопросы где необходимо кратко записать свой ответ.
Исследовательские работы по химии
- Исследовательская работа «Влияние энергетических напитков на организм человека»
- Исследовательская работа «Исследование содержания йода в организме учащихся и продуктах питания, потребляемых ими»
- Исследование «Определение ликопина в томатопродуктах»
- Исследовательская работа «Поваренная соль и ее свойства»
- Исследовательская работа «pH косметических средств»
- Исследовательская работа «Великий и ужасный бисфенол-А»
- Исследовательская работа «Исследование физико-химического состава воды на месте падения метеорита «Стерлитамак»»
Занимательная химия, Химия для детей, Занимательная химия для детей
Занимательная химия для дошкольников: польза и преимущества
Все дети дошкольного возраста отличаются большой любознательностью. Когда ребенок видит что-то новое, он сразу же реагирует на это соответствующим образом. Благодаря избытку современных медиа средств, дети имеют доступ к большому количеству информации, и взрослым важно помочь ребенку выбирать нужное и направлять этот поток в нужное русло. У всех детей присутствует естественная тяга к знаниям, и это любопытство нужно удовлетворять, а не заглушать. Полученные навыки дети мало-помалу собирают в целостную картину, познавая мир во всей его полноте.
Основной способ знакомства с окружающим миром — это метод проб и ошибок, опытный путь. Когда ребенок не просто получает теоретические знания, но и активно проверяет их на практике, навыки закрепляются и надолго остаются в памяти. Занятия занимательной химией рассчитаны именно на практические упражнения и выполняют следующие задачи:
- Создают необходимые условия для полноценного знакомства дошкольников с окружающим миром и его разнообразием.
- Создают необходимые условия для понимания того, как взаимодействуют между собой различные материалы, а также природные явления.
- Позволяют получить первый опыт практического применения имеющихся знаний.
- Учат систематизировать полученную информацию.
- Создают условия для наблюдения за экспериментами, проводимыми взрослыми.
Особенностью программы «Занимательная химия для дошкольников», которую рекомендуют к посещению педагоги детских центров Эрудит, рассчитана на постепенное усложнение материала, а также использование знаний, уже полученных ребенком к данному периоду.
Материалы, используемые на занятиях
На занятиях по занимательной химии часто используются различные книги, энциклопедии, пазлы, другие дидактические материалы и наглядные пособия. Каждый ребенок имеет возможность самостоятельно выбирать тип задания, согласно уровню своих знаний и возможностей.
Кроме того, в аудитории предусмотрены места, где дети могут применить полученные знания на практике, поставить опыты под руководством взрослых, поэкспериментировать с взаимодействием тех или иных химических веществ.
Преимущества «Занимательной химии» заключаются в том, что материал излагается в простой и доступной форме, с использованием ярких фактов и демонстрированием увлекательных опытов, похожих на фокусы, поэтому на занятиях детям никогда не бывает скучно.
Посещение занятий проводится исключительно по желанию. Если дошкольнику в какой-то момент захочется сменить обстановку и выйти из комнаты, никто не запрещает ему это делать, так как уровень восприятия информации у всех разный, и кто-то может слушать педагога долгое время, а кто-то быстро устает.
Многие взрослые до сих пор не особо увлекаются предметом химии, по одной простой причине: они не понимают предмета, и их дети также нуждаются в помощи в этой области. Важно иметь хорошего учителя, который сможет правильно и доступно объяснить действие и влияние химических реакций и продемонстрировать их с помощью опытов и экспериментов. При грамотной подаче занятия превращаются в увлекательный и легкий процесс.
Вы можете узнать достаточно много интересных фактов и получить массу информации из книг и Интернета. Однако, немало удивительного можно почерпнуть, просто наблюдая за окружающим миром.
Для кого-то это будет удивительным открытием, но практически все, что нас окружает, так или иначе связано с химией. Даже мы сами состоим из многочисленных химических реакций, которые происходят внутри нас. Этот процесс объединяет все обмены, происходящие в организме, и мы на 70% состоим из воды.
Химия — очень важная наука, и она во многом объясняет процессы, происходящие в природе. Мы можем не только наблюдать интересный мир вокруг нас, но и понимать, почему листья опадают осенью, почему наш дом построен из такого твердого кирпича, почему мы испытываем жажду, голод и так далее. Все эти знания понадобятся в нашей жизни, чтобы избежать ошибок. Также, используя свои знания, мы можем создать что-то новое и полезное для общества.
Для экспериментов нам понадобятся только те вещи, которые мы уже имеем дома или можем купить в супермаркете. Основным условием является то, что мы должны знать, какие химические вещества нужно добавить, чтобы получить необходимую реакцию, причем сделать это безопасно. Вот почему так важно знать химию и химические элементы, их природу и структуру.
Знаете ли вы, что можно включить электрическую лампу с помощью спички, использовать кристаллы марганца, чтобы до блеска почистить кастрюлю, и зажечь свечу кубиком сахара? Простые объекты могут творить чудеса. Но в этом нет ничего невероятного, просто происходят химические реакции. Графит и алмаз — это почти одно и то же, углерод, но отличия в кристаллической решетке делают их такими, какие они есть. Бриллиант — это очень твердый драгоценный камень, а графит мягкий и используется в обычных карандашах.
Люди, естественно, любопытны и всегда хотят узнавать о чем-то новом, чтобы понять, почему и как все происходит. Химия, наряду с биологией, физикой и математикой объясняют все это. Поэтому нам нужно изучать все науки, а не только те предметы, которые нам нравятся. Всегда интересно узнать что-то новое и использовать это в повседневной жизни. Например, сделать пластилин своими руками, зажечь огонь, провести эксперименты и понаблюдать за реакцией. Вы можете начать с самых простых экспериментов, например, с водных.
С чем можно поэкспериментировать в химии? Стереотипы рисуют нам множество пузырящихся мензурок, и это верно, что химия ассоциируется с различными реакциями. Однако данная наука также включает в себя материю, изменения, и этот список можно продолжать и продолжать.
Зачем детям нужна наука?
Наука поощряет любопытство и задает вопросы. Научная деятельность также поощряет навыки решения проблем и навыки наблюдения. Даже малыш может насладиться простым научным экспериментом. Возьмем, к примеру, элементарный научный эксперимент с пищевой содой.
Прежде всего, побуждайте своих детей никогда не прекращать задавать вопросы, и во что бы то ни стало старайтесь отвечать на них как можно подробнее, а еще лучше покажите им, как можно найти ответы вместе. Родители не обязаны знать все! Но мы помогаем нашим детям найти ответы, которые они ищут.
Простые химические реакции для дошкольников
Эти простые научные эксперименты безопасны и познавательны, и их можно делать из подручных материалов, которые есть практически в каждом доме.
Легко найти способы научить маленьких детей биологии и физике, потому что в повседневной жизни есть масса примеров. Но преподавание химии малышам и дошкольникам может показаться более сложным, потому что мы ограничены в том, что касается химических веществ, которые дошкольники могут безопасно исследовать. Лучший способ — записать ребенка на занятия занимательной химии, где под руководством опытных педагогов дети могут постигать азы науки.
Впрочем, несложные химические эксперименты вполне можно провести и дома со своими малышами. Компоненты, использованные в этих экспериментах, достаточно безопасны, как и происходящие реакции (хотя и проводить опыты необходимо под присмотром взрослых).
Эти химические реакции идеально подходят для домашнего обучения и являются отличным способом познакомить маленьких детей с наукой.
Эксперимент с пищевой содой
Этот дошкольный научный эксперимент прост, насколько это возможно, однако весьма интересен. Исследуя данную химическую реакцию, дети увидят, что происходит с уксусом, когда он реагирует с пищевой содой.
Если вы добавите пищевой краситель, эксперимент будет интересен и с художественной точки зрения.
Расходные материалы:
— кастрюля; — пластиковая кружка; — коробка пищевой соды; — пищевой краситель (по желанию); — пипетки; — белый картон.
Высыпьте соду в кастрюлю, выровняйте ее равномерным слоем. Попросите детей высыпать различные пищевые красители в пищевую соду. Наполните пластиковую кружку уксусом. Попросите детей, используя пипетки, капать уксус в пищевую соду. Наблюдая за шипящей химической реакцией, они могут приложить сверху белый картон, чтобы отпечатать и сохранить на память цветное впечатление!
Взрыв Cola+Mentos
Данный эксперимент рекомендуется делать на улице, так как в результате химической реакции образуется довольно высокий гейзер.
Расходные материалы:
— бутылка диетической или обычной колы; — оригинальный Mentos.
Используя большой контейнер или просто открытое пространство, откройте бутылку диетической колы и попросите детей бросить Mentos в бутылку. Быстро отходите в сторону и наслаждайтесь результатами эксперимента!
Песочные вулканы
Расходные материалы:
— песок; — вода; — пищевая сода; — уксус; — бутылка для воды; — пищевой краситель.
Для более пенистого извержения «вулкана» можно добавить несколько капель средства для мытья посуды.
Заполните бутылку с водой примерно на треть (смешайте воду с пищевым красителем). Добавьте около 5 чайных ложек пищевой соды. Закрутите крышку.
Постройте песчаную гору вокруг бутылки. Откройте крышку бутылки и налейте туда 150-200 г уксуса. А теперь убегайте в сторону и наблюдайте мощное «извержение вулкана»!
Волшебные шары
Расходные материалы:
— пищевая сода; — уксус; — пустые бутылки из-под воды; — надувные шарики; — мерные ложки; — воронка.
Немного надуйте и сдуйте воздушный шар, чтобы его растянуть. Используйте воронку и чайную ложку, чтобы добавить пищевую соду внутрь воздушного шарика (2-3 чайных ложки в каждый шарик). Наполните бутылки уксусом (частично). Аккуратно, но тщательно прикрепите воздушные шары к горлышкам бутылок, а затем немного приподнимите шарики, чтобы пищевая сода из них попала в емкость с уксусом. Наблюдайте, как воздушный шар надувается «волшебным» образом! Для достижения лучшего эффекта бутылку можно немного взболтать.
Кстати, прежде чем заполнять шарики содой, на них можно нарисовать смайлики, фигуры или забавные картинки.
Научное объяснение, которое стоит за этим экспериментом с пищевой содой, представляет собой химическую реакцию между щелочью (пищевой содой) и кислотой (уксусом). Когда эти два ингредиента смешиваются вместе, начинается реакция.
Газ, произведенный из этих двух компонентов, является углекислым газом или CO2. Когда газ пытается покинуть пластиковую бутылку, он поднимается в шар из-за уплотнения, которое вы создали. Поскольку газу некуда идти, и он давит на воздушный шар, он его раздувает! Точно так же мы выдыхаем углекислый газ, когда надуваем воздушные шары.
Эксперимент «Ледяная игла»
Для опыта из серии «Занимательная химия» нам понадобится вода, соль и кубики льда. Налейте воду в лоток для кубиков льда и заморозьте ее. Затем возьмите 18 кубиков и разместите их в форме треугольника, а затем засыпьте соль между кубиками. Кубики слипнутся друг с другом, и мы получаем длинную и толстую «иглу». Кстати, воду изначально можно покрасить в другой цвет или выложить из ледяных кубиков другую форму, например, пирамиду. Детям, безусловно, понравится этот эксперимент.
Как вырастить кристалл
Вы можете даже вырастить кристалл дома. Сначала растворите большое количество соли в воде. Затем поместите ветку дерева в жидкость. Со временем кристаллы начнут расти на ветке. Затем покройте кристаллы лаком, чтобы они могли продержаться достаточно долго. Также можно выращивать красивые кристаллы из сахара.
Эксперимент «Торнадо»
Для данного опыта возьмите пластиковую бутылку, воду, жидкость для мытья посуды и блестки. Наполните бутылку наполовину водой, добавьте в нее две капли жидкости для мытья посуды и засыпьте блестки. Переверните бутылку вверх дном и раскрутите ее. Затем остановите его рукой, и вы увидите настоящий «торнадо» внутри бутылки. Это потрясающе! Таким образом, школьники могут изучать центробежную силу. Это все ясно и понятно даже маленькому ребенку, да и ученики тоже чему-то научатся. Занимательная химия позволяет выучить все без утомительного изучения.
Вы можете многому научиться дома и заинтересовать своих детей таким увлекательным занятием, как предмет химии. Когда они станут взрослыми, они будут вам благодарны, помня уроки занимательной химии всю свою жизнь, как нечто совершенно особенное.
Приводите Ваших детей на занятия по занимательной химии в детские центры Эрудит!
Презентации по химии
- Презентация по химии: Опыт с цветами
- Презентация: Урок белой магии
- Презентация: Горение магния в углекислом газе
- Презентация по химии: Номенклатура алканов
- Презентация: Теория химического строения А.М. Бутлерова
- Для чего нужна химия
- Презентация: Влияние энергетических напитков на организм человека
- Презентация по химии «Изомерия и ее виды»
- Презентация: «Технология проблемно-диалогического обучения»
- Самопрезентация «Позвольте познакомиться» будет интересна тем учителям химии, которые будут участвовать в конкурсе «Учитель года»
- Презентация: «Требование к современному уроку в условиях внедрения ФГОС»
- Презентация по химии «Увлекательные опыты»
- Презентация по химии «Советы руководителю исследовательской работы»
Задания по химии. 11 класс
Задача 1
На промышленном предприятии произошла утечка ацетилена. Для определения взрывоопасности получившейся ацетиленово-воздушной смеси 20 л ее пропустили через подкисленный серной кислотой раствор перманганата калия. В результате 11.3 г перманганата калия восстановилось. Опасна ли концентрация ацетилена в воздухе, если такие смеси взрываются при содержании ацетилена в интервале 2.0-81% (в объемных долях)?
Решение:
Взаимодействие кислого раствора перманганата калия с ацетиленом протекает по уравнению
2 KMnO4 + C2H2 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 2CO2 + 4H2O
По уравнению реакции x
= (11.3·22.4)/316 = 0.8 л, таким образом, объемная доля ацетилена 0.8/20 = 0.04 или 4%. Смесь взрывоопасна.
Задача 2
Сплавлением оксида железа (III) с окислительно-щелочной смесью (на основе КОН) была получена соль, содержащая 28.3 % (масс.) железа. После удаления других продуктов реакции, указанная соль была перенесена в заполненный воздухом закрытый сосуд объемом 1 л (н.у.). В сосуд также добавили воду, в количестве, необходимом для её полного гидролиза. В результате давление в сосуде увеличилось на 0.192 атм. Какая соль была подвергнута гидролизу и какое количество (г) исходного оксида железа (III) было израсходовано? (Объемом, занимаемым реагентами и водой в сосуде можно пренебречь).
Решение:
1. Определим соль железа, получаемую сплавлением оксида железа (III) с окислительно-щелочной смесью. В результате такого процесса получается феррат щелочного металла (в нашем случае калия), в котором железо находится в своей максимальной степени окисления +6. Запишем уравнение возможной реакции:
Fe2O3 + 3KNO3 + 4KOH → 2K2FeO4 + 3KNO2 + 2H2O. (1)
Массовая доля железа в феррате калия составляет 28.28 % (масс) ((56·100)/198), что хорошо согласуется с условием задачи. Итак, содержащая железо соль – феррат калия
.
2. Запишем уравнение гидролиза K2FeO4:
4K2FeO4 +10Н2О → 4Fe(OH)3 + 3O2↑+ 8KOH. (2)
Из уравнения (2) видно, что в результате гидролиза K2FeO4 выделяется кислород.
Рассчитаем мольный состав воздуха объемом 1 л находящийся при нормальных условиях (Т
=273 К,
р
=1 атм) полагая, что состав воздуха (по объемным процентам) составляет: N2 – 78%; O2 – 21% и CO2 – 1%. Принимая состояние этих газов близких к идеальному, можно рассчитать:
n(N2) = 0.78 (л)/22.4 (л/моль) = 0.0348 моль; n(О2) = 0.21 (л)/22.4 (л/моль) = 0.0094 моль; n(СО2) = 0.01 (л)/22.4 (л/моль) = 0.00045 моль.
Поскольку в воздухе содержится СО2, то он будет поглощаться продуктами гидролиза (в частности, КОН) и поэтому его необходимо исключить при определении состава конечной газовой смеси.
По уравнению состояния идеального газа определим число молей газовой смеси после проведения гидролиза K2FeO4:
n
(N2 + O2) =
pV
/
RT
= (101325·(1+0.192)·10-3)/8.314·273=0.0532 моль.
Количество выделившегося в результате гидролиза K2FeO4 равно:
n
(O2)гидролиз =
n
(N2 + O2) —
n
(N2)исх. —
n
(О2)исх. = 0.0532 — 0.0348 — 0.0094 = 0.0090 моль.
3. По уравнению реакции (2) находим количество K2FeO4, подвергнутого гидролизу:
из 4 моль K2FeO4 образуется 3 моль О2,
из x
1 моль K2FeO4 образуется 0.009 моль О2,
отсюда х
1 = 0.012 моль.
4. По уравнению реакции (1) находим количество Fe2O3, затраченное на получение 0.012 моль K2FeO4:
из 1 моль Fe2O3 образуется 2 моль K2FeO4,
из x
2 моль Fe2O3 образуется 0.012 моль K2FeO4,
отсюда х
2 = 0.006 моль, что составляет 0.96 г.
Ответ:
K2FeO4;
m
(Fe2O3)=0.96 г.
Задача 3
Предложите схему реакций, позволяющих получить 2-хлор-4-нитробензойную кислоту из неорганических веществ.
Решение:
Задача 4
Соединение Х
получено в результате реакции между хлоридом кобальта (II), аммиаком, хлоридом аммония и окислителем. Химический анализ вещества
Х
дал следующие результаты (% масс.): Со – 25.3; N – 24.0; Н – 5.14 и Cl – 45.6. Обработка 1.00 г
Х
раствором нитрата серебра дает 0.614 г хлорида серебра. Выведите формулу
Х
и назовите соединение. Докажите строение и нарисуйте структуру (или структуры)
Х
. Изобразите структуру соединения
Y
, которое получится, если вместо аммиака использовать H2NCH2CH2NH2. Назовите соединение
Y
. К какому классу относятся соединения
Х
и
Y
?
Решение:
- Определим брутто-формулу вещества Х
. Из условия задачи следует, что в 100 г вещества
Х
содержится 25.3 г Со, 24.0 г N, 5.14 г. Н и 45.6 г Сl. Отсюда можно рассчитать мольное соотношение компонентов в веществе
Х
:
n(Co)/n(N)/n(H)/n(Cl)=(25.3/59):(24.0/14):(5.14/1):(45.6/35.5)=0.43:1.71:5.14:1.28
или
n(Co)/n(N)/n(H)/n(Cl)=1:4:12:3.
Таким образом, простейшая формула вещества Х может быть записана как:
CoN4H12Cl3.
Вещество такого состава получается при взаимодействии CoCl2 с NH3(водн.), NH4Cl и окислителем (в качестве последнего могут выступать перекись водорода или кислород воздуха). Для химии кобальта характерно образование комплексных соединений, среди которых основную группу составляют соединения с координационным числом у кобальта равным 6
. Исходя из этого можно записать реакцию получения соединения
Х
, имеющего состав CoN4H12Cl3:
CoCl2 + NH4Cl + 3NH3 + (0.5H2O2) → [Co(NH3)4Cl2]Cl + Н2О. (1)
Соединение [Co(NH3)4Cl2]Cl называется: хлорид тетраамминдихлорокобальта (III).
2. Доказательством строения вещества Х
является реакция с AgNO3:
[Co(NH3)4Cl2]Cl + AgNO3 → [Co(NH3)4Cl2]NO3 + AgCl. (2)
Из уравнения (2) следует, что 0.614 г AgCl действительно образуется из 1 г [Co(NH3)4Cl2]Cl: 1/233.5=0.614/143.5=0.0043. Отсюда следует, что во внешней координационной сфере комплексного соединения состава CoN4H12Cl3 имеется только один атом хлора, что подтверждает наше предположение о том, что вещество Х – это хлорид тетраамминдихлорокобальта (III).
У соединения [Co(NH3)4Cl2]Cl возможно два изомера:
Хлорид цис
-тетраамминдихлорокобальта (III) и хлорид
транс
-тетраамминдихлорокобальта (III).
3. Если вместо NH3 использовать H2NCH2CH2NH2 (1,2-диаминоэтан, этан-1,2-диамин), то получится соединение хлорид ди(этан-1,2-диамин)дихлорокобальта (III) (Y
),
цис
— и
транс
-изомеры которого представлены двумя оптическими изомерами (энантиомерами):
4. Рассмотренные соединения относятся к классу комплексных соединений. Соединение Y
называется хелатом. Лиганд H2NCH2CH2NH2 называется
хелатирующим
или
хелатообразующим
.
Задача 5
При обработке нитрующей смесью ароматического вещества А
, молекулярная формула которого C8H10, образуются преимущественно два вещества,
В
и
В’
, с молекулярной формулой C8H9O2N. При окислении вещества
А
подкисленным водным раствором KMnO4 образуется вещество
С
с молекулярной формулой С7H6O2. Окисление в тех же условиях веществ
В
и
В’
дает изомерные вещества
D
и
D’
. Установите строение веществ
А
,
B
,
B’
,
C
,
D
и
D’
. Приведите полные уравнения реакций.
Решение:
Вещество А
может иметь следующие структурные формулы:
Так как при окислении А
образуется соединение с меньшим числом атомов углерода – С7Н6О2, или C6H5COOH, вещество
А
представляет собой этилбензол (формула I).
Описанные в условии задачи превращения можно выразить следующими схемами:
Задача 6
В объемном отношении 3:3:4 смешали 0.3 н., 0.1 М и 0.6 н. растворы ортофосфорной кислоты. Вычислить концентрацию ионов водорода в полученном растворе, принимая во внимание, что степень диссоциации кислоты по первой ступени в нем равна 20%. Чему равен рН полученного раствора? Диссоциацию кислоты по остальным ступеням можно не учитывать.
Решение:
- Перейдем от нормальной концентрации исходных растворов к молярной. Поскольку фактор эквивалентности H3PO4 равен 1/3, имеем
С
М =
С
Н/3.
Таким образом, в отношении 3:3:4 смешали соответственно 0.1 М, 0.1 М и 0.2 М растворы ортофосфорной кислоты
- Допустим, что взяты 3 л 0.1 М, 3 л 0.1 М и 4 л 0.2 М растворов H3PO4. Тогда в конечном растворе (10 л) будет содержаться 1.4 моль H3PO4. В итоге получается раствор 0.14 М (С
М=n(H3PO4)/
V
(р-р)=1.4моль/10 л=1.4 моль/л (М)). - Если учитывать диссоциацию H3PO4 только по первой стадии:
H3PO4 ↔ H2PO4— + Н+,
то следует, что из каждого подвергшегося диссоциации моля H3PO4 образуется 1 моль ионов водорода. Так как степень диссоциации равна 20%, в растворе диссоциирует 0.028 моль/л H3PO4 и поэтому концентрация ионов водорода равна 0.028 моль/л.
- По определению рН=-lg[H+]. Отсюда рН=-lg0.028=1.55
Ответ:
СМ(H+)=0.028 моль/л; рН=1.55.
Задача 7
Из бензола и других необходимых реагентов получите 4-бром-3-нитробензойную кислоту (A
) и 4-бром-2-нитробензойную кислоту (
B
). Обоснуйте выбор последовательности превращений и назовите все промежуточные продукты. Затем получите из кислот
A
и
В
сложные эфиры, используя этиловый спирт.
Решение:
Получение продукта А
:
На первой стадии происходит алкилирование по Фриделю-Крафтсу, затем бромирование по Фриделю-Крафтсу. Далее окисление до бензойной кислоты и нитрование. На последней стадии происходит согласованная ориентация реакции нитрования (А
). Реакция этерификации:
Получение продукта B
:
На первой стадии происходит алкилирование по Фриделю-Крафтсу, затем бромирование по Фриделю-Крафтсу. Далее происходит нитрование 4-бромтолуола (несогласованная ориентация). Нитропродукт окисляется до бензойной кислоты (B
). Реакция этерификации:
