Compuși hidroxilici (pag. 57-95)

12 grile originale la compuși hidroxilici, după Chimie C1, manual pentru clasa a XI-a, Fătu, Grecescu, David, Lupu, ALL Educational 2013 (OMECT 4446/2006), manuale.edu.ro; substitut aprobat pentru aceeași programă (pag. 57-95). Fiecare are răspunsul și o explicație a soluției.

Pe această pagină: Compuși hidroxilici.

Grile originale PotiDe10, scrise după bibliografia oficială. Fiecare e rezolvată a doua oară, independent, și verificată pe eșantion la fiecare lot. Ai găsit o greșeală? Spune-ne. Cum facem grilele

1.1 p

Anisolul și aspirina au ambele oxigenul fenolic legat de un rest carbonat. Un preparator propune aplicarea reacției de hidroliză a aspirinei anisolului, presupunând aceeași natură a legăturii. Ce diferență trebuie folosită înainte de transferul procedeului?

Vezi rezolvarea

Răspuns: d) Anisolul este eter, iar oxigenul fenolic al aspirinei face parte dintr-un ester.

  1. În anisol oxigenul leagă doi radicali fără carbonil adiacent; în aspirină leagă restul aromatic de o grupă acil.

Capcanele

  • a) Anisolul este eterul metilic al fenolului, nu acid acetilsalicilic; opțiunea inversează identitățile.
  • b) O legătură O-C simplă poate aparține unui eter; pentru ester trebuie recunoscută grupa O-C(=O).
  • c) Aspirina este acid acetilsalicilic, distinct de anisolul metoxibenzen.
  • e) Anisolul este eterul C6H5-O-CH3, iar aspirina conține grupa ester acetilată a oxigenului fenolic.
  • A Anisolul este eterul metilic al fenolului, nu acid acetilsalicilic; opțiunea inversează identitățile.
  • B O legătură O-C simplă poate aparține unui eter; pentru ester trebuie recunoscută grupa O-C(=O).
  • C Aspirina este acid acetilsalicilic, distinct de anisolul metoxibenzen.
  • D În anisol oxigenul leagă doi radicali fără carbonil adiacent; în aspirină leagă restul aromatic de o grupă acil.
  • E Anisolul este eterul C6H5-O-CH3, iar aspirina conține grupa ester acetilată a oxigenului fenolic.

2.1 p

La prepararea aspirinei, carbonul carbonilic al grupei acetil transferate din anhidrida acetică este marcat. Se hidrolizează apoi complet funcțiunea ester a aspirinei, fără rearanjări sau schimb de atomi de carbon. În ce poziție se regăsește acest carbon marcat?

Vezi rezolvarea

Răspuns: e) În carbonul carboxilic al acidului acetic eliberat prin hidroliză.

  1. Atomul de carbon din carbonilul acetilului transferat devine carbonul carboxilic al acidului acetic eliberat.

Capcanele

  • a) Carboxilul salicilic își păstrează carbonul inițial.
  • c) Nu are loc migrarea acetilului în nucleul aromatic în hidroliza descrisă.
  • d) După hidroliza completă nu rămâne aspirină integrală cu ester acetilic.
  • A Carboxilul salicilic își păstrează carbonul inițial.
  • C Nu are loc migrarea acetilului în nucleul aromatic în hidroliza descrisă.
  • D După hidroliza completă nu rămâne aspirină integrală cu ester acetilic.
  • E Atomul de carbon din carbonilul acetilului transferat devine carbonul carboxilic al acidului acetic eliberat.

3.1 p

Se compară două sinteze pornite de la acid salicilic. În prima se acetilează OH fenolică, apoi se esterifică grupa carboxil cu metanol. În a doua se efectuează mai întâi esterificarea carboxilului cu metanol, apoi acetilarea OH fenolice. Fiecare operație este completă și strict selectivă pentru funcțiunea indicată. Ce concluzie despre produșii finali rezultă?

Vezi rezolvarea

Răspuns: a) Ambele căi dau ester metilic la carboxil și acetat pe oxigenul fenolic.

  1. Ambele căi modifică aceleași două funcțiuni și dau un produs cu grupă ester metilic și grupă acetat fenolic.

Capcanele

  • b) Prima cale acetilează deja OH fenolică și nu o lasă liberă la final.
  • c) Ambele funcțiuni sunt transformate complet în fiecare cale, deci nu rămân libere cum se afirmă.
  • d) Inversarea ordinii nu mută gruparea metil de pe ester pe oxigenul fenolic.
  • e) Niciuna dintre operații nu elimină carboxilul ca CO2.
  • A Ambele căi modifică aceleași două funcțiuni și dau un produs cu grupă ester metilic și grupă acetat fenolic.
  • B Prima cale acetilează deja OH fenolică și nu o lasă liberă la final.
  • C Ambele funcțiuni sunt transformate complet în fiecare cale, deci nu rămân libere cum se afirmă.
  • D Inversarea ordinii nu mută gruparea metil de pe ester pe oxigenul fenolic.
  • E Niciuna dintre operații nu elimină carboxilul ca CO2.

4.1 p

O probă de aspirină este hidrolizată și se dorește o verificare a refacerii grupei fenolice din acidul salicilic. Ce observație chimică urmărită pe proba rezultată corespunde acestei funcțiuni?

Vezi rezolvarea

Răspuns: e) O colorație caracteristică de fenol la tratarea cu FeCl3.

  1. Hidroliza aspirinei regenerează acidul salicilic cu OH fenolic, recunoscut prin colorația cu FeCl3.

Capcanele

  • a) Hidroliza esterului îndepărtează acetilul de la oxigenul fenolic, nu impune păstrarea lui.
  • b) OH carboxilic aparține grupei COOH; OH fenolic este legat direct de carbonul aromatic.
  • c) Hidroliza aspirinei produce acid salicilic și acid acetic; monoeterul de glicol nu este produsul indicat.
  • d) Acidul salicilic este tocmai unul dintre produșii hidrolizei aspirinei.
  • A Hidroliza esterului îndepărtează acetilul de la oxigenul fenolic, nu impune păstrarea lui.
  • B OH carboxilic aparține grupei COOH; OH fenolic este legat direct de carbonul aromatic.
  • C Hidroliza aspirinei produce acid salicilic și acid acetic; monoeterul de glicol nu este produsul indicat.
  • D Acidul salicilic este tocmai unul dintre produșii hidrolizei aspirinei.
  • E Hidroliza aspirinei regenerează acidul salicilic cu OH fenolic, recunoscut prin colorația cu FeCl3.

5.1 p

Într-o probă se formează acid acetic împreună cu acid salicilic prin descompunerea unei substanțe umectate. În alta, acidul acetic apare din etanol în prezența aerului și a enzimelor bacteriene. Ce concluzie arată limita identificării procesului numai prin acidul acetic?

Vezi rezolvarea

Răspuns: e) Produsul comun poate proveni din hidroliza aspirinei sau din oxidarea etanolului.

  1. Oxidarea etanolului și hidroliza aspirinei au acidul acetic ca produs comun, prin procese diferite.

Capcanele

  • b) În prima probă are loc hidroliză, iar în a doua oxidare, nu esterificare impusă de produsul comun.
  • c) Apa participă și la hidroliza esterului aspirină, deci nu este criteriu suficient pentru oxidarea biologică.
  • d) Acidul acetic se formează și la hidroliza aspirinei, deci nu identifică univoc oțetirea.
  • B În prima probă are loc hidroliză, iar în a doua oxidare, nu esterificare impusă de produsul comun.
  • C Apa participă și la hidroliza esterului aspirină, deci nu este criteriu suficient pentru oxidarea biologică.
  • D Acidul acetic se formează și la hidroliza aspirinei, deci nu identifică univoc oțetirea.
  • E Oxidarea etanolului și hidroliza aspirinei au acidul acetic ca produs comun, prin procese diferite.

6.1 p

Cum influențează grupa hidroxil din fenol reactivitatea nucleului benzenic și orientarea unei substituții ulterioare?

Vezi rezolvarea

Răspuns: a) Mărește reactivitatea nucleului și orientează în orto și para.

  1. La fenol, hidroxilul favorizează substituțiile pe nucleul aromatic și dirijează atașarea următorului substituent către pozițiile orto sau para; astfel se comportă un substituent de ordinul I.

Capcanele

  • b) Pe lângă activare, grupa OH influențează poziția noului substituent, orientând orto și para.
  • c) Orientarea orto și para este corectă, dar grupa OH favorizează reacțiile de substituție, fără să micșoreze reactivitatea.
  • d) Grupa OH favorizează substituția și orientează orto și para, deci ambele caracterizări propuse sunt greșite.
  • e) Activarea nucleului este corectă, dar orientarea indicată este orto și para, nu meta.
  • A La fenol, hidroxilul favorizează substituțiile pe nucleul aromatic și dirijează atașarea următorului substituent către pozițiile orto sau para; astfel se comportă un substituent de ordinul I.
  • B Pe lângă activare, grupa OH influențează poziția noului substituent, orientând orto și para.
  • C Orientarea orto și para este corectă, dar grupa OH favorizează reacțiile de substituție, fără să micșoreze reactivitatea.
  • D Grupa OH favorizează substituția și orientează orto și para, deci ambele caracterizări propuse sunt greșite.
  • E Activarea nucleului este corectă, dar orientarea indicată este orto și para, nu meta.

7.1 p

În schema fenolului, OH ocupă carbonul 1. Pozițiile 2 și 6 sunt orto, poziția 4 este para, iar 3 și 5 sunt meta. Ce set de poziții este favorizat de OH pentru o substituție aromatică ulterioară?

Vezi rezolvarea

Răspuns: a) 2, 4 și 6.

  1. Pozițiile orto sunt 2 și 6, iar para este 4, deci setul favorizat este 2, 4 și 6.

Capcanele

  • b) Setul include pozițiile meta 3 și 5 și omite pozițiile favorizate 4 și 6.
  • c) 2 și 6 sunt orto, însă 5 este meta și înlocuiește incorect poziția para 4.
  • d) 3 și 5 sunt poziții meta, necorespunzătoare orientării orto-para a OH în substituția aromatică descrisă.
  • e) 4 este para, dar 3 și 5 sunt meta; setul nu redă orientarea orto-para.
  • A Pozițiile orto sunt 2 și 6, iar para este 4, deci setul favorizat este 2, 4 și 6.
  • B Setul include pozițiile meta 3 și 5 și omite pozițiile favorizate 4 și 6.
  • C 2 și 6 sunt orto, însă 5 este meta și înlocuiește incorect poziția para 4.
  • D 3 și 5 sunt poziții meta, necorespunzătoare orientării orto-para a OH în substituția aromatică descrisă.
  • E 4 este para, dar 3 și 5 sunt meta; setul nu redă orientarea orto-para.

8.1 p

Un flacon cu fenol s-a înroșit după păstrare în contact cu aerul. Un elev consideră că această culoare reprezintă deja un rezultat pozitiv al testului cu FeCl3, deși nu a adăugat reactivul. Ce procedură și interpretare sunt potrivite?

Vezi rezolvarea

Răspuns: a) Să separe înroșirea prin oxidare de testarea unei probe proaspete cu soluție proaspătă FeCl3.

  1. Se deosebește oxidarea roșiatică la aer de colorația albastru-violet obținută cu FeCl3 proaspăt.

Capcanele

  • b) Testul citat cere soluție proaspătă de FeCl3; aerul nu o înlocuiește și roșiatic nu înseamnă albastru-violet.
  • c) Înroșirea la aer este oxidare; fără adaos de FeCl3 nu poate fi atribuită reactivului feric.
  • d) Oxidarea la aer dă amestecuri greu separabile, nu un complex feric pur sau un produs unic.
  • A Se deosebește oxidarea roșiatică la aer de colorația albastru-violet obținută cu FeCl3 proaspăt.
  • B Testul citat cere soluție proaspătă de FeCl3; aerul nu o înlocuiește și roșiatic nu înseamnă albastru-violet.
  • C Înroșirea la aer este oxidare; fără adaos de FeCl3 nu poate fi atribuită reactivului feric.
  • D Oxidarea la aer dă amestecuri greu separabile, nu un complex feric pur sau un produs unic.

9.1 p

Pentru calea de oțetire descrisă în manual, două probe de etanol au enzime bacteriene active, dar numai proba X primește aer. Din proba Y a fost îndepărtat oxigenul. Ce explică de ce simpla prezență a enzimelor nu reproduce în Y condițiile din X?

Vezi rezolvarea

Răspuns: c) Oxigenul din aer participă la oxidarea etanolului, alături de enzimele bacteriene.

  1. Oxigenul este reactantul oxidant, iar enzimele bacteriene permit calea biologică; în Y lipsește acest oxidant.

Capcanele

  • b) Fermentația acetică din sursă folosește oxigenul aerului, în pofida denumirii tradiționale de fermentație.
  • d) Oxigenul este menționat pentru oxidarea etanolului, nu pentru uscarea acidului deja obținut.
  • B Fermentația acetică din sursă folosește oxigenul aerului, în pofida denumirii tradiționale de fermentație.
  • C Oxigenul este reactantul oxidant, iar enzimele bacteriene permit calea biologică; în Y lipsește acest oxidant.
  • D Oxigenul este menționat pentru oxidarea etanolului, nu pentru uscarea acidului deja obținut.

10.1 p

Etanolul este oxidat într-un sistem biologic cu aer și enzime bacteriene, fără reactivi de crom. Un observator așteaptă obligatoriu aceeași colorație verde ca la alcooltestul cu dicromat. Ce deosebire explică eroarea?

Vezi rezolvarea

Răspuns: a) Verdele alcooltestului provine de la Cr3+, specie care nu este introdusă în sistemul biologic.

  1. Verdele alcooltestului este atribuit ionilor Cr3+ formați din dicromat; sistemul biologic descris nu conține reactiv de crom.

Capcanele

  • b) Sursa atribuie verdele ionilor Cr3+, nu acidului acetic.
  • d) Fără dicromat în probă nu există culoarea sa portocalie inițială care să fie păstrată.
  • e) Silicea este suportul impregnat, în timp ce culoarea verde este a compușilor cu Cr3+.
  • A Verdele alcooltestului este atribuit ionilor Cr3+ formați din dicromat; sistemul biologic descris nu conține reactiv de crom.
  • B Sursa atribuie verdele ionilor Cr3+, nu acidului acetic.
  • D Fără dicromat în probă nu există culoarea sa portocalie inițială care să fie păstrată.
  • E Silicea este suportul impregnat, în timp ce culoarea verde este a compușilor cu Cr3+.

11.1 p

Un diol liniar cu patru atomi de carbon are câte o grupă alcool primar la fiecare capăt al catenei. Ambele grupe sunt oxidate complet cu oxidant energic în mediu acid, în condiții în care nu se scindează catena carbonată. Ce tip de produs corespunde transformării descrise?

Vezi rezolvarea

Răspuns: c) Un acid dicarboxilic cu patru atomi de carbon și scheletul inițial păstrat.

  1. Fiecare capăt CH2OH devine COOH și rezultă acidul dicarboxilic cu schelet C4 păstrat.

Capcanele

  • a) Un carbon terminal de alcool primar nu devine carbonil cetonic cu scheletul liniar păstrat.
  • b) Grupele alcoolice ale reactanților organici se transformă prin oxidare, nu rămân neschimbate.
  • d) Ambele capete sunt oxidate complet; o aldehidă nu rămâne la unul dintre ele.
  • e) Reducerea catenei de la patru la doi atomi C contrazice păstrarea scheletului.
  • A Un carbon terminal de alcool primar nu devine carbonil cetonic cu scheletul liniar păstrat.
  • B Grupele alcoolice ale reactanților organici se transformă prin oxidare, nu rămân neschimbate.
  • C Fiecare capăt CH2OH devine COOH și rezultă acidul dicarboxilic cu schelet C4 păstrat.
  • D Ambele capete sunt oxidate complet; o aldehidă nu rămâne la unul dintre ele.
  • E Reducerea catenei de la patru la doi atomi C contrazice păstrarea scheletului.

12.1 p

Într-un model exclusiv de oxidare biochimică, 0,40 mol etanol și 0,10 mol oxigen reacționează după ecuația CH3CH2OH + O2 → CH3COOH + H2O. Enzimele sunt active, nu există alte consumuri de oxigen și nu se mai alimentează aer. Care este cantitatea maximă de acid acetic ce poate rezulta?

Vezi rezolvarea

Răspuns: d) 0,10 mol acid acetic.

  1. Oxigenul limitează reacția la 0,10 mol acid acetic.

Capcanele

  • a) 0,20 mol acid ar necesita 0,20 mol O2, dublul disponibilului.
  • b) 0,30 mol reprezintă etanolul rămas la conversia maximă, nu acidul obținut.
  • c) Transformarea tuturor celor 0,40 mol etanol ar necesita 0,40 mol O2.
  • e) 0,05 mol ar folosi numai jumătate din oxigenul disponibil, deci nu este maximul stoechiometric.
  • A 0,20 mol acid ar necesita 0,20 mol O2, dublul disponibilului.
  • B 0,30 mol reprezintă etanolul rămas la conversia maximă, nu acidul obținut.
  • C Transformarea tuturor celor 0,40 mol etanol ar necesita 0,40 mol O2.
  • D Oxigenul limitează reacția la 0,10 mol acid acetic.
  • E 0,05 mol ar folosi numai jumătate din oxigenul disponibil, deci nu este maximul stoechiometric.

← pag. 54-57Compuși hidroxilici

Alte capitole

Conversie, randament, noțiuni de tehnologie chimicăDigestia și absorbțiaExcreția