Thuis
Contacten

    Hoofdpagina


13e Internationale Chemieolympiade, Burgas 1981, Roemenië

Dovnload 252.58 Kb.

13e Internationale Chemieolympiade, Burgas 1981, Roemenië



Pagina1/3
Datum27.05.2018
Grootte252.58 Kb.

Dovnload 252.58 Kb.
  1   2   3

13e Internationale Chemieolympiade, Burgas 1981, Roemenië


Let bij het maken van de opgaven op het volgende:

  1. Iedere opgave op een nieuw vel beginnen.

  2. Nummer de pagina’s per opgave.

  3. Lever net en klad in.

theorie

Opgave 1 10 punten


Het element A speelt een rol in alle omzettingen van onderstaand schema. In dit schema zijn alleen de producten aangegeven die het element A bevatten.



  1. Element A is een vaste stof, onoplosbaar in water

  2. De stoffen B en I zijn gassen, oplosbaar in water

  3. De stoffen E, F, J en K zijn vast en in water oplosbaar

  4. De waterige oplossingen van B, G, H, I, J en K reageren met F, waarbij in alle gevallen de stoffen E en D ontstaan.

  5. Door reactie met joodwater verlopen de volgende reacties:

B D

G E

H L

I A

J A

K A

Opdracht: Geef de vergelijkingen (kloppend) van alle bovengenoemde reacties.


Opgave 2 13 punten


Maleïnezuur is een zwak tweebasisch zuur. Het verband tussen de relatieve concentraties en van respectievelijk H2A, HA en A2 en de pH van de oplossing laat zien dat:

  1. o = 1 bij pH = 1,92

  2. 1 = 2 bij pH = 6,22

Hierin is , en

Gevraagd:


  1. de waarden van de dissociatieconstanten van maleïnezuur voor de eerste (K1) en voor de tweede (K2) dissociatietrap.

  2. de waarden van en  bij pH = 1,92 en bij pH = 6,22.

  3. de waarde van de pH als 1 zijn maximum waarde bereikt. Bereken ook die maximum waarde van 1.

  4. Welke van de zuur-base-indicatoren uit de tabel zijn geschikt voor de titratie van een 0,1 molair oplossing van maleïnezuur als éénbasisch en als tweebasisch zuur met
    0,1 molair NaOH-oplossing.

Opdracht.


Zet de juiste antwoorden in de tabel.

Laat zien hoe je aan je antwoorden gekomen bent.



(Alle activiteitscoëfficiënten zijn gelijk aan 1).





indicator

pH Interval




methylgroen

0,1



2,0




tropeoline 00

1,4



3,2




-dinitrofenol

2,4



4,0




broomfenolblauw

3,0



4,6




congorood

3,0



5,2




methylrood

4,4



6,2




broomfenolrood

5,0



6,8




broomthymolblauw

6,0



7,6




fenolrood

6,8



8,0




kresolrood

7,2



8,8




thymolblauw

8,0



9,6




fenolftaleïen

8,2



10,0




alizariengeel

10,1



12,1




tropeoline 0

11,0



13,0




1,3,5-trinitrobenzeen

12,2



14,0

1




K1 =







K2 =

2

pH = 1,92

o =







1 =







2 =




pH = 6,22

o =







1 =







2 =

3




pH =







1 =

4

indicatoren voor het

pH =




1e equivalentiepunt

1.







2.







3.







4.




indicatoren voor het

pH =




2e equivalentiepunt

1.







2.







3.







4.

Opgave 3 9 punten


De verbinding X is geïsoleerd uit een natuurproduct. Om de structuur van X vast te stellen zijn reacties met verschillende reagentia uitgevoerd.
De volgende resultaten zijn verkregen:




I

verbranding 

CO2 en H2O.










1,98 g X levert 1478,4 mL CO2 (van standaardomstandigheden) en 1,188 g water




II

+ fenylhydrazine 

A (fenylhydrazon van X)

X

III

oxidatie met NaIO 

B; 0,189 g X reageert met 21,0 mL van een oplossing van NaIO, die 0,05 mol per dm3 bevat.




IV

+ HCN 

C D heptaanzuur




V

+ azijnzuuranhydride 

E De molmassa van E is 116,67 % groter dan die van X.

Opdrachten


  • Welke conclusies kunnen op grond van alle bovenstaande gegevens worden getrokken omtrent de samenstelling en de structuur van X?
    Zet de conclusies in onderstaande tabel. Het is niet de bedoeling dat je uitvoerig beschrijft hoe je tot die conclusies gekomen bent.




Reactie

Eindresultaat

I




II




III




IV




V




  1. Geef de structuurformule van X op grond van de gegevens omtrent samenstelling en structuur die je bij vraag 1 hebt verkregen.

  2. Geef de structuurformules van A, B, C, D, E en van heptaanzuur.

  3. Welke goed bekende en veel voorkomende natuurlijke verbinding voldoet aan de vastgestelde structuur?
    Geef de naam en de formule van de stof waarmee de structuur van deze natuurlijke verbinding zo precies mogelijk wordt weergegeven.

  4. Noem 3 eigenschappen van deze verbinding die niet in overeenstemming zijn met de in vraag 2 vastgestelde structuur.

Opgave 4 6 punten


De thermische ontleding van water, H2O  H2 + ½ O2, verloopt merkbaar () bij temperaturen boven 1700 K. Dit proces kan ook worden uitgevoerd bij temperaturen tussen 800 en 900 K door middel van opeenvolgende stappen in een kringproces. Doe een voorstel voor zo’n proces op basis van de volgende reacties. De vergelijkingen zijn niet kloppend.

CuO(s) + MgCl2(s) + H2O(g) CuCl(s) + MgO(s) + HCl(g) + O2(g)


en
Ag(s) + HCl(g) AgCl(s) + H2(g)

Daarbij moet aan de volgende voorwaarden worden voldaan:



  • Bij het totale proces mag alleen water worden verbruikt.

  • Als eindproducten mogen alleen waterstof en zuurstof worden verkregen.

  • Behalve de bovengenoemde stoffen moet ook gebruikt worden een 25% ammoniakoplossing of NH3-gas.

  • De temperatuur in iedere stap in de kringloop mag niet boven de 840 K komen.

Opgave 5 11 punten


De verbindingen B en C zijn structuurisomeren. Zij kunnen worden verkregen als koolwaterstof A reageert met chloor. Koolwaterstof A is een grondstof voor de organische synthese in de industrie.

A kan reageren met ozon, daarbij ontstaat een ozonide.

Isomeer B kan gebruikt worden voor de technische productie van de verbindingen D en E.



D en E zijn de uitgangsstoffen voor de productie van het polyamide nylon-6,6: H[NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]nOH. Stof D lost op in basen, stof E in zuren.

Uit het isomeer C ontstaat door reactie met een alcoholische oplossing van kaliloog het monomeer F.



F wordt gebruikt voor de productie van chloropreenrubber [CH2CCl=CHCH2] n Deze methode vindt technische toepassing.

  1. Geef de structuurformules en de systematische namen van de verbindingen A, B, C, D, E, F.

  2. Geef het mechanisme voor de reactie tussen koolwaterstof A en chloor. Wat is het voor een type reactie, gelet op het mechanisme?

Welke van de twee isomeren wordt onder normale omstandigheden in de grootste hoeveelheid verkregen?

  1. Geef de reactievergelijkingen:

—van de vorming van D en E uitgaande van het isomeer B

—van de vorming van monomeer F uit het isomeer C

—van de ozonolyse van de koolwaterstof A en van de hydrolyse van het ozonide.


  1. Geef een schema voor de industriële productie van koolwaterstof A uitgaande van de koolwaterstof, die het hoofdbestanddeel van aardgas is.

  2. Geef de formules van de mogelijke stereo-isomeren van de monomeereenheid van chloropreenrubber.

Opgave 6 11 punten


De katalytische ontleding van 2-propanol op het oppervlak van een V2O5 katalysator leidt tot verschillende producten in het schema genoemd. De reactie vindt plaats bij constant volume. De reactie is een eerste orde reactie.

5,00 seconden na het begin van de reactie bij 590 K zijn de concentraties van de bestanddelen in het mengsel:



cA = 28,2 mmol L1

cB = 7,80 mmol L1

cC = 8,30 mmol L1

cD = 1,80 mmol L1

  1. Bereken de beginconcentratie co van C3H7OH in het systeem.

  2. Bereken de reactieconstante k van het proces C3H7OH producten.

  3. Bereken de halveringstijd (t½ ) voor C3H7OH? (cA = ½ co).

  4. Bereken de reactieconstanten k1, k2 en k3? Neem .

  5. Bereken de concentraties cB, cC en cD voor t = t1/2.

De vergelijking die de concentratieverandering van A met de tijd beschrijft is voor een eerste orde reactie:

of = 0,4343 kt of = kt.

Zet de antwoorden in de volgende tabel; laat zien, waar nodig, hoe je aan de antwoorden gekomen bent.



1

co =

2

k =

3

t½ =

4

k1 =




k2 =




k3 =

5

cB =




cC =




cD =



  1   2   3

  • Opgave 1 10 punten
  • Opgave 2 13 punten
  • Opgave 3 9 punten
  • Opgave 4 6 punten
  • Opgave 5 11 punten
  • Opgave 6 11 punten

  • Dovnload 252.58 Kb.