دی ۱۴۰۴

امتحان نهایی شیمی ۳

سوالات و پاسخ‌های تشریحی امتحان نهایی شیمی ۳
همراه با بارم‌بندی و نکات کلیدی

۲۰ بارم کل۱۴ تعداد سوال۱۱۰ دقیقه زماندانلود PDF

سوال ۱۴ — سؤال ۱۴ امتحان نهایی شیمی ۳ — دی ۱۴۰۴

۱.۲۵ بارم

ترکیب‌های زیر را در نظر بگیرید:

ترکیب (۱) — اتم ستاره‌دار، کربن گروه COOH است
  • ترکیب (۱): ساختار بالا (بنزوییک اسید)
  • ترکیب (۲): Mn∗O4−\overset{*}{\mathrm{Mn}}\mathrm{O_4^-}
  • ترکیب (۳): CH3OH\mathrm{CH_3OH}
  • ترکیب (۴): CH2=CH2\mathrm{CH_2{=}CH_2}

الف) عدد اکسایش اتم‌های ستاره‌دار را در ترکیب‌های ۱ و ۲ مشخص کنید.

ب) آیا ترکیب (۱) می‌تواند به عنوان واکنش‌دهنده در واکنش زیر استفاده شود؟ چرا؟

CH2OH−CH2OH+⋯→PET\mathrm{CH_2OH{-}CH_2OH} + \dots \rightarrow \mathrm{PET}

پ) در فرایند بازیافت PET از کدام ترکیب می‌توان استفاده کرد؟

دیدن پاسخپاسخ این سوال همراه با حل تشریحی و نکات آموزشی
در یک قدمی شماست!
پاسخ تشریحیبستن پاسخ

الف) ترکیب (۱): +3+3 — ترکیب (۲): +7+7

ب) خیر؛ زیرا ترفتالیک اسید، اسید دوعاملی است ولی این ترکیب فقط یک گروه کربوکسیل دارد (ترفتالیک اسید نیست).

پ) ترکیب (۳)

راه‌حل قدم‌به‌قدم

الف) کربن ستاره‌دار در گروه −COOH\mathrm{-COOH} با یک پیوند دوگانه به اکسیژن (+2+2)، یک پیوند یگانه به گروه OH (+1+1) و یک پیوند به کربن حلقه (00) وصل است؛ پس عدد اکسایش آن +3+3 است.

در MnO4−\mathrm{MnO_4^-} عدد اکسایش هر اکسیژن −2-2 است:

x+4(−2)=−1⇒x=+7x + 4(-2) = -1 \Rightarrow x = +7

ب) خیر. PET از واکنش اتیلن گلیکول (یک الکل دوعاملی) با ترفتالیک اسید ساخته می‌شود. برای ساختن زنجیر بلند پلیمر، هر دو واکنش‌دهنده باید دوعاملی باشند. بنزوییک اسید فقط یک گروه کربوکسیل دارد، پس زنجیر پلیمر را ادامه نمی‌دهد.

پ) در بازیافت شیمیایی PET، پلیمر را با متانول (CH3OH\mathrm{CH_3OH}، ترکیب ۳) واکنش می‌دهند تا به مولکول‌های سازنده‌اش شکسته شود؛ پس پاسخ ترکیب (۳) است.

این پاسخ مفید بود؟