سوال ۱۶ — سؤال ۱۶ امتحان نهایی شیمی ۳ — مرداد ۱۴۰۵

آ) $\mathrm{CH_3OH}$

ب) زیاد

پ) کلرواتان

ت) (۱) هیدروژن کلرید ($\mathrm{HCl}$) — (۲) گاز هیدروژن ($\mathrm{H_2}$)

ث) ساختار ترفتالیک اسید:

آ) در واکنش یک اتم کربن، یک اتم اکسیژن و چهار اتم هیدروژن شرکت دارند؛ فراورده‌ای که همهٔ آن‌ها را دارد و در دمای اتاق مایع است، متانول است:

$$\mathrm{CO(g) + 2H_2(g) \rightarrow CH_3OH(l)}$$

در بازیافت شیمیایی PET، پلیمر را با متانول واکنش می‌دهند تا به مولکول‌های سازنده‌اش شکسته شود.

ب) تبدیل پارازایلن به ترفتالیک اسید فقط با یک اکسندهٔ قوی و با گرم کردن ($\Delta$) انجام می‌شود؛ یعنی در شرایط معمولی پیش نمی‌رود. این نشان می‌دهد انرژی فعال‌سازی این واکنش زیاد است.

پ) کلرواتان ($\mathrm{CH_3CH_2Cl}$) بسیار زود تبخیر می‌شود؛ وقتی روی پوست پاشیده می‌شود، با گرفتن گرما از پوست تبخیر می‌شود و آن ناحیه را سرد و بی‌حس می‌کند. به همین دلیل در افشانه‌های بی‌حس‌کنندهٔ موضعی به کار می‌رود.

ت) هر دو واکنش، واکنش افزایشی روی پیوند دوگانهٔ اتن هستند:

$$\mathrm{CH_2{=}CH_2 + HCl \rightarrow CH_3CH_2Cl} \quad (\text{کلرواتان})$$ $$\mathrm{CH_2{=}CH_2 + H_2 \rightarrow CH_3CH_3} \quad (\text{اتان})$$

پس ترکیب (۱) هیدروژن کلرید ($\mathrm{HCl}$) و ترکیب (۲) گاز هیدروژن ($\mathrm{H_2}$) است.

ث) اکسندهٔ قوی هر دو گروه متیل ($\mathrm{-CH_3}$) پارازایلن را به گروه کربوکسیل ($\mathrm{-COOH}$) تبدیل می‌کند و حلقهٔ بنزنی دست‌نخورده می‌ماند. فراورده ترفتالیک اسید است که دو گروه COOH روبه‌روی هم روی حلقه دارد؛ این اسید دوعاملی با اتیلن گلیکول (الکل دوعاملی) پلیمر PET را می‌سازد.