Zadanie 21. (0–1)
Treść
Informacja do zadań 19.–21.
Przeprowadzono trzyetapowe doświadczenie.
Etap 1. W probówce zmieszano bezbarwne wodne roztwory bromianu(V) potasu oraz bromku potasu. Następnie do mieszaniny dodano kilka kropli kwasu siarkowego(VI). Na zdjęciu obok przedstawiono wynik tego etapu doświadczenia.
Etap 2. Do mieszaniny otrzymanej w etapie 1. wprowadzono toluen – metylobenzen – ($d = 0{,}86\ \text{g}\cdot\text{cm}^{-3}$). Probówkę zamknięto korkiem, a następnie ciecze wymieszano. Na zdjęciach obok przedstawiono wygląd zawartości probówki przed wymieszaniem oraz po wymieszaniu.
Etap 3. Otrzymaną w etapie 2. mieszaninę pozostawiono na pewien czas w nasłonecznionym miejscu. Na zdjęciu obok przedstawiono wynik tego etapu doświadczenia.
Napisz równanie reakcji, która zaszła podczas etapu 3. przeprowadzonego doświadczenia, jeśli stosunek molowy reagentów wynosi 1:1. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone związków organicznych.
Pokaż odpowiedź
Wymagania określone w podstawie programowej
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Zdający: 1) pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł.
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […].
III. Opanowanie czynności praktycznych. Zdający: 2) projektuje […] doświadczenia chemiczne, rejestruje ich wyniki w różnej formie, formułuje obserwacje, wnioski i wyjaśnienia.
XIII. Węglowodory. Zdający: 9) opisuje właściwości chemiczne […] toluenu (metylobenzenu) na przykładzie reakcji […] z […] Br2 […] w obecności światła […]; pisze odpowiednie równania reakcji […].
Zasady oceniania 1 pkt – poprawne napisanie w formie cząsteczkowej równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
Etap 3. to reakcja substytucji rodnikowej w łańcuchu bocznym toluenu (bromowanie pod wpływem światła, bez katalizatora typu FeBr3, co odróżnia ją od substytucji w pierścieniu):
$\ce{C6H5-CH3 + Br2 ->[h\nu] C6H5-CH2Br + HBr}$