Zadanie 17.2. (0–1)

2024 Węglowodory › Węglowodory aromatyczne Napisz równanie reakcji

Treść

Cykloalkany ulegają analogicznym reakcjom jak alkany.

Benzen, cykloheksan i styren to węglowodory, które w temperaturze pokojowej są bezbarwnymi cieczami. Ich wzory przedstawiono poniżej:

Wzory: benzen (pierścień aromatyczny), cykloheksan (pierścień nasycony), styren/fenyloeten (pierścień aromatyczny z grupą winylową HC=CH2)

W trzech naczyniach znajdowały się oddzielnie i w przypadkowej kolejności: benzen, cykloheksan i styren. W celu identyfikacji tych substancji wykonano dwuetapowe doświadczenie. W pierwszym etapie do trzech probówek zawierających wodny roztwór manganianu(VII) potasu w środowisku obojętnym wprowadzono po jednej z badanych substancji. Następnie każdą probówkę zamknięto korkiem i wstrząśnięto. Po pewnym czasie zawartości probówek przybrały wygląd pokazany na zdjęciach.

Probówka: fioletowo-różowy roztwór KMnO4, bez zmian

W pierwszym etapie zidentyfikowano jeden z trzech węglowodorów. W drugim etapie doświadczenia do próbek niezidentyfikowanych węglowodorów wprowadzono stężony kwas azotowy(V) z dodatkiem stężonego kwasu siarkowego(VI) – i ogrzano zawartości probówek. Wyniki drugiego etapu doświadczenia przedstawiono na poniższych zdjęciach.

Probówka: dwie bezbarwne, klarowne warstwy, bez zmian

Probówka: pomarańczowo-żółta warstwa górna, bezbarwna dolna

Napisz równanie reakcji, która umożliwiła odróżnienie związków w drugim etapie doświadczenia.

……………………………………………………………………………………………………..

Pokaż odpowiedź

Wymagania określone w podstawie programowej

Wymagania ogólne
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 […], formułuje […] wnioski […].

Wymaganie szczegółowe
XIII. Węglowodory. Zdający: 9) opisuje właściwości chemiczne węglowodorów aromatycznych na przykładzie reakcji: […] nitrowania […]; pisze odpowiednie równania reakcji dla benzenu […]; 10) […] na podstawie wyników przeprowadzonych doświadczeń wnioskuje o rodzaju węglowodoru […].

Zasady oceniania 1 pkt – poprawne napisanie równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

(pierścień benzenowy) + $\ce{HNO3}$ $\xrightarrow{\text{stęż. } \ce{H2SO4}}$ (pierścień benzenowy)–$\ce{NO2}$ + $\ce{H2O}$

ALBO

$\ce{C6H6 + HNO3 ->[\ce{H2SO4}] C6H5NO2 + H2O}$