
- •1. Какие соединения относят к алканам?
- •2. Приведите структурные формулы и названия алканов нормального строения, содержащие от одного до шести атомов углерода.
- •3. Рядом приведена структурная формула бутана. Объясните, как Вы понимаете утверждение, что каждый атом углерода в этом соединении четырехвалентен?
- •4. Что такое метильная, этильная, н-пропильная и изопропильная группы?
- •5. Приведите систематические названия для следующих соединений:
- •6. Изобразите структурные формулы следующих соединений:
- •7. Какие реакции наиболее характерны для алканов?
- •8. Приведите структурную формулу 2-метилбутана и укажите первичные, вторичные и третичные атомы углерода.
- •9. Что Вы знаете про закономерности, характерные для реакции бромирования алканов? с чем связаны эти закономерности?
- •10. Приведите продукты фотохимического бромирования следующих алканов: ответ:
- •11. Как Вы понимаете смысл приведенной ниже схемы? Где в ней указан субстрат, реагент, что означает надпись «- hBr» под стрелкой?
- •12. Способен ли бутан существовать в виде цис и транс-изомеров? Что такое конформации?
- •16. Что такое электрофил и нуклеофил? Приведите примеры таких частиц.
- •17. Приведите все структурные формулы и названия изомерных соединений следующего состава:
- •18. Определите тип гибридизации атомов углерода в молекулах метана, этилена, формальдегида, синильной кислоты и ацетилена.
- •19. Каково строение молекул метана, этилена и ацетилена, каково значение валентных углов в этих молекулах?
- •22. Какие частицы образуется при гомолитическом разрыве связи с‑н в молекуле метана? Какое отношение имеют эти частицы к химическим реакциям алканов (в частности, метана)?
- •23. Приведите механизм реакции хлорирования метана, приводящей к хлорметану.
- •24. Какие соединения относят к классу алкенов?
- •25. Назовите следующие соединения по систематической номенклатуре iupac:
- •26. Поясните, как Вы понимаете тот факт, что бутен-2 способен существовать в виде цис и транс-изомеров?
- •27. Какие реакции наиболее характерны для алкенов? Приведите несколько примеров.
- •28. Приведите структурные формулы продуктов следующих реакций, приведите названия образующихся продуктов:
- •29. Приведите структурные формулы продуктов следующих реакций, приведите названия образующихся продуктов:
- •30 Приведите структурные формулы следующих соединений: а) бензола б) толуола; в) фенола; г) бензальдегида; д) бензойной кислоты; е) 2,4,6‑тринитротолуола.
- •31. Какой тип реакций наиболее характерен для бензола и его производных?
- •32. Приведите структурные формулы продуктов следующих реакций, приведите названия образующихся продуктов:
- •33. Что такое орто-, мета- и пара-положения?
- •34. Какие заместители относятся к мета-ориентантам? Как вы понимаете понятие «мета-ориентанты»?
- •35. Какие заместители относятся к орто/пара-ориентантам? Как вы понимаете понятие «орто/пара -ориентанты»?
- •36. Приведите структурные формулы продуктов следующих реакций, приведите названия образующихся продуктов:
- •37. Среди указанных ароматических соединений, укажите: какое из них наиболее реакционоспособно в реакциях электрофильного ароматического замещения, а какое наименее реакционоспособно. Ответ поясните.
- •38. Какие заместители являются активирующими, то есть ускоряют протекание реакций электрофильного замещения в бензольном кольце?
- •39. Какие заместители относятся к дезактивирующими, то есть замедляют протекание реакций электрофильного замещения в бензольном кольце?
- •40. Поясните протекание следующей реакции:
- •41. Какой тип реакций наиболее характерен для алкилгалогенидов (моногалогенпроизводных алканов)?
- •42. Что такое первичные, вторичные и третичные алкилгалогениды?
- •43. Приведите структурные формулы продуктов следующих реакций, приведите названия образующихся продуктов:
- •44. Какие примеры сильных оснований Вы знаете?
- •45. Что Вы знаете про кислотные свойства спиртов?
- •46. Что Вы знаете про кислотные свойства фенолов?
- •47. Каковы особенности реакций нуклеофильного замещения гидроксильной группы в спиртах?
- •48. Приведите структурные формулы продуктов следующих реакций, приведите названия образующихся продуктов:
- •49. Что такое многоатомные спирты? Приведите примеры.
- •50. Каково строение молекул жиров? Остатки каких кислот входят в их состав?
- •51. Приведите механизм реакции присоединения хлороводорода к молекуле этилена:
- •52. Какова теоретическая интерпретация правила Марковникова?
- •52. Известно, что ряд стабильности алкильных катионов имеет следующий вид:
- •53. Приведите механизм следующего превращения:
- •53. Изобразите (в виде набора крайних структур) резонансную стабилизацию аллильного катиона.
- •54. Какими электронными эффектами обладают алкильные группы? Являются ли эти группы электронодонорными или электроноакцепторными?
- •55. Какими электронными эффектами обладает группа он (гидроксильная, или спиртовая)?
- •56. Какими электронными эффектами обладают атомы галогенов (f, Cl, Br, I)?
- •60. Укажите продукты присоединения протона к следующим соединениям, в продуктах протонирования правильно укажите формальные целочисленные заряды.
- •62. Метанол (н3с-он) и этанол (с2н5он) смешивается с водой в любых отношениях, тогда как жидкие углеводороды (алканы, алкены) ив воде почти нерастворимы. Как это можно объяснить?
44. Какие примеры сильных оснований Вы знаете?
Ответ: Сильными основаниями являются вещества, взаимодействующие с кислотами (источниками протонов Н+) с образованием малодиссоциированых соединений. Из неорганических веществ стоит упомянуть щелочи (NaOH, KOH), являющиеся источником гидроксид-аниона ОН-. Гидроксид-анион взаимодействует с протоном (или отрывает его от слабой кислоты) с образованием воды: Н+ + ОН- = Н2О
Еще более сильным неорганическим основанием является амид натрия NaNH2, дающий при диссоциации амид-анион NH2-. При взаимодействии этого аниона с протоном (Н+) образуется молекула аммиака- еще менее диссоциированное соединение, чем вода.
Из органических сильных оснований стоит упомянуть алкоголяты щелочных металлов (RONa, ROK), представляюшие собой соли соответствующих спиртов. Эти соединения по своей основности занимают промежуточное место между щелочами и амидами. Причиной основности является алкоголят-анион RO-, связывающий протон с образованием малодиссоциированной молекулы спирта ROH.
45. Что Вы знаете про кислотные свойства спиртов?
Ответ: Связь О-Н в спиртах является полярной, причем электроны связи сдвинуты к более электроотрицательному кислороду. Благодаря этому этой связи характерен гетеролитический тип разрыва. К примеру, он происходит в процессе диссоциации. Тем не менее, спирты ROH являются слабыми кислотами (то есть они малодиссоциированы), равновесие их диссоциации сдвинуто влево:
Таким образом, основная часть спирта находится в виде недиссоциированных молекул. Спирты диссоциированы еще в меньшей степени, чем вода, то есть являются еще более слабыми кислотами, чем вода. Константа диссоциации для спиртов составляет порядка 10-16 – 10-18. Наиболее слабые кислотные свойства проявляют третичные спирты, наиболее сильные – первичные (а также метанол).
Примером реакций, отражающих слабые кислотные свойства спиртов является взаимодействие с наиболее активными металлами – щелочными металлами, приводящее к выделению водорода и образованию солеобразного вещества – алкоголята щелочного металла:
Образующийся в этой реакции этилат натрия напротив является сильным основанием, поскольку этилат-анион связывает протон с образованием малодиссоциированного соединения – молекулы спирта:
46. Что Вы знаете про кислотные свойства фенолов?
Ответ: Фенолы – соединения, в которых
гидроксильная группа ОН связано с
бензольным кольцом или другой ароматической
системой. Простейший представитель –
сам фенол:
.
Фенолы являются слабыми кислотами, однако их кислотные свойства выражены в гораздо большей степени, чем у спиртов. Так константа диссоциации фенола равна порядка 10-10, то есть на 6-8 порядков превосходит константу кислотности воды и спиртов.
Следствием этого является способность
фенола взаимодействовать не только со
щелочными металлами, но также и со
щелочами. К примеру, при взаимодействии
фенола с гидроксидом натрия образуется
фенолят натрия (натриевая соль фенола)
и вода:
Это отличает фенолы от спиртов, для которых равновесие аналогичной реакции смещено влево, поскольку алкоголят ион RO- является более сильным основанием: