Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

Ćwiczenie 1

Które z poniższych równań reakcji chemicznych wyjaśnia odczyn roztworu wodnego odczynu metanoaminy? Zaznacz poprawną odpowiedź.

$H_{3} C — {NH}_{2} + H_{2} O ⇄ H_{3} C — {NH}_{2}^{-} + H_{3} O^{+}$
$H_{3} C — {NH}_{2} + H_{3} O^{+} ⇄ H_{3} C — {NH}_{3}^{+}$
$H_{3} C — {NH}_{2} + H_{2} O ⇄ H_{3} C — {NH}_{3}^{+} + {OH}^{-}$
${({CH}_{3})}_{2} NH + H_{2} O ⇄ {({CH}_{3})}_{2} {NH}_{2}^{+} + {OH}^{-}$

R1DQ3ICHiBIET

RMUSDvuyBUpNR1

Ćwiczenie 2

Ćwiczenie 3

W czterech probówkach znajduje się po $2 {cm}^{3}$ roztworu wodnego N-metylometanoaminy o stężeniu $0,1 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ . Do pierwszej probówki dodano $2 {cm}^{3}$ kwasu chlorowodorowego o stężeniu $0,1 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ , do drugiej $2 {cm}^{3}$ wodnego roztworu wodorotlenku potasu o stężeniu $0,1 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ , do trzeciej $2 {cm}^{3}$ wody, a do czwartej dodano $2 {cm}^{3}$ wodnego roztworu N-metylometanoaminy o stężeniu $0,1 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ . Określ, jak zmieniło się (zmalało, wzrosło, pozostało bez zmian) pH wyjściowego roztworu.

R15kwv2UVBgZq

RuGD2eJSUpFss1

Ćwiczenie 4

Ćwiczenie 5

Uszereguj podane związki chemiczne wg malejącego charakteru zasadowego ich wodnych roztworów (na górze umieść związek o najsilniejszym charakterze zasadowym).

Rbp72cZy0Wgbe

Im wyższa stała dysocjacji, tym mocniejsza zasada. Możesz posłużyć się stałymi dysocjacji wybranych zasad w roztworach wodnych w temperaturze $25 ° C$ z karty wybranych stałych i wzorów fizykochemicznych na egzamin maturalny z biologii, chemii i fizyki.

Zasada	Stała dysocjacji $K_{b}$
${NH}_{3}$	$1,78$ $\cdot 10^{- 5}$
${CH}_{3} {NH}_{2}$	$4,57$ $\cdot 10^{- 4}$
${CH}_{3} {CH}_{2} {NH}_{2}$	$4,47$ $\cdot 10^{- 4}$
${CH}_{3} {CH}_{2} {CH}_{2} {NH}_{2}$	$3,47$ $\cdot 10^{- 4}$
${({CH}_{3})}_{2} NH$	$5,37$ $\cdot 10^{- 4}$
${({CH}_{3})}_{3} N$	$6,31$ $\cdot 10^{- 5}$
$C_{6} H_{5} {NH}_{2}$	$7,41$ $\cdot 10^{- 10}$

Indeks górny Źródło: Ł. Banasiak, J. Filipska, A. Grabowska, T. Ishikawa, M. Mroczek Wybrane wzory i stałe fizykochemiczne na egzamin maturalny z biologii, chemii i fizyki, Warszawa 2022. Indeks górny koniec

Ćwiczenie 6

Oblicz pH wodnego roztworu etanoaminy o stężeniu $0,1 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ , jeżeli stała dysocjacji w temperaturze $25 ° C$ wynosi $K_{b} = 4,47 \cdot 10^{- 4}$ .

R101AwPUtTnoy

$K_{b}$ to stosunek iloczynu stężeń jonów podniesionych do potęg równych ich współczynnikom stechiometrycznym, powstałych w wyniku dysocjacji danego związku do stężenia formy niezdysocjowanej tego związku.

Przykład poprawnej odpowiedzi:

H_{3} C — {CH}_{2} — {NH}_{2} + H_{2} O ⇄ H_{3} C — {CH}_{2} — {NH}_{3}^{+} + {OH}^{-}

K_{b} = \frac{[H_{3} C — {CH}_{2} — {NH}_{3}^{+}] [{OH}^{-}]}{[H_{3} C — {CH}_{2} — {NH}_{2}]} = \frac{x^{2}}{0,1 - x}

x^{2} + 5 \cdot 10^{- 4} x - 5 \cdot 10^{- 5} = 0

Δ = 2 \cdot 10^{- 4}

\sqrt{Δ} = 1,4 \cdot 10^{- 2}

x_{1} = - 7,3 \cdot 10^{- 3}

– nie spełnia warunków zadania

x_{2} = 6,8 \cdot 10^{- 3}

pOH = - \log (6,8 \cdot 10^{- 3}) = - \log (0,68 \cdot 10^{- 2})

pOH = - \log 0,68 - \log (10^{- 2}) = 0,167 + 2 ≅ 2,17

pH = 14 - pOH = 14 - 2,17 = 11,83

Wartość $pH$ wodnego roztworu etano- $1$ -aminy o stężeniu $0,1 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ wynosi $11,83$ .

Ćwiczenie 7

W laboratorium chemicznym uczniowie mieli za zadanie wykazać, że anilina jest słabą zasadą. W tym celu przeprowadzili doświadczenie chemiczne składające się z dwóch etapów. W pierwszym z nich, działając stężonym kwasem chlorowodorowym na mieszaninę dwufazową aniliny z wodą destylowaną, otrzymali roztwór o kremowym zabarwieniu i doszło do zaniku faz. Następnie dodali do probówki roztwór wodorotlenku sodu i otrzymali ponownie mieszaninę dwufazową.

A. Zapisz równania przeprowadzonych przez uczniów reakcji chemicznych.

B. Zapisz wniosek, jaki można wysunąć po przeprowadzeniu obu doświadczeń.

Rd6GrZQ9INIzk

R1BnyefMuCtDE

Ilustracja — Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R5kwLeQJi2zZz

B. Anilina jest słabszą zasadą od wodorotlenku sodu. Anilina jako zasada reaguje z kwasem, tworząc sól (chlorek anilinium). Jest to sól bardzo słabej zasady i mocnego kwasu, dlatego działając na nią mocną zasadą $NaOH$ – anilina zostanie wyparta z roztworu.

Ćwiczenie 7

A. Zapisz równania przeprowadzonych przez uczniów reakcji chemicznych. Zastosuj zapis $C_{6} H_{5}$ do oznaczenia pierścienia fenylowego.

B. Zapisz wniosek, jaki można wysunąć po przeprowadzeniu obu doświadczeń.

R1RUUlONQACt0

C_{6} H_{5} {NH}_{2} + HCl \to C_{6} H_{5} {NH}_{3}^{+} {Cl}^{-}

C_{6} H_{5} {NH}_{3}^{+} {Cl}^{-} + NaOH \to C_{6} H_{5} {NH}_{2} + NaCl + H_{2} O

Anilina jest słabszą zasadą od wodorotlenku sodu. Anilina jako zasada reaguje z kwasem, tworząc sól (chlorek anilinium). Jest to sól bardzo słabej zasady i mocnego kwasu, dlatego działając na nią mocną zasadą $NaOH$ – anilina zostanie wyparta z roztworu.

Ćwiczenie 8

Pewna nasycona, $I$ -rzędowa amina alifatyczna reaguje z kwasem bromowodorowym z utworzeniem soli, zawierającej $57,1 %$ bromu (procent masowy).

A. W oparciu o odpowiednie obliczenia ustal wzory półstrukturalne oraz nazwy amin spełniających warunki zadania.

RISKtd1XFQ6mJ

R1zgjoqskgvZq

B. Napisz równanie reakcji wybranej aminy spełniającej warunki zadania z kwasem bromowodorowym. Zapisz nazwę powstającej soli.

R17uzbB1sPP9e

R1eJDydz9JWLu

C. Określ, jaki będzie odczyn wodnego roztworu tej z amin spełniającej warunki zadania, w cząsteczce której grupa aminowa znajduje się przy pierwszym atomie węgla. Odpowiedź uzasadnij, pisząc równanie odpowiedniej reakcji chemicznej.

R1cCnKIWq8zTi

R1Z9k5SFMNdhC

Skorzystaj z ogólnego, uproszczonego wzoru $I$ -rzędowych alifatycznych amin nasyconych: $C_{n} H_{2 n + 1} {NH}_{2}$ .

C_{n} H_{2 n + 1} {NH}_{2} + HBr \to C_{n} H_{2 n + 1} {NH}_{3}^{+} {Br}^{-}

80 g — 57,1 %

x — 100 %

x ≃ 140 g

– masa

1

mola powstającej soli

m_{C_{n} H_{2 n + 1}} = 140 g - 80 g - 17 g = 43 g

12 g \cdot n + 1 g \cdot (2 n + 1) = 43 g

14 \cdot n + 1 = 43

n = 3

A. Aminy spełniające warunki zadania to:

propano- $1$ -amina

R1Ijwl9TxdaAf

Ilustracja przedstawia wzór cząsteczki propano-1-aminy. Jest ona zbudowana z grupy metylowej połączonej z grupą metylową wiązaniem pojedynczym. Ta związana jest z drugą grupą metylową połączoną z grupą aminową. To znaczy wzór cząsteczki jest następujący: CH3CH2CH2NH2. — Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

propano- $2$ -amina

RGAnJGagu5QqK

Ilustracja przedstawia wzór cząsteczki propano-2-aminy. Jest ona zbudowana z grupy CH połączonej za pomocą wiązań pojedynczych z dwiema grupami metylowymi CH3 oraz z grupą aminową NH2. — Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Równanie reakcji propano- $1$ -aminy z kwasem bromowodorowym:

RKSF5sApasJnB

Ilustracja przedstawia równanie reakcji propano-1-aminy z bromowodorem. Cząsteczka aminy zbudowana z grupy metylowej połączonej z grupą metylową wiązaniem pojedynczym. Ta związana jest z drugą grupą metylową połączoną z grupą aminową. To znaczy wzór cząsteczki jest następujący: CH3CH2CH2NH2. Dodać cząsteczka HBr, czyli bromowodoru. Strzałka w prawo. Za strzałką bromek propano-1-aminium zbudowany następująco: CH3CH2CH2NH3+Br-, pomięszy grupą metylową, grupami metylenowymi i grupą amoniowa występują wiązania pojedyncze. — Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Równanie reakcji propano- $2$ -aminy z kwasem bromowodorowym:

R1K3bd2W77wD7

Ilustracja przedstawia równanie reakcji propano-2-aminy z bromowodorem. Cząsteczka aminy zbudowana z grupy CH połączonej za pomocą wiązań pojedynczych z dwiema grupami metylowymi CH3 oraz z grupą aminową NH2. Dodać cząsteczkę HBr, czyli bromowodoru. Strzałka w prawo, za strzałką cząsteczka bromku propano-2-aminium. Jest ona zbudowana z grupy CH połączonej za pomocą wiązań pojedynczych z dwiema grupami metylowymi CH3 oraz z grupą amoniową NH3+Br-. — Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

C. Wodny roztwór propano‑1-aminy ma odczyn zasadowy.

{CH}_{3} {CH}_{2} {CH}_{2} {NH}_{2} + H_{2} O ⇄ {CH}_{3} {CH}_{2} {CH}_{2} {NH}_{3}^{+} + {OH}^{-}

Gra edukacyjna

Dla nauczyciela