- 1 -

♦ Podane związki uszereguj wg wzrastającej temp. wrzenia:
a) 2-metylobutano-2-ol; 3-metylobutanol;

3-metylobutan-2-ol

♦ Anilina jest trudno rozpuszczalna w wodzie, natomiast benzyloamina w wodzie jest
dobrze rozpuszczalna. W jaki sposób można wytłumaczyć te fakty?
♦ Który związek z podanych par, i dlaczego ma wyższą temperaturę wrzenia?

a) etanol

acetaldehyd (etanal)

b) kwas octowy

octan etylu

c) bromek etylu

chlorek etylu

d) azotyn metylu (CH

3

-O-NO)

nitrometan (CH

3

-NO

2

)

e) chlorek etylu

chlorek winylu (CH

2

=CH-Cl)

f) chlorek allilu (CH

2

=CH-CH

2

-Cl)

chlorek propylu

g) chlorobutan

2-chlorobutan

h) heksan

heptan

i) cis-1,2-diaminocyklopentan

trans-1,2-diaminocyklopentan

♦ Który związek z podanych par, i dlaczego ma wyższą temperaturę topnienia?

a) o-ksylen

p-ksylen

b) pentan

2,2-dimetylopentan

c) cykloheksan

heksan

d) cis-but-2-en

trans-but-2-en

♦ Który związek z podanych par, i dlaczego jest lepiej rozpuszczalny w wodzie?

a) etanol

etanotiol (CH

3

-CH

2

-SH)

b) anilina

chlorowodorek aniliny

c) cykloheksan

cykloheksanol

d) kwas stearynowy

stearynian sodu ( CH

3

(CH

2

)

16

COONa )

♦ W poniższych związkach wskaż kwaśny atom wodoru. Dlaczego uważasz, że on jest

kwaśny?
kwas propionowy; butanon; nitropropan; chlorek trimetylopropyloamoniowy;
bromek propylu; propanol; chlorek propyloamoniowy; chlorek propylooksoniowy;
propionian etylu; bezwodnik kwasu propionowego; butyronitryl; propanal, pro-
panotiol;

♦ Który związek z poniższych par ma silniejsze właściwości kwasowe i dlaczego?

a) CH

3

-CONH

2

CH

3

-SO

2

NH

2

b) NH

3

CH

3

-CONH

2

c) anilina

amoniak

d) fenol

alkohol benzylowy (C

6

H

5

-CH

2

OH )

e) amoniak

fosforiak ( PH

3

)

f) chlorowodór

jodowodór

g) kwas azotowy(V) kwas chlorowy(VII)

♦ Podane związki uszereguj według wzrastającej zasadowości:

wodorotlenek potasu, octan sodu, etanolan sodu, amidek sodu, jon chlorkowy, feny-
loamidek potasu, amoniak, butylolit, jon jodkowy

♦ Kwas mrówkowy, HCOOH, ma pK

a

=3,75, a kwas pikrynowy, ma pK

a

=0,38. Który

z tych związków jest mocniejszym kwasem.

♦ Jaka jest wartość K

a

dla HCN, jeśli jego wartość pK

a

=9,31?

♦ Czy poniższe reakcje zachodzą tak jak je zapisano?

HCN + CH

3

COO

-

Na

+

Na

+

+ CN

-

+ CH

3

COOH

CH

3

CH

2

OH + Na

+

CN

-

CH

3

CH

2

O

-

Na

+

+ HCN

?

?

CH

3

CH

2

OH pK

a

=16,00; CH

3

COOH pk

a

=4,76; HCN pK

a

=9,31

♦

Dla amoniaku wartość pK

a

≈36, a dla acetonu pK

a

≈19. Czy poniższa reakcja zachodzi?

O
C

C

H

3

CH

3

O
C

C

H

3

CH

2

+ NaNH

2

?

Na

+

..

+ NH

3

♦ Alkohol, podobnie jak woda, może reagować z mocnymi kwasami lub z mocnymi
zasadami. Zapisz równanie reakcji metanolu z kwasem nadchlorowym (chlorowym(VII)
oraz z amidkiem sodowym (NaNH

2

)

♦ Który z następujących reagentów działa jak kwas Lewisa, a który jak zasada Lewisa?
a) AlBr

3

; b)

CH

3

NH

2

;

c) BH

3

; d) HF;

e) CH

3

-S-CH

3

;

f) TiCL

4

;

g) FeCl

3

♦ Czy można otrzymać wodny roztwór tert-butanolanu potasu? (Wartość pK

a

alkoholu

tert-butylowego wynosi ok. 18

NH

2

anilina

CH

2

NH

2

benzyloamina

CH

3

C

C

H

3

CH

3

OH

tert-butanol

CH

3

C

H

3

p-ksylen

NH

3

+

Cl

chlorowodorek
aniliny

CH

3

CH

2

CH

2

CN

butyronitryl

CH

3

CH

2

CH

2

N

+

CH

3

CH

3

CH

3

Cl

chlorek trimetylopropyloamoniowy

CH

3

CH

2

CH

2

CH

2

-

Li

butylolit

OH

O

2

N

NO

2

NO

2

kwas pikrynowy

CH

3

CH

2

CH

2

NO

2

nitropropan

CH

3

CH

2

C

O

O

CH

2

CH

3

propionian etylu

CH

3

CH

2

CH

2

NH

3

+

Cl

chlorek propylo-
amoniowy

CH

3

CH

2

CH

2

OH

2

+

Cl

chlorek propylooksoniowy

- 2 -

♦ Uszereguj następujące związki w porządku wzrastającej kwasowości:

O
C

C

H

3

CH

3

O

C

C

H

3

CH

2

C CH

3

O

OH

aceton
pK

a

=19

acetyloaceton
pK

a

=9

fenol
pK

a

=9,9

CH

3

COOH

kwas octowy
pK

a

=4,76

Który z tych związków będzie reagował z wodorowęglanem sodu (pK

a1

kwasu wę-

glowego wynosi 6,37)

•

Określ ładunki formalne na zaznaczonych atomach (dla wszystkich atomów spełnio-

na jest reguła oktetu):

CH

2

N N

:

:

O O O

CH

3

P

CH

2

CH

3

CH

3

N O

•

Znajdź atomy dla których wartościowość jest różna od wartościowości formalnej i

oblicz dla nich ładunki formalne. Uwaga! Reguła oktetu nie musi być spełniona.

N

H

H

H

H

H

H

H

H

H

O

C

H

3

CH

2

..

H

H

H

H

O

O

H

:

..

..

:

..

O S

O

O

O

: ..

:

..

: ..:

..

..

:

:

..

N

H

N N

..

:

..

N

O

..

..
..

:

C N CH

3

:

•

Zapisz struktury rezonansowe dla następujących układów:

O:

..

..

N

O

O
+

-

..

:

:

..

:

N

H

2

C

NH

2

NH

2

+

..

..

Cl:

..

..

•

Odpowiedz na następujące pytania

NH

2

CH

2

-NH

2

i

Który związek jest silniejszą zasadą

CH

3

-CH

2

-Cl

C

H

C Cl

i

Który związek ma wyższą temp. wrzenia,
dlaczego?

Chlorobenzen ma większy moment dipolo-
wy niż fluorobenzen. Dlaczego?

OH

OH

O

2

N

i

p-Nitrofenol czy fenol jest silniejszym kwa-
sem?

•

Ile elektronów walencyjnych ma każdy z następujących atomów:
Na; Si; S; P; Cs; F; C; Pb; Mg; Al.; B; N; Be

•

Narysuj wzory strukturalne Lewisa (elektron w postaci kropki, struktury elektrono-
we) następujących związków:
HOS(O)OH; HONO

2

; HONO; CH

3

SH

•

Jaka jest hybrydyzacja każdego atomu w następujących cząsteczkach:
CH

4

; CH

3

CN; CH

≡CH; CH

3

COOH

•

Jaka jest hybrydyzacja atomu azotu w anilinie?

•

Zapisz wzory konstytucyjne dla następujących związków:
C

3

H

8

; C

2

H

6

O (2 możliwości); C

2

H

4

O (3 możliwości); CH

5

N;

C

3

H

7

Br (2 możliwości); C

3

H

9

N (4 możliwości);

•

Jakich wartości kątów między wiązaniami możesz oczekiwać dla:
kąta C-O-C w CH

3

OCH

3

; kata H-N-H w CH

3

NH

2

; kąta C-N-C w CH

3

NHCH

3

;

kąta H-N-H w CH

3

CONH

2

•

We wszystkich trwałych związkach węgiel jest czterowartościowy, chociaż są wyjąt-
ki. Zapisz struktury elektronowe (Lewisa) dla izocyjanku metylu: CH

3

NC, oraz dla

tlenku węgla. W tych związkach atom węgla ma charakter elektrofilowy czy nukleo-
filowy?

•

Określ rzędowość wszystkich atomów węgla w następujących związkach:

CH

3

CH

3

CH

3

CH

+

CH

3

CH

3

CH

CH

3

CH

3

CH

3

CH

3

CH

3

CH

3

CH

3

CH

2

CH

3

CH

3

C

+

CH

3

CH

3

CH

3

CH

2

•

Narysuj wzór związku, który:
ma jedynie pierwszorzędowe i trzeciorzędowe atomy węgla
nie ma pierwszorzędowych atomów węgla
ma cztery drugorzędowe atomy węgla

•

Nazwij następujące związki:

CH

3

CH

CH

3

CH

2

CH
CH

3

CH

2

CH

3

CH

3

CH

2

CH
CH

2

CH

2

CH

3

CH

2

CH

CH

3

CH

3

CH

3

CH

2

CH

CH

2

CH

2

CH

3

CH

2

CH
CH

3

CH CH

2

CH

3

CH

CH

3

CH

3

(CH

3

)

3

CC(CH

3

)

2

CH

2

CH

3

- 3 -

•

Narysuj wzory konstytucyjne następujących związków:
2-metyloheptan

4-etylo-22-dimetyloheksan

4-etylo-3,4-dimetylooktan

2,4,4-trimetyloheptan

3,3-dietylo-2,5-dimetylononan

4-izopropylo-3-metyloheptan

•

Określ rodzaj atomów węgla (1

o

, 2

o

, 3

o

lub 4

o

) w następujących cząsteczkach:

CH

3

CH

CH

3

CH

2

CH

3

CH

3

CH

3

(CH

3

)

2

CHCH(CH

2

CH

3

)

2

•

Nazwij następujące związki:

CH

3

CH

CH

3

CH

2

CH

3

CH

3

CH
CH

2

CH

3

CH

2

C
CH

3

CH

2

CH

2

CH

3

CH

2

CH

3

(CH

3

)

2

CHCH(CH

2

CH

3

)

2

(CH

3

)

3

C(CH

3

)

2

CH

2

CH

2

CH

3

•

Które struktury przedstawiają ten sam związek?

A

B

C

D

1

C

H

3

CH

3

Cl

Cl

H

H

CH

3

C

H

3

H

Cl

Cl

H

C

H

3

CH

3

Cl

H

H

Cl

C

H

3

CH

3

H

Cl

Cl

H

2

CH

3

H

Cl

H

Cl

CH

3

CH

3

Cl

H

H

Cl

CH

3

CH

3

Cl

H

Cl

H

CH

3

CH

3

H

Cl

Cl

H

CH

3

3

CH

3

H

Cl

CH

3

Cl

H

CH

3

H

Cl

CH

3

H

Cl

CH

3

H

Cl

CH

3

H

Cl

CH

3

Cl

H

CH

3

H

Cl

•

Oblicz wartość

∆H

o

dla reakcji substytucji rodnikowej chloru z metanem, prowadzo-

nej w fazie gazowej

•

Sporządź wykres energii dla jednoetapowej reakcji endotermicznej. Oznacz części

wykresu odpowiadające substratom, produktom, stanowi przejściowego,

∆G

o

,

∆G

#

. Czy

wartość

∆G

o

jest dodatnia czy ujemna?

•

Sporządź wykresy energii dla szybkiej i wolnej jednoetapowej reakcji egzotermicz-

nej. Oznacz części wykresu odpowiadające substratom, produktom, stanowi przejścio-
wego,

∆G

o

,

∆G

#

. Czy wartości

∆G

o

są dodatnie czy ujemne?

•

Sporządź wykres energii dla reakcji o K=1. Jaka jest wartość

∆G

o

dla tej reakcji.

•

Sporządź wykres energii dla dwustopniowej reakcji egzotermicznej, dla której etap

pierwszy jest szybszy od etapu drugiego.

•

Gdy mieszanina metanu i chloru zostanie naświetlona, reakcja rozpoczyna się na-

tychmiast. Po wstrzymaniu naświetlania, reakcja stopniowo zanika, ale nie zatrzymuje
się natychmiast. W jaki sposób wytłumaczysz takie zachowanie się mieszaniny reakcyj-
nej.

•

W podanych reakcjach wskaż reagent i odczynnik:

C

H

C

-

C

H

CH

+

:

+ NaNH

2

Na + NH

3

CH

3

C

H

O

CH

3

C
H

OH

O CH

3

+ HO-CH

3

H

+

C

H

C

- +

CH

3

CH

2

CH

2

C CH

-

:

+ CH

3

CH

2

CH

2

Br

+ Br

•

Względne reaktywności wiązań C-H dla reakcji halogenowania w gazie gazowej w

27

o

C wynoszą:

fluorowiec

1

o

wiązanie C-H

2

o

wiązanie C-H

3

o

wiązanie C-H

F

2

1

1,2

1,4

Cl

2

1

3,9

5,1

Br

2

(w 127

o

C)

1

32

1600

Oblicz skład mieszaniny poreakcyjnej w reakcjach:

fluoru z butanem;

fluoru z izobutanem

chloru z butanem;

chloru z izobutanem

bromu z butanem;

bromu z izobutanem

Zinterpretuj otrzymane wyniki

- 4 -

•

Za pomocą wzorów projekcyjnych (Newmana i konikowych), oraz wzorów per-

spektywicznych narysuj konformacje synperiplanarną i antyperiplanarną dla1-bromo-2-
chloroetanu.

•

Uszereguj w kolejności malejącej ważności następujące zestawy podstawników:

-H,

-Br,

-CH

3

,

-CH

2

-CH

3

-H, -D,

-OH,

-CH

3

–CH=CH

2

,

-CH

3

,

-OH,

-CN

–CHO,

-CN,

-OH,

-C

2

H

5

•

Podane związki zapisz w projekcji Fischera:

CH

3

C

C

2

H

5

Cl

H

CH

3

C

C

2

H

5

Cl

Br

CH

3

C Cl

Br

C

O

H

CH

3

H

CH

3

C Cl

Br

C

C

H

3

OH

H

•

Przypisz konfigurację R, S następującym związkom:

CH

3

C

C

2

H

5

Cl

H

CH

3

C

H

Cl

Br

CH

3

C

C

2

H

5

H

OH

C

C

H

CH

3

C

H

3

Cl

COOH

CHO

C

C

2

H

5

CH

3

OH

COOH

•

Ile centrów stereogenicznych posiadają podane związki. Ilu spodziewasz się stereo-
izomerów dla tych związków:

CH

2

OH

OH

H

H

O

H

OH

H

OH

H

CHO

O OH

CH

2

OH

OH

OH

O

H

O

H

OH

H

H

O

H

H

CH

2

OH

CHO

CH

3

Cl

H

H

H

H

•

Narysuj wszystkie możliwe stereoizomery dla związku o wzorze C

4

H

8

Cl

2

. Wskaż

zależności między nimi. Które stereoizomery są optycznie czynne

•

Które z następujących par związków przedstawiają ten sam enancjomer:

CH

3

H

O

H

H

C

2

H

5

O

H

CH

3

OH

C

2

H

5

H

CH

3

H

C

2

H

5

O

H

CH

3

H

CH

3

H

5

C

2

OH

C

H

3

NH

2

H

COOH

H

CH

3

NH

2

COOH

CH

3

O

H

H

H

OH

C

H

3

CH

3

O

H

H

•

Narysuj konfiguracje dla związku o nazwie:
(R)-2-chlorobutan,

(2R,3S)-2-bromo-3-chlorobutan,

(1R,2R)-1-chloro-2-metylocyklopropan,

(2R,3S)-2,3-dibromobutan.

Które z cząsteczek tych związków są chiralne?

•

Istnieją trzy stereoizomeryczne kwasy cyklopentano-1,2-dikarboksylowe. Narysuj

ich wzory konfiguracyjne. Tylko jeden z nich (który?) tworzy bezwodnik wg reakcji:

OH

O

O

OH

O

O

O

∆

przykładowa reakcja tworzenia bezwodnika

Istnieją również trzy stereoizomeryczne kwasy cykloheksano-1,2-dikarboksylowe,
wszystkie tworzą bezwodnik. Jak można wytłumaczyć te fakty.

•

Nazwij podane związki zgodnie z regułami IUPAC:

C

H

2

CH CH

2

CH

CH

3

CH

CH

3

CH

3

C

H

3

CH

2

C

C

CH

3

CH

CH

3

CH

3

CH

3

CH CH CH C

CH

3

CH

CH

3

CH

3

C

2

H

5

C

H

3

CH

3

•

Które z podanych związków mogą istnieć jako pary izomerów cis i trans. Narysuj

każdą z tych par i wskaż geometrię każdego związku.

C

H

3

CH CH

2

C

H

3

CH C(CH

3

)

2

C

H

3

CH CH CH

3

C

H

3

CCl CHCl

Cl CH CH Cl

•

Który ze związków następujących parach jest trwalszy:

cis-1,2-dimetylocyklohekasan

trans-1,2-dimetylocykloheksan

cis-1,3-dimetylocyklohekasan

trans-1,3-dimetylocykloheksan

cis-1,4-dimetylocyklohekasan

trans-1,4-dimetylocykloheksan

cis-buten

trans-buten

but-1-en

2-metylopropen

1-metylocykloheksen

3-metylocykloheksen

•

Z jakich alkenów i w jakiej reakcji można otrzymać następujące związki:

broocykloheksan; 1-bromopropan; 2-bromo-2-metylobutan; 1-bromoprpan-2-
ol; trans-cyklopentano-1,2-diol, cykloheksno-1,2-diol (obie grupy hydroksylowe
w położeniu ekwatorialnym)

•

Zaproponuj mechanizm dla następującej reakcji:

CH

3

C

CH

2

CH

3

CH

3

CH

3

CH

3

Cl

+ HCl

- 5 -

•

W jaki sposób można otrzymać następujące związki:

2-mettlylocykloheksanol z 1-metylocykloheksenu
1-metylocykloheksanol z 1-metylocykloheksenu
cykloheksylometanol z metylidenocykloheksanu
cis-1,2-dimetylocyklopropan z cis-butenu

•

Jaki produkt powstanie w następującej reakcji:

C C

C

H

3

C

H

3

H

O CH

3

CH

3

CH CH CH CH

3

CH

3

+ HBr

+ ICl

+ HBr

+ H

2

O

H

+

•

Z jakich alkenów w reakcji ozonolizy można otrzymać:

CH

3

C

O

CH

2

CH
CH

3

CH

2

CHO

CH

3

CH

2

CHO

C

H

3

CHO

O

OHC CHO

C

H

3

CHO

C

H

3

CHO

CH

3

CH

2

CHO

CH

2

CHO

OHC

istnieje tylko 1 alken

istnieją 2 stereoizomeryczne alkeny

istnieją 2 stereoizomeryczne alkeny

istnieją 3 stereoizomeryczne alkeny

•

Jakie produkty mogą powstać w reakcjach:

O

H

Br

2

HBr

OsO

4

NaHSO

3

BH

3

H

2

O

2

OH

-

CH

2

I

2

, Cu,Zn

•

Zaproponuj mechanizmy następujących reakcji:

CH

2

CH CH

2

CH

2

CH

2

OH

O

CH

2

Br

CH

2

CH CH

CH

3

CH

3

CH

3

CH

2

CH

3

CH

3

O CH

2

CH

3

CH

2

CH N

+

CH

3

CH

3

CH

3

CH

2

CH

2

N

+

CH

3

CH

3

CH

3

Cl

Br

2

H

2

O

HCl

C

2

H

5

OH

Cl

-

+ HCl

Cl

-

♦ Związek A C

8

H

18

, znany jako paliwo lotnicze, otrzymywany jest w reakcji związków

B C

4

H

8

, oraz C C

4

H

10

w obecności stężonego kwasu siarkowego(VI) w temperaturze

273K. Związek B potraktowany stężonym kwasem siarkowym(VI) w temperaturze
353K dimeryzuje do dwóch izomerycznych alkenów, D i E, o wzorze sumarycznym
C

8

H

16

. Uwodornienie, zarówno D jak i E prowadzi do związku A. W wyniku ozonolizy

D i E otrzymano odpowiednio: aceton i formaldehyd (najbardziej lotne produkty). Uwo-
dornienie B prowadzi do związku C.

Zaproponuj wzory strukturalne dla wymienionych związków, napisz równania
reakcji obrazujące opisane przejścia.

♦ W wyniku uwodornienia związku A (C

9

H

16

) otrzymano B (C

9

H

20

). Ozonoliza

A prowadzi do równomolowych ilości kwasu octowego, kwasu dimetylooctowego, oraz
kwasu pirogronowego (CH

3

-CO-COOH).

Podaj strukturę (struktury) dla związku A i przedyskutuj jego stereoizomerię.
♦ W związku X o wzorze sumarycznym C

5

H

8

metodą Kuhna-Rotha wykryto jedną

grupę metylową. Potraktowanie X rozcieńczonym roztworem kwasu siarkowego(VI)
i siarczanu(VI) rtęci(II) dało związek Y, C

5

H

10

O, zawierający dwie grupy metylowe.

Utlenianie związku Y roztworem nadmanganianu potasu prowadzi między innymi do
kwasu propionowego.

Zidentyfikuj związki X i Y.

♦ Penta-1,4-dien ma, ∆H

o

hydrog.

=254KJ/mol co równa się mniej więcej podwójnej war-

tości dla pent-1-enu (

∆H

o

hydrog.

=126KJ/mol). Penta-1,2-dien ma

∆H

o

hydrog.

=298KJ/mol.

Który z pentadienów jest trwalszy?

•

W reakcji bromu z propenem w wodnym roztworze DMSO (DMSO – dimetylo-

sufotlenek stosowany dla polepszenia rozpuszczalności propenu i bromu w wodzie)
otrzymano 1-bromopropan-2-ol. Czy jest to orientacja zgodna, czy niezgodna z regułą
Markownikowa.

- 6 -

•

Jakich alkenów użyto do syntezy następujących alkoholi przez hydroborowodorowa-

nie/utlenianie?

CH

3

CH
CH

3

CH

2

CH

2

OH

CH

3

CH
CH

3

CH CH

3

OH

CH

2

OH

♦ Istnieje siedem izomerycznych alkinów o wzorze C

6

H

10

. Narysuj je i nazwij zgodnie

z regułami IUPAC. Które z nich reagują z amoniakalnym roztworem siarczanu miedzi.
Dlaczego te alkiny nie reagują z wodorotlenkiem sodowym (mocna zasada) tworząc
sole, natomiast w słabo alkalicznym środowisku tworzą sole z jonami miedziowymi.

•

Podaj nazwy JUPAC dla poniższych związków:

Cl

Br

NO

2

Cl

Br

OH

Cl

C

H

3

Br

NO

2

CH CH

2

CH CH

2

CH CH

2

CH

3

CH

3

CH

3

CH

CH

3

C

H

3

•

Narysuj wzór konstytucyjny związku o nazwie

p-chloroanilina,

m-ksylen,

chlorek benzylidenu,

2,5-dinitrofenol,

3,4-dimmetyloanilina, 3-bromo-5-chloronitrobenzen

5-chloro-1-fenylo-2,3,6,6-tetrametyloheptan, tert-butylobenzen

•

Jakich produktów spodziewasz się w reakcji:

1. O

3

2. Zn/H

2

O

•

W którym związku wiązanie C-Br łatwiej rozerwać heterolitycznie. Wskazówka

Rozerwij heterolitycznie wiązanie i rozpatrz trwałość powstałych produktów.

Br

Br

Br

Br

Br

CH

3

CH CH

3

Br

CH

3

C CH

2

CH

3

CH

3

Br

CH

3

C
CH

3

CH

3

CH

2

Br

•

Udowodnij, że pirydyna i pirol są związkami aromatycznymi, podobnie jak benzen.

N

N

H

pirydyna

pirol

•

Narysuj wszystkie związki o ogólnej nazwie bromochlorotoluen (10).

•

Który dichlorobenzen daje tylko jeden produkt bromowania?

•

Za pomocą jakiej, prostej, reakcji chemicznej można odróżnić benzen od cyklohek-

sanu.

•

Bromowanie fenolu bromem w disiarczku węgla prowadzi do p-bromofenolu, nato-

miast bromowanie fenolu bromem w wodzie prowadzi do 2,4,6-tribromofenolu. Wyja-
śnij te fakty.

•

W wyniku utlenienia nitronaftalenu nadmanganianem potasu w środowisku kwa-

śnym otrzymano kwas 4-nitroftalowy (kwas 4-nitrobenzeno-1,2-dikarboksylowy). Jaki
izomer nitronaftalenu poddano reakcji.

•

Związek A, C

10

H

14

, utleniany dwuchromianem potasu tworzy kwas benzoesowy.

Podaj możliwe wzory konstytucyjne związku A.

•

Wychodząc z benzenu i innych stosownych związków organicznych zaproponuj

metodę syntezy następujących związków:

O

2

N

COOH

Br

NO

2

OH

NO

2

N

H

2

SO

3

H

Br

OH

Br

Br

•

Na podstawie odpowiednich wartości energii wiązań i energii aromatyzacji oblicz

ciepło reakcji. Czy jest to reakcja endo- czy egzoenergetyczna?

+ H

2

•

Ogrzewanie benzenu z kwasem siarkowym w D

2

O prowadzi do deuterobenzenu

C

6

H

5

D. Jaki jest mechanizm tej reakcji?

- 7 -

•

Nitrowanie trifenylokarbinolu prowadzi do difenylo-(3-nitrofenylo)karbinolu. jaki

jest mechanizm tej reakcji?

OH
C

OH
C

NO

2

HNO

3

H

2

SO

4

•

Czy kompleks

σ powstały w wyniku reakcji benzenu z jonem bromoniowym jest

aromatyczny, antyaromatyczny czy nie jest aromatyczny.

•

Dlaczego energia dysocjacji wiązania C-Cl w chlorobenzenie jest dużo większa od

energii dysocjacji C-Cl w chloroetanie?

•

Stała dysocjacji pK

a

dla cyklopentanu ma bardzo małą wartość, natomiast pK

a

dla

cyklopentadienu jest porównywalna z pK

a

wody. Wyjaśnij te zależności.

•

Który związek, amina czy fenyloarsen (C

6

H

5

-AsH

2

) jest bardziej reaktywny w reak-

cji bromowania. Który z nich jest bardziej reaktywny w reakcji nitrowania mieszaniną
nitrującą. Odpowiedź uzasadnij.

•

Benzen i jego pochodne wykazują słabe właściwości zasadowe:

H

H

+

+ H

3

O

+

+ H

2

O

który ze związków wykazuje najsilniejsze właściwości zasadowe: benzen, toluen,
o-ksylen, p-ksylen czy 1,3,5-trimetylobenzen?

•

Czy kompleks

σ powstały w wyniku reakcji jonu nitroniowego z benzenem jest an-

tyaromatyczny?

•

Napisać reakcje powstawania kationu nitroniowego z następujących związków: roz-

cieńczony kwas azotowy (azotowy(V)), mieszanina nitrująca, pięciotlenek azotu, azota-
nu acetylu (O

2

N-OCO-CH

3

).

•

Acetofenon można otrzymać w reakcji benzenu z: chlorkiem acetylu, bezwodnikiem

octowym i octanem etylu w obecności chlorku glinu. Zapisz odpowiednie równania
reakcji. Dlaczego w tych reakcjach używa się różnych ilości chlorku glinu.

•

Wiadomo, że alkilowanie i acylowanie metodą Friedela i Craftsa można stosować

tylko dla aktywnych związków aromatycznych. Mimo, że grupa aminowa jest podstaw-
nikiem aktywującym pierścień, amin aromatycznych nie można ani alkilować, ani acy-
lować tymi metodami.

•

W podanych związkach oblicz stopień utlenienia wskazanych atomów:

CH

3

CH

CH

2

OH

O

O

Cl

CH

3

CH

2

N

H

CH

2

H

O

Cl

Br

NH

3

+

•

Dlaczego sulfonowanie aniliny prowadzi do produktu p-podstawionego (kwasu

p-aminobenzenosulfonowego), natomiast podczas nitrowania aniliny powstaje produkt
m-podstawiony (m-nitroaniloina).

•

W reakcji alkilowania metodą Friedela i Craftsa (przyjmując benzen jako odczynnik

nukleofilowy można zaliczyć ją jako reakcję S

N

) obserwuje się następującą reaktywność

halogenków: R-F > R-Cl > R-Br > R-I. W typowej reakcji S

N

kolejność ta jest odwrotna.

Dlaczego?.

•

Dla reakcji jodku metylu z cyjankiem potasowym w temp. 0

o

C otrzymano następują-

ce stałe szybkości:

s

mol

dm

10

3

,

2

k

3

5

2

⋅

⋅

=

w wodzie oraz

s

mol

dm

10

k

3

10

2

⋅

=

w dimetylo-

formamidzie. Zapisz odpowiednie równanie reakcji i wyjaśnij różnice w szybkości reak-
cji.

•

Podane związki uporządkuj według wzrastającej nukleofilowości, odpowiedź uza-

sadnij: Br

-

; H

2

O; Cl

-

; I

-

•

Podane związki uporządkuj według wzrastającej nukleofilowości atomu azotu, od-

powiedź uzasadnij:

NH

2

C

H

3

C

NH

2

O

NH

O

O

C

H

3

NH

2

NH

2

O

C

H

3

•

Następujące reakcje zachodzą według mechanizmu S

N

2. Jak zmieni się szybkość

tych reakcji przy przejściu z rozpuszczalnika aprotycznego polarnego do rozpuszczalni-
ka aprotycznego niepolarnego? Jakie produkty powstają w tych reakcjach?

C

H

3

Br

C

H

3

Br

C

H

3

Br

C

H

3

OH

2

+

+ OH

-

+ H

2

O

+ N(CH

3

)

3

+ Cl

-

- 8 -

•

Dlaczego 1-chloro-1,2-difenyloetan z nukleofilami takimi jak anion fluorkowy, jod-

kowy czy woda reaguje z taką samą szybkością?

•

Który z reagentów w podanych parach będzie reagował szybciej z jonem wodoro-

tlenkowym w reakcji substytucji nukleofilowej według mechanizmu S

N

2:

CH

3

Cl czy CH

3

I

(CH

3

)

3

CCl czy CH

3

CH

2

Cl

Ph-Cl czy Ph-CH

2

Cl

CH

2

=CHCl czy CH

2

=CH-CH

2

Cl

CH

3

CH

2

Br w DMSO czy w etanolu

•

Jak zmieni się szybkość reakcji między bromkiem etylu a cyjankiem potasu jeżeli:

zmniejszymy dwukrotnie stężenie cyjanku potasu
stężenie cyjanku potasu zwiększymy dwukrotnie, a stężenie bromku etylu
zmniejszymy dwukrotnie
zwiększymy dwukrotnie stężenie bromku etylu jak i cyjanku potasu

•

Dlaczego 3-bromobut-1-en oraz 1-bromobut-2-en ulegają reakcji S

N

1 z podobną

szybkością, mimo, że jeden z nich jest halogenkiem 1

o

, a drugi halogenkiem 2

o

.

•

Chlorek alkilu można otrzymać z alkoholu i chlorowodoru w reakcji przebiegającej

według mechanizmu S

N

2 lub S

N

1 (w zależności od użytego alkoholu). Zapisz odpowied-

nie równania reakcji prowadzące do chlorku alkilu z alkoholu. Dlaczego nie można
otrzymać amin w reakcji pomiędzy alkoholem a amoniakiem.

•

Zidentyfikuj związek A. Według jakiego mechanizmu przebiega podana reakcja?

C

H

3

C

2

H

5

OCOCH

3

H

A + CH

3

COO

-

+ I

-

•

Dlaczego chlorobenzen nie ulega reakcji wg mechanizmu S

N

2.

•

(Z)-1-fenyloprop-1-en poddano reakcji z bromem. Narysuj wzory konfiguracyjne

powstałych produktów i nazwij je.

•

(2S,3R)-2-bromo-3-fenylobutan poddano reakcji z wodorotlenkiem potasu w alko-

holu. Jaki produkt powstał w tej reakcji, podaj jego wzór konstytucyjny.

•

Uzupełnij równanie reakcji:

Br

CH

3

KOH

etanol

•

m-Chlorotoluen poddano reakcji z amidkiem sodowym (w autoklawie, wysoka temp.

i ciśnienie). Podaj wzory konstytucyjne powstałych produktów.

•

Jakie produkty powstały gdy 3-bromobut-1-en ogrzewano w kwasie mrówkowym?

•

•

- 9 -

•

Nazwij podane związki zgodnie z regułami nazewnictwa JUPAC:

CH

3

CH

2

C

O

CH
CH

3

CH

3

CH

2

CH

2

CH

2

CHO

OHC

CH

3

CH
CH

3

CH

2

C

O

CH

2

CHO

CH

3

CH

2

CH CH CH

2

CH

3

CHO

CHO

CH

3

CH CH

2

CH CH

2

CHO

CHO

CHO

CHO

CHO

CH

3

O

CH

3

C

O

C

O

CH

3

CH

2

CH

OH

CH

3

CH

O

O

2

N

CHO

•

Narysuj wzory strukturalne odpowiadające następującym nazwom:

aceton; 3-fenylopropanal; 2-chloro-1-fenylobutano-1,3-dion; aldehyd ben-
zoesowy; 2-(3-etylocykloheksylo)etanal; ftaladehyd; 3-(2-chloropropy-
lo)-4,5-dimetyloheksan-2-on; glioksal; cykloheks-3-enon; 3-oksobutanal.

•

Mając do dyspozycji tylko związki nieorganiczne i dowolne pierwiastki, zaproponuj

sposób syntezy heksan-3-onu.

•

W trzech probówkach znajdują się: alkohol benzylowy, pentanal oraz pentan-2-on.

Zaproponuj proste reakcje chemiczne, za pomocą których można rozróżnić te związki.

•

W pięciu probówkach A, B, C, D i E znajdują się: cykloheksen, propanol, butan-2-on,

propanal i etyloamina. Na podstawie przeprowadzonych reakcji stwierdzono, że:

-

związek z probówki A nie reaguje w żadnych warunkach ze związkiem z
probówki D, ale możliwe są reakcje ze związkami z probówek B, C i E

-

związek z probówki D reaguje tylko ze związkami w probówkach B i C

-

ze związku znajdującego się w probówce A można otrzymać związek znaj-
dujący się w probówce B.

Zidentyfikuj związki w probówkach A,B,C i D. Zapisz równania opisanych reakcji.

•

Związek zawierający jedynie węgiel, wodór i tlen poddano całkowitemu spaleniu.

Z 2,2 g związku otrzymano 5,28 g ditlenku węgla i 2,70 g wody. 0,1500 g związku
w stanie pary wypiera 49,0 ml powietrza (przy 290K i 758 mmHg)

Jaki jest wzór cząsteczkowy związku. Narysuj wszystkie możliwe wzory konstytu-

cyjne i nazwij je. Jakich dodatkowych informacji potrzebujesz aby móc sprecyzować
jego wzór strukturalny.

•

Aldehydy aromatyczne są mniej reaktywne w reakcjach addycji nukleofilowej niż

aldehydy alifatyczne. Uzasadnij dlaczego.

•

Ketony są mniej reaktywne w reakcjach addycji nukleofilowej niż aldehydy. Uzasadnij

dlaczego.

•

Który ze związków: p-metoksybenzaldehyd czy p-nitrobenzaldehyd jest bardziej reak-

tywny w reakcji addycji nukleofilowej.

•

Następujące związki, w odpowiednim środowisku (w jakim?), łatwo reagują ze związ-

kami karbonylowymi. Biorąc za każdym razem inny aldehyd (keton) dokończ równania
reakcji:

CH

2

CH

2

OH OH

CH

3

CH

2

NH

2

N

H

NH

2

O

2

N

CH

3

C

N

H

O

NH

2

CH

3

CH

2

CH

2

SH

CH

3

CH

2

N

H

CH

2

CH

3

N

H

N

H

2

OH

N

H

2

N

H

C

O

NH

2

P

+

CH

2

Ph

Ph

Ph

MgBr

C

H

2

S

+

CH

3

CH

3

HCN

A +

A +

A +

A +

A +

A +

A +

A +

A +

A +

A +

A +

•

Glioksal w środowisku alkalicznym tworzy hydroksyoctan sodu. Zaproponuj mecha-

nizm tej reakcji.

•

(2R)-2-metylobutanal w środowisku alkalicznym ulega racemizacji. W jaki sposób

można wytłumaczyć to zjawisko.

•

Cykloheksanon w środowisku kwaśnym , w łagodnych warunkach nie utlenia się roz-

tworem nadmanganianu potasu. Natomiast w środowisku alkalicznym utlenia się dość
łatwo. Jak można wytłumaczyć taki przebieg reakcji.

•

W reakcji prop-2-enalu z bromkiem metylomagnezowym powstają dwa produkty.

Jakie?

- 10 -

•

W jaki sposób można rozdzielić mieszaninę składającą się z kwasu benzoesowego i

naftalenu.

•

Podane związki uszereguj wg wzrastającej kwasowości:

kwas mrówkowy, metanol, kwas siarkowy, kwas węglowy, kwas octowy, kwas
trichlorooctowy.

•

Podane związki uszereguj wg wzrastającej kwasowości:

kwas benzoesowy, kwas p-nitrobenzoesowy, kwas p-metoksybenzoesowy, kwas
beznzenosulfonowy.

•

Który ze związków jest silniejszym kwasem. Odpowiedź uzasadnij:

OH

COOH

kwas salicylowy

O

COOH

C

CH

3

O

kwas acetylosalicylowy (aspiryna)

•

Nazwij podane związki zgodnie z regułami nazewnictwa JUPAC:

C

H

3

COOH

CH

2

COOH

Br

CH

2

COOH

CH

3

CH

OH

C

O

CH

2

COOH

COOH

CHO

CH

2

COOH

COOH

C

H

CH

3

COOH

•

Uzupełnij równania reakcji:

CH

3

CH

2

CH

2

COOH

CH

2

COOH

N
CH

3

OH

CH

2

OH

CH

3

CH

2

CH

2

COOH

+ CaCO

3

+

+ CH

3

-COOH

H

+

+ CH

3

-COOH

H

+

+ H

+

•

W jaki sposób wychodząc z podanych związków można otrzymać następujące kwasy:

(Uwaga, syntezy mogą być kilkuetapowe)

CH

2

CH

3

COOH

COOH

CH

3

CH

2

CH CH

2

CH

3

CH

2

CH

2

COOH

CH

3

CH

2

OH

CH

3

COOH

CH

3

CH

2

CH CH CH

2

CH

3

CH

3

CH

2

COOH

•

Podane zwiazki uszereguj wg aktywności grupy karbonylowej:

COOH

C

H

3

COOH

C

H

3

C

Cl

O

C

H

3

C

O

O

CH

3

C

H

3

C

NH

2

O

•

Podane zwiazki uszereguj wg aktywności grupy karbonylowej:

CHO

C

H

3

C

Cl

O

H CHO

C

H

3

CHO

CH

3

C

O

CH

3

C

O

O

H

CHO

•

Dlaczego acetaldehyd w środowisku alkalicznym szybciej ulega reakcji aldolizacji niż

reakcji Cannizzaro?

•

Omówić następujące reakcje:

CH

2

CHO

CH

3

CH CH

3

ONa

CH CH

OH

CH

2

OHC

CH

2

CHO

CH

3

CH CH

3

OAl/

3

CH

2

CH

2

OAl/

3

+

+

+ CH

3

COCH

3

Reakcja redukcji Meerweina - Panndorfa - Verleya

•

Dlaczego kwasowość wodorów

α w aldehydach jest większa od wodoru przy grupie

karbonylowej?

- 11 -

•

Nazwij podane związki:

CH

3

CH

2

CH CH CH CH

2

NH

2

CH

3

CH

3

CH

CH

3

CH

3

NH

2

NH

2

N

H

2

CH

2

NH

2

NH

CH

3

OH

NH

2

NH

2

OH

HOOC

N

H

2

C

C

2

H

5

H CH

3

•

Określ rzędowość aminy:

NH

2

N

H

N

H

N

CH

3

N

+

CH

2

CH

3

CH

3

CH

3

NH
CH

3

CH

3

•

Podane poniżej związki uszereguj wg wzrastającej kwasowości:

NH

3

C

H

3

NH

2

NH

2

CH

3

C

NH

2

O

C

H

3

N

H

CH

3

S

O

O

NH

2

NH

4

+

•

Dlaczego możliwa jest addycja wody lub alkoholu do alkenu w środowisku kwaśnym,

natomiast aminy w takich warunkach nie ulegają addycji do alkenu.

•

mając do dyspozycji tylko alkohol etylowy i dowolne inne odczynniki nieorganiczne,

zaproponuj sposób syntezy: etyloaminy, propanoaminy, acetamidu, propioamidu.

•

Uzupełnij równania reakcji:

NH

NH

2

O

NH

2

O

2

N

O

O

NH

O

O

C

H

3

S

O

O

NH

2

+ CH

3

COOH

+

H

+

+

+ NaH

+ NaOH

•

Nazwij podane związki:

N

H

CH

3

O

H

N

H

C

H

3

S

O

O

N

H

CH

3

N

CH

3

CH CH

2

N

C

H

3

CH

3

COOH

•

W pięciu butelkach znajdowały się: anilina, N-metyloanilina, benzyloamina, benzoesan

etylu, o-ksylen. Przeprowadzono pewne reakcje, a ich wynik zanotowano w tabelce:

A

B

C

D

E

reakcja z roz. kwasie solnym

-

-

+

+

+

reakcja z kwasem azotowym(III)

-

-

+

c

+

a

+

b

reakcja z roztworem NaOH na gorąco

+

-

-

-

-

a

roztwór po reakcji staje się klarowny

b

po reakcji wydziela się osad

c

w czasie reakcji wydziela się gaz

•

W butelce znajduje się mieszanina kwasu benzoesowego, aniliny, N-metyloaniliny i

p-ksylenu. Zaproponuj sposób rozdzielenia tych związków.

•

W jaki prosty sposób można odróżnić anilinę od benzyloaminy.

•

Dlaczego N-etylo-N-metylopropyloaminy nie można rozdzielić na enancjomery?

•

Istnieją trzy kwasy diaminobutanodiowe. Zapisz ich wzory w projekcji Fischera,

zaznacz kwas nieczynny optycznie.

•

W podanych niżej związkach zaznaczono kwaśny atom wodoru.

C

H

2

CH

2

N

+

CH

3

CH

3

CH

3

H

C

H

3

CH

2

S

+

CH

3

CH

2

H

Dlaczego w solach amoniowych kwaśny jest atom wodoru w pozycji

β od azotu, a w

solach sulfoniowych C-H kwasowość wykazuje atom wodoru w pozycji

α od siarki.

•

Reakcje acylowania lub alkilowania metodą Friedla-Craftsa zachodzą jedynie z ak-

tywnymi związkami aromatycznymi. Mimo, że grupa aminowa silnie aktywuje pierścień
benzenu, aniliny nie można ani alkilować, ani acylować tą metodą. Dlaczego?

•

W jaki sposób wychodząc z benzenu można otrzymać p-fenylenodiaminę.

•

W jaki sposób wychodząc z benzenu można otrzymać p-bromoanilinę.

•

Dlaczego anilina, w przeciwieństwie do benzyloaminy, jest trudno rozpuszczalna w

wodzie.

- 12 -

•

Nazwij podane związki:

N

2

O

2

N

+

HSO

4

-

N

2

COOH

+

-

N

N

NH

2

C

H

3

NO

2

NHNH

2

C

H

3

Br

N

+

N

O

N

H

N

H

Cl

•

2,2-dimetylobutano-1-aminę w mieszaninie wodno-alkoholowej poddano reakcji z

azotanem(III) sodu w środowisku kwasu solnego. Jakich produktów można się spodzie-
wać.

•

Wychodząc z benzenu zaproponuj sposób otrzymania następujących związków:

p-bromoaniliny, m-chloroaniliny, p-toluidyny (p-metyloaniliny),
2,4-dimetyloaniliny, benzyloaminy, m-nitroaniliny

•

p-(Dimetyloamino)azobenzen jest żółtym barwnikiem, który stosowany był do bar-

wienia margaryny. Zaproponuj jego sposób otrzymywania.

•

Bromowanie fenolu w wodzie prowadzi do 2,4,6-tribromofenolu. Natomiast w wyni-

ku bromowania fenolu w disiarczku węgla można otrzymać p-bromofenol. Wyjaśnij te
fakty.

•

W czterech butelkach A,B,C,D, znajdują się: anilina, benzyloanilina, bromobenzen,

kwas benzoesowy. Wykonano następujące doświadczenia, a ich wyniki zanotowano w
tabeli:

A

B

C

D

rozpuszczalność w H

2

O

+

-

-

-

rozpuszczalność w 5% roztworze HCl

-

-

+

rozpuszczalność w 5% roztworze NaOH

+

-

Zidentyfikuj związki w butelkach A,B,C,D, Zapisz równania zachodzących reakcji.

•

Narysuj wzór konstytucyjny nitometanu. Dlaczego centrum elektrofilowe znajduje

się na atomie wodoru, a nie na atomie azotu.?

•

Wychodząc z benzenu zaproponuj sposób syntezy następujących związków:

1,4-dinitrobenzenu, jodobenzenu, benzonitylu, kwasu o-metylobenzo-
esowego, m-chlorobromobenzenu, m-bromofenolu