Đọc đề bài: Thí sinh có 15 phút để đọ ập đề ết hoặc tính ...£ thí sinh VNM−1 ... Thí sinh có 15 phút để đọc tập đề bài này. ... 7 Những

Mã thí sinh VNM−1

Bài thi lí thuyết (Bản tiếng Việt chính thức), IChO lần thứ 49 năm 2017 tại Thái Lan 1

Đọc đề bài: Thí sinh có 15 phút để đọc tập đề bài này. Không viết hoặc tính toán trong thời gian này nếu không THÍ SINH sẽ bị loại. Phiên bản tiếng Anh có thể được yêu cầu chỉ với mục đích làm rõ thêm.



Bài thi lí thuyết

"Hoá học kết nối thế giới" KỲ THI OLYMPIC HOÁ HỌC

LẦN THỨ 49 Nakhon Pathom, Thái Lan



Hướng dẫn chung

o Số trang: Tập bài thi lí thuyết có 54 trang. Tổng cộng có 11 bài.

o Đọc đề bài: Thí sinh có 15 phút để đọc tập đề bài này. Không viết hoặc tính toán trong thời gian này nếu không THÍ SINH sẽ bị loại. Phiên bản tiếng Anh có thể được yêu cầu chỉ với mục đích làm rõ thêm.

o Thời gian làm bài: Thí sinh làm bài trong 5 giờ.

o Bắt đầu/Kết thúc: Thí sinh có thể bắt đầu ngay khi có hiệu lệnh “Start” và phải dừng làm bài ngay lập tức khi có hiệu lệnh “Stop”.

• Không dừng làm bài sau hiệu lệnh “Stop” 1 phút hoặc lâu hơn, bài thi lí thuyết sẽ bị hủy bỏ.

• Sau hiệu lệnh “Stop” đặt bài làm vào phong bì và ngồi đợi tại chỗ. Giám khảo sẽ đến tận nơi lấy bài.

o Phiếu trả lời: Tất cả kết quả và trả lời phải được viết rõ ràng trong khu vực thích hợp để chấm điểm. Chỉ những câu trả lời được viết bằng bút mới được chấm điểm.

• Chỉ dùng bút được cung cấp. • Thí sinh có thể dùng mặt sau của tờ làm bài để làm giấy nháp. Phần nháp sẽ

không được chấm điểm.

o Máy tính: Chỉ được sử dụng máy tính được cung cấp bởi 49th IChO.

o Cần sự giúp đỡ: Nếu thí sinh cần sự giúp đỡ (vd. Cần thêm đồ ăn nhẹ, uống hoặc đi vệ sinh), vẫy cờ IChO màu da cam được đặt trên bàn của thí sinh.



Mục lục

Bài Tiêu đề Trang % tổng số điểm

1 Sản xuất propen sử dụng các chất xúc tác dị thể 5 6%

2 Hiệu ứng đồng vị động học (KIE) và năng lượng dao động điểm không (ZPE) 9 6%

3 Nhiệt động học của các phản ứng hoá học 15 6%

4 Điện hoá học 19 5%

5 Photphat và silicat trong đất 25 5%

6 Sắt 30 6%

7 Những câu đố về cấu trúc hóa học 35 6%

8 Bề mặt silica 41 5%

9 Tìm một chất chưa biết 45 6%

10 Tổng hợp toàn phần Ancaloit 48 7%

11 Cấu trúc vặn xoắn & Bất đối 53 2%



Bài 1 A B C Tổng

A1 A2 A3 Tổng 4 1 2 7 6 20 Điểm

Bài 1: Sản xuất propen sử dụng các chất xúc tác dị thể

Propen hay propilen là một trong các chất hoá học có giá trị nhất đối với nền công nghiệp hoá dầu ở Thái Lan và trên thế giới. Một ví dụ điển hình về ứng dụng thương mại của propen là để sản xuất polipropilen (PP).

Phần A.

Propen có thể được tổng hợp thông qua phản ứng đehiđro hoá trực tiếp propan trong sự có mặt của chất xúc tác dị thể. Tuy nhiên, do bản chất khó khăn của phản ứng này nên nó không thuận lợi về mặt kinh tế. Trình bày cách tính để giải thích cho mỗi câu hỏi dưới đây. Cho các dữ kiện sau: Hlk(C=C) = 1,77Hlk(C−C), Hlk(H−H) = 1,05Hlk(C−H), và Hlk(C−H) = 1,19Hlk(C−C), trong đó Hlk là giá trị entanpy liên kết trung bình của liên kết chỉ ra trong ngoặc đơn.

1−A1) Tính biến thiên entanpy của phản ứng đehiđro hoá trực tiếp propan. Trình bày chi tiết các phép tính và kết quả để dưới dạng hàm của Hlk(C−C).

Tính chi tiết: 1−A2) Khó có thể tăng được lượng propen bởi việc tăng áp suất ở nhiệt độ không đổi. Định luật hoặc nguyên lí nào lí giải tốt nhất cho phát biểu này? Chọn câu trả lời bằng cách viết dấu “ü” vào một trong các ô tròn sau. ⃝ Định luật Boyle ⃝ Định luật Charles

Bài 1 6% tổng số điểm



⃝ Định luật Dalton ⃝ Định luật Raoult ⃝ Nguyên lí Le Chatelier 1−A3) Ban đầu, hệ đang ở trạng thái cân bằng. Dựa vào kết quả có được ở 1−A1), (các) tập hợp dấu nào đúng cho các thông số nhiệt động của hệ trong phản ứng đehiđro hoá trực tiếp propan? Chọn (các) câu trả lời bằng cách viết dấu “ü” vào bất kì (các) ô tròn thích hợp.

HΔ SΔ GΔ T* ⃝ - + + thấp hơn ⃝ - + - cao hơn ⃝ - - + thấp hơn

⃝ - - - cao hơn ⃝ + + + thấp hơn ⃝ + + - cao hơn ⃝ + - + thấp hơn ⃝ + - - cao hơn ⃝ Không có câu trả lời nào ở trên đúng

* So sánh với nhiệt độ ban đầu ở cùng áp suất riêng phần các chất.



Phần B. Phản ứng tốt hơn để sản xuất lượng lớn propen là phản ứng oxi đehiđro hoá (kí hiệu

là ODH) sử dụng các chất xúc tác pha rắn, như vanađi oxit, dưới khí quyển phân tử oxi. Mặc dù loại phản ứng này vẫn đang được nghiên cứu sâu thêm, nhưng triển vọng đầy hứa hẹn sản xuất propen ở quy mô công nghiệp đã giúp phản ứng này được quan tâm hơn phản ứng đehiđro hoá trực tiếp.

1−B) Tốc độ tiêu thụ propan tổng cộng trong phản ứng này là rC3H8 =1

pο

kred pC3H8+

pο

kox pO2

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟

,

trong đó kred và kox là các hằng số tốc độ cho sự khử chất xúc tác oxit kim loại bởi propan và cho sự oxi hoá chất xúc tác bởi phân tử oxi, tương ứng, và po là áp suất chuẩn 1 bar. Các thí nghiệm chỉ ra rằng, tốc độ oxi hoá chất xúc tác nhanh gấp 100.000 lần so với tốc độ oxi hoá

propan. Tốc độ thực nghiệm có dạng οp

pkr HCobsHC

3

3

8

8= ở 600 K, trong đó kobs là hằng số tốc

độ thực nghiệm (0,062 mol s−1). Nếu cho hỗn hợp khí propan và oxi với áp suất tổng 1 bar đi liên tục qua bình phản ứng chứa chất xúc tác, xác định các giá trị kred và kox khi áp suất riêng phần của propan trong hỗn hợp khí là 0,10 bar. Giả thiết bỏ qua áp suất riêng phần của propen.

Tính chi tiết:



Phần C.

Xúc tác oxit kim loại có chứa các nguyên tử oxi trên bề mặt, các nguyên tử này đóng vai trò là các tâm hoạt động cho phản ứng ODH. Kí hiệu red* là một tâm đã bị khử và O(r) là một nguyên tử oxi trên bề mặt chất xúc tác, một trong các cơ chế được đề xuất cho phản ứng ODH trong sự có mặt chất xúc tác như sau:

C3H8(k) + O(r) ⎯→⎯ 1k C3H6(k) + H2O(k) + red* (1)

C3H6(k) + 9O(r) ⎯→⎯ 2k 3CO2(k) + 3H2O(k) + 9red* (2)

O2(k) + 2red* ⎯→⎯ 3k 2O(r) (3)

Cho biết 𝛽 = !ố !â! đã !ị !!ử!ổ!" !ố !â! !!ạ! độ!"

, biểu thức định luật tốc độ cho 3 bước trên như sau:

)1(8311 β−= HCpkr

)1(6322 β−= HCpkr

và β233 Opkr = .

1−C) Giả thiết số lượng các nguyên tử oxi trên bề mặt xúc tác là không đổi tại bất kì thời điểm nào của phản ứng, tính β dưới dạng hàm của k1, k2, k3,

83HCp ,

63HCp , và

2Op .

Tính chi tiết:



Bài 2 A

Tổng A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8

Tổng 2 2 7 3 3 1 5 1 24 Điểm

Bài 2: Hiệu ứng đồng vị động học (KIE) và năng lượng dao động điểm không (ZPE)

Tính toán ZPE và KIE

Hiệu ứng đồng vị động học (kí hiệu là KIE) là một hiện tượng trong đó hằng số tốc độ của phản ứng thay đổi khi một nguyên tử được thay thế bằng đồng vị của nó. KIE có thể được sử dụng để xác định một liên kết nào đó với hiđro có bị phân cắt trong phản ứng hay không. Mô hình dao động điều hoà được sử dụng để tính sự thay đổi tốc độ phản ứng giữa C−H và C−D (D = H!! ).

Tần số dao động (ν) trong mô hình dao động điều hoà được tính bằng công thức

µπν

k21 =

trong đó k là hằng số lực và µ là khối lượng rút gọn.

Các năng lượng dao động của phân tử được cho bởi công thức

21

νhnEn ⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛ += ,

trong đó n là số lượng tử dao động với các giá trị có thể có 0, 1, 2, … Năng lượng dao động thấp nhất (En ứng với n = 0) được gọi là năng lượng dao động điểm không (ZPE).

2−A1) Tính khối lượng rút gọn của C−H (µCH) và của C−D (µCD) theo đơn vị khối lượng nguyên tử. Giả thiết khối lượng của đơteri gấp đôi khối lượng của hiđro.

Tính chi tiết:

[Nếu thí sinh không tính được các giá trị µCH và µCD trong 2−A1), sử dụng µCH = 1,008 và µCD = 2,016 cho các phần tính toán sau. Chú ý rằng, các giá trị vừa cho không nhất thiết gần với giá trị chính xác.]




2−A2) Biết rằng hằng số lực (k) đối với liên kết C−H bằng với liên kết C−D và tần số dao động của C−H là 2900 cm−1, tính tần số dao động tương ứng (theo đơn vị cm−1) của liên kết C−D.

Tính chi tiết:



2−A3) Dựa vào giá trị tần số dao động C−H và C−D trong câu hỏi 2−A2), tính các năng lượng dao động điểm không (ZPE) của C−H và C−D theo đơn vị kJ mol−1.

Tính chi tiết:

[Nếu thí sinh không tính được các giá trị ZPE ở 2−A3), sử dụng ZPECH = 7,23 kJ/mol và ZPECD = 2,15 kJ/mol cho các phần tính tiếp theo. Chú ý rằng, các giá trị đã cho không nhất thiết gần với giá trị chính xác.]

Hiệu ứng đồng vị động học (KIE)

Do sự khác biệt về các giá trị năng lượng dao động điểm không, hợp chất chứa proton và hợp chất đó nhưng thay hiđro bằng đơteri có thể phản ứng ở các tốc độ khác nhau.

Đối với hai phản ứng phân li liên kết C−H và C−D, năng lượng của hai trạng thái chuyển tiếp ở hai phản ứng bằng nhau, năng lượng của hai sản phẩm cũng bằng nhau. Vì thế, hiệu ứng đồng vị xuất hiện chỉ do sự khác biệt về năng lượng ZPE của các liên kết C−H và C−D.



2−A4) Tính hiệu của các năng lượng phân li liên kết (kí hiệu BDE) giữa các liên kết C−D và C−H (BDECD – BDECH) theo đơn vị kJ mol−1.

Tính chi tiết:

2−A5) Giả thiết năng lượng hoạt hoá (Ea) cho sự phân cắt mỗi liên kết C−H/C−D bằng năng lượng phân li liên kết tương ứng và thừa số trước số mũ hay thừa số Arrhenius bằng nhau đối với sự phân cắt các liên kết C−H và C−D. Tính tỉ lệ hằng số tốc độ (kCH/kCD) ở 25oC cho sự phân cắt liên kết C−H/C−D.

Tính chi tiết:



Sử dụng KIE để nghiên cứu cơ chế phản ứng

Nghiên cứu sự oxi hoá điphenylmetanol không đơteri hoá và đơteri hoá sử dụng lượng dư axit cromic.

2−A6) Gọi C0 là nồng độ đầu của điphenylmetanol không đơteri hoá hoặc của điphenylmetanol đơteri hoá và Ct là nồng độ của nó tại thời điểm t. Các kết quả thí nghiệm được vẽ ở hai đồ thị (Hình 2a và 2b), từ các đồ thị có thể xác định được các hằng số tốc độ của phản ứng bậc một.

Hình 2a Hình 2b

Time = thời gian; min = phút.

Đồ thị nào là của phản ứng oxi hoá điphenylmetanol không đơteri hoá và đồ thị nào là của phản ứng oxi hoá điphenylmetanol đơteri hoá? Đối với mỗi câu dưới đây, chọn câu trả lời bằng cách viết “ü” vào một trong hai ô tròn.

Sự oxi hoá điphenylmetanol không đơteri hoá: ⃝ Hình 2a ⃝ Hình 2b

Sự oxi hoá điphenylmetanol đơteri hoá: ⃝ Hình 2a ⃝ Hình 2b

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0 100 200 300 400 500

ln(C

0/C t)

Time/min

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0 15 30 45 60 75 90

ln(C

0/C t)

Time/min



2−A7) Tính các giá trị kCH, kCD (theo đơn vị phút−1), và tính tỉ số kCH/kCD của phản ứng từ các đồ thị ở câu hỏi 2−A6).

Tính chi tiết:

2−A8) Cơ chế sau đây được đề xuất:

Dựa vào các thông tin cho ở 2−A6) và 2−A7), cho biết bước nào là bước quyết định tốc độ phản ứng? Chọn câu trả lời bằng cách viết dấu “ü” vào một trong các ô tròn.

⃝Bước (1) ⃝Bước (2) ⃝Bước (3)



Bài 3 A B Tổng

A1 A2 A3 Tổng 7 3 8 6 24 Điểm

Bài 3: Nhiệt động học của các phản ứng hoá học

Phần A. Metanol được sản xuất thương mại bằng cách sử dụng hỗn hợp cacbon monoxit và

hiđro với xúc tác kẽm oxit/đồng oxit: CO(k) + 2H2(k) → CH3OH(k).

Tại nhiệt độ phòng (298 K) và áp suất chuẩn 1 bar, biến thiên entanpy tạo thành chuẩn (ΔHfo)

và entropy tuyệt đối (So) của mỗi khí được cho sau đây.

Khí ΔHfo (kJ mol-1) So (J K-1 mol-1)

CO(k) -111 198 H2(k) 0 131

CH3OH(k) -201 240 3−A1) Tính ΔHo, ΔSo, ΔGo, và Kp của phản ứng ở 298 K.

Tính chi tiết:

ΔHo = ………..……… kJ

ΔSo = ………….…….. J K-1

ΔGo = ………..………. kJ




Kp = ….…………….

Nếu không tính được Kp ở 298 K ở câu 3−A1), sử dụng Kp = 9.105 để tính tiếp. 3−A2) Một lò phản ứng thương mại được vận hành ở nhiệt độ 600 K. Tính giá trị Kp của phản ứng ở nhiệt độ này, giả thiết ΔHo and ΔSo không phụ thuộc nhiệt độ.

Tính chi tiết: Kp = ………………………..

Nếu không tính được Kp ở 600 K ở câu 3−A2), sử dụng Kp = 1,0.10−2 để tính tiếp. 3−A3) Trong công nghiệp, metanol được sản xuất từ dòng khí đưa vào lò phản ứng với tỉ lệ 2,00 mol H2 cho mỗi mol CO. Phần mol của metanol trong hỗn hợp khí đi ra khỏi lò phản ứng là 0,18. Giả thiết cân bằng được thiết lập, tính áp suất tổng cộng trong lò phản ứng ở nhiệt độ cao 600 K.

Tính chi tiết:



Áp suất tổng cộng = …………………… bar.

Phần B.

3−B) Xét một hệ kín dưới đây ở 300 K. Hệ gồm 2 ngăn, phân tách nhau bởi một van có thể tích không đáng kể, van ban đầu đóng. Các ngăn A và B có cùng áp suất P, lần lượt chứa 0,100 mol khí agon và 0,200 mol khí nitơ. Các thể tích của cả hai ngăn, VA và VB, được chọn sao cho các khí có tính chất của khí lí tưởng.



Sau khi từ từ mở van khí, hệ được để cho đạt tới cân bằng. Giả thiết hai khí trộn lẫn với

nhau thành một hỗn hợp khí lí tưởng. Tính biến thiên năng lượng tự do Gibbs, ΔG ở 300 K.

Tính chi tiết:

ΔG = ………..………. J



Bài 4 (5%)

A Tổng

A1 A2 A3 A4 Tổng 4 1 5 6 16

Điểm

Bài 4: Điện hóa học

Pin Ganvanic

Thí nghiệm được tiến hành ở 30,000C. Một pin điện hóa bao gồm một nửa pin là điện cực hiđro [Pt(r) │H2 (k) │H+ (dd)] gồm điện cực platin kim loại nhúng trong một dung dịch đệm được bão hòa bởi dòng khí hiđro. Điện cực hiđro được nối với một nửa pin thứ hai gồm điện cực kim loại (M) nhúng trong dung dịch M2+(aq) chưa biết nồng độ. Hai nửa pin được nối với nhau bằng một cầu muối được mô tả như trong Hình 1. Lưu ý: Các giá trị thế khử tiêu chuẩn được ghi trong Bảng 1.

Hình 1 Pin ganvanic




Bảng 1. Thế khử chuẩn (trong khoảng 298-308 K)

Nửa phản ứng E� (V) Ba2+(aq) + 2e- Ba(s) -2.912 Sr2+(aq) + 2e- Sr(s) -2.899 Ca2+(aq) + 2e- Ca(s) -2.868 Er2+(aq) + 2e- Er(s) -2.000 Ti2+(aq) + 2e- Ti(s) -1.630 Mn2+(aq) + 2e- Mn(s) -1.185 V2+(aq) + 2e- V(s) -1.175 Cr2+(aq) + 2e- Cr(s) -0.913 Fe2+(aq) + 2e- Fe(s) -0.447 Cd2+(aq) + 2e- Cd(s) -0.403 Co2+(aq) + 2e- Co(s) -0.280 Ni2+(aq) + 2e- Ni(s) -0.257 Sn2+(aq) + 2e- Sn(s) -0.138 Pb2+(aq) + 2e- Pb(s) -0.126 2H+(aq) + 2e- H2(g) 0.000 Sn4+(aq) + 2e- Sn2+(aq) +0.151 Cu2+(aq) + e- Cu+(aq) +0.153 Ge2+(aq) +2e- Ge(s) +0.240 VO2+(aq) + 2H+(aq) +e- V3+(aq) + H2O(l) +0.337 Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) +0.340 Tc2+(aq) + 2e- Tc(s) +0.400 Ru2+(aq) + 2e- Ru(s) +0.455 I2(s) + 2e- 2I-(aq) +0.535 UO2

2+(aq) + 4H+(aq)+ 2e- U4+(aq) + 2H2O(l) +0.612 PtCl4

2-(aq) + 2e- Pt(s) + 4Cl-(aq) +0.755 Fe3+(aq) + e- Fe2+(aq) +0.770 Hg2

2+(aq) + 2e- 2Hg(l) +0.797 Hg2+(aq) + 2e- Hg(l) +0.851 2Hg2+(aq) + 2e- Hg2

2+(aq) +0.920 Pt2+(aq) + 2e- Pt(s) +1.180 MnO2(s) + 4H+(aq) + 2e- Mn2+(aq) + 2H2O(l) +1.224 Cr2O7

2-(aq)+ 14H+(aq) + 6e- 2Cr3+ (aq) + 7H2O (l) +1.360 Co3+(aq) + e- Co2+(aq) +1.920

S2O82-(aq) + 2e- 2SO4

2-(aq) +2.010



4-1) Nếu tỷ số phản ứng (Q) của toàn bộ pin là 2,18 x 10-4 ở 30,00๐C, sức điện động của pin là +0,450 V. Tính giá trị thế khử tiêu chuẩn (E๐) và xác định kim loại "M". Lưu ý; QRTGG o ln+Δ=Δ

Tính chi tiết

Thế khử chuẩn của M là V

(Ghi kết quả với 3 chữ số sau dấu phảy)

Do đó, kim loại “M” là

4-2) Viết và cân bằng phản ứng oxi hóa khử tự diễn biến trong pin.



4-3) Nồng độ chưa biết của dung dịch M2+(aq) trong pin (Hình 1) có thể được xác định bằng phép chuẩn độ iot. Lấy 25,00 cm3 dung dịch M2+(aq) cho vào một bình tam giác và thêm tiếp một lượng dư KI. Chuẩn độ hỗn hợp thu được đến điểm tương đương hết 25,05 cm3 dung dịch natri thiosunfat 0,800 mol dm-3. Viết tất cả các phản ứng oxi hóa khử xảy ra trong phép chuẩn độ này và tính nồng độ của dung dịch M2+(aq).

Tính chi tiết

Nồng độ của dung dịch M2+(aq) là mol dm-3


Nếu không tìm được câu trả lời, thí sinh có thể sử dụng nồng độ của M2+ là 0,950 mol dm-3 để tính tiếp.



4-4) Trong Hình 1, ở nửa pin hiđro nếu áp suất riêng phần của khí hiđro là 0,360 bar và điện cực platin được nhúng trong 500 cm3 dung dịch đệm gồm 0,050 mol axit lactic (HC3H5O3) và 0,025 mol natri lactat (C3H5O3Na), sức điện động của pin đo được là + 0,534 V. Tính pH của dung dịch đệm và hằng số phân li (Ka) của axit lactic ở 30,00๐C.

Trình bày cách tính chi tiết để tính pH của dung dịch đệm

pH của dung dịch đệm là


Nếu không tìm được câu trả lời, thí sinh có thể sử dụng giá trị pH của dung dịch đệm là 3,46 cho các tính toán tiếp theo.



Trình bày cách tính chi tiết để tính hằng số phân li (Ka) của axit lactic

Hằng số phân li của axit lactic là



Bài 5 A B

C D

Tổng A1 A2 C1 C2

Tổng 1 1 3 1 2 2 10 Điểm

Bài 5: Photphat và silicat trong đất

Sự phân bố và di chuyển của photpho trong đất thường được nghiên cứu bằng phương pháp chiết phân đoạn. Chiết phân đoạn thực hiện bằng cách sử dụng các tác nhân axit hoặc kiềm để tách photpho vô cơ trong đất. Một mẫu đất đã được chiết và phân tích như sau:

Phần A. Xác định tổng lượng photphat (PO43-) và silicat (SiO4

4-)

Xử lý 5,00 gam một mẫu đất để hòa tan hoàn toàn lượng photpho và silic trong mẫu, rồi pha thành 50,0 cm3 dịch chiết. Dịch chiết được phân tích để xác định nồng độ tổng của photpho và silic. Nồng độ photpho và silic đã tính được tương ứng là 5,16 mg dm-3 và 5,35 mg dm-3.

5-A1) Xác định khối lượng của PO43- theo mg/1,00 g đất.

Tính

1 g đất chứa lượng PO43- = mg (ghi kết quả với 3 chữ số sau dấu phảy)

5-A2) Xác định khối lượng của SiO44- theo mg/1,00 g đất.

Tính

∴

1 g đất chứa lượng SiO44- = mg (ghi kết quả với 3 chữ số sau dấu phảy)




Phần B. Xác định PO43- có trong dịch chiết axit

Photphat có thể được phân tích bằng phương pháp xanh molypden. Một mol photphat được chuyển thành một mol của hợp chất xanh molypden. Phương pháp này được sử dụng để xác định photphat trong dịch chiết axit. Độ hấp thụ quang (A) và độ truyền quang (T) được ghi ở 800 nm. Hệ số hấp thụ mol của hợp chất màu xanh molypden là 6720 dm3 mol-1 cm-1 và tất cả các phép đo được thực hiện trong một cuvet có chiều dày 1,00 cm.

Độ truyền quang và độ hấp thụ quang được cho bởi các phương trình sau:

T = I / Io

A = log (Io / I)

Ở đây I là cường độ của ánh sáng truyền qua và Io là cường độ của ánh sáng tới.

5-B1) Khi mẫu phân tích có nồng độ photphat cao, một dung dịch so sánh nồng độ 7,5 x 10-5 mol dm-3 của một hợp chất xanh molypden được dùng để hiệu chỉnh độ hấp thụ quang về 0. Sau đó, sử dụng máy này đo độ truyền quang của dung dịch mẫu, thu được giá trị là 0,55. Tính nồng độ photphat (theo mol dm-3) trong dung dịch mẫu.

Tính chi tiết

Nồng độ của photphat trong mẫu chưa biết = mol dm-3



Part C. Xác định PO43- và SiO4

4- trong dịch chiết kiềm

Cả hai ion photphat và silicat đều có thể phản ứng với molypdat trong dung dịch kiềm, tạo ra hợp chất màu vàng molypdophotphat và molypdatosilicat. Các chất này sẽ bị khử tiếp bởi axit ascorbic tạo ra các hợp chất màu xanh molypden có màu thẫm hơn. Cả hai hợp chất tạo thành đều có bước sóng hấp thụ cực đại ở 800 nm. Việc thêm axit tactric giúp ngăn ngừa sự ảnh hưởng của silicat khi xác định photphat.

Hai dãy dung dịch chuẩn của photphat, một dãy cho thêm và một dãy không được thêm axit tactric trong khi đó một dãy dung dịch chuẩn của silicat không thêm axit tactric. Các phương trình tuyến tính thu được như sau:

Điều kiện Các phương trình tuyến tính

Photphat khi có thêm và không thêm axit tactric y = 6720x1

Silicat không cho thêm axit tactric y = 868x2

y là độ hấp thụ quang tại 800 nm, x1 là nồng độ của photphat tính theo mol dm-3, x2 là nồng độ của silicat tính theo mol dm-3 Độ hấp thụ quang ở 800 nm của dịch chiết đất trong kiềm sau khi có cho thêm và không cho thêm axit tactric tương ứng là 0,267 và 0,510.

5-C1) Tính nồng độ phophat trong dịch chiết đất ở môi trường kiềm theo mol dm-3 và tính lượng photpho tương ứng theo mg dm-3.

Tính

∴ Nồng độ của PO43- = mol dm-3 (Ghi kết quả với 2 chữ số sau dấu phảy)

∴ Nồng độ của P = mg dm-3 (Ghi kết quả với 2 chữ số sau dấu phảy)



5-C2) Tính nồng độ silicat trong dịch chiết đất ở môi trường kiềm theo mol dm-3 và tính lượng silic tương ứng theo mg dm-3.

Tính

∴ Nồng độ của SiO44- = mol dm-3 (Ghi kết quả với 2 chữ số sau dấu phảy)

∴ Nồng độ của Si = mg dm-3 (Ghi kết quả với 2 chữ số sau dấu phảy)



Phần D. Nồng độ đầu của amoni photphomolypdat

Chiết 100 cm3 mẫu nước amoni photphomolypdat ((NH4)3PMo12O40) với 5,0 cm3 dung môi hữu cơ. Hệ số phân bố giữa pha hữu cơ và pha nước (Kow) được định nghĩa là tỷ số nồng độ của hợp chất trong pha hữu cơ (co) so với nồng độ hợp chất đó trong pha nước (cw). Kow của amoni photphomolypdat là 5,0. Hệ số hấp thụ mol của amoni photphomolypdat trong pha hữu cơ là 5000 dm3 mol-1 cm-1.

5-D) Nếu độ hấp thụ quang trong pha hữu cơ là 0,200, tính tổng khối lượng của photpho (theo đơn vị mg) trong dung dịch mẫu nước ban đầu. Bề dày của cuvet là 1,00 cm.

Tính chi tiết

Tổng lượng P trong dung dịch nước ban đầu = mg



Bài 6 (6%)

A B C Tổng A1 A2 B1 B2 B3 C1 C2 Tổng 3 8 4 3.5 5 2 4 29.5 Điểm

Bài 6: Sắt Trong lớp vỏ Trái đất, sắt (Fe) đứng thứ 4 về mức độ phổ biến và nó đã được sử dụng hơn 5000 năm nay. Phần A. Sắt nguyên chất rất dễ bị oxi hóa, điều này đã hạn chế khả năng ứng dụng của nó. Nguyên tố X là một trong những thành phần của hợp kim được thêm vào để làm gia tăng khả năng chống oxi hóa của sắt. 6-A1) Dưới đây là một số thông tin về nguyên tố X:

(1) Ứng với năng lượng ion hóa thứ nhất, một electron với số lượng tử n1 = 4 – l1 bị tách ra.

(2) Ứng với năng lượng ion hóa thứ hai, một electron với số lượng tử n2 = 5 – l2 bị tách ra.

(3) Khối lượng nguyên tử của X nhỏ hơn khối lượng nguyên tử của Fe. Nguyên tố X là nguyên tố nào? (Sử dụng các kí hiệu hóa học chuẩn của nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn để trả lời)

Bài 6 6% Tổng điểm



6-A2) Cả Fe và X kết tinh ở dạng lập phương tâm khối. Các nguyên tử Fe được coi là những quả cầu cứng, thể tích các nguyên tử Fe trong một ô mạng cơ sở là 1,59x10-23 cm3. Thể tích một ô mạng cơ sở của X là 0,0252 nm3. Một dung dịch rắn thay thế hoàn chỉnh thường xuất hiện khi ΔR = !!!!!"

!!"×100 là nhỏ hơn hay bằng 15, với RX và RFe là bán kính nguyên tử

của X và Fe tương ứng. X và Fe có thể tạo được dung dịch rắn thay thế hoàn chỉnh hay không? Hãy trình bày các tính toán của bạn. Không cho điểm nếu không trình bày các phép tính toán. Thể tích hình cầu là 4/3πr3. Trả lời (Đánh dấu ü vào một ô thích hợp.)

£ Có (ΔR ≤ 15) £ Không (ΔR > 15)

Tính toán

RFe = ...…………...…..nm RX = ………………….nm ΔR = ……………..…..



Phần B. Sắt trong nước tự nhiên nằm ở dạng Fe(HCO3)2, nó bị phân li thành Fe2+ và HCO3

-. Để loại sắt trong nước, Fe(HCO3)2 cần được oxi hóa thành dạng không tan Fe(OH)3, chất này sau đó được lọc bỏ đi. 6-B1) Fe2+ có thể bị oxi hóa bởi KMnO4 trong môi trường bazơ để tạo ra các kết tủa Fe(OH)3 và MnO2. Viết và cân bằng phương trình ion cho phản ứng này trong môi trường bazơ. Cũng trong điều kiện này, HCO3− bị chuyển thành CO3

2−. Viết và cân bằng phương trình ion

cho phản ứng này trong môi trường bazơ. 6-B2) Một hợp chất cộng hóa trị A mà phân tử có nhiều hơn 2 nguyên tử, là một tác nhân oxi hóa tiềm năng, có thể được điều chế bằng phản ứng giữa phân tử halogen hai nguyên tử (Q2) và NaQO2. 1Q2 + xNaQO2 → yA + zNaQ với x+y+z ≤ 7 x, y, z là các hệ số trong phương trình đã cân bằng. Trong số các hợp chất 2 nguyên tử của hidro và halogen, HQ có nhiệt độ sôi thấp nhất. Xác định Q biết A có 1 electron độc thân, vẽ một công thức Lewis của phân tử A với điện tích hình thức của tất cả các nguyên tử đều bằng 0. (Sử dụng các kí hiệu hóa học chuẩn của nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn để trả lời)

Q = ……………........ Công thức Lewis của A

Hình học của phân tử A như thế nào? (Đánh dấu ü vào một ô thích hợp.)

£ thẳng £ cong £ vòng £ tứ diện £ tam giác phẳng £ khác



6-B3) Hợp chất D kém bền cũng là một tác nhân oxi hóa có thể được dùng để loại bỏ Fe(HCO3)2 trong nước tự nhiên. Nó chứa các nguyên tố G, Z và hidro với số oxi hóa của Z là +1. Trong hợp chất này, hidro liên kết với nguyên tố có độ âm điện cao nhất trong số chúng. Dưới đây là một số thông tin về G và Z:

(1) G tồn tại ở trạng thái bình thường của nó dạng phân tử 2 nguyên tử, G2. (2) Nguyên tử Z có ít hơn nguyên tử E 1 proton. E tồn tại ở trạng thái khí trong điều kiện thường. Z2 là một chất rắn thăng hoa. (3) Hợp chất EG3 có dạng hình tháp.

Xác định các nguyên tố G và Z và vẽ một cấu trúc phân tử của hợp chất D. (Sử dụng các kí hiệu hóa học chuẩn của nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn để trả lời)

G = …….………….…… Z = ……………….….. Cấu trúc phân tử của hợp chất D



Phần C. 59Fe là đồng vị có hoạt tính phóng xạ được sử dụng để nghiên cứu sự chuyển hóa sắt trong lá lách. Đồng vị này phân rã thành 59Co như sau:

𝐹𝑒!"!" → 𝐶𝑜!"

!" + a + b (1) 6-C1) a và b trong (1) là những hạt nào? (Đánh dấu ü vào các ô thích hợp.)

proton Neutron beta positron alpha gamma

6-C2) Xem xét phương trình (1), khi một mẫu đồng vị 59Fe được để trong 178 ngày, gấp n lần thời gian bán rã (t1/2) của 59Fe thì tỉ số mol của 59Co/ 59Fe là 15:1. Nếu n là một số nguyên, hãy tính thời gian t1/2 của 59Fe theo đơn vị ngày. Viết các tính toán để dẫn đến đáp số đó.

Tính toán:

Thời gian bán rã của 59Fe = …………………….ngày (1 số sau dấu phẩy)



Bài 7 (6%)

A Tổng

A1 A2 A3 A4 A5 Tổng 4.5 1.5 6 6 2 20 Điểm

Bài 7: Những câu đố về cấu trúc hóa học Các phức chất của titan đã được nghiên cứu về hoạt tính chống ung thư. Rất nhiều yếu tố ảnh hưởng được chỉ ra, trong đó yếu tố đồng phân và kích thước có ảnh hưởng lớn đến hoạt tính này. Bài này đề cập đến vấn đề tổng hợp và đặc trưng của một số phức chất titan. 7-A1) Trong một phản ứng giữa 2 đương lượng 2-tert-butylphenol, 2 đương lượng formaldehyde, và N,N'-dimethylethylene-1,2-diamine trong môi trường axit ở 75 °C sinh ra 3 sản phẩm chính có cùng công thức C26H40N2O2, như phương trình dưới đây. Vẽ cấu trúc của mỗi sản phẩm.

Sản phẩm 1: Sản phẩm 2:




Sản phẩm 3: 7-A2) Nếu chất phản ứng 2,4-di-tert-butylphenol được thay cho 2-tert-butylphenol với cùng hệ số tỉ lượng như trong 7-A1), chỉ thu được duy nhất sản phẩm X. Vẽ cấu trúc của X.



Phản ứng giữa X từ 7-A2) và Ti(OiPr)4 [iPr = isopropyl] trong diethyl ether, khí quyển trơ thu được phức titan Y phối trí 6, kết tinh màu vàng và isopropanol ở nhiệt độ phòng.

(phương trình 1)

Phổ UV-Vis của X, Ti(OiPr)4, và Y chỉ ra rằng, chỉ chất Y có một cực đại hấp thụ tại bước sóng λ = 370 nm. Khi thay đổi thể tích của X và Ti(OiPr)4, mỗi chất có nồng độ 0,50 mol dm-3, và dùng benzene làm dung môi, số liệu về độ hấp phụ quang tại λ = 370 nm được cho dưới đây:

Thể tích của X (cm3)

Thể tích của Ti(OiPr)4 (cm3)

Thể tích của benzene (cm3)

Độ hấp thụ quang

0 1,20 1,80 0,05 0,20 1,00 1,80 0,25 0,30 0,90 1,80 0,38 0,50 0,70 1,80 0,59 0,78 0,42 1,80 0,48 0,90 0,30 1,80 0,38 1,10 0,10 1,80 0,17 1,20 0 1,80 0,02

7-A3) Điền các giá trị cần thiết vào bảng dưới đây

4i Pr)Ti(O of mole + of mole

of moleX

X Độ hấp thụ quang

0,05

0,25

0,38

0,59

0,48

0,38

0,17

0,02

(2 số sau dấu phẩy)

a X + b Ti(OiPr)4Et2O

+ c iPrOHd Y



Vẽ đồ thị biểu diễn quan hệ giữa mole of Xmole of X + mole of Ti(Oi Pr)4

và độ hấp thụ quang vào

khu vực dưới đây

Giá trị của mole of Xmole of X + mole of Ti(Oi Pr)4

cho nhiều nhất lượng sản phẩm Y cũng đặc trưng

cho tỉ lệ của X trong công thức hóa học của Y. Dựa vào đồ thị trên, tỉ số mol Ti:X trong phức Y là bao nhiêu?

Tỉ lệ mol Ti:X trong Y là ................................................

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00

Absorbance

moleofXmoleofX+moleofTi(OiPr)4



7-A4) Phức titan Y có phối trí 6. Phổ IR của Y không xuất hiện một dải hấp thụ rộng trong khoảng 3200–3600 cm-1. Y tồn tại dưới 3 dạng đồng phân lập thể không đối quang (đồng phân đia). Bỏ qua yếu tố lập thể tại các nguyên tử N, vẽ cấu trúc của 3 đồng phân này. Chú ý: Thí sinh không cần vẽ cấu trúc hoàn chỉnh của phối tử. Chỉ cần xác định các nguyên tử cho mà liên kết với titan, khung phối tử giữa các nguyên tử cho (cặp electron) có thể được vẽ như sau: Ví dụ: Có thể được vẽ: **Nếu thí sinh không xác định được cấu trúc của X từ 7-A2), Sử dụng kí hiệu phối tử sau đây cho X (A và Z là các nguyên tử cho):

Đồng phân 1: Đồng phân 2:

Z Z AA

N NN Ncan be drawn as:

(2,2'-bipyridine)

N NN Ncan be drawn as:

(2,2'-bipyridine)



Đồng phân 3: 7-A5) Trong những điều kiện đã cho, phản ứng được biểu diễn trong phương trình 1 tạo ra chỉ một đồng phân lập thể không đối quang Y. Cho rằng các cấu trúc của Y là bị cố định (không có chuyển động nội phân tử), phổ 1H NMR của Y trong CDCl3 xuất hiện 4 tín hiệu cộng hưởng singlet tại δ 1,25, 1,30, 1,66 và 1,72 tương ứng của các nhóm tert-butyl. Vẽ 1 cấu trúc của đồng phân không đối quang duy nhất có thể có của Y. (Thí sinh không cần vẽ cấu trúc hoàn chỉnh của phối tử. Chỉ cần xác định các nguyên tử cho mà liên kết với titan, khung phối tử giữa các nguyên tử cho có thể được vẽ như trong 7-A4)



Bài 8 A Tổng (5%) A1 A2 A3 A4 A5 Tổng 6 5.5 3 4 1.5 20 Điểm

Bài 8: Bề mặt silica Silica tồn tại ở nhiều dạng khác nhau, vô định hình và tinh thể. Silica có thể được tổng hợp bằng phương pháp sol-gel bởi việc sử dụng các silicon alkoxides như tetramethoxysilane (TMOS) và tetraethoxysilane (TEOS) theo sơ đồ sau: a. Thủy phân

b. Ngưng tụ nước

c. Ngưng tụ alcohol




Trong silica khối, tất cả các nguyên tử silic đều có 4 liên kết với 4 nguyên tử oxi tạo nên một hệ rắn 3 chiều. Một cấu trúc silic được tìm thấy bên trong silica như hình dưới đây:

8-A1) Ba cấu trúc silic (tương tự ví dụ trên) thường được quan sát thấy trên bề mặt silica. Vẽ 3 cấu trúc silic này vào các ô sau: Silica có thể được dùng như một chất hấp phụ hiệu quả ion kim loại trong nước. Cấu trúc đề xuất cho phức kim loại – silica như sau:

I

II

8-A2) Sau khi Cu2+ bị hấp phụ, màu của silica chuyển từ trắng sang xanh nhạt. Phổ khả kiến xuất hiện một dải hấp thụ rộng (với 1 vai) tại λmax = 550 nm. Nếu Cu2+ liên kết với silica theo cấu trúc tương tự II, vẽ giản đồ tách mức năng lượng các orbital d của Cu2+ (kèm kí hiệu orbital d) trong phức và xác định các bước chuyển electron trong phổ hấp thụ khả kiến nêu trên. Giản đồ tách mức năng lượng: (các) bước chuyển electron tương ứng (chỉ ra các orbital d năng lượng thấp và năng lượng cao)

x

y z



8-A3) Nếu các ion kim loại chuyển tiếp hàng thứ nhất có thể tạo phức với silica tương tự như Cu2+, (các) ion nào có các bước chuyển electron tương tự như Cu2+? (Những) ion này phải ở trạng thái oxi hóa +2 hoặc +3. Chú ý rằng nhóm silanol (Si-OH) và nước là các phối tử trường yếu.

Tuy nhiên, silica cũng kết hợp ngẫu nhiên với nhiều ion kim loại khác nhau. Để tăng độ chọn lọc, sự biến tính bề mặt silica được thực hiện bởi việc ghép với các phân tử hữu cơ khác như 3-aminopropyltrimethoxysilane và 3-mercaptopropyltrimethoxysilane.

8-A4) Nếu Hg2+ chỉ liên kết với tâm lưu huỳnh của silica-SH, phức đối xứng của [Hg(silica-SH)2]2+ được tạo thành. Vẽ cấu trúc của [Hg(silica-SH)2]2+, xác định hướng của trục liên kết và vẽ giản đồ tách mức năng lượng orbital d tương ứng. (Thí sinh có thể dùng kí hiệu R-SH thay cho việc vẽ toàn bộ cấu trúc silica-SH.) Cấu trúc: giản đồ tách mức năng lượng orbital d:



8-A5) Chọn đúng/sai trong các phát biểu sau: a) Các bước chuyển electron d-d xuất hiện trong [(Hg(silica-SH)x)]2+

¨ Đúng ¨ Sai

b) Phức [(Cu(silica-NH2)x]2+ có dạng hình học tương tự, được mong đợi có màu tương tự với các phức đồng(II) amine.

¨ Đúng ¨ Sai

c) Trong phổ khả kiến, λmax của [(Cu(silica-NH2)x]2+ là lớn hơn λmax của [(Cu(silica-OH)x]2+.

¨ Đúng ¨ Sai



Bài 9 A

Tổng A1 A2 A3

Tổng 6 6 11 23 Điểm

Bài 9: Tìm một chất chưa biết

9-A1) Chất hữu cơ A là hợp chất bất đối chỉ chứa ba nguyên tố và có khối lượng phân tử bằng 149 (giá trị đã được làm tròn đến phần số nguyên)

Phổ 1H NMR của chất A chỉ ra rằng, trong số nhiều tín hiệu, có ba loại proton của vòng thơm, còn trên phổ 13C NMR có 8 tín hiệu, trong đó có 4 tín hiệu trong vùng 120-140 ppm.

Chất A có thể được điều chế bằng cách xử lí một hợp chất cacbonyl phản ứng với metylamin sau đó với NaBH3CN. Vẽ tất cả công thức cấu tạo có thể có của A. Không yêu cầu biểu diễn hóa lập thể, và không bao gồm các đồng phân lập thể.




9-A2) Một trong số các đồng phân vị trí của hợp chất A (có cấu tạo A1, A2 hoặc A3) có thể được tổng hợp từ chất B hoặc C và D theo sơ đồ dưới đây. Vẽ công thức cấu tạo các chất từ B-F và vị trí lập thể của chất A.

Chú thích tiếng Anh trong hình: KLPT : Khối lượng phân tử

Correspond to one correct structure from A1-A3: Tương ứng với một cấu trúc đúng từ A1-A3.

Friedel-Crafts acylation : Axyl hóa theo Friedel-Crafts



9-A3) Hợp chất A là đồng phân lập thể dạng (R) của một trong các cấu trúc A1-A3. Chất này được điều chế từ hợp chất 1,2-điol hay vic điol X và Y theo sơ đồ dưới đây. Hai điol này là đồng phân cấu trúc của nhau và mỗi phân tử chứa ít hơn một nguyên tử cacbon so với chất A. Vẽ công thức cấu tạo các chất từ G-N, X, Y và đồng phân dạng (R) của A. Yêu cầu bắt buộc biểu diễn hóa lập thể của tất cả các chất.

Chú thích tiếng anh trong hình: First Synthesis : Tổng hợp theo con đường thứ nhất Second Synthesis : Tổng hợp theo con đường thứ hai KLPT : Khối lượng phân tử hydrolysis and cyclization : Thủy phân và đóng vòng ring opening by hydrogenolysis: Hiđro hóa mở vòng

cyclic ether : Ete vòng cyclic amine : amin vòng excess : dùng dư eq : đương lượng mol work up : Xử lí phản ứng



Bài 10 (6%)

A B Tổng

A1 B1 B2 Tổng 20.5 4 5.5 30 Điểm

Bài 10: Tổng hợp toàn phần Ancaloit

Ancaloit là một nhóm các hợp chất thiên nhiên chứa nitơ. Cấu trúc phức tạp và hoạt tính sinh học lí thú của chúng đã thu hút được sự quan tâm. Hai hợp chất đại diện cho ancaloit là sauristolactam và pancratistatin được nêu ra trong các câu hỏi sau đây. Phần A Sauristolactam có hoạt tính gây độc tế bào trên nhiều dòng tế bào ung thư khác nhau. Chất này được tổng hợp theo sơ đồ sau đây. (Phổ 1H-NMR được ghi trong dung môi CDCl3 trên máy 300 MHz.)




10-A1) Vẽ cấu tạo các chất từ A-G trong sơ đồ. Làm bài vào tờ giấy trống ở trang kế tiếp.

Chú thích tiếng Anh trong hình: The product has two aromatic rings: a monosubstituted ring and a tetrasubstituted ring with two singlets in 1H-NMR: Sản phẩm có hai vòng thơm, một vòng thế mono,vòng kia thế 4 lần với hai tín hiệu singlet trên 1H−NMR.

Strong IR absorption in region of 1725-1700 cm-1 and broad IR absorption from 3300 to 2500 cm-1: Đỉnh hấp thụ mạnh trong vùng 1725-1700 cm-1 và đỉnh hấp thụ chân rộng vùng 3300 to 2500 cm-1. 1H-NMR signals of the entire molecule: Tín hiệu 1H-NMR của toàn bộ phân tử.

In addition to the aromatic region, 1H-NMR signals in region of 0-6 ppm: 3.87 (s, 3H), 3.84 (s, 3H); 2.63 (s, 3H), 2.31 (s, 3H): Ngoài tín hiệu vùng thơm, tín hiệu 1H-NMR ở vùng 0-6 ppm: 3.87 (s, 3H), 3.84 (s, 3H); 2.63 (s, 3H), 2.31 (s, 3H).

Strong IR absorption in region : Đỉnh hấp thụ mạnh trong vùng.

a proton exchangeable with D2O: Một proton trao đổi với D2O.

cat. : xúc tác

reflux : Đun hồi lưu

excess : dùng dư

aq. work up : Xử l í phản ứng với nước



Cấu tạo của các chất từ A-G.

A B

C D

E F

G



Phần B Pancratistatin, được phân lập từ loài thực vật bản địa vùng Hawaii, cây lan nhện, có hoạt tính ức chế sự phát triển tế bào ung thư và hoạt tính kháng khuẩn cao.

Pancratistatin đã được tổng hợp từ các chất trung gian X1 và X2. Con đường tổng hợp các chất trung gian này được cho trong sơ đồ sau đây.

10-B1) Vẽ cấu tạo các chất A và B.

Chú thích tiếng anh trong hình:

(E)-isomer of Compound A: Đồng phân (E) của chất A Intermediate X1 : Chất trung gian X1 Compound B : Hợp chất B

Cat. : Xúc tác Reflux : Đun hồi lưu



10-B2) Trung gian X1 (một đồng phân enan, đã chỉ rõ hóa lập thể) được đánh dấu bằng đồng vị đơteri có cấu hình được cho sẵn dưới đây, đề xuất cấu trúc 3-D dạng ghế của chất E và cấu trúc đã chỉ rõ hóa lập thể của F. Y là proton (1H) hay đơteri (2H)?

Chú thích tiếng Anh trong hình: (S)-configuration : Cấu hình (S) Single enantiomer of Intermediate X1: Một đồng phân enan của chất trung gian X1 Compound : Chất Reflux : Đun hồi lưu Intermediate X2 : chất trung gian X2



Bài 11 A

Tổng A1 A2

Tổng 10 2 12 Điểm

Bài 11: Cấu trúc vặn xoắn & Bất đối

trans-Xicloocten có một mặt phẳng đối xứng và có hàng rào năng lượng cao trong phản ứng raxemic hóa. Liên kết đôi của trans-xicloocten bị xoắn lại làm cho phân tử biểu hiện tính chất bất thường trong các phản ứng đóng vòng.

Vào năm 2011, Fox và các cộng sự phát triển phản ứng tổng hợp quang hóa trên một loạt dẫn xuất trans-xicloocten. Quá trình tổng hợp không kiểm soát lập thể được cho dưới đây.

Chú thích tiếng Anh trong hình:

cis fused bicyclic: Hai vòng ngưng tụ dạng cis hydride reduction: Khử hóa bằng ion hiđrua cis-trans (photoisomerization): cis-trans (Đồng phân hoá xúc tác quang hoá) Isolation of trans-isomer out of cis-isomer: Tách đồng phân trans ra khỏi đồng phân cis




11-A1) Vẽ tất cả các đồng phân lập thể có thể có của chất 3 có thể tạo thành từ phản ứng khử hóa chất 2. Không cần gán cấu hình R,S.

11-A2) Nếu một trong số các đồng phân lập thể của chất 3 chuyển hóa thành chất 4, có bao nhiêu đồng phân lập thể của chất 4 sẽ tạo thành?

Số lượng đồng phân lập thể của chất 4 =

Nếu có nhiều hơn một đồng phân lập thể, có thể phân tách để nhận được các đồng phân lập thể của chất 4 bằng sắc kí cột không bất đối hay không?

¡ Có ¡ Không

Documents

Đọc đề bài: Thí sinh có 15 phút để đọ ập đề ết hoặc tính ...£ thí sinh VNM−1 ... Thí sinh có 15 phút để đọc tập đề bài này. ... 7 Những