IChO 39 bài thi lí thuyết (vi)

IChO 39 bài thi lí thuyết (vi) IChO 39 bài thi lí thuyết (vi) IChO 39 bài thi lí thuyết (vi) IChO 39 bài thi lí thuyết (vi) IChO 39 bài thi lí thuyết (vi) IChO 39 bài thi lí thuyết (vi) IChO 39 bài thi lí thuyết (vi) IChO 39 bài thi lí thuyết (vi) IChO 39 bài thi lí thuyết (vi) IChO 39 bài thi lí thuyết (vi) IChO 39 bài thi lí thuyết (vi)

CHEMISTRY: ART, SCIENCE, FUN HÓA HỌC: NGHỆ THUẬT, KHOA HỌC, TƯƠI VUI Bài thi lí thuyết 20/7/2007 MOSCOW, RUSSIA Học liệu diễn đàn Olympiavn Official version of Vietnam team 1/18 trang Chỉ dẫn chung - Ghi tên số báo danh vào trang phiếu trả lời - Có làm thi Phải dừng làm có lệnh Stop, tiếp tục làm sau có lệnh kết thúc (Stop) bị điểm - Phải viết đáp án tính tốn vào khung phiếu trả lời - Chỉ sử dụng bút máy tính cầm tay cấp - Đề thi gồm 18 trang (tính trang bìa trang bảng tuần hồn ngun tố hóa học) cịn phiếu trả lời gồm 22 trang - Có đề thi tiếng Anh để đối chiếu cần thiết - Thí sinh phép vào nhà vệ sinh phép giám thị - Hết làm bài, để toàn đề thi phiếu trả lời vào phong bì dán kín lại - Ngồi chỗ có lệnh rời khỏi phịng thi Học liệu diễn đàn Olympiavn Official version of Vietnam team 2/18 trang Các số công thức cần sử dụng R = 8,314 J⋅K–1⋅mol–1 NA = 6,022·1023 mol–1 h = 6,626·10–34 J⋅s –34 h = 1,055·10 J⋅s c = 3,00·108 m⋅s–1 Hằng số khí Số Avogadro Các số Planck Tốc độ ánh sáng h Biểu thức nguyên lí bất định ∆x ⋅ ∆ p ≥ Năng lượng Gipxơ pha ngưng tụ áp suất p G = pV + const Áp suất dư sức căng bề mặt gây ∆Pin = 2σ / r Biểu thức hàng số cân lượng Gipxơ RT ln K = −∆ r G o Năng lượng Gipxơ nhiệt độ ∆G = ∆ H − T ∆ S Biến thiên lượng Gipxơ phản ứng hóa học ∆G = ∆G° + RT·ln Q tích nồng độ C(các sản phẩm) vi Q = tích nồng độ C(các tác nhân) Phng trỡnh Arenius ⎛ E ⎞ k = A exp ⎜ − A ⎟ ⎝ RT ⎠ Áp suất thẩm thấu dung dịch p =c RT Phương trình định luật Beer- Lambert A = log P0 = ε·lc P V(thÓ tÝch hình trụ) = r2h S(diện tích mặt cầu) = 4r2 V(thể tích hình cầu) = r Hc liệu diễn đàn Olympiavn Official version of Vietnam team 3/18 trang B i Proton qua đờng hầm Proton vượt qua rào lượng đường hầm hiệu ứng quan trọng quan sát thấy nhiều hợp chất phức tạp có liên kết hiđro (DNA, protein, v,v.,) Propandial (malonandehit) phân tử đơn giản có xảy chuyển proton nội phân tử 1.1.1 Vẽ công thức thu gọn propandial cấu trúc hai đồng phân mà tồn cân 1.1.2 Trong dung dịch nước propandial axit yếu, cường độ tương đương với axit axetic Hãy ngun tử hiđro có tính axit Giải thích tính axit (hãy chọn phương án nêu Phiếu Trả lời) Energy, arb units Trong đồ thị dẫn đường cong lượng chuyển proton nội phân tử (sự phụ thuộc lượng vào khoảng cách chuyển động proton (tính theo nm)) Đường cong lượng có dạng hai giếng đối xứng -0,06 -0,04 L -0,02 0,00 Distance, nm 0,02 R 0,04 0,06 (Khoảng cách, nm) 1.2.1 V cỏc cấu trúc ứng với hai cực tiểu đường cong Một proton giải tỏa (không khu trú) hai nguyên tử giao động hai cực tiểu L R với tần số góc ω = 6.48⋅1011 s–1 Mật độ xác suất tìm thấy proton phụ thuộc vào thời gian sau: ⎡ Ψ 2L ( x) + Ψ 2R ( x) + ( Ψ 2L ( x) − Ψ 2R ( x) ) cos ( ωt ) ⎤ , ⎦ 2⎣ hàm sóng Ψ L ( x) Ψ R ( x) mô tả proton khu trú giếng bên trái giếng bên Ψ ( x, t ) = phải, tương ứng: Học liệu diễn đàn Olympiavn Official version of Vietnam team 4/18 trang Ψ 2 ΨL -0,06 -0,04 -0,02 ΨR 0,00 0,02 0,04 0,06 Distance, nm (Khoảng cách, nm) 1.3.1 Hóy vit biểu thức biểu thị mật độ xác suất ba thời điểm: (a) t = 0, (b) t = π/(2ω), (c) t = π/ω Vẽ phác đồ thị ba hàm 1.3.2 Khơng thực phép tính, xác định xác suất tìm thấy proton giếng bên trái thời điểm t = π/(2ω) 1.3.3 Cần thời gian để proton chuyển động từ giếng sang giếng khác? Tốc độ trung bình proton trình di chuyển bao nhiêu? 1.3.4 Từ đường cong lượng trên, ước lượng độ bất định vị trí proton mà tạo thành liên kết hiđro Hãy ước lượng độ bất định nhỏ tốc độ proton So sánh trị số với trị số thu từ 1.3.3 đưa kết luận qua đường hầm proton (bằng cách chọn phương án nêu Phiếu Trả lời) Học liệu diễn đàn Olympiavn Official version of Vietnam team 5/18 trang Bài Hóa học nano Các kịm loại phân nhóm Sắt xúc tác hiệu cho phản ứng hiđro hóa СО (phản ứng Fischer-Тropsch) CO + 3H2 Fe, Co CH4 + H 2O Chất xúc tác (ví dụ, coban) thường dùng dạng hạt nano rắn có cấu trúc hình cầu (fig.1) Sự giảm kích thước chất xúc tác làm tăng đáng kể hoạt tính xúc tác Tuy nhiên, có phản ứng phụ khơng mong muốn oxi hóa chất xúc tác này: Co (r) + H2O (k) CoO (r) + H2 (k) (1) Oxit coban rắn (dạng khối) tạo thành bình phản ứng Phản ứng làm hẳn lượng xúc tác Oxit coban rắn bám bề mặt Co (r) Trong trường hợp này, lớp hình cầu tạo bao quanh bề mặt chất xúc tác (fig 2) làm giảm hoạt tính chất xúc tác Hãy xét ảnh hưởng tạo thành hạt nano tới cân hóa học (1) Có phương trình hữu dụng sau G (r ) = G (bulk) + 2σ V r 2.1.1 Tính lượng Gipxơ tiêu chuẩn ∆ r G (1) số cân phản ứng (1) T = 500 K 2.1.2 Tính số cân phản ứng (1) chất xúc tác coban phân tán dạng hạt hình cầu (Hình.1) có bán kính (a) 10–8 m,⋅ (b) 10–9 m Sức căng bề mặt hai mặt tiếp xúc Co - khí 0,16 J/m2 CoO tạo pha khối Hỗn hợp khí mà tham gia vào phản ứng Fischer-Tropsch (CO, CН4, Н2, Н2O) cho vào bình chứa xúc tác coban Áp suất tổng cộng р = bar, nhiệt độ T = 500 K Tỉ lệ mol hiđro (%) hỗn hợp 0,15% Học liệu diễn đàn Olympiavn Official version of Vietnam team 6/18 trang 2.2.1 Tại trị số nhỏ phần mol,(%), nước hỗn hợp oxi hóa xúc tác coban tự xảy ra, tạo CoO pha khối xuất hệ? Xét với giả định xúc tác coban dạng (a )pha khối (b) hạt nano hình cầu có = nm (Fig 1) 2.2.2 Hãy nêu đề nghị phương án bảo vệ hạt nano Co tránh oxi hóa tự xảy kèm theo tạo thành CoO pha khối tỉ lệ không đổi p(H O) / p(H ) nhiệt độ không đổi: (a) phải tăng ra; (b) phải giảm ra; (c) thay đổi trị số khơng có ảnh hưởng Bây giả thiết coban oxit tạo lớp cầu bao quanh hạt nano Trong trường hợp hạt nano vừa bao gồm chất đầu (Co) sản phẩm (CoO) (Fig 2) Trong câu ta kí hiệu sức căng bề mặt σCoO-khí, σCoO-Co, bán kính ra, rb, thể tích mol V(Co); V(CoO) 2.3.1 Viết biểu thức cho hàm Gipxơ mol tiêu chuẩn CoO 2.3.2 Viết biểu thức cho hàm Gipxơ mol tiêu chuẩn Co Gợi ý Nếu hai mặt tiếp xúc hình cầu bao quanh hạt nano áp suất dư tâm cho theo biểu thức: Pin − Pex = ∆P = ∆P1 + ∆P2 = σ1 σ +2 r1 r2 ri, σi bán kính sức căng bề mặt mặt tiếp xúc hình cầu thứ i, tương ứng 2.3.3 Viết biểu thức lượng Gipxơ tiêu chuẩn phản ứng (1) ∆ r G (1, , rb ) theo σCoO-khí, σCoO-Co, ra, rb, V(Co); V(CoO) ∆ r G (1) 2.3.4 Khi phản ứng oxi hóa Co bắt đầu tự xảy ra, bán kính hai lớp hạt nano (Fig 2) nhau, = rb = r0, ∆ r G (1, , rb ) = ∆ r G (1, r0 ) Giả thiết σCoO-khí = 2σCoO-Co Trong Phiếu Trả lời, biểu thức mơ tả xác phụ thuộc ∆ r G (1, r0 ) vào r0 ? 2.3.5 Hãy chọn phương án để bảo vệ hạt nano Co tránh tạo thành tự xẩy lớp CoO bọc tỉ lệ không đổi p(H O) / p(H ) nhiệt độ không đổi: (a) tăng r0; (b) giảm r0; (c) thay đổi trị số r0 không bị ảnh hưởng Các số liệu tham khảo: Chất Ρ, g/cm3 Co (r) CoO (r) H2O (khí) 8.90 5.68 Học liệu diễn đàn Olympiavn o , kJ/mol ∆ f G500 –198.4 –219.1 Official version of Vietnam team 7/18 trang Bài 3.  Các phản ứng hóa học khơng ổn định Nhiều phản ứng hóa học có khơng ổn định động học Ở điều kiện khác (nồng độ nhiệt độ) phản ứng xảy theo mơ hình khác nhau: ổn định, dao động, hỗn độn Hầu hết phản ứng gồm bước tự xúc tác sơ cấp Hãy khảo sát chế phản ứng đơn giản có bước tự xúc tác: k1 B + 2X ⎯⎯ → 3X k2 X + D ⎯⎯ →P (В D tác nhân, X chất trung gian, P sản phẩm cuối) 3.1.1 Viết phương trình tổng thể cho chế hai bước Viết phương trình tốc độ cho X Dựa vào gần nồng độ dừng, đưa phương trình tốc độ Hãy tìm: (i) bậc riêng phần phản ứng theo chất B; (ii) bậc riêng phần phản ứng theo chất D; (iii) bậc tổng cộng phản ứng Xét phản ứng xảy hệ mở có thêm liên tục chất đầu B D cho nồng độ chúng trì định nhau: [B] = [D] = số 3.2.1 Không cần giải phương trình động học, vẽ đường cong động học [X](t) cho trường hợp sau: 1) [X]0 > k2/k1; 2) [X]0 < k2/k1 3.2.2 Khơng cần giải phương trình động học, vẽ đường cong động học [X](t) cho trường hợp phản ứng xảy bình kín với nồng độ đầu: [B]0 = [D]0, [X]0 > k2/k1 Đối với phản ứng tạo vài sản phẩm trung gian có chất động học phức tạp Hãy khảo sát chế phản ứng tối giản đốt cháy nguội etan oxi: k1 → 2X C2 H + X + ⎯⎯ k2 X + Y ⎯⎯→ 2Y + k3 → 2P C2 H + Y + ⎯⎯ Ở điều kiện xác định phản ứng có tính dao động, chất trung gian peoxit C2H6O2 anđehit C2H4O, P sản phẩm bền 3.3.1 Hãy công thức X, Y, P Điền vào chỗ trống chế phản ứng Bản chất phản ứng không ổn định thường khống chế nhiệt độ yếu tố ảnh hưởng đến số tốc độ Trong chế oxi hóa trên, có dao động nồng độ k1 ≥ k2 Các thơng số phương trình Arenius xác định thực nghiệm sau: Bước EA, kJ⋅mol–1 A, cm3⋅mol–1⋅s–1 90 1.0⋅1011 12 100 3.0⋅10 3.4.1 Tại nhiệt độ cao có số tốc độ? Hãy trình bày tính tốn Học liệu diễn đàn Olympiavn Official version of Vietnam team 8/18 trang Bài 4.   Định lượng nước chuẩn độ Fischer Xác định lượng nước theo phương pháp Fischer cổ điển bao gồm việc chuẩn độ dung dịch mẫu (hoặc huyền phù) rượu metylic dung dịch iot rượu metylic đồng thời chứa lượng dư SO2 pyriđin (C5H5N, Py), gọi thuốc thử Fischer Trong suốt trình chuẩn độ, phản ứng sau xảy ra: SO2 + CH3OH + H2O + I2 = 2HI + CH3OSO3H Py + HI = PyH+IPy + CH3OSO3H = PyH+CH3OSO3Hàm lượng iot thường biểu thị theo mg nước phản ứng với mL dung dịch chuản độ (dưới kí hiệu T, mg/mL), khối lượng nước (mg) phản ứng với 1,00 mL dung dịch iot T xác định nhờ thực nghiệm cách chuẩn độ mẫu có hàm lượng nước biết Ví dụ, mẫu chất ngậm nước dung dịch chuẩn nước metanol Ở trường hợp thứ hai, phải nhớ metanol chứa lượng nước định Trong tất phép tính, dùng khối lượng nguyên tử xác tới chữ số thập phân 4.1 Đôi việc chuẩn độ nước thực mơi trường pyriđin khơng có metanol Trong trường hợp phản ứng I2 với SO2 H2O xảy nào? Viết phương trình phản ứng cân Tính trị số T dung dịch iot trường hợp sau đây: 4.2.1 Đã dùng hết 12,20 mL dung dịch thuốc thử Fischer để chuẩn độ 1,352 g natri tactrat ngậm phân tử nước Na2C4H4O6.2H2O 4.2.2 Một lượng nước xác định (21,537 g) rót vào bình định mức 1,000 L (dung dịch A); sau thêm metanol tới vạch định mức Để chuẩn độ 10,00 mL dung dịch thu trên, cần dùng 22,70 mL dung dịch thuốc thử Fischer; 2,20 mL iot dùng để chuẩn độ 25,00 mL metanol 4.2.3 Pha loãng 5,624 g nước với metanol đến thể tích tổng cộng 1,000 L (dung dịch A); 22,45 mL dung dịch dùng để chuẩn độ 15,00 mL thuốc thử Fischer (dung dịch B) Tiếp đến, 25,00 mL metanol (cùng loại với metanol dùng để chuẩn bị dung dịch A) 10,00 mL dung dịch B trộn đều, hỗn hợp chuẩn độ với dung dịch A Đã dùng hết 10,79 mL dung dịch A cho chuẩn độ 4.3 Một người làm phân tích chưa có kinh nghiệm dùng thuốc thử Fischer để xác định hàm lượng nước mẫu CaO Viết (các) phương trình (các) phản ứng để nguồn gây sai số Để chuẩn độ 0,6387 g muối ngậm nước Fe2(SO4)3·xH2O phải dùng hết 10,59 mL dung dịch iot (T = 15.46 mg/mL) 4.4.1 Ngoài phản ứng nêu đề thi cịn có phản ứng khác xảy trình chuẩn độ? Viết phương trình cho hai trình 4.4.2 Viết phương trình phản ứng tổng quát Fe2(SO4)3·xH2O với thuốc thử Fischer 4.4.3 Hãy tính x (x số ngun) c«ng thøc Fe2(SO4)3·xH2O Học liệu diễn đàn Olympiavn Official version of Vietnam team 9/18 trang Bài Một hỗn hợp bí ẩn (trị chơi phối hợp trốn-tìm) Một hỗn hợp đương lượng mol X gồm ba chất lỏng không màu A, B, C xử lí nước có giọt axit clohidric đem đun nóng, sau loại nước, cho hỗn hợp gồm có axit axetic etanol theo tỉ lệ mol 1:2 Cho vào hỗn hợp lượng axit sunfuric đặc làm xúc tác (1-2 giọt), sau thời gian dài đun hồi lưu (đun sinh hàn hồi lưu) thu chất lỏng D dễ bay có mùi dễ chịu, với hiệu suất 85% Hợp chất D khác với A, B, C 5.1.1 Vẽ cấu trúc hợp chất D 5.1.2 D thuộc lớp chất hữu nào? Đánh dấu chất số chất cho Phiếu trả lời 5.1.3 Thậm chí tiếp tục đun hồi lưu lâu gấp đơi hiệu suất khơng vượt q 85% Tính hiệu suất dự đoán D lấy hỗn hợp etanol axit axetic (theo tỉ lệ mol, 1:1) Cho rằng: a)- thể tích chúng khơng thay đổi trình phản ứng; b)- tất yếu tố xẩy đồng thời hiệu ứng dung mơi, khơng tăng thể tích, thay đổi nhiệt độ, v.v bỏ qua) Nếu định lượng được, liệu hiệu suất là: a)- không đổi (85%); b)- cao 85%; c)- thấp 85% Phổ 1H-NMR hợp chất A, B, C nhìn giống nhau, phổ có singlet, triplet quartet theo tỉ lệ cường độ tích phân (intergral) 1:3:2 Hỗn hợp X thủy phân xúc tác kiềm Chất A không bị thay đổi tách Dung dịch cịn lại axit hóa, đun lúc cho hỗn hợp axit axetic etanol theo tỉ lệ mol 2:3, kèm theo thoát khí Hỗn hợp X (3,92 g) hịa tan dietyl ete tiến hành hidro hóa, có mặt chất xúc tác Pd cacbon, tiêu thụ hết 0,448 L hiđro (điều kiện tiêu chuẩn) Trong phản ứng hidro hóa A C khơng bị thay đổi (hỗn hợp chúng 3,22 g), khơng tìm thấy B chất hữu khác (ngoài trừ dietyl ete) 5.2.1 Hãy xác định vẽ cấu trúc A, B C 5.2.2 Những hợp chất trung gian tạo thành trình thủy phân xúc tác axit chất C, thủy phân xúc tác bazơ chất B Phản ứng chất B C với axeton (khi có mặt bazơ), axit hóa với axit HCl lỗng đun nóng nhẹ cho sản phẩm axit senecioic (SA), hợp chất phổ biến thiên nhiên Theo cách khác, axit senecioic nhận từ axeton cách xử lí với HCl đặc oxi hóa sản phẩm trung gian iot dung dịch kiềm Trong phản ứng ngồi muối natri axit senecioic cịn tạo kết tủa nặng màu vàng E (xem sơ đồ 2) Học liệu diễn đàn Olympiavn Official version of Vietnam team10/18 trang B C O Me2CO/bazơ HCl, t HCl xóc t¸c SA C5H8O2 SA (mi natri) (1) + E (2) I2, NaOH 5.3.1 Xác định cấu trúc axit senecioic vẽ sơ đồ phản ứng dẫn đến tạo thành muèi natri cña axit senecioic từ axeton 5.3.2 Viết công thức gọi tên E Học liệu diễn đàn Olympiavn Official version of Vietnam team11/18 trang   Bài Các silicat thành phần chủ yếu vỏ Quả đất Silic hợp chất tạo từ nó, silicat, chiếm gần 90 % chất tạo vỏ Trái đất Silic tạo vật liệu đẹp – thủy tinh Khơng biết xác thủy tinh phát Có câu chuyện tiếng thủy thủ người Phenixi nhầm lẫn cát biển với tro xơđa Dường bí mật “thủy tinh lỏng” (“liquid glass” (LGL)) – natri metasilicat (Na2SiO3) hịa tan nước, người Phenixi tìm 6.1.1 Dung dịch LGL dùng từ lâu để làm hồ dán Viết phương trình ion thu gọn để giải thích khả LGL se lại (khơ) khơng khí Thủy phân LGL nước tạo dung dịch keo axit silicic 6.1.2 Điền đầy đủ Bảng cho Phiếu Trả lời Viết phương trình ion thu gọn phù hợp với trình liệt kê Bảng Đối với q trình, đánh dấu vào “Yes”nếu q trình dẫn đến thay đổi pH; đánh dấu vào ô “No”nếu không dẫn đến thay đổi pH Cấu trúc tiểu phân tìm thấy dung dịch nước silicat phức tạp Tuy nhiên, phân biệt khối cấu trúc tất tiểu phân – orthosilicat tetrahedron (tứ diện octosilicat, (SiO44-, 1)): Đối với ion [Si3O9]n- tìm thấy dung dịch nước silicat: (1) 6.2.1 Hãy xác định điện tích (n) 6.2.2 Hãy xác định số nguyên tử oxi làm cầu nối tứ diện kề 6.2.3 Vẽ cấu trúc mà nối vài tứ diện (1 ) với Chú ý tứ diện kề dùng chung đỉnh Các đơn lớp điện tích có thành phần [Si4O10]m- tìm thấy cao lanh (đất sét) 6.2.4 Dùng lập luận 6.2.1-6.2.3, vẽ mảnh cấu trúc lớp nối 16 tứ diện (1) nối với Chú ý 10 tứ diện có đỉnh chung với tứ diện kề bên, tứ diện cịn lại có đỉnh chung với tứ diện kề bên Khi đưa vào dung dịch LGL, muối kim loại chuyển tiếp tạo “các cây” nhuộm màu kì lạ xuất phát từ màu muối kim loại tương ứng Các tinh thể CuSO4·5H2O tạo “các cây” màu xanh nước biển, NiSO4·7H2O tạo “các cây” xanh 6.3.1 Hãy xác định pH dung dịch nước muối đồng sunfat 0,1 M 25°С, giả thiết thủy phân xảy mức độ nhỏ Dùng giá trị số axit nấc thứ [Cu(H2O)4]2+ KaI=1·10-7 M 6.3.2 Viết phương trình phản ứng dung dịch nước CuSO4 natri metasilicat (LGL).Chú ý đến trị số pH dung dịch nước muối Học liệu diễn đàn Olympiavn Official version of Vietnam team12/18 trang Bài Chứng xơ vữa động mạch chất trung gian trình sinh tổng hợp cholesterol Cholesterol lipit phổ biến thể sống Sự phá vỡ trình trao đổi chất dẫn đến chứng xơ vữa động mạch bệnh chết người liên quan Các chất X Y hai hợp chất trung gian chủ yếu trình sinh tổng hợp cholesterol động vật Chất X axit monocacboxylic quang hoạt cấu tạo từ ba nguyên tố Nó dược tạo thể từ (S)-3-hydroxi-3-metylpentadioyl-coenzyme A (HMG-CoA) Phản ứng xúc tác enzym E1 (mà xúc tác hai dạng phản ứng) nước không tham gia với vai trị chất Chất X chuyển hóa tiếp thành X1 qua trình ba bước với tham gia enzym E2-E4 mà xúc tác loại phản ứng Cuối cùng, X1 tự phân hủy (không phải xúc tác enzym) cho isopentyl pyrophotphat (3-metylbut-3-enyl diphotphat, IPP) sản phẩm vô cơ: HO S O OH O CoA E1 X E2, E3, E4 X1 * Scheme HMG-CoA O O OP P O * O O OIPP (Sơ đồ 1) 7.1.1 Nhìn vào Phiếu trả lời chọn (các) dạng phản ứng mà enzym E1 E3 xúc tác 7.1.2 Vẽ cấu trúc X kèm theo chi tiết hóa lập thể cấu hình tuyệt đối (R hay S) tâm lập thể Y hidrocacbon mạch hở khơng no Phản ứng ozon hóa-khử hóa chất cho hỗn hợp gồm ba chất hữu Y1, Y2 Y3 theo tỉ lệ mol 2:4:1 Y tạo thành sau số phản ứng ghép đôi liên tiếp hai chất đồng phân: IPP dimetyl alyl pyrophotphat (3-metylbut-2-enyl diphotphat, DAP), khử hóa nối đôi sản phẩm gép đôi cuối Y5 Các nguyên tử cacbon IPP DAP tham gia vào việc tạo thành liên kết C-C trình sinh tổng hợp Y đánh dấu sao(*) O O OP P * O O O ODAP 7.2.1 Viết phương trình phản ứng ozon hóa-khử hóa DAP, dimetyl sunfua dùng làm tác nhân khử hóa Sản phẩm phản ứng ghép đôi cuối (hidrocacbon Y5) tạo thành hai gốc hidrocacbon (R) chất trung gian Y4 kết hợp với nhau: O O R O P O P OOO- Y4 Y5 +2H R R Y 2PPi Scheme (Sơ đồ 2) Học liệu diễn đàn Olympiavn Official version of Vietnam team13/18 trang Ở giai đoạn ghép đôi (ngoại trừ giai đoạn nêu Sơ đồ 2), pyrophotphat giải phóng so với sản phẩm ghép đôi theo tỉ lệ mol 1:1 7.2.2 Hãy xác định công thức phân tử Y, biết Y2 Y3 chứa nguyên tử cacbon tương ứng 7.2.3 Tính số phân tử IPP DAP cần để tạo Y5, biết tất nguyên tử cacbon chất đồng phân pyrophotphat kết hợp vào Y 7.2.4 Hãy vẽ sản phẩm ghép đôi phân tử IPP với phân tử DAP (liên kết C-C tạo thành nguyên tử cacbon đánh dấu sao,*), biết sau tiến hành phản ứng ozon hóa-khử hóa sản phẩm ghép đơi cho Y1 Y2 thêm môt sản phẩm có chứa photpho Chỉ có nối đơi mà bị khử chất Y5 q trình chuyển hóa thành Y hình thành phản ứng miêu tả Sơ đồ Tất nối đôi chất Y Y4 tồn cấu hình trans 7.2.5 Vẽ cấu trúc Y Y4 kèm theo chi tiết hóa lập thể chúng Học liệu diễn đàn Olympiavn Official version of Vietnam team14/18 trang Bài Phương pháp ATRP cho phép tạo polime ATRP (Atom Transfer Radical Polymerization) Polime hóa chuyển nguyên tử theo chế gốc số tiếp cận triển vọng tổng hợp polime Sự thay đổi kiểu polime hóa theo chế gốc dựa phản ứng oxi hóa khử halogenua hữu với phức kim loại chuyển tiếp, cụ thể Cu (I) Quá trình miêu tả sơ đồ sau (M: monome, Hal: halogen): R-Hal+Cu(+)Hal(Ligand)k kact R +Cu(2+)Hal2(Ligand)k kdeact R-M-Hal+Cu(+)Hal(Ligand)k kP +M kreinic k'deact R-M +Cu(2+)Hal2(Ligand)k kp (n-1)M kreinic R-Mn-Hal+Cu(+)Hal(Ligand)k R-My +R-Mx k'deact kt R-Mn +Cu(2+)Hal2(Ligand)k R-M(y+x)R Các số tốc độ là: kact – tất phản ứng hoạt hóa, kdeact – tất phản ứng thuận nghịch phản hoạt hóa, kp – phát triển mạch, and kt – hồn thành phản ứng khơng thuận nghịch 8.1.1 Hãy viết biểu thức tốc độ giai đoạn ATRP: giai đoạn hoạt hóa (vact), giai đoạn phản hoạt hóa (vdeact), giai đoạn phát triển mạch (vp) giai đoạn kết thúc (vt) Hãy viết phương trình tổng qt, cho có kiểu chất tham gia phản ứng, R X (X lµ Hal; R R R- (M)n-) Cho rng tng s chuỗi polime tổng số phân tử chất khơi mào Cho thời điểm toàn q trình polime hóa tất chuỗi có độ dài 8.1.2 Hãy so sánh tốc độ phản hoạt hóa so với tốc độ giai đoạn ATRP Sự phụ thuộc nồng độ monomer ([M]) vào thời gian phản ứng (t) ATRP là: ⎛ [M ] ⎞ ⎟⎟ = − k p ⋅ [ R ⋅ ] ⋅ t , ln⎜⎜ ⎝ [ M ]0 ⎠ [M]0 – nồng độ ban đầu, kp – tốc độ phát triển mạch, [R·] – nồng độ gốc hoạt động Học liệu diễn đàn Olympiavn Official version of Vietnam team15/18 trang Để điều chế mẫu polime cách sử dụng phương pháp ATRP, người ta trộn số lượng xúc tác CuCl, phối tử hữu (L) 31.0 mmol monome (metylmetacrylat, MMA) Phản ứng bắt đầu cách cho 0.12 mmol tosyl chlorua (TsCl) Polyme hóa dược tiến hành 1400 s., kp 1616 L·mol-1s-1, nồng độ gốc trạng thái ổn định 1.76·107 mol·L-1 H 2C CH3 CH3 O O CH3 H 3C O H2 C O OSi(CH 3)3 SO2Cl MMA TsCl HEMA-TMS 8.2.1 Tính khối lượng (m)của polyme thu Trong thí nghiệm khác thời gian phản ứng polime hóa chất MMA thay đổi, tất điều kiện lại không đổi Khối lượng polime thu 0,73 g Sau 2(trimetylsilyloxy)etyl metacrylat, HEMA-TMS (23.7 mmol) cho vào hỗn hợp phản ứng polime hóa tiếp tục thêm 1295 s Khả phản ứng MMA and HEMA-TMS điều kiện phản ứng 8.2.2 Tính mức độ polime hóa (DP) polyme thu 8.2.3 Hãy mô tả cấu trúc polyme thu (ghi nhóm cuối), biểu diễn đơn vị MMA HEMA-TMS A B, tương ứng Nếu cần, sử dụng kí hiệu biểu diễn cấu trúc copolyme: block (sắp xếp theo khối kết cấu), stat (sắp xếp đều), alt (sắp xếp luân phiên), grad (sắp xếp tăng dần), graft (ghép nối) Ví dụ, (A65-graft-C100)-stat-B34 nghĩa chuỗi polime C ghép nối đơn vị A copolyme xếp A B Phương pháp ATRP áp dụng để tổng hợp hai copolymer có kết cấu khối, P1 P2 Một khối có hai copolime kết cấu khối giống tổng hợp từ mono-(2-cloropropionyl)-polyetylen oxit dùng làm chất khơi mào cao phân tử: O O H3 C CH3 58O Cl Khối khác P1 đơn vị styrene (C), P2 đơn vị p-chloromethylstyrene(D) Phổ 1H NMR chất khơi mào cao phân tử, p1 P2 dẫn Cường độ intergral tín hiệu (signal) tìm bảng sau: 8.3.1 Viết vào Phiếu trả lời giá trị tín hiệu 1H NMR cho phần cấu trúc cho Học liệu diễn đàn Olympiavn Official version of Vietnam team16/18 trang 8.3.2 Hãy xác định tỉ lệ mol đơn vị C D, phân tử khối P1 P2 8.3.3 Hãy viết tất phản ứng hoạt hóa xẩy trình tổng hợp P1 P2 Có thể dùng kí hiệu R để mơ tả phần cao phân tử không bị thay đổi, bạn phải ghi rõ bạn dùng kí hiệu R cho phần cấu trúc 8.3.4 Hãy vẽ cấu trúc P1 số cấu trúc có P2, biểu diễn chuỗi poly(ethylene oxit) đường hình gợn sóng(sin) đơn vị comonome kí hiệu C D, tương ứng Học liệu diễn đàn Olympiavn Official version of Vietnam team17/18 trang ... đề thi tiếng Anh để đối chiếu cần thi? ??t - Thí sinh phép vào nhà vệ sinh phép giám thị - Hết làm bài, để toàn đề thi phiếu trả lời vào phong bì dán kín lại - Ngồi chỗ có lệnh rời khỏi phòng thi. .. Có làm thi Phải dừng làm có lệnh Stop, tiếp tục làm sau có lệnh kết thúc (Stop) bị điểm - Phải viết đáp án tính tốn vào khung phiếu trả lời - Chỉ sử dụng bút máy tính cầm tay cấp - Đề thi gồm... Official version of Vietnam team 9/18 trang Bài Một hỗn hợp bí ẩn (trị chơi phối hợp trốn-tìm) Một hỗn hợp đương lượng mol X gồm ba chất lỏng không màu A, B, C xử lí nước có giọt axit clohidric đem đun