IChO 36 bài thi lí thuyết (vi)

IChO 36 bài thi lí thuyết (vi) IChO 36 bài thi lí thuyết (vi) IChO 36 bài thi lí thuyết (vi) IChO 36 bài thi lí thuyết (vi) IChO 36 bài thi lí thuyết (vi) IChO 36 bài thi lí thuyết (vi) IChO 36 bài thi lí thuyết (vi) IChO 36 bài thi lí thuyết (vi) IChO 36 bài thi lí thuyết (vi) IChO 36 bài thi lí thuyết (vi) IChO 36 bài thi lí thuyết (vi) IChO 36 bài thi lí thuyết (vi) IChO 36 bài thi lí thuyết (vi) IChO 36 bài thi lí thuyết (vi)

Học liệu diễn đàn Olympiavn 36th IChO Bµi thi lí thuyết - Chỉ sử dụng bút máy tính đà đợc phát - Thời gian làm - Bµi thi gåm 17 trang - Bµi lµm: gåm 21 trang - Họ tên số báo danh Viết đủ trang làm - Giấy nháp (không đợc chấm): tờ (nếu cần xin thêm) - Tổng số điểm tối đa: 169 - Các tính toán cần trình bày Chỉ đợc viết vào khuông định sẵn cho câu cần trả lời, viết không đợc chấm điểm - Khối lợng nguyên tử sử dụng giá trị cho bảng tuần hoàn - số Chỉ sử dụng giá trị cho trang - Trả lời - Đi vệ sinh Chỉ viết khuông cho sẵn tờ làm Nếu không không đợc chấm HÃy hỏi giám thị - Bài thi tiếng Anh Chỉ để làm rõ yêu cầu HÃy hỏi giám thị - Dừng làm - Bài thi Khi có lệnh dừng làm xếp tờ trả lời theo thứ tự, cho làm vào phong bì (không dán) nộp lối HÃy giữ lấy thi, bút máy tính Chúc may mắn! 1/17 Học liệu diễn đàn Olympiavn H 1.01 Bảng tuần hoàn nguyên tố He 4.00 khối lợng nguyên tử tơng đối (/u) 10 Li Be B C N O F Ne 6.94 9.01 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 11 12 13 14 15 16 17 18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22.99 24.31 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.10 40.08 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 98.91 101.07 102.91 106.42 107.87 112.41 114.82 118.71 121.76 127.60 126.90 131.29 55 56 57-71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 132.91 137.3 178.49 180.95 183.84 186.21 190.23 192.22 195.08 196.97 200.59 204.38 207.19 208.98 208.98 209.99 222.02 87 88 105 106 107 108 109 Fr Ra 89-103 104 Rf Db Sg Bh Hs Mt 223 226 261 262 263 264 265 268 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 138.91 140.12 140.91 144.24 144.92 150.36 151.96 157.25 158.93 162.50 164.93 167.26 168.93 173.04 174.97 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr 227 232 231 238 237 244 243 247 247 251 252 257 258 259 262 Các số công thức cần thiết f femto 10-15 p pico 10-12 H»ng sè khÝ µ micro 10-6 n nano 10-9 m milli 10-3 R = 8,314 J K-1 mol-1 k kilo 103 H»ng sè Faraday Sư dơng áp suất tiêu chuẩn p = 1,013.105 Pa Sử dụng nhiệt độ tiêu chuẩn 25oC = 298,15 K Số Avogadro NA = 6,022.1023 mol-1 Tốc độ ánh sáng c = 3,00.108 m s-1 H»ng sè Planck ∆G = ∆H - T∆S ∆G = - nEF ∆G0 = - RT.lnK ∆G = ∆G0 + RT.lnQ víi Q = ∆H(T1) = H0 + (T1 298,15 K).Cp Phơng trình Arrhenius k = A e − E = E0 + F = 96485 C mol-1 h = 6,626.10-34 J s tichC ( sanpham) tichC (chatdau ) Ea R ⋅T pV = nRT c RT ⋅ ln ox nF c red Ph−¬ng trình định luật Beer- Lambert F A T tera 1012 n = 2d.sin Phơng trình định luật Bragg p= G giga 109 (Cp = số) Phơng trình trạng thái khí lí tởng Phơng trình Nernst M mega 106 A = lg P0 = ε.c.d P F = ma V(thÓ tích hình trụ) = r2h A(diện tích mặt cầu) = 4r V(thể tích hình cầu) = 1J=1Nm N = kg m s-2 Pa = N m-2 πr W = J s-1 1C=1As Final Bài số 1: Nhiệt động học (24 điểm) Bảng 1: Thành phần tính chất nhiệt động học khí tự nhiên fH0Ã( kJ mol-1)-1 S0Ã(J mol-1 K-1)-1 Cp0Ã(J mol-1 K-1)-1 Hợp chất Phần mol x CO2 (khÝ) 0,0024 -393,5 213,8 37,1 N2 (khÝ) 0,0134 0,0 191,6 29,1 CH4 (khÝ) 0,9732 -74,6 186,3 35,7 C2H6 (khÝ) 0,0110 -84,0 229,2 52,5 H2O (láng) - -285,8 70,0 75,3 H2O (khÝ) - -241,8 188,8 33,6 O2 (khÝ) - 0,0 205,2 29,4 Để chuẩn bị cho lần sinh nhật thứ 18 vào tháng Hai, Peter lập kế hoạch để cải tạo nhà nhỏ vờn thành bể bơi nhân tạo Để tính toán giá thành cho việc làm nóng nớc nhà, Peter đà thu thËp sè liƯu vỊ møc tiªu thơ khÝ tù nhiên (ga đốt) giá khí tự nhiên (ga đốt) 1.1 HÃy viết phơng trình phản ứng hoá học đốt cháy hoàn toàn thành phần khí tự nhiên: metan etan với số liệu cho bảng Cho nitơ khí trơ điều kiện ®· cho H·y tÝnh enthalpy cđa ph¶n øng, entropy cđa phản ứng lợng tự Gibbs phản ứng đốt cháy metan etan điều kiện chuẩn theo phơng trình đà viết cho tất sản phẩm trạng thái khí Các tính chất nhiệt động học thành phần khí tự nhiên đợc cho bảng 1.2 Khối lợng riêng khí thiên nhiên 0,740 g/L (ở 1,013.105 Pa 25,0C) theo số liệu công ty dịch vụ công cộng (PUC) a) HÃy tính số mol mêtan êtan có 1,00 m3 khí thiên nhiên(khí thiên nhiên khí lí tởng!) b) HÃy xác định lợng đốt cháy (thiêu nhiệt) toả dạng nhiệt đốt cháy 1,00 m3 khí tự nhiên điều kiện chuẩn với điều kiện tất sản phẩm trạng thái khí (Nếu em không tính đợc lợng mol phần 1.2a hÃy chấp nhận lợng giả định 1,00 m3 khí thiên nhiên có tới 40,00 mol khí hỗn hợp) Theo số liệu PUC tất sản phẩm trạng thái khí hơi, lợng cháy 9,981 kWh/m3 khí tự nhiên HÃy xác ®Þnh ®é sai lƯch (tÝnh theo %) cđa gÝa trÞ tính đợc mục 2b so với số liệu công ty PUC cung cấp Final Bể bơi cã chiỊu réng m chiỊu dµi m vµ sâu 1,5 m Bể bơi đặt chìm nhà có kích thớc cho hình vẽ dới Nớc chảy từ vòi có nhiệt độ = 8,00oC nhiệt độ không khí nhà 10,0oC Cho khối lợng riêng nớc = 1,00 kg/L coi không khí khí lí tởng 1.3 HÃy tính lợng (tính MJ) cần dùng để làm nóng nớc bể bới đến 22C lợng cần thiết để làm nóng lợng không khí nhà lúc ban đầu (cho không khí chứa 21,0% O2 79,0% N2) đến 30oC áp suất 1,013.105Pa Trong tháng Hai, nhiệt độ trời bắc Đức 5oC Do tờng bê tông mái nhà mỏng (20,0 cm) nên xảy nhiệt Nhiệt đợc toả xung quanh (cho phép bỏ qua sù mÊt nhiƯt trun vµo n−íc vµ vµo đất) Độ dẫn nhiệt tờng mái 1,00 W/(K.m) 1.4 HÃy tính lợng (tính MJ) cần thiết để giữ nhiệt độ nhà 30.0°C st bi tiƯc sinh nhËt (12 giê) 1.00 m3 khí tự nhiên PUC giao nhà có giá 0.40 1.00 kWh điện giá 0.137 Giá thuê thiết bị sử dụng khí tự nhiên để đốt nóng giá 150.00 giá điện đốt nóng 100.00 1.5 Tổng giá trị lợng (tính MJ) mà Peter cần cho bể bơi mùa đông đợc tính phần 1.4 bao nhiêu? Peter cần mét khèi khÝ tù nhiªn nÕu hiƯu st sư dơng khÝ tự nhiên để đốt nóng đạt 90%? Sự khác biệt lợng tiền sử dụng lợng dùng khí thiên nhiên dùng điện (kể tiền thuê thiết bị) bao nhiêu? HÃy sử dụng giá PUC cho việc sử dụng khí tự nhiên điện tínhtoán chấp nhận hiệu suất sử dụng điện đốt nóng 100% Phơng trình: J d λwall ∆T Final J = EmÊt · (A · ∆t)-1 = wall à T à d -1 Dòng lợng lợng (Emất) truyền chênh lệch nhiệt độ (theo hớng z vuông góc với tờng) cho đơn vị diện tích bề mặt A thời gian t Độ dày tờng mái Độ dẫn nhiệt tờng mái Độ chênh lệch nhiệt độ bên bên nhà Bài số 2: Động học bề mặt xúc tác (23 điểm) Bên cạnh hợp chất khác, khí thải động đốt (động Otto) chất gây ô nhiễm cacbon monoxit, nitơ monoxit hiđrocacbon cha cháy hết chẳng hạn nh ôctan Để giảm thiểu lợng chất ngời ta chuyển hoá chúng thành cacbon diôxit, nitơ nớc hộp xúc tác ba tác dụng 2.1 Viết phơng trình phản ứng hoá học phản ứng xử lí chất ô nhiễm xảy bề mặt xúc tác Để loại bỏ cách tối u chất ô nhiễm khỏi khí thải động đốt (động Otto) giá trị đợc xác định pin điện hoá đợc gọi đầu đo lambda Đầu đo lambda đợc đặt vào dòng khí thải động hộp xúc tác ba tác dụng Giá trị lambda đợc xác định = luongkhongkhiduavao luongkhongkhicandedotchayhoantoan w: cđa sỉ λ y: hiƯu qst chuyển hoá (%) z: Hydrocacbon Quyết định câu hỏi trả lời đầu đo 2.2 Sự hấp phụ phân tử khí bề mặt rắn đợc mô tả cách đơn giản phơng trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmua (Langmuir): = Kp 1+ K p phần diện tích (vị trí) bề mặt bị chiếm phân tử khí, p áp suất khí K h»ng sè Sù hÊp phơ khÝ ë 25oC cã thĨ đợc mô tả phơng trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir víi K = 0,85 k/Pa 2.3 a) TÝnh phÇn (hay phần trăm) diện tích bề mặt bị chiếm ë ¸psuÊt b»ng 0,65 kPa 2.3 b) TÝnh ¸p suÊt p đà có 15 % diện tích bề mặt đà bị phân tử khí chiếm 2.3 c) Tốc độ phân huỷ phân tử khí bề mặt phụ thuộc vào phần diện tích bề mặt bị chiếm (bỏ qua phản ứng ngợc lại): r = kà Final Xác định bậc phản ứng phân huỷ áp suất cthấp áp suất cao Cho phơng trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir điều kiện (bỏ qua tác dụng sản phẩm) 2.3 d) Cho số liệu hấp phụ khí khác bề mặt kim loại (ë 25°C) 3000 2500 2000 1500 trôc x: p · (Pa)-1 trơc y: p·Va-1 · (Pa cm-3)-1 1000 Va lµ thể tích khí đà bị hấp phụ trục y 500 0 200 400 600 800 1000 1200 trôc x Nếu áp dụng đợc phơng trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir, hÃy xác định thể tích khí Va,max cần thiết để có che phủ hoàn toàn (bề mặt bị chiếm hết) bề mặt kim loại tích số K.Va,max Gỵi Ý: cho θ = Va / Va,max Cho ôxi hoá CO bề mặt xúc tác Pd với bề mặt tơng đơng xảy theo cách sau: giai đoạn thứ CO đà hấp phụ O2 đà hấp phụ tạo CO2 trất nhânh đạt cân bằng, CO (hphụ) + 0.5 O (hphụ) k k CO (hphụ) -1 giai đoạn chậm thứ 2, CO2 bị giải hấp phụ khỏi bề mặt: k2 CO2 (hphụ) CO2 (khí) 2.4 HÃy tìm công thức tính tốc độ phản ứng tạo thành CO2(khí) dạng hàm số áp suất riêng phần chất tham gia phản ứng Gợi ý: Sử dụng phơng trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir với số loại chất khí tham gia cách thích hỵp θ(i) = K i ⋅ pi 1+ ∑K j pj j: Loại chất khí thích hợp j Final Bài số 3: Các hợp chất kim loại kiềm thổ hoá trị một? (21 điểm) Trớc đà có số báo cáo hợp chất canxi có hoá trị Cho đến gần chất hợp chất ( compounds ) đà thu hút ý nhiều nhà hoá học nghiên cứu trạng thái rắn chất Nếu khử CaCl2 thành CaCl đợc thực (a) Canxi (b) Hiđro 3.1 (c) Cacbon Viết phơng trình phản ứnng dẫn đến tạo thành CaCl Sau khư CaCl2 víi l−ỵng mol Ca tû lƯ mol = 1:1 ngời ta thu đợc chất màu xám không đồng thể Xem xét kỹ chất tạo thành kính hiển vi thấy có hạt kim loại trắng bạc tinh thể không màu 3.2 Các hạt kim loại tinh thể không màu chất gì? Khi khử CaCl2 hiđo nguyên tố tạo thành sản phẩm màu trắng Phân tích nguyên tố cho thấy mẫu sản phẩm chứa 52.36 % khối lợng canxi 46.32 % khối lợng clo 3.3 Xác định công thức thực nghiệm hợp chất tạo thành? Khi khử CaCl2 cacbon nguyên tố tạo thành sản phẩm tinh thể màu đỏ Tỉ lệ mol Ca Cl đợc xác định phân tích nguyên tố bằng: n(Ca):n(Cl) = 1.5 : Thuỷ phân chất rắn tinh thể màu đỏ tạo thành chất khí giống khí tạo thành thuỷ phân Mg2C3 3.4 a) Viết hai công thức hai đồng phân mạchh hở khí tạo thuỷ phân b) Hợp chất đà đợc tạo thành khử CaCl2 cacbon? (Cho canxi hoá trị không tồn tại) Do không tạo CaCl thí nghiệm nên ngời ta quan tâm đến cấu tạo giả định CaCl Cho r»ng CaCl kÕt tinh ë d¹ng cÊu tróc tinh thĨ đơn giản Tỉ lệ bán kính cation r(Mm+) anion r(Xx-) muối thờng định cấu trúc tinh thể chất đà cho nh bảng dới cho hợp chất loại MX Final LH0 ớc tính Số phối trí M Hình đa diện nguyên tử X Tỷ lệ bán kính rM//rX Loại cấu trúc Tam gi¸c (Triangular) Tø diƯn (Tetrahedral) B¸t diƯn (Octahedral) LËp ph−¬ng (Cubic) 0.155-0.225 BN - 663.8 kJ mol-1 0.225-0.414 ZnS - 704.8 kJ mol-1 0.414-0.732 NaCl - 751.9 kJ mol-1 0.732-1.000 CsCl - 758.4 kJ mol-1 CaCl LH0(CaCl) đợc xác định phản ứng Ca+(khí) + Cl-(khí) CaCl(rắn) 3.5a) Loại cấu trúc ®óng nhÊt víi CaCl? [r(Ca+) ≈ 120 pm (gÇn ®óng), r(Cl-) 167 pm)] Không có lợng mạng lới LH0 CaCl đóng vai trò định CaCl có bền mặt nhiệt động hay không Để định độ bền phân huỷ thành nguyên tố cần xác định enthalpy tạo thành chuẩn (enthalpy sinh chuẩn) fH0 CaCl 3.5b) Tính giá trị fH0 (CaCl) chu trình Born-Haber Nhiệt nóng chảyon fusionH0(Ca) 9.3 kJ mol-1 enthalpy ion ho¸ ∆1 IEH(Ca) Ca ⎯→ Ca+ enthalpy ion ho¸ IE H(Ca) Ca+ Ca2+ Nhiệt hoá vap H0(Ca) Năng lợng phân ly dissH(Cl2) enthalpy tạo thành ∆fH0(CaCl2) ¸i lùc electron ∆EAH(Cl) 589.7 kJ mol-1 1145.0 kJ mol-1 150.0 kJ mol-1 Cl2 ⎯→ Cl 240.0 kJ mol-1 -796.0 kJ mol-1 Cl + e- ⎯→ Cl- - 349.0 kJ mol-1 HÃy định xem CaCl có bền mặt nhiệt động hay không chuyển hoá thành Ca CaCl2 dựa kết tính enthalpy chuẩn trình (Bỏ qua ảnh hởng biến đổi entropy giá trị nhỏ trờng hợp này) 3.6 Final Theo quan điểm nhiệt động học, tự phân huỷ CaCl thành kim loại muối có xảy không? Dựa tính toán định! Bài số 4: Xác định khối lợng nguyên tử (20 điểm) Phản ứng nguyên tố X với iđro tạo thành dÃy chất giống nh hiđrocacbon Từ 5.000 g chất X tạo thành 5.628 g hỗn hợp có tỉ lệ mol = 2:1 đồng đẳng hợp thức X tơng ứng với mêtan êtan 4.1 HÃy xác định khối lợng mol X từ kiện Cho biết ký hiệu hoá học X viết côngthức cấu trúc chiều (3D) hai sản phẩm tạo thành Trờng hợp phức tạp sau đáng ý lịch sử: Khoáng vật Argyrodite hợp chất tỉ lợng có chứa bạc (ở trạng thái ôxi hoá +1), lu huỳnh (ở trạng thái ôxi hoá -2) nguyên tố Y cha biết (ở trạng thái ôxi hoá +4) Tỉ lệ khối lợng bạc Y Argyrodite b»ng m(Ag) : m(Y) = 11.88 : Y số ôxi hoá thấp (+) tạo sunphua có mầu nâu đỏ Sunphua màu có hoá trị thấp chất thăng hoa thành đung nóng Argyrodite dòng khí hyđro Phần lại Ag2S H2S Để chuyển hoá hoàn toàn 10.0 g Argyrodite, cần 0.295 lít hiđro 400 K 100 kPa 4.2 HÃy xác định khối lợng mol nguyên tử Y từ kiện Viết ký hiệu hoá học Y công thức thực nghiệm Argyrodite Khối lợng nguyên tử có liên quan chặt chẽ với tính chất quang phổ Để xác định tần số dao động ~ biểu diễn số sóng liên kết hoá học quang phổ hồng ngoại (IR), nhà hoá học sử dụng công thức cuả định luật Hooke để xác định tần số dao động (đặc biệt ý đến đơn vị cho phù hợp): k ~ = 2c ~ tần số dao động liên kết, tính theo số sóng (cm-1) c tốc độ ¸nh s¸ng k h»ng sè lùc, thĨ hiƯn ®é bỊn liên kết (N m-1= kg s-2) 3m( A)m(B) Khối lợng rút gọn AB4, tính theo công thức µ = 3m( A) + 4m(B) m(A), m(B) Khèi l−ỵng nguyên tử liên kết với Tần số dao động liên kết C-H metan 3030.00 cm-1 Tần số dao động chất tơng tự mêtan cã chøa nguyªn tè Z b»ng 2938.45 cm-1 Enthalpy liªn kÕt cđa liªn kÕt C-H mªtan b»ng 438.4 kJ mol-1 Enthalpy liên kết liên kết Z-ểttong chất tơng tù mªtan cã chøa Z b»ng 450.2 kJ mol-1 4.3 H·y tÝnh h»ng sè lùc k cđa liªn kÕt C-H dựa vào công thức định luật Hooke Xác định h»ng sè lùc k cđa liªn kÕt Z – H Cho r»ng cã sù phơ thc tun tinh (tØ lƯ thuận) số lực enthalpy liên kết Xác định khối lợng mol nguyên tử Z từ kiện Viết ký hiệu hoá học Z Final 10 Bài số 5: Hoá sinh nhiệt động lực học (18 điểm) Cấu tạo ATP4 NH2 N O - O O P O O - P O - O N O P O O N N O - H H OH OH H H Chuyển dịch cân hoá học ATP: Động vật thờng sử dụng lợng giải phóng từ phản ứng ôxi hoá thức ăn chúng để trì nồng độ ATP, ADP photphat xa trạng thái cân Trong hồng cầu, ngời ta đà xác định đợc nồng ®é c¸c chÊt nh− sau: c(ATP4-) = 2.25 mmol L-1 3c(ADP ) = 0.25 mmol L-1 c(HPO42-) = 1.65 mmol L-1 Năng lợng tự đợc dự trữ ATP đợc giải phóng theophơng trình phản ứng sau: ADP3- + HPO42- + H+ ATP4- + H2O ∆G°’= -30.5 kJ mol-1 (1) Do pH hầu hết tế bào sống gần giá trị nhà sinh hoá sử dụng G thay cho G Trạng thái chuẩn G đợc định nghĩa giá trị G pH không đổi Vì phơng trình có G K cho phản ứng pH=7 ngời ta bỏ nồng độ H Nång ®é chuÈn b»ng mol/L + 5.1 HÃy tính giá trị G thực phản ứng (1) hồng cầu 25C pH = Trong tế bào sống có nhiều phản ứng đồng hoá ( anabolic ) xảy nhng tiên ta thấy chúng không thuận lợi nhiệt động học có G dơng Photphoryl hoá glucozơ thí dụ: glucoz¬ + HPO42- glucoz¬ 6-photphat2- + H2O ∆G°’= +13.8 kJ mol-1 (2) 11/17 5.2 Đầu tiên hÃy tính số cân K' phản ứng (2) sau tính tỉ lệ nồng độ: c(glucozơ 6-phosphate) / c(glucozơ)ởtong hồng cầu lúc cân hoá học xảy 25C pH = Để chuyển dịch cân phía có nồng độ glucozơ 6-photphat cao phản ứng (2) phải xảy với thuỷ phân ATP: hexokinaza glucoz¬ + ATP4- glucoz¬ 6-photphat2- + ADP3- + H+ (3) HÃy tính G K (3) Lúc giá trị tỉ lệ nồng độ c(glucozơ 6photphat) / c(glucozơ) hồng cầu thời điểm cân 25C pH = 7? 5.3 Tổng hợp ATP: Một ngời trởng thành hấp thu vào khoảng 8000 kJ lợng (G ) ngày từ loại thức ăn 5.4 a) Trong ngày khối lợng ATP đợc sản xuất gam Cho có nửa lợng lợng nói ®−ỵc dïng cho viƯc tỉng hỵp ATP? ChÊp nhËn ∆G’ b»ng -52 kJ mol -1 dïng cho ph¶n øng (1) khối lợng mol ATP 503 g/mol b) Khối lợng ATP trung bình thể nời cho thời gian tồn ATP từ lúc tạo đến bị thuỷ phân phút? c) Phần lợng d không dùng cho phản ứng tổng hợp ATP đợc sử dụng vào việc gì? HÃy đánh dấu vào ô thích hợp trả lời Trong động vật lợng thu đợc từ việc ôxi hoá thức ăn đợc sử dụng để đẩy proton khỏi thành màng tế bào đặc biệt - màng mitochondria Men tổng hợp ATP, ATPsynthaze loại men cho phép proton ngợc vào mitochondria ATP liên tục đợc tổng hợp từ ADP photphat 5.5 a) Có proton (H+) có khối cầu mitochondrium có đờng kính b»ng µm ë pH = 7? b) Cã proton bắt buộc phải vào 1000 mitochondria tế bào gan qua ATP-synthaza để sản xuất đợc khối lợng = 0.2 fg (femto gam) ATP mét tÕ bµo? Cho r»ng cø proton buéc phải vào mitochondria để tổng hợp phân tử ATP 12/17 Bài số 6: Phản ứng Diels-Alder (20 điểm) Phản ứng Diels-Alder cộng hợp vòng định hớng [4+2] diene olefin tạo thành xyclohexen đà đợc phát năm 1928 thành phố Kiel Giáo s Otto Diels cộng ông Kurt Alder đà cho p-benzoquinon phản ứng với lợng d xyclopentadien thu đợc kết sau: O O + 20 °C 20°C C11H10O2 O 6.1 [A] O B ViÕt c«ng thức cấu tạo A (không cần thông tin hoá lập thể) Phản ứng Diels-Alder phản ứng bớc có định hớng xảy có độ chọn lọc cao Chẳng hạn có đồng phân lập thể C đợc tạo thành phản ứng sau: H CN + CN C CN CN = H CN H CN CN H CN Không tạo thành Nếu sử dụng đồng phân E anken, thu đợc hai đồng phân lập thể khác D1 D2 6.2 HÃy viết công thức cấu tạo D1 and D2 Theo phản ứng ban đầu (tạo thành B từ xyclopentadien benzoquinon) Diels and Alder đà phát số đồng phân lập thể có B (xem trang tiÕp sau) Gỵi Ý: - Ghi nhí dạng lập thể đặc biệt C - tạo thành đồng phân cản trở không gian C CN CN 13/17 H H O O H H H H O H O O H H H O O H H H H O O H H O H H H H O H H O H H 6.3 Đơn đồng phân số đồng phân lập thể từ 1- B viết đà đợc Diels and Alder phân lập? Sau đun thật lâu (15h 120C) đồng phân B đà phân lập đợc lúc ban đầu (có điểm chảy (mp): 157C), Diels Alder thu đợc hai đồng phân lập thể E (có điểm chảy (mp): 153C) F (có điểm chảy (mp): 163C) Chuyển hoá B lợng xúc tác kiềm mạnh 25C thu đợc đồng phân lập thể G (có điểm chảy (mp): 184C) B E 10% 20% B F 70% G 60% 6.4 + 40% Chän c©u hỏi tờ làm có liên quan đến phản ứng Diels-Alder Gợi í: Không thiết phải xác định rõ đồng phân tơng ứng với E, F, G số đồng phân cho Phản ứng Diels-Alder đóng vai trò quan trọng dÃy phản øng sau: OMe CO2Me O + ∆ - CO2 - MeOH 6.5 MeO KiÒm strong base CO2Me I C12H16O5 KiÒm strong base K OMe ∆ L C11H12O4 OMe CO2Me ViÕt công thức cấu tạo I, K L Gợi Ý: - K chØ cã mét nhãm metyl - L sản phẩm ghép Diels-Alder K anken viết 14/17 Bài số 7: Hoá lập thể thuốc (21 điểm) Quy tắc Cahn-Ingold-Prelog đợc sử dụng để xác định đặc tính hoá lập thể phân tử 7.1 So sánh mức độ u tiên nhóm hệ Cahn-Ingold-Prelog (CIP) trả lời Chất Pseudoephedrin phần cấu thành lên nhiều loại thuốc chống lạnh (thuốc xông mũi) 7.2 HÃy đánh dấu tâm lập thể hay nguyên tử cacbon bất đối công thøc b»ng dÊu * tê bµi lµm NÕu thứ tự nhóm trung tâm lập thể theo mức độ u tiên xác định cấu hình tuyệt đối chúng (R hay S) 7.3 Vẽ công thức hình chiếu Niu men(Newman) hay giá ca (sawhorse) chất Vẽ công thức hình chiếu Fischer cđa chÊt Xư lÝ b»ng dung dÞch pemanganat axit hoá điều kiện trung bình tạo chất kích thích Methcathinon 2: 7.4 Viết công thức hoá lập thể viết phơng trình ôxi hoá khử đà cân phản ứng HÃy rõ số ôxi hoá tất nguyên tử có biến đổi số ôxi hoá hình thức Xử lí với LiAlH4 tạo hợp chất có nhiệt độ nóng chảy khác với 7.5 a) Viết công thức cấu tạo hoá lập thể 7.5 b) Chọn đánh dấu câu có liên quan đến đồng phân nói 7.5 c) Viết sơ đồ phản ứng chuyển hoá dạng cấu trúc để tạo thành từ 15/17 Bài số 8: Hoá keo (22 điểm) Sự tổ hợp hợp phần vô hữu quy mô nano met tạo vật liệu có tính chất tuyệt vời Việc tổng hợp hạt nano lai ghép nh đợc đặc biệt í (T = 298.15 K đợc giữ nguyên toàn tập này) Dung dịch A dung dịch CaCl2 nớc có nồng độ 1.780 gam/L Dung dịch B dung dịch Na2CO3 nớc có nồng độ 1.700 gam/L pKa2(HCO3-) = 10,33 pKa1(H2CO3) = 6,37 8.1 H·y tÝnh giá trị pH dung dịch B (sử dụng giả thiết thích hợp) Trộn 100 mL dung dịch A với 100 mL dung dịch B tạo dung dịch C Dung dịch C đợc chỉnh đến pH = 10 Có kết tủa tạo thành Ksp(Ca(OH)2) = 6.46.10-6 mol3 L-3 8.2 Ksp(CaCO3) = 3.31.10-9 mol2 L-2 Trình bày tính toán thích hợp cho hợp chất Ca(OH)2 CaCO3 ®Ĩ kÕt ln xem cã thĨ t¹o kÕt tđa cđa chất không Thực thí nghiệm tơng tù nh−ng víi 100 mL dung dÞch A cã cho thêm g copolyme chứa hai khối tan đợc n−íc: mét khèi lµ poly(ethylen oxit) vµ khèi lµ poly(axit acrylic): H H C COOH O H C C H H 68 C H H H H Polyme không tham gia phản ứng hoá học (trừ phản ứng proton hoá axit) nguyên tác dụng mạnh: sau trộn hai dung dịch (A+B) kết tủa xuất Giờ hạt canxi cacbonat nhỏ có chuỗi mạch polime gắn lên bề mặt Các chuỗi polime ngăn cản tinh thể bonat lớn thêm hạt lai ghép tồn dung dịch 8.3 HÃy chọn khoanh tròn khối (đoạn mạch) polime (trong tờ làm) đà ghép lên bề mặt tinh thể canxi cacbonat lớn dần 16/17 Để khảo sát hạt lai ghép ngời ta đà tách chúng khỏi dung dịch chuyển vào 50 mL dung dịch NaOH n−íc víi nång ®é c(NaOH) = 0.19 mol/L Pha loÃng dung dịch cách thêm 200 mL nớc cất Giả sử dung dịch chứa hạt lai ghép thêm ion canxi hay cacbonat Toàn nhóm axit tham gia vào cân axit bazơ ã ã ã ã Đối với dung dịch pH đợc xác định 12.30 Trong kÝnh hiÓn vi electron ta chØ cã thÓ thấy đợc hạt vô (chứ polime): Đà quan sát thấy hạt hình cầu có đờng kính 100 nm Khối lợng mol hạt lai ghép (phần vô phần hữu ghép với nhau) đợc xác định M = 8.01.108 g/mol Điện tích trung bình hạt lai ghép Z = - 800 (số đơn vị điện tích) (pKa(COOH, copolyme) = 4.88) 8.4 Có lợng polime ban đầu (trong g) phát đợc hạt lai ghép? 8.5 HÃy tính xem dạng biến thể canxi cacbonat đà đợc tạo thành trờng hợp Dạng biến khối lợng thể Calcite Vaterite Aragonite riªng 2.71 g cm-3 2.54 g cm-3 2.95 g cm-3 17/17 ... lợng riêng khí thi? ?n nhiên 0,740 g/L (ở 1,013.105 Pa 25,0C) theo số liệu công ty dịch vụ công cộng (PUC) a) HÃy tính số mol mêtan êtan có 1,00 m3 khí thi? ?n nhiên(khí thi? ?n nhiên khí lí tởng!) b)... Cho khối lợng riêng nớc = 1,00 kg/L coi không khí khí lí tởng 1.3 HÃy tính lợng (tính MJ) cần dùng để làm nóng nớc bể bới đến 22C lợng cần thi? ??t để làm nóng lợng không khí nhà lúc ban đầu (cho... tính lợng (tính MJ) cần thi? ??t để giữ nhiệt độ nhà 30.0C st bi tiƯc sinh nhËt (12 giê) 1.00 m3 khí tự nhiên PUC giao nhà có giá 0.40 1.00 kWh điện giá 0.137 Giá thuê thi? ??t bị sử dụng khí tự