Reakcje rodnikowe + zadania maturalne


Zobacz jak możemy Ci pomóc
Dzisiaj poruszymy dział chemii, który jedni kochają a inni nienawidzą. Są to reakcje rodnikowe. Rodniki to atomy lub cząsteczki, które posiadają nieparzystą liczbę elektronów walencyjnych. Ich powstanie wiąże się z homolitycznym rozpadem wiązań chemicznych. Oznacza to, że przy obu częściach rozerwanej cząsteczki zostaje jeden elektron, który kiedyś tworzył wiązanie.
Mechanizm reakcji wolnorodnikowej
Krok 1. Inicjacja
Jest to moment, w którym powstają wolne rodniki. Reakcja rodnikowa może być powodowana przez działanie temperatury, nadtlenków lub promieniowania
Krok 2. Propagacja
Reakcja rodnika z cząsteczką obojętną. Powstaje tu główny produkt reakcji, jednak nie zużywają się wtedy wolne rodniki.
Krok 3. Terminacja
Ostatni etap reakcji. Dwa wolne rodniki zderzają się ze sobą co powoduje powstanie produktu ubocznego.
Wszystkie podstawowe informacje na temat reakcji rodnikowych i rodników zamieściliśmy na naszej grafice:
Znane reakcje wolnorodnikowe:
- Addycja rodnikowa– rodzaj reakcji addycji, w której uczestniczą wolne rodniki, rodnik przyłącza się do obojętnej cząsteczki, następuje rozerwanie wiązania wielokrotnego (więcej niż jedna para elektronowa). W wyniku tej reakcji powstaje produkt rodnikowy z niesparowanym elektronem.
- Halogenowanie– reakcja addycji, substytucji lub przegrupowaniu pierwiastków z grupy halogenów/fluorowców do cząstek z związków chemicznych (przykład podany w grafice
- Substytucja rodnikowa– podstawienie z udziałem rodnika. Zachodzi na węglu o hybrydyzacji sp3, w fazie gazowej pod wpływem promieniowania UV.
- Reakcja fotochemiczna
- Reakcja Hunsdieckera
- Reakcja Fentona
- Reakcja Ullmanna
Wolne rodniki w życiu codziennym
- znajdują się w dymie papierosowym
- są przyczyną degradacji DNA i przyczyniają się do starzenia organizmu”
- mają działanie mutagenne i kancerogenne
- utleniają hemoglobinę
- powodują utlenienie błon komórkowych (peroksydacja)
Powstają w wyniku:
- spożywania alkoholu
- chemioterapii
- stresu
- zbyt intensywnego wysiłku fizycznego
- spalin
- pestycydów
- nikotyny
- niektórych chorób o podłożu genetycznym np. zespół Blooma
Choroby wywoływane przez rodniki
- miażdżyca
- choroba niedokrwienna serca
- choroby oczu – zaćma, retinopatie, jaskra
- choroby nowotworowe
Przeciwutleniacze/ antyoksydanty– wstrzymują procesy utleniania, wspierają naturalne mechanizmy obronne człowieka.
Przykłady:
- żelazo, selen, miedź
- witaminy A, C i E
- substancje roślinne jak karoten i flawonoidy
- czynniki enzymatyczne
- glutamina, melanina, cysteina
Czas na zadania maturalne
Zadanie 24. (0–1) Matura CKE 2018 Nowa Formuła
Na przebieg reakcji propenu z bromowodorem ma wpływ obecność nadtlenków w mieszaninie reakcyjnej, co zilustrowano na poniższym schemacie
Uzupełnij poniższe zdania – wybierz i podkreśl jedno określenie spośród podanych w nawiasie.
Gdy w środowisku reakcji nie ma nadtlenków, bromowodór przyłącza się do propenu (niezgodnie / zgodnie) z regułą Markownikowa. Ta addycja przebiega poprzez tworzenie drobin z ładunkiem dodatnim zlokalizowanym na atomie węgla. Jest to addycja (rodnikowa / nukleofilowa / elektrofilowa) do podwójnego wiązania węgiel – węgiel.
Gdy w środowisku reakcji są obecne nadtlenki, addycja jest (niezgodna / zgodna) z regułą Markownikowa. W tej reakcji przejściowo tworzy się (karbokation pierwszorzędowy / karbokation drugorzędowy / rodnik pierwszorzędowy / rodnik drugorzędowy).
………………………………………………………………………………………………………………………..
Poprawna Odpowiedź
Gdy w środowisku reakcji nie ma nadtlenków, bromowodór przyłącza się do propenu (niezgodnie / zgodnie) z regułą Markownikowa. Ta addycja przebiega poprzez tworzenie drobin z ładunkiem dodatnim zlokalizowanym na atomie węgla. Jest to addycja (rodnikowa / nukleofilowa / elektrofilowa) do podwójnego wiązania węgiel – węgiel.
Gdy w środowisku reakcji są obecne nadtlenki, addycja jest (niezgodna / zgodna) z regułą Markownikowa. W tej reakcji przejściowo tworzy się (karbokation pierwszorzędowy / karbokation drugorzędowy / rodnik pierwszorzędowy / rodnik drugorzędowy).
Zadanie 30. Matura CKE 2018 Nowa Formuła
Poniżej przedstawiono ciąg przemian chemicznych, w wyniku których ze związku I otrzymano związek IV. Związek I to homolog benzenu. Jego cząsteczka zbudowana jest z siedmiu atomów węgla.
Związki II–IV są̨ głównymi produktami organicznymi przemian opisanych schematem.
Zadanie 30.1 (0-1) Matura CKE 2018 Nowa Formuła
Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone związków I i II.
Zadanie 30.2 (0-1) Matura CKE 2018 Nowa Formuła
Określ typ reakcji (addycja, eliminacja, substytucja) oraz mechanizm (elektrofilowy, nukleofilowy, rodnikowy) reakcji 2. i 3.
………………………………………………………………………………………………………………………..
Poprawna Odpowiedź
Zadanie 30.1 (0-1)
Schemat punktowania
1p. – za poprawne podanie dwóch wzorów
0p. – za odpowiedź niepełną lub błędną lub brak odpowiedzi
Zadanie 30.2 (0-1)
Maj 2017 Nowa Podstawa Programowa
Informacja do zadań 17.-19.
Poniżej podano ciąg przemian chemicznych:
Gdzie R- grupa alkilowa.
Halogenowanie alkanów (przemiana oznaczona na schemacie numerem 1) w obecności światła przebiega przez następujące etapy:
Szybkość tworzenia się halogenku alkilu zależy od szybkości, z jaką powstaje rodnik alkilowy.
Podkreśl numer najwolniejszego etapu reakcji oznaczonej na schemacie numer 1.
Etap 1 Etap II Etap III
Zadanie 18. (0-1)
Określ typ reakcji (addycja, eliminacja, substytucja) oraz mechanizm (elektrofilowy, neuklofilowy, rodnikowy) reakcji oznaczonych na schemacie numerami 1 i 2. Uzupełnij tabelę.
………………………………………………………………………………………………………………………..
Poprawna Odpowiedź
Zadanie 17. (0-1)
I. Wykorzystywanie i tworzenie informacji II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów | IV etap edukacyjny- poziom rozszerzony 13. Estry tłuszcze. Zdający: 13.10) zapisuje ciągi przemian […] wiążące ze sobą właściwości poznanych węglowodorów i ich pochodnych. 9. Węglowodory. Zdający: 9.7) opisuje właściwości chemiczne alkanów, na przykładzie następujących reakcji: […] podstawienie (substancja) atomu (lub atomów) wodoru przez atom (lub atomy) chloru […] przy udziale światła […]. 9.11) wyjaśnia na […] przykładach mechanizmy reakcji substytucji […] 4. Kinetyka i statystyka chemiczna. Zdający: 4.1) definiuje termin: szybkość reakcji […] |
Schemat punktowania
1p. – za poprawne podanie dwóch wzorów
0p. – za odpowiedź niepełną lub błędną lub brak odpowiedzi
Poprawna odpowiedź
Etap II
Uwaga: zdający może wskazać etap I jako wymagający dostarczenia energii.
Zadanie 18. (0-1)
Autor tekstu: Ewa

Biologia – najczęściej popełniane błędy na maturze

Chemia – najczęściej popełniane błędy na maturze
