Chemistry Labs

Olympic Hoá học Quốc tế · Năm 2012

Các bài

  1. Bài 1Các hiđrua bo BXxHXy\ce{B_{x}H_{y}} do Alfred Stock phát triển; William Lipscomb đoạt Nobel 1976 vì làm sáng tỏ liên kết của chúng. (a) Dùng phần trăm khối lượng bo và khối lượng mol, suy công thức phân tử của hai boran: A là chất lỏng ở 25 °C, 83.1 % B, M=65.1M = 65.1 g mol−1^{-1}; B là chất rắn, 88.5 % B, M=122.2M = 122.2 g mol−1^{-1}. (b) Mã styx đếm cầu B–H–B (s), liên kết ba tâm BBB (t), liên kết hai tâm B–B (y) và nhóm BHX2\ce{BH2} (x); BX2HX6\ce{B2H6} là 2002. Đề xuất cấu trúc cho tetraboran BX4HX10\ce{B4H10} với styx = 4012. (c) Hợp chất BX4CClX6O\ce{B4CCl6O} có hai loại nguyên tử B (tứ diện : tam giác phẳng = 1:3) và một liên kết ba C≡O\ce{C#O}; hãy đề xuất cấu trúc. (d) Từ D(B−Cl)=443D(\ce{B-Cl}) = 443, D(Cl−Cl)=242D(\ce{Cl-Cl}) = 242 kJ mol−1^{-1}, ΔfH∘(BClX3(g))=−403\Delta_fH^{\circ}(\ce{BCl3(g)}) = -403 và ΔfH∘(BX2ClX4(g))=−489\Delta_fH^{\circ}(\ce{B2Cl4(g)}) = -489 kJ mol−1^{-1}, ước tính entanpi phá liên kết B–B trong BX2ClX4\ce{B2Cl4}. (e) Trong sơ đồ phản ứng xuất phát từ BX2HX6\ce{B2H6}, cho các sản phẩm chứa bo: 1 = BX2HX6\ce{B2H6} + NaOH\ce{NaOH} rồi CHX3OH\ce{CH3OH}, HX+\ce{H+}; 2 = sản phẩm của BX2HX6\ce{B2H6} + CX6HX6\ce{C6H6}, OX2\ce{O2}, xác định bằng đo hạ điểm đông (ΔTf=0.205\Delta T_f = 0.205 °C cho 0.312 g trong 25.0 g benzen, Kf=5.12K_f = 5.12 kg K mol−1^{-1}); 3 = BX2HX6\ce{B2H6} + ClX2\ce{Cl2}; 4 = BX2HX6\ce{B2H6} + NHX3\ce{NH3} (cộng hợp 1:1); 5 = sản phẩm nhiệt phân của 4, nhiệt độ sôi 55 °C.Lời giải: 1
  2. Bài 2Các phức phẳng vuông Pt(II) thế với giữ nguyên cấu hình, và tốc độ thế X bởi Y phụ thuộc vào phối tử trans với X (hiệu ứng trans): CNX−>HX−>NOX2X−,IX−>BrX−,ClX−>pyridine,NHX3,OHX−,HX2O\ce{CN-} > \ce{H-} > \ce{NO2-}, \ce{I-} > \ce{Br-}, \ce{Cl-} > \text{pyridine}, \ce{NH3}, \ce{OH-}, \ce{H2O}. (a) Vẽ mọi đồng phân lập thể của Pt(py)(NHX3)BrCl\ce{Pt(py)(NH3)BrCl} phẳng vuông (py = pyridine). (b) Viết sơ đồ phản ứng qua các trung gian để điều chế từng đồng phân của [Pt(NHX3)(NOX2)ClX2]X−\ce{[Pt(NH3)(NO2)Cl2]-} trong nước từ PtClX4X2−\ce{PtCl4^{2-}}, NHX3\ce{NH3}, NOX2X−\ce{NO2-}, tận dụng hiệu ứng trans. (c) Phản ứng thế tuân theo Rate=kS[MLX3X]+kY[Y][MLX3X]\mathrm{Rate} = k_S[\ce{ML3X}] + k_Y[\ce{Y}][\ce{ML3X}]; khi [py]≫[Pt][\ce{py}] \gg [\ce{Pt}], Rate=kobs[Pt]\mathrm{Rate} = k_{obs}[\ce{Pt}]. Với phản ứng thế ClX−\ce{Cl-} bằng pyridine trong metanol ở 25 °C: [py][\text{py}] = 0.122, 0.061, 0.030 mol dm−3^{-3} cho kobsk_{obs} = 7.20×10−47.20 \times 10^{-4}, 3.45×10−43.45 \times 10^{-4}, 1.75×10−41.75 \times 10^{-4} s−1^{-1}. Tìm kSk_S và kYk_Y, xác định con đường nào trội khi [py]=0.10[\text{py}] = 0.10 mol dm−3^{-3}. (d) Hạt nano vàng đường kính 13 nm mang 90 nhóm oligonucleotide, 98 % gắn phức Pt(IV); bình 1.0 cm3^3 chứa 1.0×10−61.0 \times 10^{-6} mol dm−3^{-3} Pt (khối lượng riêng Au = 19.3 g cm−3^{-3}). Tính khối lượng Pt và Au đã dùng.Lời giải: 1