Wykaz zagadnień Konkursu Chemicznego

Kwiecień 2011
Akademia Ciekawej Chemii – II edycja (2010/2011)
Wykaz zagadnień do Konkursu Chemicznego
Wykład Nr 1
Natura wiązania chemicznego
dr hab. prof. UŁ Marcin Palusiak
1. Opisz budowę atomu.
2. Wyjaśnij mechanizm powstawania wiązania chemicznego w oparciu o
oddziaływania występujące między jądrami atomowymi i elektronami.
3. Scharakteryzuj wiązanie kowalencyjne. Wyjaśnij róŜnicę między
wiązaniem kowalencyjnym, a wiązaniem kowalencyjnym spolaryzowanym.
4. Co powoduje, Ŝe woda w temperaturze pokojowej jest cieczą, a
metan gazem, pomimo, Ŝe cząsteczki obu tych substancji chemicznych
mają zbliŜony cięŜar?
5. Jaki jest wpływ temperatury na zachowanie się atomów w cząsteczkach?
Wykład Nr 2
Kilka słów o entropii
dr hab. prof. UŁ, Małgorzata Jóźwiak
1. Co to są przemiany samorzutne, podać przykłady ?
2. Co to są przemiany niesamorzutne, podać przykłady ?
3. Co to są przemiany odwracalne, podać przykłady ?
4. Co to są przemiany nieodwracalne, podać przykłady ?
5. Jakie są rodzaje energii i z czego to wynika ?
6. Co to jest energia wewnętrzna ?
7. O czym mówi zasada zachowania energii ?
2
8. Co to jest entropia ?
9. Kiedy entropia układu wzrasta ?
10. Jak moŜna policzyć entropię przemiany fazowej (topnienia, krzepnięcia, parowania,
kondensacji) ?
11. O czym mówi druga zasada termodynamiki?
Wykład Nr 3
Toksyczne leki, czyli zemsta molekuł
Wykładowca: dr hab. prof. UŁ Jarosław Lewkowski
1. Na czym polega szkodliwe działanie paracetamolu i dlaczego naraŜeni są na nie ludzie
z chorą wątrobą ?
2. Na czym polegała tragedia związana z talidomidem ?
3. Na czym polega chemizm działania omeprazolu ?
4. Czym róŜnią się doksorubicyna i epirubicyna ?
5. Na czym polega działanie doksorubicyny na DNA komórki nowotworowej ?
6. W jaki sposób moŜna pozbyć się akroleiny z organizmu? Podaj mechanizm
reakcji.
Wykład Nr 4
Kataliza i katalizatory
dr Anna Zawisza
1. Teoria zderzeń cząstek – zderzenia skuteczne i nieskuteczne. Energia aktywacji.
2. Zmiany energii wewnętrznej podczas reakcji bez i z uŜyciem katalizatora
3. Rodzaje katalizy.
4. Przykłady katalizy homogenicznej w fazie ciekłej (reakcja estryfikacji i nitrowania).
5. Przykłady katalizy heterogenicznej (rekacja uwodornienia, reakcja chlorowcowania
i alkilowania benzenu).
6. Autokataliza.
7. Katalizatory przeniesienia międzyfazowego.
3
8. Co to są kompleksy palladu?
9. Katalityczne metody tworzenia wiązań C-C (reakcja Hecka, Suzuki i Negishi).
Zadania
1. Podaj główne produkty następujących reakcji:
Br
Pd-kat.
+
Br
+
ClZn
CH2CH 3
BH(OH)2
Br
+
Pd-kat.
Pd-kat.
2. Podaj dwie funkcje, jakie pełni kwas siarkowy(VI) w reakcji nitrowania związków
aromatycznych . Zapisz odpowiednie równania reakcji.
3. Zilustruj za pomocą wykresu zmiany energii wewnętrznej podczas reakcji
egzoenergetycznej zachodzącej bez udziału i z udziałem katalizatora. Na wykresie
zaznacz energię substratów, energię produktów, energię aktywacji dla reakcji
zachodzącej bez udziału katalizatora, energię aktywacji dla reakcji zachodzącej
z udziałem katalizatora.
4. Pewna przemiana chemiczna przebiega w obecności katalizatora w dwóch etapach.
Etap I: CH3CHO + I2 → CH3I + HI + CO
Etap II: CH3I + HI → CH4 + I2
Ustal wzór katalizatora opisanej przemiany oraz napisz sumaryczne równanie reakcji.
Wykład Nr 5
Enzymy w chemii
dr Michał Rachwalski
1) Porównaj zastosowanie enzymów izolowanych z preparatami z całych komórek,
uwzględniając wady i zalety ich uŜycia jako katalizatorów w syntezie organicznej.
2) Opisz w kilku słowach typy selektywności wykazywane przez enzymy.
4
3) Dlaczego robaczki świętojańskie świecą w nocy ?
4) Dlaczego naplucie do kolby z reakcją enzymatyczną moŜe drastycznie przyspieszyć
przebieg tej reakcji ?
5) Jakie przemiany katalizują transferazy i ligazy ?
Wykład Nr 6
Czy naleŜy się bać E330 ?
Wykładowca: dr hab. prof. UŁ, Robert Zakrzewski
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Budowa cząsteczki witaminy C
Właściwości fizyczne i chemiczne witaminy C
Witamina C jako słaby kwas
Mocne i słabe kwasy
Co to jest rodnik?
Typy reakcji rodnikowych.
Funkcje witaminy C w organizmach Ŝywych
Propozycja pytania:
nr
Kwasy nieorganiczne
1
2
3
4
Kwasy organiczne
5
6
7
8
Nazwa kwasu
Ka
Kwas azotowy (III)
Kwas cyjanowy
Kwas fluorowodorowy
Kwas chlorowy (I)
fenol
Kwas benzoesowy
Kwas mrówkowy
Kwas dwuchlorooctowy
pKa
3,3
3,7
3,2
7,5
1.10-10
6,3.10-5
1,6.10-4
0,050
1,3
Uszereguj kwasy nieorganiczne z powyŜszej tabeli według wzrastającej ich mocy.
Uszereguj kwasy organiczne z z powyŜszej tabeli według malejącej ich mocy.
5
Wykład Nr 7
Chemia i światło
Wykładowca: dr Damian PlaŜuk
1. Omówić prawo Lamberta-Beera, diagram Jabłońskiego oraz regułę Franck-Condon’a.
2. Synteza witaminy D3 – dlaczego niezbędne jest światło słoneczne dla zdrowia ludzi
i zwierząt ?
3. Co to jest fotochromizm? Podaj przykłady związków i zastosowanie tego zjawiska w
praktyce.
4. Zastosowanie światła w syntezie organicznej. Podaj przykłady.
5. Szkodliwe działanie promieni słonecznych – porfiria, oparzenia słoneczne.
6. Jaką rolę pełni światło w fotosyntezie.
7. Fluorescencja, fosforescencja, bioluminescencja, chemiluminescencja,
tryboluminescencja. Czym róŜnią się te zjawiska.
Termin 8:
Konkurs Chemiczny: 27 kwietnia, godz. 16.30-19.30