Вашему вниманию на рисунке представлена схема превращений соединений, содержащих в своем составе элемент Х. Элемент Х образует простое вещество Н– металл, при взаимодействии с водой которого образуется раствор соединения Е и выделяется легкий горючий газ Y с плотностью при 25 °С 0,082 г/л.

Соль С известна с древнейших времен. Гомер называл ее «божественной солью». Кассиодор Флавий Магн Аврений (490-583 гг н.э.), консул и писатель Древнего Рима, утверждал, что данная соль дороже золота, поскольку без золота жить можно, а без нее нельзя. В далекие времена она была драгоценностью. Этой солью воинам платили жалованье, ее торговля являлась государственной монополией.

Содержание элемента Х в соединениях Е и К составляет 57,48 и 23,47 мас. %, соответственно.

1. Назовите элемент Х, соединения А и Е, горючий газ Y. Ответ подтвердите соответствующими расчетами.

2. Напишите уравнения всех реакций приведенных на схеме.

Решение задачи

Оранжевые кристаллы вещества А являются весьма удобным стартовым объектом для получения самых разнообразных соединений одного достаточно известного металла М.

Так, если Вы имеете вещество А, для Вас не составит никакого труда получить из него бледно-желтый порошок вещества В, при кипячении которого с небольшим избытком водного раствора оксалата аммония получается красный раствор соединения С.

Взаимодействием C с аммиаком при комнатной температуре можно получить ярко-желтое вещество D, а нагревание с аммиаком приведет к образованию бесцветного раствора, испарением которого получается вещество Е. Водные растворы С и Е легко реагируют с образованием осадка зеленой соли F, а вот кипячением раствора Е с соляной кислотой Вы получите не отличающийся по составу от F, но ярко-желтый осадок G.

Результаты химического анализа некоторых из описанных соединений на содержание M, Cl, N и H приведены в таблице:

ВеществоСодержание, масс.%
MClNH
A 37,64 41,12 0 2,70
B 43,92 47,91 6,31 1,80
D 65,00 23,67 9,33 2,00
E 55,40 20,17 15,91 3,98
 

1. Установите состав и строение веществ А-G, напишите уравнения реакций.

2. Соединения D-G имеют собственные исторические названия. Попробуйте их вспомнить.

3. Предложите методики синтеза вещества А из металла и вещества В из А.

4. Согласно какому правилу из С всегда получается D, а из Е - G и кто его автор?

Решение задачи

Определение содержания металлов в водных растворах часто проводят гравиметрическим методом или методом комплексонометрического титрования. Для проведения анализа методом гравиметрии используют реакции практически количественного осаждения катиона металла из раствора в виде малорастворимого соединения со строгой стехиометрией. Метод комплексонометрического титрования, как правило, использует реакции образования хелатных комплексных соединений с органическими лигандами.

Соединения F (в виде спиртового раствора) и L (как правило, в виде водного раствора дигидрата двунатриевой соли) находят широкое применение в аналитической химии для проведения количественных анализов на различные металлы. Ниже Вашему вниманию предложена схема превращений, в результате осуществления которых из вещества А могут быть получены соединения F и L (уточним, что схема не отображает промышленного метода получения).

1. Приведите структурные формулы соединений A-L, если известно, что соединение А образуется при гидролизе карбида кальция.

2. Впервые использовать соединение F в аналитической химии для качественного и количественного анализа в начале прошлого века предложил русский химик, специалист в области координационной химии. Наиболее известной реакцией F, используемой в аналитической химии, является реакция F с ионами металла М2+ (водные растворы солей этого металла обычно окрашены в зеленый цвет), в результате которой образуется ярко-красный осадок. Назовите фамилию этого русского химика. О катионах какого металла (М2+) идет речь? Приведите название F и изобразите структурную формулу соединения, выпадающего в виде ярко-красного осадка.

3. Соединение L позволяет определять более 60 элементов Периодической системы, одним из которых является и металл М, о котором шла речь в предыдущем пункте. Приведите структурную формулу соединения, образующегося при титровании катионов М2+ раствором соединения F.

Решение задачи

"Надежда выздороветь – половина выздоровления"

Вольтер

Известно несколько групп соединений, которые проявляют противоопухолевое действие, но при этом, как правило, затрагивают и нормальные клетки. Это антиметаболиты (близкие по строению к продуктам обмена веществ и вступающие с ними в конкурентные, враждебные отношения) и цитостатические препараты, блокирующие деление клеток.

Наиболее многочисленной является группа цитостатических препаратов, включающая алкилирующие агенты. Представителями данного класса являются два препарата (1 и 2), синтез которых представлен ниже.

1. Приведите структурные формулы соединений A-J и соединения 2.

2. Попробуйте объяснить, на чем основывается идея применения противоопухолевых препаратов на базе соединений, содержащих фрагменты аминокислот.

3. Соединение 1 существует в виде оптических изомеров, однако в качестве лекарственной формы используют левовращающий изомер (L-форму)1. Как Вы думаете, с какими особенностями человеческого организма это связано (почему физиологически активна лишь L-форма).

Решение задачи