Химия на органичните вещества

Строеж и изомерия

1. Кой учен създава теорията за химичния строеж на органичните съединения (1861 г.)?

   • Александър Бутлеров
   • Фридрих Кекуле
   • Фридрих Вьолер
   • Дмитрий Менделеев

   Отговор: Александър Бутлеров

   Според теорията на Бутлеров свойствата на веществата зависят не само от състава, но и от реда на свързване на атомите.

2. Какъв е валентният ъгъл между връзките в молекулата на метана?

   • 90°
   • 109,5°
   • 120°
   • 180°

   Отговор: 109,5°

   Метанът има тетраедричен строеж с ъгли около 109,5° между C−H връзките.

3. Колко ковалентни връзки образува въглеродният атом в органичните съединения?

   • 2
   • 3
   • 1
   • 4

   Отговор: 4

   Въглеродът е четиривалентен.

4. Какъв вид изомерия има между етанол и диметилов етер?

   • междукласова (функционална)
   • цис-транс
   • оптична
   • на положението на кратната връзка

   Отговор: Междукласова изомерия

   И двете вещества са C₂H₆O, но едното е алкохол, а другото етер.

5. Кои вещества са хомолози?

   • Етан и етен
   • Етанол и диметилов етер
   • Бензен и хексан
   • Метан и етан

   Отговор: Метан и етан

   Хомолозите са от един клас и се различават по една или няколко CH₂ групи, както метанът и етанът.

6. Какъв е валентният ъгъл в молекулата на етена?

   • 109,5°
   • 180°
   • 120°
   • 90°

   Отговор: 120°

   При sp² хибридизация трите σ-връзки са в една равнина под 120°.

7. Каква е хибридизацията на въглеродните атоми в етена?

   • sp
   • sp²
   • sp³
   • sp³d

   Отговор: sp²

   Всеки въглероден атом образува три σ-връзки в една равнина и една π-връзка.

8. Какви са връзките между въглеродните атоми в бензеновия пръстен?

   • Еднакви, с делокализирана π-система
   • Редуващи се прости и двойни
   • Само прости
   • Само тройни

   Отговор: Еднакви, с делокализирана π-система

   Шестте π-електрона са делокализирани в целия пръстен, затова всички C−C връзки са с еднаква дължина.

9. Какъв вид изомерия има между бутан и 2-метилпропан?

   • Изомерия на положението
   • Изомерия на въглеродната верига
   • Междукласова изомерия
   • Оптична изомерия

   Отговор: Изомерия на въглеродната верига

   Двете вещества се различават по разклонението на веригата.

10. Колко структурни изомера има C₄H₉Cl?

    • 2
    • 3
    • 5
    • 4

    Отговор: 4 изомера

    1-хлоробутан, 2-хлоробутан, 1-хлоро-2-метилпропан и 2-хлоро-2-метилпропан.

11. Колко изомерни алкохола отговарят на формулата C₃H₈O?

    • 1
    • 2
    • 3
    • 4

    Отговор: 2

    Това са пропан-1-ол и пропан-2-ол; третият изомер, етилметиловият етер, не е алкохол.

12. Колко структурни изомера с отворена верига имат алкените с формула C₄H₈ (без стереоизомерите)?

    • 3
    • 2
    • 4
    • 5

    Отговор: 3

    Бут-1-ен, бут-2-ен и 2-метилпропен.

13. Кое от веществата има хирален въглероден атом и е оптично активно?

    • пропан-2-ол
    • млечна киселина
    • глицин
    • оцетна киселина

    Отговор: Млечната киселина

    В CH₃−CH(OH)−COOH средният въглерод е свързан с четири различни заместителя: H, OH, CH₃ и COOH.

14. Кое вещество има цис- и транс-изомери?

    • 1,1-дихлороетен
    • Хлороетен
    • Тетрахлороетен
    • 1,2-дихлороетен

    Отговор: 1,2-дихлороетен

    Цис-транс изомерия има, когато всеки въглероден атом при двойната връзка носи два различни заместителя, какъвто е случаят при 1,2-дихлороетен.

15. По какво се различават енантиомерите?

    • По температурата на кипене
    • По молекулната формула
    • По функционалната група
    • По посоката на въртене на равнината на поляризираната светлина

    Отговор: По посоката на въртене на равнината на поляризираната светлина

    Енантиомерите имат еднакви физични свойства, освен посоката на оптичното въртене.

Въглеводороди

1. Каква е общата формула на алкените?

   • C_nH_2n+2
   • C_nH_2n−2
   • C_nH_2n−6
   • C_nH_2n

   Отговор: C_nH_2n

   Алкените имат една двойна връзка и два водородни атома по-малко от алканите.

2. Кой въглеводород е основният компонент на природния газ?

   • Етан
   • Метан
   • Пропан
   • Бутан

   Отговор: Метан

   Природният газ съдържа главно метан CH₄.

3. Каква е молекулната формула на етана?

   • C₂H₆
   • C₂H₄
   • C₂H₂
   • C₃H₈

   Отговор: C₂H₆

   Етанът е алкан с два въглеродни атома: C_nH_2n+2.

4. Кой тип реакции е характерен за алканите?

   • присъединяване
   • полимеризация
   • заместване (напр. халогениране на светлина)
   • хидратация

   Отговор: Реакции на заместване

   Алканите са наситени и реагират главно чрез радикалово заместване, напр. CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl.

5. Какъв тип реакция е превръщането на етен в полиетилен?

   • Поликондензация
   • Хидролиза
   • Полимеризация
   • Заместване

   Отговор: Полимеризация

   Молекулите на етена се свързват една с друга чрез разкъсване на π-връзките, без да се отделя страничен продукт.

6. С кой реактив се доказва двойна връзка в молекулата?

   • С фенолфталеин
   • С AgNO₃
   • С лакмус
   • С бромна вода

   Отговор: С бромна вода

   Бромната вода се обезцветява при присъединяване на брома към двойната връзка.

7. Какво се получава при хидратация на етин по реакцията на Кучеров?

   • етанол
   • оцетна киселина
   • етанал
   • етен

   Отговор: Етанал (ацеталдехид)

   Присъединява се вода и се образува неустойчив енол, който се превръща в етанал.

8. Какво се получава при пълно хидрогениране на етин (катализатор Ni)?

   • Етан
   • Етен
   • Метан
   • Етанол

   Отговор: Етан

   Етинът присъединява последователно две молекули H₂: първо се получава етен, а после етан.

9. Какво се получава при дехидратация на етанол с концентрирана H₂SO₄ при около 170 °C?

   • Етин
   • Етан
   • Етен
   • Етанал

   Отговор: Етен

   C₂H₅OH → CH₂=CH₂ + H₂O.

10. Кое вещество образува утайка с амонячен разтвор на Ag₂O?

    • бут-2-ин
    • пропен
    • бензен
    • пропин

    Отговор: Пропинът

    Утайка (ацетиленид) дават само алкините с тройна връзка в края на веригата, където има подвижен водороден атом.

11. Какво се получава при нитриране на бензена с нитрираща смес (HNO₃ и H₂SO₄)?

    • Анилин
    • Фенол
    • Бензоена киселина
    • Нитробензен

    Отговор: Нитробензен

    Водороден атом от пръстена се замества с нитрогрупа: C₆H₆ + HNO₃ → C₆H₅NO₂ + H₂O.

12. Какво се получава при тримеризация на етин над активен въглен при около 600 °C?

    • Циклохексан
    • Бензен
    • Хексан
    • Бут-1-ин

    Отговор: Бензен

    3C₂H₂ → C₆H₆ (реакция на Зелински).

13. Какво се получава главно при нагряване на 2-бромобутан със спиртен разтвор на KOH?

    • Бут-1-ен
    • Бутан-2-ол
    • Бутан
    • Бут-2-ен

    Отговор: Бут-2-ен

    Протича елиминиране на HBr по правилото на Зайцев: водородът се отделя от по-слабо хидрогенирания съседен атом.

14. Колко литра водород (н.у.) са нужни за пълното хидрогениране на 0,5 mol етин?

    • 11,2 L
    • 22,4 L
    • 44,8 L
    • 5,6 L

    Отговор: 22,4 L

    C₂H₂ + 2H₂ → C₂H₆; за 0,5 mol етин са нужни 1 mol H₂, т.е. 22,4 L.

15. Колко литра CO₂ (н.у.) се отделят при пълното изгаряне на 0,2 mol бензен?

    • 26,88 L
    • 4,48 L
    • 13,44 L
    • 22,4 L

    Отговор: 26,88 L

    От 1 mol C₆H₆ се получават 6 mol CO₂: 1,2 · 22,4 = 26,88 L.

Кислородни производни

1. Кое от веществата е многовалентен алкохол?

   • глицерол
   • етанол
   • фенол
   • метанал

   Отговор: Глицеролът

   Глицеролът (пропан-1,2,3-триол) съдържа три хидроксилни групи.

2. Кой алкохол се съдържа във виното и бирата?

   • Метанол
   • Глицерол
   • Етанол
   • Етиленгликол

   Отговор: Етанол

   Алкохолните напитки съдържат етанол C₂H₅OH, получен чрез спиртна ферментация.

3. Кой алкохол е силно отровен и може да предизвика слепота?

   • Етанолът
   • Метанолът
   • Глицеролът
   • Етиленгликолът

   Отговор: Метанолът

   Метанолът се окислява в организма до отровни продукти.

4. С кой реактив фенолът дава виолетово оцветяване?

   • FeCl₃
   • Cu(OH)₂
   • AgNO₃
   • BaCl₂

   Отговор: FeCl₃

   Това е качествена реакция за фенола.

5. Коя е функционалната група на алдехидите?

   • −CHO
   • −COOH
   • −OH
   • −COO−

   Отговор: −CHO

   Алдехидната група −CHO съдържа карбонилна група, свързана с водороден атом.

6. Воден разтвор на кое вещество е формалинът?

   • Метанал
   • Етанол
   • Оцетна киселина
   • Фенол

   Отговор: Метанал

   Формалинът е около 40% разтвор на формалдехид и се използва за консервиране.

7. Какво се получава при окисление на пропан-2-ол?

   • Пропанал
   • Пропанова киселина
   • Пропен
   • Пропанон (ацетон)

   Отговор: Пропанон (ацетон)

   Вторичните алкохоли се окисляват до кетони.

8. Какво се получава при хидрогениране (редукция) на етанал?

   • Оцетна киселина
   • Етан
   • Етен
   • Етанол

   Отговор: Етанол

   Алдехидите се редуцират до първични алкохоли: CH₃CHO + H₂ → CH₃CH₂OH.

9. Какво се получава при реакцията на етанол с метален натрий?

   • Натриев етаноат и вода
   • Етен и NaOH
   • Етанал и водород
   • Натриев етоксид и водород

   Отговор: Натриев етоксид и водород

   2C₂H₅OH + 2Na → 2C₂H₅ONa + H₂↑.

10. Кой естер се получава от оцетна киселина и етанол?

    • метилов етаноат
    • етилов етаноат (етилацетат)
    • етилов метаноат
    • диетилов етер

    Отговор: Етилов етаноат

    CH₃COOH + C₂H₅OH ⇌ CH₃COOC₂H₅ + H₂O (катализатор H₂SO₄).

11. Кое вещество отделя CO₂ при взаимодействие с разтвор на Na₂CO₃?

    • Етанол
    • Оцетна киселина
    • Етанал
    • Диетилов етер

    Отговор: Оцетна киселина

    Оцетната киселина е по-силна от въглеродната и я измества от карбонатите.

12. Какво се получава при хидролиза на етилов етаноат с разтвор на NaOH?

    • Оцетна киселина и етен
    • Етанал и метанол
    • Натриев етаноат и етанол
    • Натриев етоксид и оцетна киселина

    Отговор: Натриев етаноат и етанол

    Основната хидролиза на естерите е необратима и дава сол на киселината и алкохол.

13. Колко грама оцетна киселина се неутрализират от 20 g NaOH? (CH₃COOH = 60, NaOH = 40)

    • 60 g
    • 20 g
    • 30 g
    • 15 g

    Отговор: 30 g

    CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O; n = 20 : 40 = 0,5 mol, m = 0,5 · 60 = 30 g.

14. Колко грама етанол са нужни за получаване на 88 g етилов етаноат при 100% добив? (C₂H₅OH = 46, естер = 88)

    • 46 g
    • 23 g
    • 92 g
    • 88 g

    Отговор: 46 g

    CH₃COOH + C₂H₅OH → CH₃COOC₂H₅ + H₂O; 88 g естер са 1 mol, за който е нужен 1 mol етанол, т.е. 46 g.

15. Колко грама сребро се отделят при реакцията „сребърно огледало“ на 4,4 g етанал? (CH₃CHO = 44, Ag = 108)

    • 10,8 g
    • 21,6 g
    • 43,2 g
    • 5,4 g

    Отговор: 21,6 g

    0,1 mol етанал отделя 0,2 mol Ag: 0,2 · 108 = 21,6 g.

Амини и белтъци

1. Как се нарича връзката между аминокиселинните остатъци в белтъците?

   • гликозидна
   • пептидна
   • естерна
   • водородна

   Отговор: Пептидна връзка

   Образува се между −COOH на едната и −NH₂ на другата аминокиселина с отделяне на вода.

2. Коя функционална група съдържат първичните амини?

   • −OH
   • −NH₂
   • −COOH
   • −CHO

   Отговор: −NH₂

   Амините се разглеждат като производни на амоняка, в които водороден атом е заместен с въглеводороден остатък.

3. Кой елемент, освен C, H и O, задължително се съдържа в белтъците?

   • Желязото
   • Фосфорът
   • Азотът
   • Хлорът

   Отговор: Азотът

   Азотът е в аминогрупите и пептидните връзки.

4. Кой е най-простият ароматен амин?

   • метиламин
   • фенол
   • анилин
   • глицин

   Отговор: Анилинът (C₆H₅NH₂)

   Аминогрупата е свързана директно с бензеновия пръстен.

5. Какви свойства проявяват аминокиселините?

   • Само киселинни
   • Само основни
   • Амфотерни
   • Нито киселинни, нито основни

   Отговор: Амфотерни

   Те съдържат киселинна група −COOH и основна група −NH₂, затова реагират и с киселини, и с основи.

6. Кое структурно ниво на белтъка е α-спиралата?

   • Първичната структура
   • Вторичната структура
   • Третичната структура
   • Четвъртичната структура

   Отговор: Вторичната структура

   α-спиралата се поддържа от водородни връзки между пептидните групи.

7. Какво оцветяване дават белтъците при биуретовата реакция с Cu(OH)₂ в основна среда?

   • Жълто
   • Виолетово
   • Синьо
   • Червено

   Отговор: Виолетово

   Медните йони образуват виолетов комплекс с пептидните връзки.

8. Коя е най-простата аминокиселина?

   • Глицин
   • Аланин
   • Анилин
   • Лизин

   Отговор: Глицин

   Глицинът (аминооцетна киселина) H₂N−CH₂−COOH е най-простата аминокиселина.

9. Какво се получава при пълната хидролиза на белтъците?

   • Аминокиселини
   • Глюкоза
   • Глицерол и мастни киселини
   • Нуклеотиди

   Отговор: Аминокиселини

   Хидролизата разкъсва пептидните връзки.

10. Кое структурно ниво на белтъка е последователността на аминокиселините във веригата?

    • първичната
    • вторичната
    • третичната
    • четвъртичната

    Отговор: Първичната структура

    Първичната структура е редът на свързване на аминокиселинните остатъци чрез пептидни връзки.

11. Каква среда има водният разтвор на метиламин?

    • Кисела
    • Неутрална
    • Силно кисела
    • Основна

    Отговор: Основна

    Метиламинът присъединява протон от водата (като амоняка) и се образуват хидроксидни йони.

12. Каква е основната функция на ензимите?

    • Резервно енергийно вещество
    • Носители на наследствената информация
    • Строителен материал на клетъчната стена
    • Биологични катализатори

    Отговор: Биологични катализатори

    Ензимите ускоряват биохимичните реакции в организма.

13. Колко различни дипептида могат да се образуват от глицин и аланин (всяка може да участва и два пъти)?

    • 2
    • 3
    • 1
    • 4

    Отговор: 4 дипептида

    Gly-Gly, Ala-Ala, Gly-Ala и Ala-Gly: при смесените редът на остатъците има значение.

14. Колко грама дипептид глицилглицин се получават от 2 mol глицин? (глицин = 75 g/mol)

    • 150 g
    • 132 g
    • 114 g
    • 168 g

    Отговор: 132 g

    2 mol глицин (150 g) дават 1 mol дипептид, като се отделя 1 mol вода (18 g): 150 − 18 = 132 g.

15. Колко пептидни връзки има в молекулата на един трипептид?

    • 3
    • 1
    • 2
    • 4

    Отговор: 2

    Три аминокиселинни остатъка се свързват с две пептидни връзки.

Природни вещества

1. Кой монозахарид е наричан гроздова захар?

   • фруктоза
   • глюкоза
   • рибоза
   • захароза

   Отговор: Глюкозата

   Глюкозата C₆H₁₂O₆ е най-разпространеният монозахарид.

2. Кой полизахарид е резервно вещество в черния дроб и мускулите?

   • Нишесте
   • Целулоза
   • Гликоген
   • Фруктоза

   Отговор: Гликоген

   Гликогенът е резервният полизахарид при животните и човека.

3. Как се нарича млечната захар?

   • Захароза
   • Малтоза
   • Фруктоза
   • Лактоза

   Отговор: Лактоза

   Лактозата е дизахарид, който се съдържа в млякото.

4. Кой полизахарид дава синьо оцветяване с йод?

   • нишесте
   • целулоза
   • захароза
   • глюкоза

   Отговор: Нишестето

   Синьото оцветяване с йоден разтвор е качествена реакция за нишесте.

5. Кой монозахарид е наричан плодова захар?

   • Фруктоза
   • Глюкоза
   • Рибоза
   • Малтоза

   Отговор: Фруктоза

   Фруктозата се съдържа в плодовете и меда и е монозахарид (кетохексоза).

6. Каква е молекулната формула на глюкозата?

   • C₁₂H₂₂O₁₁
   • C₆H₁₀O₅
   • C₆H₁₂O₆
   • C₅H₁₀O₅

   Отговор: C₆H₁₂O₆

   Глюкозата е хексоза с шест въглеродни атома.

7. Как течните растителни масла се превръщат в твърди мазнини?

   • Чрез хидрогениране
   • Чрез осапунване
   • Чрез естерификация
   • Чрез хидролиза

   Отговор: Чрез хидрогениране

   Каталитично се присъединява водород към двойните връзки в остатъците на ненаситените киселини (така се получава маргарин).

8. Какво представляват мазнините по химичен строеж?

   • Полипептиди
   • Естери на глицерола и висши мастни киселини
   • Полимери на глюкозата
   • Нуклеотиди

   Отговор: Естери на глицерола и висши мастни киселини

   Мазнините са триглицериди: естери на тривалентния алкохол глицерол и висши мастни киселини.

9. Какво се получава при пълната хидролиза на нишестето?

   • Фруктоза
   • Глюкоза
   • Захароза
   • Глицерол

   Отговор: Глюкоза

   (C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O → nC₆H₁₂O₆.

10. Кой полимер се получава чрез поликондензация?

    • полиетилен
    • полистирен
    • фенолформалдехидна смола
    • поливинилхлорид

    Отговор: Фенолформалдехидната смола

    При поликондензацията освен полимер се отделя и нискомолекулно вещество (вода). Останалите три се получават чрез полимеризация.

11. Коя част от молекулата на сапуна се свързва с мазнината при миене?

    • Карбоксилатната група
    • Натриевият йон
    • Хидроксилната група
    • Въглеводородният остатък

    Отговор: Въглеводородният остатък

    Дългият неполярен въглеводороден остатък е хидрофобен и се разтваря в мазнината, а йонната част остава към водата.

12. Кой полимер се получава чрез полимеризация на стирен?

    • Полистирен
    • Полиетилен
    • Поливинилхлорид
    • Найлон

    Отговор: Полистирен

    Стиренът C₆H₅CH=CH₂ полимеризира по двойната връзка.

13. Колко грама глюкоза се получават при пълна хидролиза на 342 g захароза? (C₁₂H₂₂O₁₁ = 342, C₆H₁₂O₆ = 180)

    • 360 g
    • 342 g
    • 180 g
    • 90 g

    Отговор: 180 g

    C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆ (глюкоза) + C₆H₁₂O₆ (фруктоза): от 1 mol захароза се получава 1 mol глюкоза.

14. Колко mol CO₂ се отделят при спиртната ферментация на 360 g глюкоза? (C₆H₁₂O₆ = 180)

    • 2 mol
    • 4 mol
    • 6 mol
    • 12 mol

    Отговор: 4 mol

    C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂; 360 g са 2 mol глюкоза, от които се получават 4 mol CO₂.

15. Колко грама глюкоза са нужни за получаване на 92 g етанол при спиртна ферментация? (C₂H₅OH = 46, C₆H₁₂O₆ = 180)

    • 90 g
    • 360 g
    • 92 g
    • 180 g

    Отговор: 180 g

    92 g етанол са 2 mol и се получават от 1 mol глюкоза, т.е. 180 g.

Финален въпрос