تست موضوعی شیمی- اترها -1
اترها ترکیبات مهمی در شیمی هستند و درک خواص و واکنش های آنها برای دانشجویانی که در این رشته تحصیل می کنند بسیار مهم است. به منظور سنجش دانش دانش آموزان در مورد اترها، مجموعه ای از 20 سوال چند گزینه ای را طراحی کرده ام که هر کدام دارای 4 گزینه و توضیح مفصل برای پاسخ صحیح است.
1).کدام یک از گروه های عاملی زیر در اترها وجود دارد؟
الف) OH-
ب) NH2-
ج) -O-
د) COOH-
توضیح: پاسخ صحیح (ج) -O- است. اترها ترکیبات آلی حاوی یک اتم اکسیژن هستند که به دو گروه آلکیل یا آریل پیوند دارند.
2). فرمول کلی اترها چیست؟
الف) R-O-R'
ب) R-OH
ج) RCOOH
د) R-NH2
توضیح: پاسخ صحیح الف R-O-R' است. فرمول کلی اترها R-O-R' است که در آن R و R' نشان دهنده گروه های آلکیل یا آریل هستند.
3). کدام یک از موارد زیر نمونه ای از اتر متقارن است؟
الف) CH3OCH3
ب) CH3CH2OCH3
ج) CH3OCH2CH3
د) CH3CH2CH2OCH3
توضیح: پاسخ صحیح الف CH3OCH3 است. یک اتر متقارن دارای دو گروه آلکیل یا آریل یکسان است که به اتم اکسیژن متصل هستند.
4). اترها در سیستم نامگذاری IUPAC چگونه نامگذاری می شوند؟
الف) آلکیل آلکیل اتر
ب) آلکیل آریل اتر
ج) اکسید آلکیل
د) آلکیل هیدروکسید
توضیح: پاسخ صحیح الف) آلکیل آلکیل اتر است. در سیستم نامگذاری IUPAC، اترها با فهرست کردن دو گروه آلکیل متصل به اکسیژن به ترتیب حروف الفبا و به دنبال آن کلمه "اتر" نامگذاری می شوند.
5). از کدام یک از واکنش های زیر می توان برای سنتز اترها استفاده کرد؟
الف) سنتز اتر ویلیامسون
ب) واکنش گریگنارد
ج) آلکیلاسیون Friedel-Crafts
د) واکنش دیلز-آلدر
توضیح: پاسخ صحیح الف) سنتز اتر ویلیامسون است. این واکنش شامل جایگزینی هسته دوست یک آلکیل هالید با یک یون آلکوکسید برای تشکیل یک اتر است.
6). حالت هیبریداسیون اتم اکسیژن در اترها چگونه است؟
الف) sp
ب) sp2
ج) sp3
د) sp3d
توضیح: پاسخ صحیح ج sp3 است. اتم اکسیژن موجود در اترها چهار پیوند منفرد را تشکیل می دهد که منجر به هیبریداسیون sp3 می شود.
7). کدام یک از موارد زیر در مورد خواص فیزیکی اترها صادق است؟
الف) اترها دارای نقطه جوش بالاتری نسبت به الکل های با وزن مولکولی مشابه هستند.
ب) اترها در آب بسیار محلول هستند.
ج) اترها بوی قوی دارند.
د) اترها بسیار قابل اشتعال هستند.
توضیح: پاسخ صحیح ج) اترها بوی قوی دارند. اترها به خاطر بوی شیرین، خوشایند و گاهی مست کننده خود شناخته می شوند.
8). وقتی اترها برای مدت طولانی در معرض هوا و نور قرار می گیرند چه اتفاقی می افتد؟
الف) تحت اکسیداسیون قرار می گیرند تا پراکسیدها تشکیل شوند.
ب) پلیمریزه می شوند و زنجیره های بلندی تشکیل می دهند.
ج) به الکل و هیدروکربن تجزیه می شوند.
د) بدون تغییر باقی می مانند.
توضیح: پاسخ صحیح الف) آنها برای تشکیل پراکسیدها اکسید می شوند. اترها می توانند با اکسیژن اتمسفر واکنش داده و پراکسیدهای انفجاری تشکیل دهند، به ویژه هنگامی که در معرض نور قرار می گیرند.
9).کدام یک از عبارات زیر در مورد واکنش پذیری اترها درست است؟
الف) اترها نسبت به هسته دوست ها بسیار واکنش نشان می دهند.
ب) اترها می توانند تحت واکنش های جانشینی هسته دوست قرار گیرند.
ج) اترها می توانند هم به عنوان هسته دوست و هم به عنوان الکتروفیل عمل کنند.
د) اترها در شرایط عادی غیر فعال هستند.
توضیح: پاسخ صحیح ب) اترها می توانند تحت واکنش های جانشینی هسته دوست قرار گیرند. اترها را می توان توسط هسته دوست های قوی برای تشکیل الکل و آلکیل هالید شکافت.
10).نقش اترها به عنوان حلال در واکنش های آلی چیست؟
الف) حلالهای پروتیک قطبی هستند.
ب) حلال های غیر قطبی هستند.
ج) رسانای خوبی برای الکتریسیته هستند.
د) نسبت به اکثر معرف ها بی اثر هستند.
توضیح: پاسخ صحیح ب) حلال های غیر قطبی هستند. اترها معمولاً بهعنوان حلالهای غیرقطبی در واکنشهای آلی بهدلیل تواناییشان در حل کردن طیف وسیعی از ترکیبات آلی استفاده میشوند.
11). کدام یک از واکنش های زیر را می توان برای جدا کردن اترها به الکل و آلکیل هالید تشکیل دهنده آنها استفاده کرد؟
الف) هیدرولیز کاتالیز شده با اسید
ب) هیدرولیز کاتالیز شده با پایه
ج) جایگزینی هسته دوست
د) اکسیداسیون
توضیح: پاسخ صحیح ب) هیدرولیز کاتالیز شده پایه است. اترها را می توان با استفاده از یک باز قوی برای تشکیل الکل و آلکیل هالید از طریق یک واکنش جایگزینی هسته دوست شکافت.
12). انشعاب چه تاثیری بر نقطه جوش اترها دارد؟
الف) اترهای شاخه دار نقطه جوش بالاتری نسبت به اترهای خطی دارند.
ب) اترهای شاخه دار نقطه جوش کمتری نسبت به اترهای خطی دارند.
ج) انشعاب تاثیری در نقطه جوش اترها ندارد.
د) اترهای شاخه دار در آب نامحلول هستند.
توضیح: پاسخ صحیح ب) اترهای شاخه دار نقطه جوش کمتری نسبت به اترهای خطی دارند. انشعاب سطح تماس بین مولکول ها را کاهش می دهد و منجر به نیروهای بین مولکولی ضعیف تر و نقطه جوش کمتر می شود.
13).کدام یک از عبارات زیر در مورد اترهای حلقوی صحیح است؟
الف) اترهای حلقوی نسبت به اترهای غیر حلقوی فرار کمتری دارند.
ب) اترهای حلقوی دارای نقطه جوش بالاتری نسبت به اترهای غیر حلقوی هستند.
ج) اترهای حلقوی نمی توانند با آب پیوند هیدروژنی تشکیل دهند.
د) اترهای حلقوی پایداری کمتری نسبت به اترهای غیر حلقوی دارند.
توضیح: پاسخ صحیح ب) اترهای حلقوی دارای نقطه جوش بالاتری نسبت به اترهای غیر حلقوی هستند. وجود کرنش حلقه ای در اترهای حلقوی باعث افزایش نقطه جوش آنها در مقایسه با اترهای غیر حلقوی می شود.
14).تاثیر دما بر پایداری اترها چیست؟
الف) اترها در دماهای بالاتر پایدارتر می شوند.
ب) اترها در دماهای بالاتر پایدارتر می شوند.
ج) دما بر پایداری اترها تأثیری ندارد.
د) اترها در دماهای بالا تجزیه می شوند.
توضیح: پاسخ صحیح د) اترها در دمای بالا تجزیه می شوند. اترها می توانند در دماهای بالا تحت تجزیه حرارتی قرار گیرند و آلکن ها و الکل ها را تشکیل دهند.
15). کدام یک از واکنش های زیر را می توان برای تبدیل اتر به الکل و آلکیل هالید استفاده کرد؟
الف) کم آبی کاتالیز شده توسط اسید
ب) کم آبی کاتالیز شده پایه
ج) هیدرولیز کاتالیز شده با اسید
د) هیدرولیز کاتالیز شده با پایه
توضیح: پاسخ صحیح ج) هیدرولیز کاتالیز شده با اسید است. درمان یک اتر با اسید آبی می تواند پیوند اتر را برای تشکیل الکل و آلکیل هالید از طریق یک واکنش هیدرولیز کاتالیز شده با اسید قطع کند.
16) نقش اترهای تاج در واکنش های کمپلکس چیست؟
الف) آنها مانند اسیدهای لوئیس عمل می کنند.
ب) به عنوان پایه های لوئیس عمل می کنند.
ج) به عنوان عوامل کیلیت عمل می کنند.
د) به عنوان کاتالیزور انتقال فاز عمل می کنند.
توضیح: پاسخ صحیح ج) آنها به عنوان عوامل کیلیت عمل می کنند. اترهای تاج پلی اترهای حلقوی هستند که می توانند به طور انتخابی یون های فلزی را از طریق کمپلکس شدن متصل کنند و کمپلکس های هماهنگی پایدار را تشکیل دهند.
17).کدام یک از عبارات زیر در مورد سمیت اترها درست است؟
الف) اترها بسیار سمی و سرطان زا هستند.
ب) اترها نسبتاً غیر سمی هستند اما در مواجهه طولانی مدت می توانند باعث تحریک شوند.
ج) اترها در هر شرایطی بی اثر و غیر سمی هستند.
د) اترها عصبی هستند و باید با احتیاط فراوان رفتار شوند.
توضیح: پاسخ صحیح این است که ب) اترها نسبتاً غیر سمی هستند اما در مواجهه طولانی مدت می توانند باعث تحریک شوند. در حالی که اترها به طور کلی سمیت کمی دارند، قرار گرفتن در معرض یا بلع طولانی مدت می تواند باعث تحریک سیستم تنفسی و غشاهای مخاطی شود.
18).پلی اترهای حلقوی مانند اترهای تاج چه تفاوتی با اترهای غیر حلقوی از نظر ساختار و خواص دارند؟
الف) پلی اترهای حلقوی به دلیل افزایش وزن مولکولی دارای نقطه جوش بالاتری نسبت به اترهای غیر حلقوی هستند.
ب) پلی اترهای حلقوی به دلیل کاهش نیروهای بین مولکولی دارای نقطه جوش کمتری نسبت به اترهای غیر حلقوی هستند.
ج) پلی اترهای حلقوی دارای ساختارهای سفت و سختی هستند که امکان کمپلکس شدن با یون های فلزی را فراهم می کند.
د) پلی اترهای حلقوی حلالیت محدودی در حلالهای آلی در مقایسه با اترهای غیر حلقوی دارند.
توضیح: پاسخ صحیح ج) پلی اترهای حلقوی دارای ساختارهای صلب هستند که امکان کمپلکس شدن با یون های فلزی را فراهم می کند. ساختار حلقوی اترهای تاج حفره ای ایجاد می کند که می تواند به طور انتخابی یون های فلزی را به هم متصل کند و آنها را در واکنش های کمپلکس مفید کند.
19).کدام یک از عوامل زیر در ایجاد پیوند هیدروژنی بین مولکول های اتر نقش دارد؟
الف) برهمکنش های دوقطبی-دوقطبی
ب) نیروهای پراکندگی لندن
ج) برهمکنش های انباشته ای π-π
د) وجود اتم های هیدروژن متصل به اتم های الکترونگاتیو
توضیح: پاسخ صحیح د) وجود اتم های هیدروژن متصل به اتم های الکترونگاتیو است. به دلیل وجود اتم های هیدروژن متصل به اتم های اکسیژن الکترونگاتیو، اترها می توانند با سایر مولکول های اتر یا با آب پیوند هیدروژنی ایجاد کنند.
20). هنگام کار با اترها در آزمایشگاه چه اقدامات احتیاطی باید رعایت شود؟
الف) اترها باید در زیر نور مستقیم خورشید نگهداری شوند تا از تشکیل پراکسید جلوگیری شود.
ب) اترها به دلیل سمیت کم باید بدون دستکش کار شوند.
ج) اترها باید به دور از گرما و نور ذخیره شوند تا از تخریب جلوگیری شود.
د) اترها را باید با ریختن آب فراوان در سینک از بین برد.
توضیح: پاسخ صحیح ج) اترها باید دور از گرما و نور نگهداری شوند تا از تخریب جلوگیری شود. به دلیل پتانسیل تشکیل پراکسید و واکنش پذیری با هوا و نور، اترها باید در مناطق تاریک و خنک و به دور از منابع گرما و اشتعال نگهداری شوند.
در نتیجه، درک خواص، واکنشها و ملاحظات ایمنی مربوط به اترها برای دانش آموزان و دانشجویانی که رشته شیمی را دنبال میکنند ضروری است. این سوالات چند گزینه ای ارزیابی جامعی از دانش فراگیران در مورد این دسته مهم از ترکیبات آلی ارائه می دهد و می تواند به عنوان ابزار یادگیری ارزشمندی برای مربیان در ارزیابی و تقویت درک آنها از اترها در شیمی باشد.