Tabia za kimwili

Benzene na homologues zake za karibu zaidi ni vinywaji visivyo na rangi na harufu maalum. Hidrokaboni zenye kunukia ni nyepesi kuliko maji na hazipunguki ndani yake, lakini zinayeyuka kwa urahisi katika vimumunyisho vya kikaboni - pombe, ether, asetoni.

Benzene na homologues zake wenyewe ni vimumunyisho vyema kwa vitu vingi vya kikaboni. Viwanja vyote vinawaka kwa mwali wa moshi kutokana na maudhui ya juu ya kaboni katika molekuli zao.

Sifa za kimaumbile za baadhi ya uwanja zimewasilishwa kwenye jedwali.

Jedwali. Tabia za kimwili za baadhi ya uwanja

Jina	Mfumo	t°.pl., °C	t°.b.p., °C
Benzene	C6H6	5,5	80,1
Toluini (methylbenzene)	C 6 H 5 CH 3	95,0	110,6
Ethylbenzene	C 6 H 5 C 2 H 5	95,0	136,2
Xylene (dimethylbenzene)	C 6 H 4 (CH 3) 2
ortho-		25,18	144,41
meta-		47,87	139,10
jozi-		13,26	138,35
Propylbenzene	C 6 H 5 (CH 2) 2 CH 3	99,0	159,20
Cumene (isopropylbenzene)	C 6 H 5 CH(CH 3) 2	96,0	152,39
Styrene (vinylbenzene)	C 6 H 5 CH=CH 2	30,6	145,2

Benzene - kuchemsha kidogo ( tbale= 80.1°C), kioevu kisicho na rangi, kisichoyeyuka katika maji

Makini! Benzene - sumu, huathiri figo, inabadilisha formula ya damu (pamoja na mfiduo wa muda mrefu), inaweza kuharibu muundo wa chromosomes.

Hidrokaboni nyingi zenye kunukia zinahatarisha maisha na ni sumu.

Maandalizi ya uwanja (benzene na homologues zake)

Katika maabara

1. Mchanganyiko wa chumvi za asidi ya benzoic na alkali imara

C6H5-COONA + NaOH t → C 6 H 6 + Na 2 CO 3

benzoate ya sodiamu

2. Mwitikio wa Wurtz-Fitting: (hapa G ni halojeni)

C 6H 5 -G + 2Na + R-G →C 6 H 5 - R + 2 NaG

NA 6 H 5 -Cl + 2Na + CH 3 -Cl → C 6 H 5 -CH 3 + 2NaCl

Katika sekta

• kutengwa na mafuta na makaa ya mawe kwa kunereka kwa sehemu na urekebishaji;
• kutoka kwa lami ya makaa ya mawe na gesi ya tanuri ya coke

1. Dehydrocyclization ya alkanes na zaidi ya atomi 6 za kaboni:

C6H14 t , kat→C 6 H 6 + 4H 2

2. Trimerization ya asetilini(kwa benzini pekee) - R. Zelinsky:

3s 2 H 2 600°C, Sheria. makaa ya mawe→C 6 H 6

3. Uondoaji hidrojeni Cyclohexane na homologues zake:

Msomi wa Kisovieti Nikolai Dmitrievich Zelinsky aligundua kuwa benzini huundwa kutoka kwa cyclohexane (dehydrogenation ya cycloalkanes).

C6H12 t, kati→C 6 H 6 + 3H 2

C6H11-CH3 t , kat→C 6 H 5 -CH 3 + 3H 2

methylcyclohexantoluene

4. Alkylation ya benzene(maandalizi ya homologues ya benzene) – r Friedel-Crafts.

C 6 H 6 + C 2 H 5 -Cl t, AlCl3→C 6 H 5 -C 2 H 5 + HCl

kloroethane ethylbenzene

Tabia za kemikali za arenes

I. MATENDO YA OXIDATION

1. Mwako (moto unaovuta sigara):

2C6H6 + 15O2 t→12CO 2 + 6H 2 O + Q

2. Katika hali ya kawaida, benzene haitoi rangi ya maji ya bromini na mmumunyo wa maji wa pamanganeti ya potasiamu.

3. Homologi za benzini hutiwa oksidi na pamanganeti ya potasiamu (discolor permanganate ya potasiamu):

A) katika mazingira ya tindikali kwa asidi ya benzoic

Wakati homologi za benzini zinakabiliwa na permanganate ya potasiamu na vioksidishaji vingine vikali, minyororo ya upande hutiwa oksidi. Haijalishi mnyororo wa kibadala ni changamano kiasi gani, huharibiwa, isipokuwa atomi ya kaboni, ambayo hutiwa oksidi katika kundi la kaboksili.

Homologues za benzene na mnyororo wa upande mmoja hutoa asidi ya benzoic:

Homologues zilizo na minyororo miwili ya upande hutoa asidi ya dibasic:

5C 6 H 5 -C 2 H 5 + 12KMnO 4 + 18H 2 SO 4 → 5C 6 H 5 COOH + 5CO 2 + 6K 2 SO 4 + 12MnSO 4 +28H 2 O

5C 6 H 5 -CH 3 + 6KMnO 4 + 9H 2 SO 4 → 5C 6 H 5 COOH + 3K 2 SO 4 + 6MnSO 4 +14H 2 O

Imerahisishwa :

C6H5-CH3+3O KMnO4→C 6 H 5 COOH + H 2 O

B) katika neutral na kidogo alkali kwa chumvi asidi benzoic

C 6 H 5 -CH 3 + 2KMnO 4 → C 6 H 5 COO K + K OH + 2MnO 2 + H 2 O

II. MADHARA YA NYONGEZA (ngumu kuliko alkenes)

1. Halojeni

C 6 H 6 +3Cl 2 h ν → C 6 H 6 Cl 6 (hexachlorocyclohexane - hexachlorane)

2. Hidrojeni

C6H6 + 3H2 t , PtauNi→C 6 H 12 (cyclohexane)

3. Upolimishaji

III. MATENDO YA KUBADILISHA - utaratibu wa ion (nyepesi kuliko alkanes)

1. Halojeni -

a ) benzene

C6H6+Cl2 AlCl 3 → C 6 H 5 -Cl + HCl (klorobenzene)

C6H6 + 6Cl2 t,AlCl3→C 6 Cl 6 + 6HCl( hexachlorobenzene)

C 6 H 6 + Br 2 t,FeCl3→ C 6 H 5 -Br + HBr( bromobenzene)

b) homologues za benzini wakati wa mwaliko au joto

Sifa za kemikali za radicals alkyl ni sawa na alkanes. Atomi za hidrojeni ndani yao hubadilishwa na halojeni na utaratibu wa bure wa radical. Kwa hiyo, kwa kutokuwepo kwa kichocheo, inapokanzwa au mionzi ya UV, mmenyuko wa uingizwaji mkali hutokea kwenye mlolongo wa upande. Ushawishi wa pete ya benzini kwenye vibadala vya alkili husababisha ukweli kwamba Atomu ya hidrojeni daima hubadilishwa kwenye atomi ya kaboni iliyounganishwa moja kwa moja na pete ya benzini (atomi ya kaboni).

1) C 6 H 5 -CH 3 + Cl 2 h ν → C 6 H 5 -CH 2 -Cl + HCl

c) homologues ya benzini mbele ya kichocheo

C 6 H 5 -CH 3 + Cl 2 AlCl 3 → (mchanganyiko wa orta, jozi ya derivatives) +HCl

2. Nitration (pamoja na asidi ya nitriki)

C 6 H 6 + HO-NO 2 t, H2SO4→C 6 H 5 -NO 2 + H 2 O

nitrobenzene - harufu lozi!

C 6 H 5 -CH 3 + 3HO-NO 2 t, H2SO4→ NA H 3 -C 6 H 2 (NO 2) 3 + 3H 2 O

2,4,6-trinitrotoluini (tol, TNT)

Utumiaji wa benzini na homologues zake

Benzene C 6 H 6 ni kutengenezea vizuri. Benzene kama nyongeza inaboresha ubora wa mafuta ya gari. Inatumika kama malighafi kwa ajili ya utengenezaji wa misombo mingi ya kikaboni yenye kunukia - nitrobenzene C 6 H 5 NO 2 (solvent ambayo aniline hupatikana), klorobenzene C 6 H 5 Cl, phenol C 6 H 5 OH, styrene, nk.

Toluini C 6 H 5 -CH 3 - kutengenezea, kutumika katika uzalishaji wa dyes, dawa na milipuko (TNT (TNT), au 2,4,6-trinitrotoluene TNT).

Xylenes C6H4(CH3)2. Kiufundi zilini ni mchanganyiko wa isoma tatu ( ortho-, meta- Na jozi-xylenes) - hutumika kama kutengenezea na bidhaa ya kuanzia kwa usanisi wa misombo mingi ya kikaboni.

Isopropylbenzene C 6 H 5 –CH(CH 3) 2 hutumika kuzalisha phenoli na asetoni.

Derivatives ya klorini ya benzene kutumika kwa ulinzi wa mimea. Kwa hivyo, bidhaa ya uingizwaji wa atomi za H katika benzini na atomi za klorini ni hexachlorobenzene C 6 Cl 6 - fungicide; hutumiwa kwa matibabu kavu ya ngano na mbegu za rye dhidi ya smut. Bidhaa ya kuongeza klorini kwa benzene ni hexachlorocyclohexane (hexachlorane) C 6 H 6 Cl 6 - dawa ya kuua wadudu; hutumika kudhibiti wadudu hatari. Dutu zilizotajwa ni za dawa - njia za kemikali za kupambana na microorganisms, mimea na wanyama.

Styrene C 6 H 5 - CH = CH 2 hupolimishwa kwa urahisi sana, na kutengeneza polystyrene, na wakati wa kuchanganya na butadiene, raba za styrene-butadiene.

MAZOEZI YA VIDEO

18. Majibu ya Redox (inaendelea 2)

18.9. OVR inayohusisha vitu vya kikaboni

Katika ORR ya vitu vya kikaboni na vitu vya isokaboni, dutu za kikaboni mara nyingi ni mawakala wa kupunguza. Kwa hivyo, vitu vya kikaboni vinapoungua kwa oksijeni ya ziada, dioksidi kaboni na maji hutengenezwa kila wakati. Miitikio ni ngumu zaidi unapotumia vioksidishaji amilifu kidogo. Sehemu hii inajadili tu athari za wawakilishi wa tabaka muhimu zaidi za vitu vya kikaboni na vioksidishaji isokaboni.

Alkenes. Wakati wa oxidation kidogo, alkenes hubadilishwa kuwa glycols (alkoholi za dihydric). Atomi za kupunguza katika athari hizi ni atomi za kaboni zilizounganishwa na dhamana mbili.

Mwitikio na suluhisho la permanganate ya potasiamu hutokea kwa njia ya neutral au kidogo ya alkali kama ifuatavyo:

C 2 H 4 + 2KMnO 4 + 2H 2 O CH 2 OH–CH 2 OH + 2MnO 2 + 2KOH (inapopoa)

Chini ya hali mbaya zaidi, oxidation husababisha kupasuka kwa mnyororo wa kaboni kwenye dhamana mbili na uundaji wa asidi mbili (katika mazingira yenye alkali - chumvi mbili) au asidi na dioksidi kaboni (katika mazingira yenye alkali - chumvi na chumvi). carbonate):

1) 5CH 3 CH=CHCH 2 CH 3 + 8KMnO 4 + 12H 2 SO 4 5CH 3 COOH + 5C 2 H 5 COOH + 8MnSO 4 + 4K 2 SO 4 + 17H 2 O (inapokanzwa)

2) 5CH 3 CH=CH 2 + 10KMnO 4 + 15H 2 SO 4 5CH 3 COOH + 5CO 2 + 10MnSO 4 + 5K 2 SO 4 + 20H 2 O (inapokanzwa)

3) CH 3 CH=CHCH 2 CH 3 + 6KMnO 4 + 10KOH CH 3 COOK + C 2 H 5 COOK + 6H 2 O + 6K 2 MnO 4 (inapasha joto)

4) CH 3 CH=CH 2 + 10KMnO 4 + 13KOH CH 3 COOK + K 2 CO 3 + 8H 2 O + 10K 2 MnO 4 (inapasha joto)

Dikromati ya potasiamu katika asidi ya sulfuriki huoksidisha alkene sawa na athari 1 na 2.

Alkynes. Alkaini huanza kuoksidisha chini ya hali mbaya zaidi kuliko alkene, kwa hivyo huweka oksidi kwa kuvunja mnyororo wa kaboni kwenye dhamana tatu. Kama ilivyo kwa alkanes, atomi za kupunguza hapa ni atomi za kaboni, zilizounganishwa katika kesi hii na dhamana tatu. Kama matokeo ya athari, asidi na dioksidi kaboni huundwa. Oxidation inaweza kufanywa na permanganate ya potasiamu au dichromate katika mazingira ya tindikali, kwa mfano:

5CH 3 C CH + 8KMnO 4 + 12H 2 SO 4 5CH 3 COOH + 5CO 2 + 8MnSO 4 + 4K 2 SO 4 + 12H 2 O (inapokanzwa)

Wakati mwingine inawezekana kutenganisha bidhaa za oxidation za kati. Kulingana na nafasi ya dhamana tatu katika molekuli, hizi ni diketoni (R 1 -CO-CO-R 2) au aldoketones (R-CO-CHO).

Asetilini inaweza kuoksidishwa na pamanganeti ya potasiamu kwa njia ya alkali kidogo hadi oxalate ya potasiamu:

3C 2 H 2 + 8KMnO 4 = 3K 2 C 2 O 4 + 2H 2 O + 8MnO 2 + 2KOH

Katika mazingira ya tindikali, oksidi huendelea hadi kaboni dioksidi:

C 2 H 2 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 = 2CO 2 + 2MnSO 4 + 4H 2 O + K 2 SO 4

Homologues ya Benzene. Homologues za benzini zinaweza kuoksidishwa na suluhisho la pamanganeti ya potasiamu katika mazingira yasiyo na usawa kwa benzoate ya potasiamu:

C 6 H 5 CH 3 + 2KMnO 4 = C 6 H 5 MPIKA + 2MnO 2 + KOH + H 2 O (wakati wa kuchemsha)

C 6 H 5 CH 2 CH 3 + 4KMnO 4 = C 6 H 5 MPIKA + K 2 CO 3 + 2H 2 O + 4MnO 2 + KOH (inapokanzwa)

Oxidation ya vitu hivi na dichromate ya potasiamu au permanganate katika mazingira ya tindikali husababisha kuundwa kwa asidi ya benzoic.

Vileo. Bidhaa ya oxidation ya moja kwa moja ya alkoholi za msingi ni aldehydes, na bidhaa za oxidation za alkoholi za sekondari ni ketoni.

Aldehidi inayoundwa wakati wa oxidation ya alkoholi hutiwa oksidi kwa urahisi kuwa asidi, kwa hivyo aldehidi kutoka kwa alkoholi za msingi hupatikana kwa oxidation na dichromate ya potasiamu katika katikati ya asidi kwenye kiwango cha kuchemsha cha aldehyde. Wakati aldehydes hupuka, hawana muda wa oxidize.

3C 2 H 5 OH + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 = 3CH 3 CHO + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O (inapokanzwa)

Kwa ziada ya wakala wa oksidi (KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7) katika mazingira yoyote, alkoholi za msingi hutiwa oksidi kwa asidi ya kaboksili au chumvi zao, na alkoholi za sekondari hutiwa oksidi kwa ketoni. Pombe za kiwango cha juu hazioksidi chini ya hali hizi, lakini pombe ya methyl hutiwa oksidi kwa dioksidi kaboni. Athari zote hutokea wakati wa joto.

Pombe ya dihydric, ethylene glycol HOCH 2 -CH 2 OH, inapokanzwa katika mazingira ya tindikali na suluhisho la KMnO 4 au K 2 Cr 2 O 7, hutolewa kwa urahisi kwa dioksidi kaboni na maji, lakini wakati mwingine inawezekana kutenganisha bidhaa za kati. (HOCH 2 -COOH, HOOC- COOH, nk.).

Aldehidi. Aldehydes ni mawakala wa kupunguza nguvu kabisa, na kwa hiyo huoksidishwa kwa urahisi na mawakala mbalimbali ya vioksidishaji, kwa mfano: KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, OH. Athari zote hutokea wakati wa joto:

3CH 3 CHO + 2KMnO 4 = CH 3 COOH + 2CH 3 MPIKA + 2MnO 2 + H 2 O
3CH 3 CHO + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 = 3CH 3 COOH + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O
CH 3 CHO + 2OH = CH 3 COONH 4 + 2Ag + H 2 O + 3NH 3

Formaldehyde iliyo na ziada ya wakala wa oksidi hutiwa oksidi kwa dioksidi kaboni.

18.10. Ulinganisho wa shughuli ya redox ya vitu mbalimbali

Kutoka kwa ufafanuzi wa dhana "chembe ya oksidi" na "chembe ya kupunguza" inafuata kwamba atomi zilizo katika hali ya juu zaidi ya oxidation zina sifa za oksidi tu. Kinyume chake, atomi katika hali ya chini ya oxidation ina mali ya kupunguza tu. Atomi katika hali za kati za oksidi zinaweza kuwa mawakala wa vioksidishaji na vinakisishaji.

Wakati huo huo, kwa kuzingatia tu kiwango cha oxidation, haiwezekani kutathmini bila shaka mali ya redox ya vitu. Kwa mfano, fikiria miunganisho ya vitu vya kikundi cha VA. Michanganyiko ya nitrojeni(V) na antimoni(V) ni vioksidishaji vikali zaidi au kidogo, misombo ya bismuth(V) ni vioksidishaji vikali sana, na misombo ya fosforasi(V) kwa hakika haina sifa ya vioksidishaji. Katika kesi hii na zingine zinazofanana, cha muhimu ni jinsi hali fulani ya oksidi ni tabia kwa kipengele fulani, yaani, jinsi misombo iliyo na atomi ya kipengele fulani katika hali hii ya oxidation ni imara.

Mmenyuko wowote wa redox huendelea katika mwelekeo wa malezi ya wakala dhaifu wa oksidi na wakala dhaifu wa kupunguza. Katika hali ya jumla, uwezekano wa ORR yoyote kutokea, kama athari nyingine yoyote, inaweza kuamuliwa na ishara ya mabadiliko katika nishati ya Gibbs. Kwa kuongeza, ili kuhesabu shughuli za redox ya vitu, sifa za electrochemical za mawakala wa oksidi na mawakala wa kupunguza (uwezo wa kawaida wa jozi za redox) hutumiwa. Kulingana na sifa hizi za kiasi, inawezekana kuunda mfululizo wa shughuli za redox za vitu mbalimbali. Msururu wa mikazo ya chuma inayojulikana kwako imeundwa kwa njia hii haswa. Mfululizo huu hufanya iwezekanavyo kulinganisha mali ya kupunguza ya metali katika suluhisho la maji chini ya hali ya kawaida ( Na= 1 mol/l, T= 298.15 K), pamoja na mali ya oxidizing ya aquacations rahisi. Ikiwa utaweka ioni (mawakala wa vioksidishaji) kwenye safu ya juu ya safu hii, na atomi za chuma (mawakala wa kupunguza) kwenye safu ya chini, basi upande wa kushoto wa safu hii (kabla ya hidrojeni) itaonekana kama hii:

Katika mfululizo huu, mali ya oxidizing ya ions (mstari wa juu) huongezeka kutoka kushoto kwenda kulia, na kupunguza mali ya metali (mstari wa chini), kinyume chake, kutoka kulia kwenda kushoto.

Kwa kuzingatia tofauti katika shughuli za redox katika mazingira tofauti, inawezekana kujenga mfululizo sawa kwa mawakala wa vioksidishaji. Kwa hivyo, kwa athari katika mazingira ya tindikali (pH = 0), "mwendelezo" wa safu ya shughuli za chuma katika mwelekeo wa kuongezeka kwa mali ya oksidi hupatikana.

Kama ilivyo katika safu ya shughuli za chuma, katika safu hii mali ya oksidi ya mawakala wa vioksidishaji (mstari wa juu) huongezeka kutoka kushoto kwenda kulia. Lakini, kwa kutumia mfululizo huu, inawezekana kulinganisha shughuli za kupunguza mawakala wa kupunguza (mstari wa chini) tu ikiwa fomu yao iliyooksidishwa inafanana na ile iliyoonyeshwa kwenye mstari wa juu; katika kesi hii inazidi kutoka kulia kwenda kushoto.

Hebu tuangalie mifano michache. Ili kujua ikiwa ORR hii inawezekana, tutatumia sheria ya jumla ambayo huamua mwelekeo wa athari za redox (majibu yanaendelea katika mwelekeo wa malezi ya wakala dhaifu wa oksidi na wakala dhaifu wa kupunguza).

1. Je, inawezekana kupunguza cobalt kutoka kwa suluhisho la CoSO 4 na magnesiamu?
Magnésiamu ni wakala wa kupunguza nguvu zaidi kuliko cobalt, na Co 2 ions ni mawakala wa vioksidishaji wenye nguvu zaidi kuliko ions Mg 2, kwa hiyo, inawezekana.
2. Je, inawezekana oxidize shaba kwa CuCl 2 katika mazingira ya tindikali na ufumbuzi wa FeCl 3?
Kwa kuwa ioni za Fe 3B ni vioksidishaji vikali zaidi kuliko ioni za Cu 2, na shaba ni wakala wa kupunguza nguvu kuliko Fe 2, inawezekana.
3. Je, inawezekana kupata suluhisho la FeCl 3 kwa kupiga oksijeni kupitia suluhisho la FeCl 2 iliyotiwa asidi na asidi hidrokloriki?
Haionekani, kwani katika safu yetu oksijeni iko upande wa kushoto wa ioni za Fe 3 na ni wakala dhaifu wa oksidi kuliko ioni hizi. Lakini katika mmumunyo wa maji, oksijeni karibu haipunguzwi hadi H 2 O 2; katika kesi hii, inapunguzwa hadi H 2 O na hufanyika kati ya Br 2 na MnO 2. Kwa hivyo, majibu kama haya yanawezekana, ingawa inaendelea polepole (kwa nini?).
4. Je, inawezekana kuongeza oksidi H 2 O 2 katika mazingira ya tindikali na permanganate ya potasiamu?
Katika kesi hii, H 2 O 2 ni wakala wa kupunguza na wakala wa kupunguza nguvu zaidi kuliko Mn 2B ions, na MnO 4 ni mawakala wa vioksidishaji wenye nguvu zaidi kuliko oksijeni inayoundwa kutoka kwa peroxide. Kwa hiyo, inawezekana.

Mfululizo kama huo ulioundwa kwa ORR kwa njia ya alkali ni kama ifuatavyo.

Tofauti na mfululizo wa "asidi", mfululizo huu hauwezi kutumika pamoja na mfululizo wa shughuli za chuma.

Njia ya usawa wa elektroni (njia ya hatua ya nusu), ORR ya intermolecular, ORR ya intramolecular, dismutation ORR (kutokuwa na uwiano, kujitegemea oxidation-self-reduction), ORR commutation, passivation.

1. Kutumia njia ya usawa wa elektroni-ioni, tengeneza equations kwa athari zinazotokea wakati a) H 2 S (S, kwa usahihi, S 8) suluhisho huongezwa kwenye suluhisho la permanganate ya potasiamu iliyotiwa asidi na asidi ya sulfuriki; b) KHS; c) K 2 S; d) H 2 SO 3; e) KHSO 3; e) K 2 SO 3; e) HNO 2; g) KNO 2; i) KI (I 2); j) FeSO 4; l) C 2 H 5 OH (CH 3 COOH); m) CH 3 CHO; n) (COOH) 2 (CO 2); n) K 2 C 2 O 4 . Hapa na chini, inapohitajika, bidhaa za oxidation zinaonyeshwa kwenye mabano ya curly.
2. Andika equations kwa athari zinazotokea wakati gesi zifuatazo zinapitishwa kupitia suluhisho la permanganate ya potasiamu iliyotiwa asidi ya sulfuriki: a) C 2 H 2 (CO 2); b) C 2 H 4 (CO 2); c) C 3 H 4 (propyne) (CO 2 na CH 3 COOH); d) C 3 H 6; e) CH 4; e) HCHO.
3. Vile vile, lakini ufumbuzi wa wakala wa kupunguza huongezwa kwa ufumbuzi wa neutral wa permanganate ya potasiamu: a) KHS; b) K 2 S; c) KHSO 3; d) K 2 SO 3; e) KNO 2; e) KI.
4. Vile vile, lakini suluhisho la hidroksidi ya potasiamu huongezwa hapo awali kwenye suluhisho la permanganate ya potasiamu: a) K 2 S (K 2 SO 4); b) K 2 SO 3; c) KNO 2; d) KI (KIO 3).
5. Andika milinganyo kwa athari zifuatazo zinazotokea katika suluhisho: a) KMnO 4 + H 2 S ...;
   b) KMnO 4 + HCl ...;
   c) KMnO 4 + HBr ...;
   d) KMnO 4 + HI ...
6. Tengeneza milinganyo ifuatayo ya ORR ya dioksidi ya manganese:
7. Suluhisho la vitu vifuatavyo viliongezwa kwa suluhisho la dichromate ya potasiamu acidified na asidi sulfuriki: a) KHS; b) K 2 S; c) HNO 2; d) KNO 2; e) KI; f) FeSO 4; g) CH 3 CH 2 CHO; i) H 2 SO 3; j) KHSO 3; k) K 2 SO 3. Andika milinganyo ya miitikio inayotokea.
8. Vile vile, lakini gesi zifuatazo hupitishwa kupitia suluhisho: a) H 2 S; b) HIVYO 2.
9. Ufumbuzi wa a) K 2 S (K 2 SO 4); b) K 2 SO 3; c) KNO 2; d) KI (KIO 3). Andika milinganyo ya miitikio inayotokea.
10. Suluhisho la hidroksidi ya potasiamu liliongezwa kwenye suluhisho la kloridi ya chromium(III) hadi kiwango cha mvua kilichoundwa hapo awali kufutwa, na kisha maji ya bromini yaliongezwa. Andika milinganyo ya miitikio inayotokea.
11. Vile vile, lakini katika hatua ya mwisho ufumbuzi wa peroxodisulfate ya potasiamu K 2 S 2 O 8 iliongezwa, ambayo ilipunguzwa kuwa sulfate wakati wa majibu.
12. Andika milinganyo ya majibu yanayotokea kwenye suluhisho:

a) CrCl 2 + FeCl 3; b) CrSO 4 + FeCl 3; c) CrSO 4 + H 2 SO 4 + O 2;

d) CrSO 4 + H 2 SO 4 + MnO 2; e) CrSO 4 + H 2 SO 4 + KMnO 4.

13. Andika milinganyo ya miitikio inayotokea kati ya trioksidi ya kromiamu na dutu zifuatazo: a) C; b) CO; c) S (SO 2); d) H 2 S; e) NH 3; e) C 2 H 5 OH (CO 2 na H 2 O); g) CH 3 COCH 3 .
14. Andika milinganyo kwa athari zinazotokea wakati dutu zifuatazo zinaongezwa kwa asidi ya nitriki iliyokolea: a) S (H 2 SO 4); b) P 4 ((HPO 3) 4); c) grafiti; d) Se; e) I 2 (HIO 3); f) Ag; g) Cu; i) Pb; j) KF; l) FeO; m) FeS; m) MgO; n) MgS; p) Fe(OH) 2; c) P 2 O 3; t) Kama 2 O 3 (H 3 AsO 4); y) Kama 2 S 3; f) Fe(NO 3) 2; x) P 4 O 10; v) Cu 2 S.
15. Vile vile, lakini wakati wa kupitisha gesi zifuatazo: a) CO; b) H 2 S; c) N 2 O; d) NH 3; e) HAPANA; f) H 2 Se; g) HII.
16. Majibu yataendelea sawa au tofauti katika kesi zifuatazo: a) kipande cha magnesiamu kiliwekwa kwenye bomba refu la mtihani theluthi mbili iliyojaa asidi ya nitriki iliyojilimbikizia; b) tone la asidi ya nitriki iliyojilimbikizia iliwekwa kwenye uso wa sahani ya magnesiamu? Andika milinganyo ya majibu.
17. Kuna tofauti gani kati ya mwitikio wa asidi ya nitriki iliyokolea na asidi ya sulfidi hidrojeni na salfidi ya hidrojeni yenye gesi? Andika milinganyo ya majibu.
18. Je, ORR itaendelea kwa njia ile ile wakati salfidi ya sodiamu ya fuwele isiyo na maji na myeyusho wake wa 0.1 M yanaongezwa kwenye mmumunyo uliokolea wa asidi ya nitriki?
19. Mchanganyiko wa vitu vifuatavyo ulitibiwa na asidi ya nitriki iliyojilimbikizia: Cu, Fe, Zn, Si na Cr. Andika milinganyo ya miitikio inayotokea.
20. Andika milinganyo kwa athari zinazotokea wakati vitu vifuatavyo vinaongezwa ili kupunguza asidi ya nitriki: a) I 2; b) Mg; c) Al; d) Fe; e) FeO; f) FeS; g) Fe(OH) 2; i) Fe(OH) 3; j) MnS; l) Cu 2 S; l) CuS; m) CuO; n) Na 2 S cr; p) Na 2 S p; c) P 4 O 10 .
21. Ni taratibu gani zitatokea wakati a) amonia, b) sulfidi hidrojeni, c) dioksidi kaboni hupitishwa kupitia suluhisho la kuondokana na asidi ya nitriki?
22. Andika milinganyo ya athari zinazotokea wakati dutu zifuatazo zinaongezwa kwa asidi ya sulfuriki iliyokolea: a) Ag; b) Cu; c) grafiti; d) HCOOH; e) C 6 H 12 O 6; f) NaCl cr; g) C 2 H 5 OH.
23. Wakati salfaidi hidrojeni inapopitishwa kwa asidi ya sulfuriki iliyokolea baridi, S na SO 2 huundwa, iliyokolea moto H 2 SO 4 huoksidisha sulfuri hadi SO 2. Andika milinganyo ya majibu. Je, majibu yataendeleaje kati ya H 2 SO 4 iliyokolea moto na sulfidi hidrojeni?
24. Kwa nini kloridi ya hidrojeni hupatikana kwa kutibu kloridi ya sodiamu ya fuwele na asidi ya sulfuriki iliyojilimbikizia, lakini bromidi ya hidrojeni na iodidi ya hidrojeni haipatikani kwa njia hii?
25. Andika milinganyo ya athari zinazotokea wakati wa mwingiliano wa asidi ya sulfuriki iliyoyeyushwa na a) Zn, b) Al, c) Fe, d) chromium kwa kukosekana kwa oksijeni, e) chromium hewani.
26. Andika milinganyo ya athari inayoonyesha sifa za redox za peroksidi ya hidrojeni:

Ni ipi kati ya athari hizi ambayo peroksidi ya hidrojeni ni wakala wa oksidi, na ni wakala gani wa kupunguza?

27. Ni majibu gani hutokea wakati vitu vifuatavyo vinapashwa joto: a) (NH 4) 2 CrO 4; b) NaNO 3; c) CaCO 3; d) Al(NO 3) 3; e) Pb(NO 3) 3; f) AgNO 3; g) Hg(NO 3) 2; i) Cu(NO 3) 2; j) CuO; l) NaClO 4; m) Ca(ClO 4) 2; m) Fe(NO 3) 2; n) PCl 5; p) MnCl 4; c) H 2 C 2 O 4; r) LiNO 3; y) HgO; f) Ca(NO 3) 2; x) Fe(OH) 3; v) CuCl 2; h) KClO 3; w) KClO 2; y) CrO 3 ?
28. Wakati ufumbuzi wa moto wa kloridi ya amonia na nitrati ya potasiamu huunganishwa, majibu hutokea ikifuatana na kutolewa kwa gesi. Andika mlingano wa majibu haya.
29. Andika milinganyo kwa athari zinazotokea wakati a) klorini, b) mvuke wa bromini unapopitishwa kupitia suluhisho baridi la hidroksidi ya sodiamu. Vile vile, lakini kupitia suluhisho la moto.
30. Wakati wa kuingiliana na ufumbuzi wa moto uliojilimbikizia wa hidroksidi ya potasiamu, seleniamu inakabiliwa na uharibifu kwa majimbo ya karibu ya oxidation ya karibu (-II na + IV). Andika mlinganyo wa ORR hii.
31. Chini ya hali hiyo hiyo, sulfuri hupata mabadiliko sawa, lakini salfa iliyozidi humenyuka pamoja na ioni za salfa na kutengeneza ioni za thiosulfate S 2 O 3 2. Andika milinganyo ya miitikio inayotokea. ;
32. Andika equations kwa athari za electrolysis a) suluhisho la nitrati ya shaba na anode ya fedha, b) suluhisho la nitrate ya risasi na anode ya shaba.

Uzoefu 1. Mali ya oxidative ya permanganate ya potasiamu katika mazingira ya tindikali. Kwa matone 3-4 ya suluhisho la permanganate ya potasiamu, ongeza kiasi sawa cha suluhisho la dilute la asidi ya sulfuriki, na kisha suluhisho la sulfite ya sodiamu hadi kubadilika rangi. Andika mlingano wa majibu. Uzoefu 2.Mali ya oxidizing ya permanganate ya potasiamu katika mazingira ya neutral. Ongeza matone 5-6 ya suluhisho la sulfite ya sodiamu kwa matone 3-4 ya suluhisho la permanganate ya potasiamu. Ni dutu gani ilitolewa kama mvua? Uzoefu 3. Mali ya oxidative ya permanganate ya potasiamu katika mazingira ya alkali. Kwa matone 3-4 ya suluhisho la permanganate ya potasiamu ongeza matone 10 ya suluhisho la hidroksidi ya sodiamu na matone 2 ya suluhisho la sulfite ya sodiamu. Suluhisho linapaswa kugeuka kijani. Uzoefu 4. Sifa ya oksidi ya dichromate ya potasiamu katika mazingira ya tindikali. Tia matone 6 ya suluhisho la dichromate ya potasiamu na matone manne ya suluhisho la asidi ya sulfuri na ongeza suluhisho la salfa ya sodiamu hadi rangi ya mchanganyiko ibadilike. Uzoefu 5. Oxidizing mali ya kuondokana na asidi sulfuriki. Weka granule ya zinki kwenye tube moja ya mtihani na kipande cha mkanda wa shaba katika nyingine. Ongeza matone 8-10 ya suluhisho la asidi ya sulfuri iliyopunguzwa kwenye zilizopo zote za mtihani. Linganisha matukio yanayotokea. FANYA MAJARIBIO KWA NDOO YA MFUKO! Uzoefu 6. Mali ya oxidizing ya asidi ya sulfuriki iliyojilimbikizia. Sawa na majaribio 5, lakini ongeza suluhisho la kujilimbikizia la asidi ya sulfuriki. Dakika moja baada ya kuanza kwa kutolewa kwa bidhaa za mmenyuko wa gesi, ingiza vipande vya karatasi ya chujio iliyotiwa unyevu na suluhisho la pamanganeti ya potasiamu na sulfate ya shaba kwenye mirija ya majaribio. Eleza matukio yanayotokea. FANYA MAJARIBIO KWA NDOO YA MFUKO! Uzoefu 7. Oxidizing mali ya kuondokana na asidi ya nitriki. Sawa na jaribio la 5, lakini ongeza suluhisho la dilute la asidi ya nitriki. Angalia mabadiliko ya rangi ya bidhaa za mmenyuko wa gesi. FANYA MAJARIBIO KWA NDOO YA MFUKO! Uzoefu 8. Mali ya oxidizing ya asidi ya nitriki iliyojilimbikizia. Weka kipande cha mkanda wa shaba kwenye bomba la mtihani na kuongeza matone 10 ya suluhisho la kujilimbikizia la asidi ya nitriki. Joto kwa upole mpaka chuma kufutwa kabisa. FANYA MAJARIBIO KWA NDOO YA MFUKO! Uzoefu 9. Mali ya oxidizing ya nitriti ya potasiamu. Kwa matone 5-6 ya suluhisho la nitriti ya potasiamu, ongeza kiasi sawa cha ufumbuzi wa kuondokana na asidi ya sulfuriki na matone 5 ya suluhisho la iodidi ya potasiamu. Ni vitu gani vinatengenezwa? Uzoefu 10. Kupunguza mali ya nitriti ya potasiamu. Kwa matone 5-6 ya suluhisho la permanganate ya potasiamu, ongeza kiasi sawa cha suluhisho la dilute la asidi ya sulfuriki na suluhisho la nitriti ya potasiamu mpaka mchanganyiko ugeuke kabisa. Uzoefu 11.Mtengano wa joto wa nitrati ya shaba. Weka microspatula moja ya trihydrate ya shaba ya nitrati kwenye bomba la mtihani, uimarishe kwenye msimamo na uifanye moto kwa upole na moto wazi. Angalia upungufu wa maji mwilini na mtengano unaofuata wa chumvi. FANYA MAJARIBIO KWA NDOO YA MFUKO! Uzoefu 12.Mtengano wa joto wa nitrati ya risasi. Tekeleza utaratibu sawa na jaribio la 11, ukiweka nitrati ya risasi kwenye bomba la majaribio. FANYA MAJARIBIO KWA NDOO YA MFUKO! Je! ni tofauti gani kati ya michakato inayotokea wakati wa kuoza kwa chumvi hizi?

Kuchora milinganyo ya athari za redoksi zinazohusisha vitu vya kikaboni

KATIKA Kwa sababu ya kuanzishwa kwa Mtihani wa Jimbo la Umoja (USE) kama njia pekee ya udhibitisho wa mwisho wa wahitimu wa shule ya upili na mpito wa shule za upili hadi elimu maalum, maandalizi ya wanafunzi wa shule ya upili kufanya "ghali" zaidi katika suala la alama. majukumu ya sehemu ya "C" ya mtihani wa Jimbo la Umoja katika kemia yanazidi kuwa muhimu. Licha ya ukweli kwamba kazi tano za sehemu "C" zinazingatiwa tofauti: mali ya kemikali ya vitu vya isokaboni, minyororo ya mabadiliko ya misombo ya kikaboni, matatizo ya hesabu, yote ni, kwa kiwango kimoja au nyingine, kuhusiana na athari za redox (ORR) . Ikiwa umefahamu ujuzi wa msingi wa nadharia ya ODD, basi unaweza kukamilisha kwa usahihi kazi ya kwanza na ya pili kwa ukamilifu, na ya tatu - kwa sehemu. Kwa maoni yetu, sehemu kubwa ya mafanikio ya kukamilisha sehemu "C" iko katika hili. Uzoefu unaonyesha kwamba ikiwa, wakati wa kusoma kemia isokaboni, wanafunzi wanaweza kukabiliana vyema na kazi za kuandika milinganyo ya OVR, basi kazi zinazofanana katika kemia ya kikaboni huwasababishia matatizo makubwa. Kwa hivyo, katika kipindi chote cha kemia ya kikaboni katika madarasa maalum, tunajaribu kukuza katika wanafunzi wa shule ya upili ujuzi wa kutunga milinganyo ya OVR.

Tunaposoma sifa za kulinganisha za misombo ya isokaboni na kikaboni, tunawafahamisha wanafunzi matumizi ya hali ya oksidi (s.o.) (katika kemia ya kikaboni, hasa kaboni) na mbinu za kuibainisha:

1) hesabu ya wastani wa s.o. kaboni katika molekuli ya suala la kikaboni;

2) ufafanuzi wa s.o. kila atomi ya kaboni.

Hebu tufafanue katika hali gani ni bora kutumia njia moja au nyingine.

Nakala hiyo ilichapishwa kwa usaidizi wa kampuni ya GEO-Engineering, ambayo inawakilisha bidhaa kwenye soko chini ya chapa ya ProfKresla. Shamba la shughuli za kampuni ni uzalishaji, uuzaji na ufungaji wa viti na viti vya kumbi mbalimbali. Taaluma ya juu ya wafanyakazi wetu na vifaa vya uzalishaji wetu hutuwezesha kutekeleza haraka na kwa ufanisi miradi ya utata wowote. Bidhaa zote zilizo chini ya chapa ya ProfKresla, iwe viti vya ukumbi wa michezo, viti vya vyumba vya kusubiri au viti vya taasisi za elimu, vinatofautishwa na muundo wa kisasa na wa ergonomic, pamoja na upinzani wa juu wa kuvaa, uimara na faraja. Kutoka kwa aina kubwa ya bidhaa zilizowasilishwa kwenye orodha kwenye tovuti ya profkresla.ru, unaweza kuchagua mifano ambayo inafaa zaidi mtindo wa ushirika uliopitishwa katika kampuni yako. Ikiwa bado una ugumu wa kufanya uchaguzi, wataalam wa kampuni huwa tayari kutoa ushauri, kukusaidia kuamua juu ya mfano, kisha kuandaa mradi, na kutekeleza vipimo vyote muhimu na ufungaji kwenye tovuti.

P Wakati wa kusoma mada "Alkanes," tunaonyesha kuwa michakato ya oxidation, mwako, halojeni, nitration, dehydrogenation, na mtengano ni ya michakato ya redox. Wakati wa kuandika equations kwa athari za mwako na mtengano wa vitu vya kikaboni, ni bora kutumia thamani ya wastani ya d.o. kaboni. Kwa mfano:

Tunazingatia nusu ya kwanza ya usawa wa elektroni: atomi ya kaboni ina sehemu ya d.o. denominator ni 4, kwa hiyo tunahesabu uhamisho wa elektroni kwa kutumia mgawo huu.

Katika hali zingine, tunaposoma mada "Alkanes", tunaamua maadili ya d.o. kila atomi ya kaboni kwenye kiwanja, huku ikivuta usikivu wa wanafunzi kwa mlolongo wa uingizwaji wa atomi za hidrojeni katika shule za msingi, sekondari, atomi za kaboni za juu:

Kwa hivyo, tunawaongoza wanafunzi kwenye hitimisho kwamba kwanza mchakato wa uingizwaji hutokea katika atomi za kaboni za juu, kisha katika atomi za sekondari za kaboni, na, mwisho, katika atomi za msingi za kaboni.

P Wakati wa kusoma mada "Alkenes," tunazingatia michakato ya oksidi kulingana na muundo wa alkene na mazingira ya athari.

Wakati alkenes ni oxidized na ufumbuzi kujilimbikizia potasiamu pamanganeti KMnO 4 katika mazingira tindikali (oxidation ngumu), - na - vifungo ni kuvunjwa na kuunda asidi kaboksili, ketoni na monoksidi kaboni (IV). Mmenyuko huu hutumiwa kuamua nafasi ya dhamana mbili.

Ikiwa dhamana ya mara mbili iko mwishoni mwa molekuli (kwa mfano, katika butene-1), basi moja ya bidhaa za oxidation ni asidi ya fomu, ambayo inaoksidishwa kwa urahisi kwa dioksidi kaboni na maji:

Tunasisitiza kwamba ikiwa katika molekuli ya alkene atomi ya kaboni kwenye kifungo mara mbili ina vibadala viwili vya kaboni (kwa mfano, katika molekuli ya 2-methylbutene-2), basi wakati wa oxidation yake ketone huundwa, tangu mabadiliko ya vile vile. atomi ndani ya kundi la kaboksili atomi haiwezekani bila kuvunja dhamana C-C, imara kiasi chini ya masharti haya:

Tunafafanua kwamba ikiwa molekuli ya alkene ni ya ulinganifu na dhamana mbili iko katikati ya molekuli, basi asidi moja tu huundwa wakati wa oxidation:

Tunakujulisha kwamba kipengele cha oxidation ya alkenes, ambayo atomi za kaboni kwenye vifungo viwili huwa na radicals mbili za kaboni, ni uundaji wa ketoni mbili:

Wakati wa kuzingatia oxidation ya alkenes katika vyombo vya habari vya neutral au kidogo vya alkali, tunazingatia tahadhari ya wanafunzi wa shule ya upili juu ya ukweli kwamba chini ya hali hiyo oxidation inaambatana na malezi ya diols (alkoholi za dihydric), na vikundi vya hidroksili huongezwa kwa atomi hizo za kaboni. kati ya ambayo kulikuwa na dhamana mbili:

KATIKA Kwa njia sawa, tunazingatia oxidation ya asetilini na homologues yake, kulingana na mazingira ambayo mchakato unafanyika. Kwa hivyo, tunafafanua kuwa katika mazingira ya tindikali mchakato wa oxidation unaambatana na malezi ya asidi ya kaboksili:

Mmenyuko hutumiwa kuamua muundo wa alkynes kulingana na bidhaa zao za oksidi:

Katika mazingira ya neutral na kidogo ya alkali, oxidation ya asetilini inaambatana na malezi ya oxalates sambamba (chumvi ya asidi ya oxalic), na oxidation ya homologues inaambatana na kupasuka kwa dhamana tatu na malezi ya chumvi ya asidi ya carboxylic:

KATIKA Sheria zote zinafanywa na wanafunzi kwa kutumia mifano maalum, ambayo inaongoza kwa uigaji wao bora wa nyenzo za kinadharia. Kwa hiyo, wakati wa kusoma oxidation ya arenes katika mazingira mbalimbali, wanafunzi wanaweza kujitegemea kufanya mawazo kwamba malezi ya asidi inapaswa kutarajiwa katika mazingira ya tindikali, na chumvi katika mazingira ya alkali. Mwalimu atalazimika tu kufafanua ni bidhaa gani za majibu zinaundwa kulingana na muundo wa uwanja unaolingana.

Tunaonyesha kwa mifano kwamba homologi za benzini zenye mnyororo wa upande mmoja (bila kujali urefu wake) zimeoksidishwa na wakala wa vioksidishaji vikali hadi kwa asidi ya benzoiki kwenye atomi ya -kaboni. Inapokanzwa, homologi za benzini hutiwa oksidi na pamanganeti ya potasiamu katika mazingira yasiyo na upande na kuunda chumvi za potasiamu za asidi ya kunukia.

5C 6 H 5 –CH 3 + 6KMnO 4 + 9H 2 SO 4 = 5C 6 H 5 COOH + 6MnSO 4 + 3K 2 SO 4 + 14H 2 O,

5C 6 H 5 –C 2 H 5 + 12KMnO 4 + 18H 2 SO 4 = 5C 6 H 5 COOH + 5CO 2 + 12MnSO 4 + 6K 2 SO 4 + 28H 2 O,

C 6 H 5 –CH 3 + 2KMnO 4 = C 6 H 5 MPIKA + 2MnO 2 + KOH + H 2 O.

Tunasisitiza kwamba ikiwa kuna minyororo kadhaa ya upande katika molekuli ya arene, basi katika mazingira ya tindikali kila mmoja wao hutiwa oksidi kwenye atomi ya kaboni kwa kikundi cha carboxyl, na kusababisha kuundwa kwa asidi ya kunukia ya polybasic:

P Ujuzi uliopatikana katika kuchora milinganyo ya ORR kwa hidrokaboni huruhusu kutumika wakati wa kusoma sehemu ya "misombo iliyo na oksijeni".

Kwa hivyo, wakati wa kusoma mada "Pombe," wanafunzi hutunga kwa uhuru hesabu za oxidation ya pombe kwa kutumia sheria zifuatazo:

1) alkoholi za msingi hutiwa oksidi kwa aldehydes

3CH 3 –CH 2 OH + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 = 3CH 3 –CHO + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O;

2) alkoholi za sekondari hutiwa oksidi kwa ketoni

3) mmenyuko wa oxidation sio kawaida kwa pombe za juu.

Ili kujiandaa kwa ajili ya Mtihani wa Jimbo la Umoja, ni vyema kwa mwalimu kutoa maelezo ya ziada juu ya mali hizi, ambazo bila shaka zitakuwa na manufaa kwa wanafunzi.

Wakati methanoli imeoksidishwa na suluhisho la asidi ya potasiamu au dichromate ya potasiamu, CO 2 huundwa; alkoholi za msingi wakati wa oxidation, kulingana na hali ya athari, zinaweza kuunda sio aldehidi tu, bali pia asidi. Kwa mfano, oxidation ya ethanol na dichromate ya potasiamu kwenye baridi huisha na malezi ya asidi asetiki, na inapokanzwa, acetaldehyde:

3CH 3 –CH 2 OH + 2K 2 Cr 2 O 7 + 8H 2 SO 4 = 3CH 3 –COOH + 2K 2 SO 4 + 2Cr 2 (SO 4) 3 + 11H 2 O,

3CH 3 –CH 2 OH + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 3CH 3 –CHO + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O.

Wacha tuwakumbushe tena wanafunzi juu ya ushawishi wa mazingira kwenye bidhaa za athari ya oksidi ya pombe, ambayo ni: suluhisho la moto la upande wowote la KMnO 4 oxidizes methanol kwa kaboni ya potasiamu, na alkoholi iliyobaki kwa chumvi za asidi ya kaboksili inayolingana:

Wakati wa kusoma mada "Aldehydes na ketoni," tunazingatia umakini wa wanafunzi juu ya ukweli kwamba aldehydes hutiwa oksidi kwa urahisi zaidi kuliko alkoholi ndani ya asidi ya kaboksili inayolingana sio tu chini ya ushawishi wa mawakala wa oksidi kali (oksijeni ya hewa, suluhisho la asidi ya KMnO 4 na. K 2 Cr 2 O 7), lakini na chini ya ushawishi wa dhaifu (suluhisho la amonia la oksidi ya fedha au hidroksidi ya shaba (II)):

5CH 3 –CHO + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 = 5CH 3 –COOH + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O,

3CH 3 –CHO + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 = 3CH 3 –COOH + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 4H 2 O,

CH 3 –CHO + 2OH CH 3 –COONH 4 + 2Ag + 3NH 3 + H 2 O.

Tunalipa kipaumbele maalum kwa oxidation ya methanal na ufumbuzi wa amonia ya oksidi ya fedha, kwa sababu katika kesi hii, carbonate ya amonia huundwa, sio asidi ya fomu:

HCHO + 4OH = (NH 4) 2 CO 3 + 4Ag + 6NH 3 + 2H 2 O.

Kama vile uzoefu wetu wa miaka mingi unavyoonyesha, mbinu inayopendekezwa ya kufundisha wanafunzi wa shule ya upili jinsi ya kutunga milinganyo ya OVR inayohusisha vitu hai huongeza matokeo yao ya mwisho ya Mtihani wa Umoja wa Jimbo katika kemia kwa pointi kadhaa.

Maelezo ya wasilisho: REDOX REACTIONS INAYOHUSISHA VITU HAI kwenye slaidi

MADHARA YA KUPUNGUZA OXIDATION KWA USHIRIKI WA VITU VYA HAI Kochuleva L. R., mwalimu wa kemia wa Lyceum No. 9, Orenburg

Katika kemia ya kikaboni, uoksidishaji hufafanuliwa kama mchakato ambao, kama matokeo ya mabadiliko ya kikundi kinachofanya kazi, kiwanja huhama kutoka kategoria moja hadi ya juu zaidi: alkene aldehyde (ketone) asidi ya kaboksili. Athari nyingi za oksidi huhusisha kuanzishwa kwa atomi ya oksijeni kwenye molekuli au uundaji wa dhamana mbili na atomi iliyopo ya oksijeni kupitia upotezaji wa atomi za hidrojeni.

VIoksidishaji Kwa oxidation ya vitu vya kikaboni, misombo ya chuma ya mpito, oksijeni, ozoni, peroxides na misombo ya sulfuri, selenium, iodini, nitrojeni na wengine hutumiwa. Ya mawakala wa vioksidishaji kulingana na metali za mpito, misombo ya chromium (VI) na manganese (VII), (VI) na (IV) hutumiwa hasa. Mchanganyiko wa kawaida wa chromium (VI) ni suluhisho la dichromate ya potasiamu K 2 Cr 2 O 7 katika asidi ya sulfuriki, suluhisho la chromium trioxide Cr. O 3 katika asidi ya sulfuriki ya kuondokana.

VIoksidishaji Wakati wa uoksidishaji wa vitu vya kikaboni, chromium (VI) katika mazingira yoyote hupunguzwa hadi chromium (III), hata hivyo, oxidation katika mazingira ya alkali haipatikani matumizi ya vitendo katika kemia ya kikaboni. Manganeti ya Potasiamu KMn. O 4 huonyesha mali tofauti za vioksidishaji katika mazingira tofauti, huku nguvu ya wakala wa vioksidishaji ikiongezeka katika mazingira ya tindikali. Manganeti ya Potasiamu K 2 Mn. O 4 na oksidi ya manganese (IV) Mn. O 2 huonyesha mali ya vioksidishaji tu katika mazingira ya tindikali

ALKENES Kulingana na asili ya wakala wa oksidi na hali ya mmenyuko, bidhaa mbalimbali huundwa: alkoholi za dihydric, aldehidi, ketoni, asidi ya carboxylic wakati wa oxidation na ufumbuzi wa maji ya KMn. O 4 kwa joto la kawaida, dhamana ya π huvunjwa na alkoholi za dihydric huundwa (Wagner reaction): Kubadilika rangi kwa mmumunyo wa pamanganeti ya potasiamu - mmenyuko wa ubora kwa dhamana nyingi.

ALKENES Uoksidishaji wa alkenes na suluhisho la kujilimbikizia la pamanganeti ya potasiamu KMn. O 4 au dichromate ya potasiamu K 2 Cr 2 O 7 katika mazingira ya tindikali hufuatana na kupasuka kwa sio tu π-, lakini pia σ-bonds Bidhaa za mmenyuko - asidi ya kaboksili na ketoni (kulingana na muundo wa alkene) Kwa kutumia hii. mmenyuko, bidhaa za oksidi za alkene zinaweza kuamua nafasi ya dhamana mara mbili katika molekuli yake:

ALKENES 5 CH 3 –CH=CH-CH 3 +8 KMn. O 4 +12 H 2 SO 4 → 10 CH 3 COOH +8 Mn. SO 4+4 K 2 SO 4+12 H 2 O 5 CH 3 –CH=CH-CH 2 -CH 3 +8 KMn. O 4 +12 H 2 SO 4 → 5 CH 3 COOH +5 CH 3 CH 2 COOH +8 Mn. SO 4 +4 K 2 SO 4 +12 H 2 O CH 3 -CH 2 -CH=CH 2 +2 KMn. O 4 +3 H 2 SO 4 → CH 3 CH 2 COOH +CO 2 +2 Mn. SO 4 +K 2 SO 4 +4 H 2 O

ALKENES Alkeni zenye matawi zilizo na radikali ya hidrokaboni kwenye atomi ya kaboni iliyounganishwa na dhamana mbili, baada ya uoksidishaji, huunda mchanganyiko wa asidi ya kaboksili na ketoni:

ALKENES 5 CH 3 -CH=C-CH 3 + 6 KMn. O 4 +9 H 2 SO 4 → │ CH 3 5 CH 3 COOH + 5 O=C-CH 3 + 6 Mn. SO 4 + 3 K 2 SO 4+ │ CH 3 9 H 2 O

ALKENES Alkeni zenye matawi zilizo na viini vya hidrokaboni kwenye atomi zote mbili za kaboni zilizounganishwa na dhamana mbili, baada ya uoksidishaji huunda mchanganyiko wa ketoni:

ALKENES 5 CH 3 -C=C-CH 3 + 4 KMn. O 4 +6 H 2 SO 4 → │ │ CH 3 10 O=C-CH 3 + 4 Mn. SO 4 + 2 K 2 SO 4+6 H 2 O │ CH

ALKENES Kama matokeo ya uoksidishaji wa kichocheo wa alkenes na oksijeni ya anga, epoksidi hupatikana: Katika hali mbaya wakati wa kuchomwa hewani, alkenes, kama hidrokaboni zingine, huwaka na kuunda dioksidi kaboni na maji: C 2 H 4 + 3 O 2 → 2 CO 2 + 2 H 2 O

ALCADIENE CH 2 =CH−CH=CH 2 Kuna vifungo viwili vya mwisho katika molekuli iliyooksidishwa, kwa hiyo, molekuli mbili za dioksidi kaboni huundwa. Mifupa ya kaboni haina matawi, kwa hiyo, wakati atomi za 2 na 3 za kaboni zimeoksidishwa, vikundi vya carboxyl CH 2 =CH-CH=CH2 + 4 KMn huundwa. O 4 + 6 H 2 SO 4 → 2 CO 2 + HCOO−COOH + 4 Mn. SO 4 +2 K 2 SO 4 + 8 H 2 O

ALKYNES Alkynes hutiwa oksidi kwa urahisi na pamanganeti ya potasiamu na dikromati ya potasiamu kwenye tovuti ya dhamana nyingi wakati alkaini inatibiwa na mmumunyo wa maji wa KMn. O 4 hubadilika rangi (mtikio wa ubora kwa vifungo vingi) Wakati asetilini humenyuka na mmumunyo wa maji wa pamanganeti ya potasiamu, chumvi ya asidi oxalic (oxalate ya potasiamu) huundwa:

ALKYNE Asetilini inaweza kuoksidishwa kwa pamanganeti ya potasiamu katika mazingira yasiyo na upande hadi oxalate ya potasiamu: 3 CH≡CH +8 KMn. O 4 → 3 KOOC – COOK +8 Mn. O 2 +2 KOH +2 H 2 O Katika mazingira ya tindikali, oxidation huendelea kwa asidi oxalic au dioksidi kaboni: 5 CH≡CH +8 KMn. O 4 +12 H 2 SO 4 → 5 HOOC - COOH +8 Mn. SO 4 +4 K 2 SO 4 +12 H 2 O CH≡CH + 2 KMn. O 4 +3 H 2 SO 4 =2 CO 2 + 2 Mn. SO 4 + 4 H 2 O + K 2 SO

ALKYNE Oxidation ya permanganate za potasiamu katika mazingira ya tindikali inapokanzwa hufuatana na kupasuka kwa mnyororo wa kaboni kwenye tovuti ya kifungo cha tatu na husababisha kuundwa kwa asidi: Oxidation ya alkynes iliyo na bond tatu kwenye atomi ya kaboni kali hufuatana chini ya haya. hali ya malezi ya asidi ya kaboksili na CO 2:

ALKYNE CH 3 C≡CCH 2 CH 3 + K 2 Cr 2 O 7 + 4 H 2 SO 4→CH 3 COOH+CH 3 CH 2 COOH + Cr 2(SO 4)3+K 2 SO 4+3 H 2 O 3 CH 3 C≡CH+4 K 2 Cr 2 O 7 +16 H 2 SO 4 →CH 3 COOH+3 CO 2++ 4 Cr 2(SO 4)3 + 4 K 2 SO 4 +16 H 2 O CH 3 C≡CH+8 KMn. O 4+11 KOH →CH 3 COOK +K 2 CO 3 + 8 K 2 Mn. O 4 +6 H 2 O

CYCLOALKANES NA CYCLOALKENES Chini ya hatua ya mawakala wa vioksidishaji vikali (KMn. O 4, K 2 Cr 2 O 7, nk), cycloalkanes na cycloalkenes huunda asidi ya dibasic carboxylic yenye idadi sawa ya atomi za kaboni: 5 C 6 H 12 + 8 KMn. . O 4 + 12 H 2 SO 4 → 5 HOOC(CH 2) 4 COOH + 4 K 2 SO 4 + 8 Mn. SO 4 +12 H 2 O

ARENS Benzene Imara kwa vioksidishaji kwenye joto la kawaida Haifanyi na miyeyusho yenye maji ya pamanganeti ya potasiamu, dikromati ya potasiamu na mawakala wengine wa vioksidishaji Inaweza kuoksidishwa na ozoni kuunda dialdehyde:

ARENES Homologues Benzene Oxidize kwa urahisi. Mlolongo wa kando ambao hupitia oksidi ni kikundi cha methyl katika toluini. Wakala wa vioksidishaji mdogo (Mn. O 2) huweka oksidi kundi la methyl kwa kikundi cha aldehyde: C 6 H 5 CH 3+2 Mn. O 2 + H 2 SO 4 → C 6 H 5 CHO + 2 Mn. SO 4+3 H 2 O

ARENES Vikali vioksidishaji vikali zaidi - KMn. O 4 katika mazingira ya tindikali au mchanganyiko wa chromic, inapokanzwa, huongeza kundi la methyl kwa kundi la carboxyl: Katika mazingira ya neutral au kidogo ya alkali, sio asidi ya benzoic yenyewe ambayo huundwa, lakini chumvi yake, benzoate ya potasiamu:

ARENES Katika mazingira ya tindikali 5 C 6 H 5 CH 3 +6 KMn. O 4 +9 H 2 SO 4 → 5 C 6 H 5 COOH+6 Mn. SO 4 +3 K 2 SO 4 + 14 H 2 O Katika mazingira ya upande wowote C 6 H 5 CH 3 +2 KMn. O 4 = C 6 H 5 MPIKA + 2 Mn. O 2 + KOH + H 2 O Katika mazingira ya alkali C 6 H 5 CH 2 CH 3 + 4 KMn. O 4 = C 6 H 5 MPIKA + K 2 CO 3 + 2 H 2 O + 4 Mn. O2 + KOH

ARENES Chini ya ushawishi wa vioksidishaji vikali (KMn. O 4 katika mazingira ya tindikali au mchanganyiko wa kromiamu), minyororo ya upande hutiwa oksidi bila kujali muundo: atomi ya kaboni inayohusishwa moja kwa moja na pete ya benzini kwa kundi la carboxyl, kaboni iliyobaki. atomi kwenye mnyororo wa kando hadi CO 2 Uoksidishaji wa benzini yoyote ya homologue kwa mnyororo wa upande mmoja kwa kuathiriwa na KMn. O 4 katika mazingira ya tindikali au mchanganyiko wa chromic husababisha kuundwa kwa asidi ya benzoic:

ARENES Homologi za benzini zilizo na minyororo kadhaa ya kando, inapooksidishwa, huunda asidi aromatiki ya polibasi inayolingana:

ARENES Katika mazingira yasiyo na upande au yenye alkali kidogo, uoksidishaji na pamanganeti ya potasiamu hutoa chumvi ya asidi ya kaboksili na kabonati ya potasiamu:

ARENES 5 C 6 H 5 -C 2 H 5 + 12 KMn. O 4 + 18 H 2 SO 4 -> 5 C 6 H 5 -COOH + 5 CO 2 + 12 Mn. SO 4 + 6 K 2 SO 4 + 28 H 2 O C 6 H 5 -C 2 H 5 +4 KMn. O 4 → C 6 H 5 -COOOK + K 2 CO 3 + KOH +4 Mn. O 2 +2 H 2 O 5 C 6 H 5 -CH(CH 3)2 + 18 KMn. O 4 + 27 H 2 SO 4 —-> 5 C 6 H 5 -COOH + 10 CO 2 + 18 Mn. SO 4 + 9 K 2 SO 4 + 42 H 2 O 5 CH 3 -C 6 H 4 -CH 3 +12 KMn. O 4 +18 H 2 SO 4 → 5 C 6 H 4(COOH)2 +12 Mn. SO 4 +6 K 2 SO 4 + 28 H 2 O CH 3 -C 6 H 4 -CH 3 + 4 KMn. O 4 → C 6 H 4(MPIKA)2 +4 Mn. O 2 +2 KOH+2 H 2 O

STYRENE Oxidation ya styrene (vinylbenzene) na suluhisho la permanganate ya potasiamu katika mazingira ya tindikali na ya neutral: 3 C 6 H 5 −CH═CH 2 + 2 KMn. O 4 + 4 H 2 O → 3 C 6 H 5 −CH−CH 2 + 2 Mn. O 2 + 2 KOH ı ı OH OH Uoksidishaji kwa wakala wa vioksidishaji vikali—permanganate ya potasiamu katika mazingira yenye tindikali—husababisha mpasuko kamili wa vifungo viwili na uundaji wa kaboni dioksidi na asidi benzoiki, na myeyusho hubadilika rangi. C 6 H 5 −CH═CH 2 + 2 KMn. O 4 + 3 H 2 SO 4 → C 6 H 5 −COOH + CO 2 + K 2 SO 4 + 2 Mn. SO 4 +4 H 2 O

POMBE Wakala wa vioksidishaji unaofaa zaidi kwa pombe za msingi na za upili ni: KMn. O 4, mchanganyiko wa chrome. Pombe za msingi, isipokuwa methanoli, hutiwa oksidi kwa aldehidi au asidi ya kaboksili:

POMBE Methanoli hutiwa oksidi hadi CO 2: Ethanoli chini ya hatua ya Cl 2 hutiwa oksidi hadi asetaldehidi: Pombe za upili hutiwa oksidi hadi ketoni:

POMBE Pombe ya dihydric, ethilini glikoli HOCH 2 –CH 2 OH, inapopashwa joto katika mazingira ya tindikali yenye myeyusho wa KMn. O 4 au K 2 Cr 2 O 7 hutiwa oksidi kwa urahisi kwa asidi oxalic, na katika asidi ya neutral kwa oxalate ya potasiamu. 5 CH 2 (OH) - CH 2 (OH) + 8 KMn. O 4 +12 H 2 SO 4 → 5 HOOC - COOH +8 Mn. SO 4 +4 K 2 SO 4 +22 H 2 O 3 CH 2 (OH) - CH 2 (OH) + 8 KMn. O 4 → 3 KOOC – COOK +8 Mn. O 2 +2 KOH +8 H 2 O

PHENOLS Huongeza oksidi kwa urahisi kutokana na kuwepo kwa kikundi cha haidroksini kilichounganishwa na pete ya benzini.Phenoli hutiwa oksidi na peroksidi ya hidrojeni mbele ya kichocheo cha diatomic phenol pyrocatechol, inapooksidishwa kwa mchanganyiko wa kromiamu - kwa para-benzoquinone:

ALDEHYDE NA KETONI Aldehidi hutiwa oksidi kwa urahisi, na kundi la aldehyde hutiwa oksidi kwa kundi la carboxyl: 3 CH 3 CHO + 2 KMn. O 4 + 3 H 2 O → 2 CH 3 PIKA+ CH 3 COOH+ 2 Mn. O 2 + H 2 O 3 CH 3 CH=O + K 2 Cr 2 O 7 + 4 H 2 SO 4 = 3 CH 3 COOH + Cr 2 (SO 4) 3 + 7 H 2 O Methanal imeoksidishwa hadi CO 2:

ALDEHYDE NA KETONI Athari za ubora kwa aldehidi: uoksidishaji na hidroksidi ya shaba(II), majibu ya "kioo cha fedha" Chumvi, si asidi!

ALDEHYDE NA KETONI Ketoni ni vigumu kuoksidisha; vioksidishaji hafifu havina athari yoyote juu yao. Chini ya ushawishi wa vioksidishaji vikali, vifungo vya C - C katika pande zote za kundi la kabonili huvunjwa na kuunda mchanganyiko wa asidi (au ketoni). yenye atomi chache za kaboni kuliko katika kiwanja asilia:

ALDEHYDE NA KETONI Katika kesi ya muundo usiolingana wa ketone, uoksidishaji hufanywa hasa kutoka kwa atomi ya kaboni isiyo na hidrojeni kwenye kundi la kabonili (sheria ya Popov-Wagner). Kulingana na bidhaa za oxidation ya ketone, muundo wake unaweza kuamuliwa:

ACID FORMIC Miongoni mwa asidi ya monobasic iliyojaa, asidi ya fomu tu huoksidishwa kwa urahisi. Hii ni kutokana na ukweli kwamba katika asidi ya fomu, pamoja na kundi la carboxyl, kundi la aldehyde pia linaweza kutofautishwa. 5 HCOOH + 2 KMn. O 4 + 3 H 2 SO 4 → 2 Mn. SO 4 + K 2 SO 4 + 5 CO 2 + 8 H 2 O Asidi ya fomu humenyuka pamoja na mmumunyo wa amonia wa oksidi ya fedha na shaba (II) hidroksidi HCOOH + 2OH → 2 Ag + (NH 4)2 CO 3 + 2 NH 3 + H 2 O HCOOH + 2 Cu(OH) 2 CO 2 + Cu 2 O↓+ 3 H 2 O Zaidi ya hayo, asidi fomi hutiwa oksidi na klorini: HCOOH + Cl 2 → CO 2 + 2 HCl

ASIDI ZA KABOXYLIC ZISIZOJAZWA Huoksidisha kwa urahisi na mmumunyo wa maji wa KMn. O 4 katika mazingira ya alkali kidogo na uundaji wa asidi ya dihydroxy na chumvi zao: Katika mazingira ya tindikali, mifupa ya kaboni huvunjika kwenye tovuti ya kifungo cha C=C mara mbili kwa kuunda mchanganyiko wa asidi:

OXALIC ACID Imeoksidishwa kwa urahisi na KMn. O 4 katika mazingira ya tindikali inapopashwa hadi CO 2 (njia ya permanganatometry): Inapokanzwa, hupitia decarboxylation (mtikio usio na uwiano): Mbele ya H 2 SO 4 iliyokolea wakati inapokanzwa, asidi oxalic na chumvi zake (oxalates) hazilingani:

Tunaandika milinganyo ya majibu: 1) CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 2) 3) 4) 5) 16.32% (36.68%, 23.82%)Pt, hadi X 3 X 2 Pt, hadi. KMn. O 4 KOH X 4 heptane KOH, hadi benzini. X 1 Fe, HCl. HNO 3 H 2 SO 4 CH 3 + 4 H 2 CH 3 + 6 KMn. O 4 + 7 KOHCOOK + 6 K 2 Mn. O 4 + 5 H 2 O COOK + KOH+ K 2 CO 3 hadi NO 2 + H 2 O+ HNO 3 H 2 SO 4 N H 3 C l + 3 F e C l 2 + 2 H 2 ON O 2 + 3 F e + 7 HCL