Acto rūgšties oksidacija kalio permanganatu. Tolueno fizikinės ir cheminės savybės, reakcijų lygtys

Toluenas yra metilbenzenas, kuris yra bespalvis skystis, priklausantis arenų, kurie yra organiniai junginiai, kurių sudėtyje yra aromatinė sistema, klasei.

Pagrindiniu šios medžiagos bruožu galima laikyti specifinį kvapą. Tačiau tai nėra vienintelis „skiriamasis medžiagos bruožas“. Toluenas turi daug savybių ir savybių, ir apie visas jas verta trumpai pakalbėti.

Šiek tiek istorijos

Cheminės tolueno savybės pradėtos tirti kiek mažiau nei prieš 200 metų, kai jis pirmą kartą buvo gautas. Medžiagą 1835 m. atrado prancūzų vaistininkas ir chemikas Pierre'as Josephas Pelletier. Tolueną mokslininkas gavo distiliuodamas pušies dervą.

O po trejų metų prancūzų fizikinis chemikas Henri Saint-Clair Deville išskyrė šią medžiagą iš balzamo, kurį atsivežė iš Kolumbijos miesto Tolu. Šio gėrimo garbei junginys gavo savo pavadinimą.

Bendra informacija

Ką galima pasakyti apie tolueno savybes ir chemines savybes? Medžiaga yra lakus, judrus aštraus kvapo skystis. Turi lengvą narkotinį poveikį. Reaguoja su neribotu angliavandenilių skaičiumi, sąveikauja su eteriais ir esteriais, su alkoholiais. Nesimaišo su vandeniu.

Savybės yra tokios:

• Medžiaga žymima formule C 7 H 8.
• Jo molinė masė yra 92,14 g/mol.
• Tankis yra 0,86694 g/cm³.
• Lydymosi ir virimo taškai yra atitinkamai –95 ℃ ir 110,6 ℃.
• Savitoji garavimo šiluma yra 364 kJ/kg.
• Kritinės fazės virsmo temperatūra yra 320 °C.

Ši medžiaga taip pat yra degi. Dega dūmine liepsna.

Pagrindinės cheminės savybės

Toluenas yra medžiaga, kuriai būdingos elektrofilinės pakeitimo reakcijos. Jie atsiranda vadinamajame aromatiniame žiede, kuris pasižymi neįprastai dideliu stabilumu. Šios reakcijos dažniausiai vyksta para ir orto padėtyse, palyginti su metilo grupe -CH3.

Ozonolizės ir pridėjimo (hidrinimo) reakcijos yra susijusios su tolueno cheminėmis savybėmis. Tam tikrų oksidatorių įtakoje metilo grupė tampa karboksilu. Dažniausiai tam naudojamas šarminis kalio permanganato arba nekoncentruotos azoto rūgšties tirpalas.

Taip pat verta paminėti, kad toluenas gali savaime užsidegti. Tam reikia 535 °C temperatūros. Blyksnis vyksta 4 °C temperatūroje.

Benzenkarboksirūgšties susidarymas

Aptariamos medžiagos gebėjimą dalyvauti šiame procese lemia ir jos cheminės savybės. Toluenas, reaguodamas su stipriais oksidatoriais, sudaro paprasčiausią monobazinę benzenkarboksirūgštį, kuri priklauso aromatinei serijai. Jo formulė yra C 6 H 5 COOH.

Rūgštis yra baltų kristalų pavidalo, kurie lengvai tirpsta dietilo eteryje, chloroforme ir etanolyje. Jis gaunamas per šias reakcijas:

• Toluenas ir kalio permanganatas reaguoja rūgščioje aplinkoje. Formulė yra tokia: 5C 6 H 5 CH 3 + 6KMnO 4 + 9H 2 SO 4 → 5C 6 H 5 COOH + 6 MnSO 4 + 3K 2 SO 4 + 14H 2 O.
• Toluenas ir kalio permanganatas sąveikauja neutralioje aplinkoje. Formulė yra tokia: C 6 H 5 CH 3 + 2 KMnO 4 → C 6 H 5 SOOC + 2 MnO 2 + KOH + H 2 O.
• Toluenas šviesoje reaguoja su halogenais, energingais oksidatoriais. Vyksta pagal formulę: C 6 H 5 CH 3 + X 2 → C 6 H 5 CH 2 X + HX.

Šių reakcijų metu gauta benzenkarboksirūgštis naudojama daugelyje sričių. Iš jo daugiausia gaminami reagentai – benzoilo chloridas, benzoato plastifikatoriai, fenolis.

Jis taip pat naudojamas konservavimui. Priedai E213, E212, E211 IR E210 yra pagaminti specialiai benzenkarboksirūgšties pagrindu. Jis blokuoja fermentus ir lėtina medžiagų apykaitą, stabdo mielių, pelėsių ir bakterijų augimą.

Benzenkarboksirūgštis taip pat naudojama medicinoje odos ligoms gydyti ir kaip atsikosėjimą skatinanti priemonė.

Medžiagos gavimas

Aukščiau pateiktos reakcijos lygtys, parodančios chemines tolueno savybes, nėra viskas, ką norėtume apsvarstyti. Svarbu pakalbėti apie šios medžiagos gavimo procesą.

Toluenas yra pramoninio naftos benzino frakcijų perdirbimo produktas. Tai taip pat vadinama kataliziniu reformavimu. Medžiaga išskiriama selektyvaus ekstrahavimo būdu, po to atliekamas rektifikavimas - mišinys atskiriamas per priešpriešinę šilumą ir masės perdavimą tarp skysčio ir garų.

Šis procesas dažnai pakeičiamas kataliziniu heptano dehidrogenavimu. Tai organinis alkanas, kurio formulė CH3 (CH2)5CH3. Dehidrogenacija vyksta per metilcikloheksaną – cikloalkaną, kurio formulė C 7 H 14. Tai monociklinis angliavandenilis, kuriame vienas vandenilio atomas yra pakeistas metilo grupe.

Toluenas valomas taip pat, kaip ir benzenas. Bet jei naudojama sieros rūgštis, reikia atsižvelgti į tai, kad ši medžiaga lengviau sulfonuojama. Tai reiškia, kad valant tolueną būtina palaikyti žemesnę temperatūrą. Tiksliau žemiau 30°C.

Toluenas ir benzenas

Kadangi šios dvi medžiagos yra panašios, verta palyginti chemines savybes. Benzenas ir toluenas patiria pakeitimo reakcijas. Tačiau jų greitis skiriasi. Kadangi tolueno molekulėje esanti metilo grupė veikia aromatinį žiedą, jis reaguoja greičiau.

Tačiau benzenas, savo ruožtu, pasižymi atsparumu oksidacijai. Taigi, pavyzdžiui, kai jis yra veikiamas kalio permanganato, nieko neįvyksta. Tačiau toluenas šioje reakcijoje sudaro benzenkarboksirūgštį, kaip minėta anksčiau.

Tuo pačiu metu žinoma, kad sotieji angliavandeniliai nereaguoja su kalio permanganato tirpalu. Taigi tolueno oksidacija paaiškinama benzeno žiedo įtaka metilo grupei. Šį teiginį patvirtina Butlerovo teorija. Pagal jį atomai ir jų grupės molekulėse daro abipusę įtaką.

Friedelio-Craftso reakcija

Aukščiau daug buvo pasakyta apie tolueno formulę ir chemines savybes. Tačiau dar nepaminėta, kad šią medžiagą visiškai įmanoma gauti iš benzeno, jei atliksite Friedelio-Craftso reakciją. Taip vadinamas aromatinių junginių acilinimo ir alkilinimo metodas naudojant rūgštinius katalizatorius. Tai boro trifluoridas (BF 3), cinko chloridas (ZnCl 2), aliuminis (AlCl 3) ir geležis (FeCI 3).

Tačiau tolueno atveju galima naudoti tik vieną katalizatorių. Ir tai yra geležies tribromidas, kuris yra sudėtingas dvejetainis neorganinio pobūdžio junginys, kurio formulė FeBr 3. O reakcija atrodo taip: C 6 H 6 + CH 3 Br à FeBr 3 C 6 H 5 CH 3 + HBr. Taigi ne tik benzenas ir toluenas sujungia chemines savybes, bet ir galimybę gauti vieną medžiagą iš kitos.

Gaisro pavojus

Neįmanoma to nepaminėti kalbant apie chemines ir fizines tolueno savybes. Juk tai labai degi medžiaga.

Jis priklauso 3.1 klasės degiems skysčiams. Šiai kategorijai taip pat priklauso dyzelinis kuras, gazolis ir desensibilizuoti sprogstamieji junginiai.

Neleiskite, kad šalia tolueno atsirastų atvira liepsna, rūkymas ar kibirkštys. Netgi šios medžiagos garų mišinys su oru yra sprogus. Jei atliekamos nusausinimo ir pakrovimo operacijos, labai svarbu laikytis apsaugos nuo statinės elektros taisyklių.

Su toluenu susijusiems darbams atlikti skirtose gamybinėse patalpose yra įrengta tiekiamoji ir ištraukiamoji ventiliacija, o įranga – su siurbimu. Draudžiama naudoti įrankius, kurie smūgio metu gali sukelti kibirkštį. O jei medžiaga užsiliepsnoja, tuomet ją reikia gesinti tik smulkiai užpurkštu vandeniu, orinėmis-mechaninėmis ar cheminėmis putomis. Išsiliejęs toluenas neutralizuojamas smėliu.

Pavojus žmonėms

Tolueno savybės ir cheminės savybės lemia jo toksiškumą. Kaip jau minėta, jo garai turi narkotinį poveikį. Jis ypač stiprus esant didelėms koncentracijoms. Asmuo, įkvepiantis garų, patiria sunkių haliucinacijų. Mažai kas žino, bet iki 1998 m. ši medžiaga buvo „Moment“ klijų dalis. Štai kodėl jis buvo toks populiarus tarp piktnaudžiaujančių narkotikais.

Didelės šios medžiagos koncentracijos taip pat neigiamai veikia nervų sistemą, akių gleivines, odą. Sutrinka kraujodaros funkcija, nes toluenas yra labai toksiškas nuodas. Dėl šios priežasties gali išsivystyti tokios ligos kaip hipoksija ir cianozė.

Yra net piktnaudžiavimo toluenu sąvoka. Jis taip pat turi kancerogeninį poveikį. Juk garai, patekę į žmogaus organizmą per odą ar kvėpavimo takus, veikia nervų sistemą. Kartais šių procesų negalima pakeisti.

Be to, garai gali slopinti ir sutrikdyti vestibuliarinės sistemos veiklą. Todėl žmonės, dirbantys su šia medžiaga, dirba gerai vėdinamose patalpose, visada su trauka ir mūvi specialias gumines pirštines.

Taikymas

Norint užbaigti temą apie fizikines ir chemines tolueno savybes, verta apsvarstyti sritis, kuriose ši medžiaga aktyviai dalyvauja.

Šis junginys taip pat yra veiksmingas daugelio polimerų (amorfinių kristalinių didelės molekulinės masės medžiagų) tirpiklis. Jis dažnai pridedamas prie komercinių dažų ir lakų tirpiklių bei kai kurių vaistinių preparatų. Šis junginys netgi pritaikomas sprogmenų gamyboje. Su jo pridėjimu gaminamas trinitrotoluenas ir TNT.

Fizinės savybės

Benzenas ir artimiausi jo homologai yra bespalviai specifinio kvapo skysčiai. Aromatiniai angliavandeniliai yra lengvesni už vandenį ir jame netirpsta, tačiau lengvai tirpsta organiniuose tirpikliuose – alkoholyje, eteryje, acetone.

Benzenas ir jo homologai patys yra geri daugelio organinių medžiagų tirpikliai. Visos arenos dega dūmine liepsna dėl didelio anglies kiekio jų molekulėse.

Kai kurių arenų fizinės savybės pateiktos lentelėje.

Lentelė. Kai kurių arenų fizinės savybės

Benzenas - žemos virimo temperatūros ( trulonas= 80,1°C), bespalvis skystis, netirpus vandenyje

Dėmesio! Benzenas – nuodai, veikia inkstus, keičia kraujo formulę (ilgai veikiant), gali sutrikdyti chromosomų struktūrą.

Dauguma aromatinių angliavandenilių yra pavojingi gyvybei ir toksiški.

Arenų (benzeno ir jo homologų) paruošimas

Laboratorijoje

1. Benzenkarboksirūgšties druskų susiliejimas su kietais šarmais

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

natrio benzoatas

2. Wurtz-Fitting reakcija: (čia G yra halogenas)

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

SU 6 H5-Cl + 2Na + CH3-Cl → C6H5-CH3 + 2NaCl

Pramonėje

• išskirta iš naftos ir anglies frakcinio distiliavimo ir riformingo būdu;
• iš akmens anglių deguto ir kokso krosnių dujų

1. Alkanų dehidrociklizavimas turintys daugiau nei 6 anglies atomus:

C6H14 t , kat→C6H6 + 4H2

2. Acetileno trimerinimas(tik benzenui) – R. Zelinskis:

3С 2 H 2 600°C, Aktas. anglis→C 6 H 6

3. Dehidrogenavimas cikloheksanas ir jo homologai:

Sovietų akademikas Nikolajus Dmitrijevičius Zelinskis nustatė, kad benzenas susidaro iš cikloheksano (cikloalkanų dehidrinimo).

C6H12 t, kat→C6H6 + 3H2

C6H11-CH3 t , kat→C6H5-CH3 + 3H2

metilcikloheksantoluenas

4. Benzeno alkilinimas(benzeno homologų paruošimas) – r Friedelis-Craftsas.

C6H6 + C2H5-Cl t, AlCl3→C 6 H 5 -C 2 H 5 + HCl

chloretanas etilbenzenas

Cheminės arenų savybės

aš. OKSIDAVIMO REAKCIJOS

1. Degimas (rūkanti liepsna):

2C6H6 + 15O2 t→12CO 2 + 6H 2 O + Q

2. Normaliomis sąlygomis benzenas nepakeičia bromo vandens ir vandeninio kalio permanganato tirpalo

3. Benzeno homologai oksiduojami kalio permanganatu (pakeičia kalio permanganato spalvą):

A) rūgščioje aplinkoje į benzenkarboksirūgštį

Kai benzeno homologai yra veikiami kalio permanganato ir kitų stiprių oksiduojančių medžiagų, šoninės grandinės oksiduojasi. Kad ir kokia sudėtinga būtų pakaito grandinė, ji sunaikinama, išskyrus a-anglies atomą, kuris oksiduojamas į karboksilo grupę.

Benzeno homologai su viena šonine grandine suteikia benzenkarboksirūgštį:

Homologai, turintys dvi šonines grandines, suteikia dvibazines rūgštis:

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

5C6H5-CH3 + 6KMnO4 + 9H2SO4 → 5C6H5COOH + 3K2SO4 + 6MnSO4 +14H2O

Supaprastinta :

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

B) neutraliose ir silpnai šarminėse iki benzenkarboksirūgšties druskose

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

II. PAPILDOMOS REAKCIJOS (kietesnis nei alkenai)

1. Halogeninimas

C6H6 +3Cl2 h ν → C 6 H 6 Cl 6 (heksachlorcikloheksanas - heksachloranas)

2. Hidrinimas

C6H6 + 3H2 t , PtarbaNi→C 6 H 12 (cikloheksanas)

3. Polimerizacija

III. PAKEITIMO REAKCIJOS – jonų mechanizmas (lengvesnis už alkanus)

1. Halogeninimas –

a ) benzenas

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

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

C6H6 + Br2 t, FeCl3→ C6H5-Br + HBr( brombenzenas)

b) benzeno homologai švitinant arba kaitinant

Alkilo radikalų cheminės savybės yra panašios į alkanų. Juose esantys vandenilio atomai laisvųjų radikalų mechanizmu pakeičiami halogenu. Todėl, kai nėra katalizatoriaus, kaitinant arba apšvitinant UV spinduliais, šoninėje grandinėje įvyksta radikalaus pakeitimo reakcija. Benzeno žiedo įtaka alkilo pakaitams lemia tai, kad Vandenilio atomas visada pakeičiamas anglies atome, tiesiogiai prijungtame prie benzeno žiedo (a-anglies atomas).

1) C6H5-CH3 + Cl2 h ν → C6H5-CH2-Cl + HCl

c) benzeno homologai, esant katalizatoriui

C6H5-CH3 + Cl2 AlCl 3 → (orta mišinys, darinių pora) +HCl

2. Nitravimas (azoto rūgštimi)

C 6 H 6 + HO-NO 2 t, H2SO4→C6H5-NO2 + H2O

nitrobenzenas - kvapas migdolai!

2,4,6-trinitrotoluenas (tolis, TNT)

Benzeno ir jo homologų taikymas

Benzenas C 6 H 6 yra geras tirpiklis. Benzenas kaip priedas gerina variklių degalų kokybę. Jis naudojamas kaip žaliava gaminant daugelį aromatinių organinių junginių – nitrobenzeno C 6 H 5 NO 2 (tirpiklio, iš kurio gaunamas anilinas), chlorbenzeno C 6 H 5 Cl, fenolio C 6 H 5 OH, stireno ir kt.

Toluenas C 6 H 5 –CH 3 – tirpiklis, naudojamas dažų, vaistinių ir sprogstamųjų medžiagų (TNT (TNT) arba 2,4,6-trinitrotolueno TNT) gamyboje.

Ksilenai C6H4(CH3)2. Techninis ksilenas yra trijų izomerų mišinys ( orto-, meta- Ir pora-ksilenai) – naudojamas kaip tirpiklis ir pradinis daugelio organinių junginių sintezės produktas.

Izopropilbenzenas C 6 H 5 –CH(CH 3) 2 naudojamas fenoliui ir acetonui gaminti.

Chlorinti benzeno dariniai naudojami augalų apsaugai. Taigi, H atomų benzene pakeitimo chloro atomais produktas yra heksachlorbenzenas C 6 Cl 6 - fungicidas; jis naudojamas sausam kviečių ir rugių sėklų apdorojimui nuo dūmų. Chloro pridėjimo prie benzeno produktas yra heksachlorcikloheksanas (heksachloranas) C 6 H 6 Cl 6 - insekticidas; jis naudojamas kovojant su kenksmingais vabzdžiais. Minėtos medžiagos priklauso pesticidams – cheminėms priemonėms kovoti su mikroorganizmais, augalais ir gyvūnais.

Stirenas C 6 H 5 – CH = CH 2 labai lengvai polimerizuojasi, sudarydamas polistireną, o kopolimerizuojant su butadienu – stireno-butadieno kaučiukais.

VAIZDO PATIRTIS

Šią medžiagą gali būti sunku įsisavinti pačiam dėl didelio informacijos kiekio, daugybės niuansų ir įvairiausių BET ir IF. Atidžiai perskaityti!

Apie ką tiksliai mes kalbėsime?

Be visiškos oksidacijos (degimo), kai kurioms organinių junginių klasėms būdingos neužbaigtos oksidacijos reakcijos, kurių metu jie virsta kitomis klasėmis.

Kiekvienai klasei yra specifinių oksidatorių: CuO (alkoholiams), Cu(OH) 2 ir OH (aldehidams) ir kt.

Tačiau yra dvi klasikinės oksiduojančios medžiagos, kurios, taip sakant, yra universalios daugeliui klasių.

Tai kalio permanganatas – KMnO 4. O kalio bichromatas (dichromatas) – K 2 Cr 2 O 7 . Šios medžiagos yra stiprūs oksidatoriai dėl atitinkamai +7 oksidacijos būsenos mangano ir +6 oksidacijos būsenos chromo.

Reakcijos su šiais oksidatoriais vyksta gana dažnai, tačiau niekur nėra išsamaus vadovo, kokiu principu pasirinkti tokių reakcijų produktus.

Praktikoje yra daug veiksnių, turinčių įtakos reakcijos eigai (temperatūra, aplinka, reagentų koncentracija ir kt.). Dažnai rezultatas yra produktų mišinys. Todėl beveik neįmanoma nuspėti, koks produktas susidarys.

Bet tai netinka vieningam valstybiniam egzaminui: negalima ten rašyti „gal tai, ar tai, ar anas, ar produktų mišinys“. Reikia konkretumo.

Užduočių autoriai įdeda tam tikrą logiką, tam tikrą principą, pagal kurį turi būti parašytas tam tikras produktas. Deja, jie su niekuo nesidalijo.

Daugumoje vadovų šios problemos vengiama: kaip pavyzdys pateikiamos dvi ar trys reakcijos.

Šiame straipsnyje pateikiu tai, ką galima pavadinti Vieningo valstybinio egzamino užduočių tyrimo-analizės rezultatais. Oksidacijos reakcijų su permanganatu ir dichromatu sudarymo logika ir principai išspręstos gana tiksliai (pagal Unified State Examination standartus). Visų pirmą.

Oksidacijos laipsnio nustatymas.

Pirma, kai susiduriame su redokso reakcijomis, visada yra oksidatorius ir reduktorius.

Oksidatorius yra manganas permanganate arba chromas dichromate, reduktorius yra organinės medžiagos atomai (būtent anglies atomai).

Neužtenka nustatyti produktus, reakcija turi būti išlyginta. Išlyginimui tradiciškai naudojamas elektroninio balanso metodas. Norint taikyti šį metodą, būtina nustatyti reduktorių ir oksidatorių oksidacijos būsenas prieš ir po reakcijos.

Neorganinių medžiagų oksidacijos būsenas žinome nuo 9 klasės:

Bet 9 klasėje jie tikriausiai nelankė ekologinės klasės. Todėl prieš išmokdami rašyti OVR organinėje chemijoje, turite išmokti nustatyti anglies oksidacijos būseną organinėse medžiagose. Tai daroma kiek kitaip, kitaip nei neorganinėje chemijoje.

Didžiausia anglies oksidacijos būsena yra +4 ir minimali -4. Ir jis gali turėti bet kokį šio tarpo oksidacijos laipsnį: -4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4.

Pirmiausia turite prisiminti, kas yra oksidacijos būsena.

Oksidacijos būsena yra įprastas krūvis, atsirandantis ant atomo, darant prielaidą, kad elektronų poros yra visiškai pasislinkusios link labiau elektronegatyvaus atomo.

Todėl oksidacijos laipsnį lemia išstumtų elektronų porų skaičius: jei jis pasislenka link duoto atomo, tada jis įgyja perteklinį minus (-) krūvį, jei iš atomo, tada įgyja perteklių pliusą (+) mokestis. Iš esmės tai yra visa teorija, kurią reikia žinoti norint nustatyti anglies atomo oksidacijos būseną.

Norėdami nustatyti konkretaus junginio anglies atomo oksidacijos būseną, turime atsižvelgti į KIEKVIENĄ jo jungtį ir pamatyti, kuria kryptimi pasislinks elektronų pora ir koks perteklinis krūvis (+ arba -) atsiras dėl to anglies atome.

Pažvelkime į konkrečius pavyzdžius:

Prie anglies trys ryšiai su vandeniliu. Anglis ir vandenilis – kas labiau elektronegatyvus? Anglis, o tai reiškia, kad kartu su šiais trimis ryšiais elektronų pora pasislinks link anglies. Anglis paima vieną neigiamą krūvį iš kiekvieno vandenilio: pasirodo -3

Ketvirtasis ryšys yra su chloru. Anglis ir chloras – kas labiau elektronegatyvus? Chloras, o tai reiškia, kad išilgai šios jungties elektronų pora pasislinks link chloro. Anglis įgyja vieną teigiamą krūvį +1.

Tada jums tereikia pridėti: -3 + 1 = -2. Šio anglies atomo oksidacijos laipsnis yra -2.

Nustatykime kiekvieno anglies atomo oksidacijos būseną:

Anglis turi tris ryšius su vandeniliu. Anglis ir vandenilis – kas labiau elektronegatyvus? Anglis, o tai reiškia, kad kartu su šiais trimis ryšiais elektronų pora pasislinks link anglies. Anglis paima vieną neigiamą krūvį iš kiekvieno vandenilio: pasirodo -3

Ir dar vienas ryšys su kita anglimi. Anglis ir kita anglis – jų elektronegatyvumas lygus, todėl nėra elektronų poros poslinkio (ryšis nėra polinis).

Šis atomas turi du ryšius su vienu deguonies atomu ir kitą ryšį su kitu deguonies atomu (kaip OH grupės dalis). Daugiau elektronneigiamų deguonies atomų trijuose ryšiuose pritraukia elektronų porą iš anglies, o anglis įgyja +3 krūvį.

Ketvirtuoju ryšiu anglis yra sujungta su kita anglimi, kaip jau minėjome, išilgai šios jungties elektronų pora nesislenka.

Anglis yra sujungta su vandenilio atomais dviem ryšiais. Anglis, būdama elektronegatyvesnė, kiekvienai ryšiai su vandeniliu atima po vieną elektronų porą ir įgyja -2 krūvį.

Anglies dviguba jungtis yra prijungta prie deguonies atomo. Kuo daugiau elektronneigiamo deguonies, kiekviena jungtis pritraukia vieną elektronų porą. Kartu paaiškėja, kad anglis turi dvi elektronų poras. Anglies įkrova +2.

Kartu gauname +2 -2 = 0.

Nustatykime šio anglies atomo oksidacijos būseną:

Trigubas ryšys su elektronegatyvesniu azotu suteikia anglies krūvį +3; ryšys su anglimi elektronų poros nepaslenka.

Oksidacija permanganatu.

Kas atsitiks su permanganatu?

Redokso reakcija su permanganatu gali vykti įvairiose aplinkose (neutralioje, šarminėje, rūgštinėje). Ir nuo aplinkos priklauso, kaip tiksliai vyks reakcija ir kokie produktai susidarys.

Todėl jis gali vykti trimis kryptimis:

Permanganatas, kaip oksidatorius, redukuojamas. Štai jos restauravimo produktai:

1. Rūgšti aplinka.

Terpė parūgštinama sieros rūgštimi (H 2 SO 4). Manganas redukuojamas iki oksidacijos laipsnio +2. O atkūrimo produktai bus:

KMnO 4 + H 2 SO 4 → MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O

1. Šarminė aplinka.

Norint sukurti šarminę aplinką, pridedamas gana koncentruotas šarmas (KOH). Manganas redukuojamas iki oksidacijos laipsnio +6. Atkūrimo produktai

KMnO 4 + KOH → K 2 MnO 4 + H 2 O

1. Neutrali aplinka(ir šiek tiek šarminis).

Neutralioje aplinkoje, be permanganato, reaguoja ir vanduo (ką rašome kairėje lygties pusėje), manganas sumažės iki +4 (MnO 2), redukcijos produktai bus:

KMnO 4 + H 2 O → MnO 2 + KOH

Ir šiek tiek šarminėje aplinkoje (esant mažos koncentracijos KOH tirpalui):

KMnO 4 + KOH → MnO 2 + H 2 O

Kas atsitiks su organinėmis medžiagomis?

Pirmas dalykas, kurį turite suprasti, yra tai, kad viskas prasideda nuo alkoholio! Tai pradinis oksidacijos etapas. Anglis, prie kurios prijungta hidroksilo grupė, oksiduojasi.

Oksidacijos metu anglies atomas „įgyja“ ryšį su deguonimi. Todėl, rašydami oksidacijos reakcijos schemą, virš rodyklės parašykite [O]:

Pirminis alkoholis pirmiausia oksiduojasi į aldehidą, paskui į karboksirūgštį:

Oksidacija antrinis alkoholis nutrūksta antrajame etape. Kadangi anglis yra viduryje, susidaro ketonas, o ne aldehidas (anglies atomas ketonų grupėje nebegali fiziškai sudaryti ryšio su hidroksilo grupe):

Ketonai, tretiniai alkoholiai Ir karboksirūgštys nebeoksiduoja:

Oksidacijos procesas vyksta laipsniškai – kol yra vietos oksidacijai ir tam yra visos sąlygos, reakcija tęsiasi. Viskas baigiasi produktu, kuris nurodytomis sąlygomis nesioksiduoja: tretiniu alkoholiu, ketonu ar rūgštimi.

Verta atkreipti dėmesį į metanolio oksidacijos etapus. Pirma, jis oksiduojamas iki atitinkamo aldehido, tada į atitinkamą rūgštį:

Šio produkto (skruzdžių rūgšties) ypatumas yra tas, kad karboksilo grupėje esanti anglis yra prijungta prie vandenilio, o jei atidžiai pažvelgsite, pastebėsite, kad tai yra ne kas kita, kaip aldehido grupė:

O aldehido grupė, kaip sužinojome anksčiau, toliau oksiduojama į karboksilo grupę:

Ar atpažinote gautą medžiagą? Jo bendroji formulė yra H2CO3. Tai anglies rūgštis, kuri skyla į anglies dioksidą ir vandenį:

H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2

Todėl metanolis, skruzdžių rūgštis ir skruzdžių rūgštis (dėl aldehido grupės) oksiduojasi iki anglies dioksido.

Lengva oksidacija.

Lengva oksidacija yra Oksidacija be stipraus kaitinimo neutralioje arba silpnai šarminėje aplinkoje (virš reakcijos parašykite 0). ° arba 20 °) .

Svarbu atsiminti, kad švelniomis sąlygomis alkoholiai nesioksiduoja. Todėl, jei jie susidaro, oksidacija ant jų sustoja. Kokios medžiagos patirs silpną oksidacijos reakciją?

1. Turinčios dvigubą C=C jungtį (Vagnerio reakcija).

Šiuo atveju π-jungtis nutrūksta ir hidroksilo grupė „sėdi“ ant atsilaisvinusių ryšių. Rezultatas yra dvihidris alkoholis:

Parašykime lengvos etileno (eteno) oksidacijos reakciją. Užsirašykime pradines medžiagas ir nuspėkime produktus. Tuo pačiu metu H 2 O ir KOH dar nerašome: jie gali atsirasti arba dešinėje lygties pusėje, arba kairėje. Ir mes iš karto nustatome redokso reakcijoje dalyvaujančių medžiagų oksidacijos laipsnius:

Padarykime elektronines svarstykles (turime omenyje, kad yra du reduktoriai – du anglies atomai, jie oksiduojami atskirai):

Nustatykime koeficientus:

Pabaigoje reikia pridėti trūkstamus produktus (H 2 O ir KOH). Dešinėje pusėje nėra pakankamai kalio, vadinasi, dešinėje bus šarmas. Prieš jį dedame koeficientą. Kairėje nėra pakankamai vandenilio, todėl kairėje yra vandens. Prieš jį dedame koeficientą:

Tą patį padarykime su propilenu (propenu):

Cikloalkenas dažnai paslysta. Neleisk, kad tai tau trukdytų. Tai įprastas angliavandenilis su dviguba jungtimi:

Kad ir kur būtų ši dviguba jungtis, oksidacija vyks taip pat:

1. Sudėtyje yra aldehido grupės.

Aldehido grupė yra reaktyvesnė (lengviau reaguoja) nei alkoholio grupė. Todėl aldehidas oksiduosis. Prieš rūgštį:

Pažvelkime į acetaldehido (etanalio) pavyzdį. Užrašykime reagentus ir produktus bei sutvarkykime oksidacijos būsenas. Sudarykite balansą ir prieš reduktorių ir oksidatorių sudėkite koeficientus:

Neutralioje ir silpnai šarminėje aplinkoje reakcijos eiga šiek tiek skirsis.

Neutralioje aplinkoje, kaip prisimename, kairėje lygties pusėje rašome vandenį, o dešinėje (susidaro reakcijos metu) šarmą:

Šiuo atveju viename mišinyje rūgštis ir šarmas atsiranda greta. Atsiranda neutralizacija.

Jie negali egzistuoti greta ir reaguoti, susidaro druska:

Be to, jei pažvelgsime į lygties koeficientus, suprasime, kad yra 3 moliai rūgšties ir 2 moliai šarmo. 2 moliai šarmo gali neutralizuoti tik 2 molius rūgšties (susidaro 2 moliai druskos). Ir lieka vienas molis rūgšties. Taigi galutinė lygtis bus tokia:

Šiek tiek šarminėje aplinkoje šarmo perteklius - jis pridedamas prieš reakciją, todėl visa rūgštis neutralizuojama:

Panaši situacija susidaro ir metanalio oksidacijos metu. Jis, kaip prisimename, oksiduojamas iki anglies dioksido:

Reikia turėti omenyje, kad anglies monoksidas (IV) CO 2 yra rūgštus. Ir sureaguos su šarmu. O kadangi anglies rūgštis yra dvibazė, gali susidaryti ir rūgšties druska, ir vidutinė druska. Tai priklauso nuo šarmų ir anglies dioksido santykio:

Jei šarmo ir anglies dioksido santykis yra 2:1, tada vidutinis druskos kiekis bus:

Arba šarmų gali būti žymiai daugiau (daugiau nei du kartus). Jei jis padidės daugiau nei dvigubai, liks likęs šarmo kiekis:

3KOH + CO 2 → K 2 CO 3 + H 2 O + KOH

Tai atsitiks šarminėje aplinkoje (kur yra šarmų perteklius, nes jis įpilama į reakcijos mišinį prieš reakciją) arba neutralioje aplinkoje, kai susidaro daug šarmų.

Bet jei šarmas yra susijęs su anglies dioksidu kaip 1:1, tada bus rūgštinė druska:

KOH + CO 2 → KHCO 3

Jei anglies dioksido yra daugiau nei reikia, jis lieka perteklius:

KOH + 2CO 2 → KHCO 3 + CO 2

Tai atsitiks neutralioje aplinkoje, jei susidarys mažai šarmų.

Surašykime pradines medžiagas, produktus, surašykime balansą, sudėkime oksidacijos būsenas prieš oksidatorių, reduktorius ir iš jų susidarančius produktus:

Neutralioje aplinkoje šarmas (4KOH) susidarys dešinėje:

Dabar turime suprasti, kas susidarys sąveikaujant trims moliams CO 2 ir keturiems moliams šarmo.

3CO 2 + 4KOH → 3KHCO 3 + KOH

KHCO 3 + KOH → K 2 CO 3 + H 2 O

Taigi pasirodo taip:

3CO 2 + 4KOH → 2KHCO 3 + K 2 CO 3 + H 2 O

Todėl dešinėje lygties pusėje užrašome du molius bikarbonato ir vieną molį karbonato:

Tačiau silpnai šarminėje aplinkoje tokių problemų nėra: dėl to, kad yra šarmų perteklius, susidarys vidutinė druska:

Tas pats atsitiks oksiduojant oksalo rūgšties aldehidą:

Kaip ir ankstesniame pavyzdyje, susidaro dvibazinė rūgštis, ir pagal lygtį turėtų būti gauti 4 moliai šarmo (kadangi 4 moliai permanganato).

Neutralioje aplinkoje vėlgi neužtenka visų šarmų, kad būtų visiškai neutralizuota visa rūgštis.

Trys moliai šarmo susidaro į rūgšties druską, lieka vienas molis šarmo:

3HOOC–COOH + 4KOH → 3KOOC–COOH + KOH

Ir šis vienas molis šarmo sąveikauja su vienu moliu rūgšties druskos:

KOOC–COOH + KOH → KOOC–COOK + H 2 O

Pasirodo taip:

3HOOC–COOH + 4KOH → 2KOOC–COOH + KOOC–COOK + H 2 O

Galutinė lygtis:

Šiek tiek šarminėje aplinkoje dėl šarmų pertekliaus susidaro vidutinė druska:

1. Turintis trigubą jungtįC≡ C.

Prisiminkite, kas atsitiko švelniai oksiduojant junginius su dviguba jungtimi? Jei neprisimenate, slinkite atgal ir prisiminkite.

π ryšys nutrūksta ir hidroksilo grupė prisijungia prie anglies atomų. Čia tas pats principas. Tiesiog atminkite, kad triguba jungtis turi dvi π ryšius. Pirmiausia tai atsitinka išilgai pirmosios π jungties:

Tada per kitą π ryšį:

Struktūra, kurioje vienas anglies atomas turi dvi hidroksilo grupes, yra labai nestabili. Kai chemijoje kažkas nestabilaus, tai linkęs kažkas „nukristi“. Vanduo nukrenta taip:

Dėl to susidaro karbonilo grupė.

Pažiūrėkime į pavyzdžius:

Etinas (acetilenas). Panagrinėkime šios medžiagos oksidacijos etapus:

Vandens pašalinimas:

Kaip ir ankstesniame pavyzdyje, viename reakcijos mišinyje yra rūgštis ir šarmas. Vyksta neutralizacija ir susidaro druska. Kaip matote iš šarminio permanganato koeficiento, bus 8 moliai, tai yra, visiškai pakanka neutralizuoti rūgštį. Galutinė lygtis:

Apsvarstykite butino-2 oksidaciją:

Vandens pašalinimas:

Čia nesusidaro rūgštis, todėl nereikia vargti su neutralizavimu.

Reakcijos lygtis:

Šiuos skirtumus (tarp anglies oksidacijos grandinės krašte ir viduryje) aiškiai parodo pentino pavyzdys:

Vandens pašalinimas:

Rezultatas yra įdomios struktūros medžiaga:

Aldehido grupė toliau oksiduojasi:

Užrašykime pradines medžiagas, produktus, nustatykime oksidacijos būsenas, surašykime balansą, sudėkime koeficientus prieš oksidatorių ir reduktorius:

Turėtų susidaryti 2 moliai šarmo (kadangi koeficientas prieš permanganatą yra 2), todėl visa rūgštis neutralizuojama:

Stipri oksidacija.

Kieta oksidacija yra oksidacija rūgštus, labai šarminis aplinką. Ir taip pat, į neutralus (arba šiek tiek šarminis), bet kaitinamas.

Rūgščioje aplinkoje jie taip pat kartais kaitinami. Tačiau norint stipriai oksiduotis nerūgščioje aplinkoje, būtina šildyti.

Kurios medžiagos stipriai oksiduojasi? (Pirmiausia analizuosime tik rūgščioje aplinkoje – o tada pridėsime niuansų, kurie atsiranda oksiduojantis stipriai šarminėje ir neutralioje arba silpnai šarminėje (kai šildomoje) aplinkoje).

Esant stipriai oksidacijai, procesas vyksta maksimaliai. Kol yra ką oksiduoti, oksidacija tęsiasi.

1. Alkoholiai. Aldehidai.

Panagrinėkime etanolio oksidaciją. Palaipsniui oksiduojasi į rūgštį:

Užrašykime lygtį. Užrašome pradines medžiagas, redokso reakcijos produktus, įvedame oksidacijos būsenas ir sudarome balansą. Išlyginkime reakciją:

Jei reakcija vykdoma esant aldehido virimo temperatūrai, kai jis susidaro, jis išgaruos (išskris) iš reakcijos mišinio, nespėdamas toliau oksiduotis. Tą patį efektą galima pasiekti labai švelniomis sąlygomis (maža kaitra). Šiuo atveju kaip produktą rašome aldehidą:

Panagrinėkime antrinio alkoholio oksidaciją naudodami 2-propanolio pavyzdį. Kaip jau minėta, oksidacija baigiasi antrajame etape (karbonilo junginio susidarymas). Kadangi susidaro ketonas, kuris nesioksiduoja. Reakcijos lygtis:

Panagrinėkime aldehidų oksidaciją naudojant etanalį. Jis taip pat oksiduojasi į rūgštį:

Reakcijos lygtis:

Metanolis ir metanolis, kaip minėta anksčiau, oksiduojami iki anglies dioksido:

Metalas:

1. Sudėtyje yra kelios obligacijos.

Tokiu atveju grandinė nutrūksta ties daugybine jungtimi. O jį sudarę atomai oksiduojasi (įgyja ryšį su deguonimi). Kiek įmanoma oksiduokite.

Nutrūkus dvigubam ryšiui, iš fragmentų susidaro karbonilo junginiai (žemiau pateiktoje diagramoje: iš vieno fragmento - aldehidas, iš kito - ketonas)

Pažvelkime į penteno-2 oksidaciją:

„Atliekų“ oksidacija:

Pasirodo, susidaro dvi rūgštys. Surašykime pradines medžiagas ir gaminius. Nustatykime ją keičiančių atomų oksidacijos būseną, sudarykime balansą ir išlyginkime reakciją:

Sudarant elektronines svarstykles, turime omenyje, kad yra du reduktoriai - du anglies atomai, jie oksiduojami atskirai:

Rūgštis ne visada susidarys. Panagrinėkime, pavyzdžiui, 2-metilbuteno oksidaciją:

Reakcijos lygtis:

Visiškai tas pats principas oksiduojant junginius su triguba jungtimi (tik oksidacija vyksta iš karto susidarant rūgščiai, be tarpinio aldehido susidarymo):

Reakcijos lygtis:

Kai daugialypė jungtis yra tiksliai viduryje, gaunami ne du produktai, o vienas. Kadangi „likučiai“ yra vienodi ir oksiduojami iki tų pačių produktų:

Reakcijos lygtis:

1. Dviguba karūnuota rūgštis.

Yra viena rūgštis, kurioje karboksilo grupės (karūnėlės) yra sujungtos viena su kita:

Tai yra oksalo rūgštis. Dviem karūnoms sunku derėtis greta. Jis tikrai stabilus normaliomis sąlygomis. Tačiau kadangi jame yra dvi karboksirūgšties grupės, sujungtos viena su kita, ji yra mažiau stabili nei kitos karboksirūgštys.

Ir todėl ypač atšiauriomis sąlygomis jis gali būti oksiduojamas. Ryšys tarp „dviejų karūnų“ nutrūksta:

Reakcijos lygtis:

1. Benzeno homologai (ir jų dariniai).

Pats benzenas nesioksiduoja dėl savo aromatingumo, todėl ši struktūra labai stabili

Tačiau jo homologai yra oksiduoti. Tokiu atveju grandinė taip pat nutrūksta, svarbiausia žinoti, kur tiksliai. Taikomi kai kurie principai:

1. Pats benzeno žiedas nesuyra ir lieka nepažeistas iki galo, jungtis nutrūksta radikalėje.
2. Atomas, tiesiogiai prijungtas prie benzeno žiedo, oksiduojamas. Jei po jo anglies grandinė radikale tęsiasi, tada lūžis įvyks po jo.

Pažvelkime į metilbenzeno oksidaciją. Ten vienas radikalo anglies atomas yra oksiduojamas:

Reakcijos lygtis:

Pažvelkime į izobutilbenzeno oksidaciją:

Reakcijos lygtis:

Pažvelkime į sek-butilbenzeno oksidaciją:

Reakcijos lygtis:

Kai benzeno homologai (ir homologų dariniai) oksiduojami keliais radikalais, susidaro dvi, trys ar daugiau bazinių aromatinių rūgščių. Pavyzdžiui, 1,2-dimetilbenzeno oksidacija:

Taip pat oksiduojami benzeno homologų dariniai (kurių benzeno žiede yra ne angliavandenilių radikalų). Kita funkcinė grupė benzeno žiede netrukdo:

Tarpinė suma. Algoritmas „kaip parašyti kietos oksidacijos reakciją su permanganatu rūgštinėje terpėje“:

1. Užrašykite pradines medžiagas (organinės medžiagos + KMnO 4 + H 2 SO 4).
2. Užrašykite organinės oksidacijos produktus (bus oksiduojami junginiai, turintys alkoholio, aldehidinių grupių, daugybinių jungčių, taip pat benzeno homologų).
3. Užrašykite permanganato redukcijos sandaugą (MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O).
4. Nustatykite OVR dalyvių oksidacijos laipsnį. Padarykite balansą. Įveskite oksidatoriaus ir redukcijos agento, taip pat iš jų susidarančių medžiagų koeficientus.
5. Tada rekomenduojama apskaičiuoti, kiek sulfatų anijonų yra dešinėje lygties pusėje, ir atitinkamai įdėti koeficientą prieš sieros rūgštį kairėje.
6. Pabaigoje padėkite koeficientą priešais vandenį.

Stipri oksidacija stipriai šarminėje aplinkoje ir neutralioje arba silpnai šarminėje (kai kaitinama) aplinkoje.

Šios reakcijos yra daug retesnės. Galima sakyti, kad tokios reakcijos – egzotika. Ir, kaip ir dera bet kokioms egzotiškoms reakcijoms, šios pasirodė pačios prieštaringiausios.

Kieta oksidacija taip pat yra sunki Afrikoje, todėl organinės medžiagos oksiduojasi taip pat, kaip ir rūgščioje aplinkoje.

Kiekvienos klasės reakcijų atskirai neanalizuosime, nes bendras principas jau buvo nurodytas anksčiau. Pažvelkime tik į niuansus.

Labai šarminė aplinka :

Stipriai šarminėje aplinkoje permanganatas redukuojamas iki oksidacijos laipsnio +6 (kalio manganatas):

KMnO 4 + KOH → K 2 MnO 4.

Stipriai šarminėje aplinkoje visada yra šarmų perteklius, todėl įvyks visiška neutralizacija: susidarius anglies dioksidui, atsiras karbonato, jei rūgštis – druskos (jei rūgštis daugiabazinė, bus vidutinė druska).

Pavyzdžiui, propeno oksidacija:

Etilbenzeno oksidacija:

Šildant šiek tiek šarminė arba neutrali aplinka :

Čia taip pat visada reikia atsižvelgti į neutralizacijos galimybę.

Jei oksidacija vyksta neutralioje aplinkoje ir susidaro rūgštus junginys (rūgštis arba anglies dioksidas), tai susidaręs šarmas neutralizuos šį rūgštinį junginį. Tačiau ne visada yra pakankamai šarmų, kad būtų galima visiškai neutralizuoti rūgštį.

Pavyzdžiui, oksiduojant aldehidus to nepakanka (oksidacija vyks taip pat, kaip ir švelniomis sąlygomis – temperatūra tiesiog pagreitins reakciją). Todėl susidaro ir druska, ir rūgštis (kurios, grubiai tariant, lieka perteklius).

Mes tai aptarėme, kai pažvelgėme į lengvą aldehidų oksidaciją.

Todėl, jei rūgštį formuojate neutralioje aplinkoje, turite atidžiai žiūrėti, ar užtenka neutralizuoti visą rūgštį. Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas daugiabazių rūgščių neutralizavimui.

Silpnai šarminėje aplinkoje dėl pakankamo šarmų kiekio susidaro tik vidutinės druskos, nes yra šarmų perteklius.

Paprastai šarmo pakanka oksidacijai neutralioje aplinkoje. Ir reakcijos lygtis tiek neutralioje, tiek silpnai šarminėje terpėje bus vienoda.

Pavyzdžiui, pažvelkime į etilbenzeno oksidaciją:

Šarmo visiškai pakanka, kad būtų visiškai neutralizuoti susidarę rūgštiniai junginiai, liks net perteklius:

Sunaudojami 3 moliai šarmo – 1 lieka.

Galutinė lygtis:

Ši reakcija neutralioje ir silpnai šarminėje aplinkoje vyks taip pat (silpnai šarminėje aplinkoje kairėje šarmo nėra, bet tai nereiškia, kad jo nėra, jis tiesiog nereaguoja).

Redokso reakcijos, susijusios su kalio dichromatu (bichromatu).

Dichromatas neturi tokios didelės organinės oksidacijos reakcijų įvairovės vieningo valstybės egzamino metu.

Oksidacija dichromatu dažniausiai atliekama tik rūgščioje aplinkoje. Šiuo atveju chromas atstatomas iki +3. Atkūrimo produktai:

Oksidacija bus sunki. Reakcija bus labai panaši į oksidaciją permanganatu. Oksiduos tos pačios medžiagos, kurias oksiduoja permanganatas rūgščioje aplinkoje, ir susidarys tie patys produktai.

Pažvelkime į kai kurias reakcijas.

Panagrinėkime alkoholio oksidaciją. Jei oksidacija atliekama esant aldehido virimo temperatūrai, jis išeis iš reakcijos mišinio neoksiduodamas:

Priešingu atveju alkoholis gali būti tiesiogiai oksiduojamas į rūgštį.

Ankstesnės reakcijos metu susidaręs aldehidas gali būti „įstrigęs“ ir priverstas oksiduotis iki rūgšties:

Cikloheksanolio oksidacija. Cikloheksanolis yra antrinis alkoholis, todėl susidaro ketonas:

Jei naudojant šią formulę sunku nustatyti anglies atomų oksidacijos būsenas, ant juodraščio galite parašyti:

Reakcijos lygtis:

Panagrinėkime ciklopenteno oksidaciją.

Dviguba jungtis nutrūksta (ciklas atsidaro), jį sudarę atomai oksiduojasi iki maksimumo (šiuo atveju iki karboksilo grupės):

Kai kurios vieningo valstybinio egzamino oksidacijos ypatybės, su kuriomis mes visiškai nesutinkame.

Manome, kad tos „taisyklės“, principai ir reakcijos, kurios bus aptartos šiame skyriuje, yra ne visai teisingos. Jie prieštarauja ne tik realiai reikalų būklei (chemija kaip mokslas), bet ir vidinei mokyklinio ugdymo programos logikai, o ypač vieningam valstybiniam egzaminui.

Tačiau, nepaisant to, mes esame priversti pateikti šią medžiagą tiksliai tokia forma, kurios reikalauja vieningas valstybinis egzaminas.

Mes kalbame konkrečiai apie HARD oksidaciją.

Prisiminkite, kaip atšiauriomis sąlygomis oksiduojami benzeno homologai ir jų dariniai? Visi radikalai baigiasi ir susidaro karboksilo grupės. Atliekos oksiduojasi „savaime“:

Taigi, jei staiga radikale atsiranda hidroksilo grupė arba daugialypė jungtis, reikia pamiršti, kad ten yra benzeno žiedas. Reakcija vyks TIK per šią funkcinę grupę (arba daugybinę jungtį).

Funkcinė grupė ir daugialypė jungtis yra svarbesnės už benzeno žiedą.

Pažvelkime į kiekvienos medžiagos oksidaciją:

Pirmoji medžiaga:

Turite nekreipti dėmesio į tai, kad yra benzeno žiedas. Vieningo valstybinio egzamino požiūriu tai tik antraeilis alkoholis. Antriniai alkoholiai oksiduojami į ketonus, bet ketonai toliau neoksiduojami:

Leiskite šią medžiagą oksiduoti dichromatu:

Antroji medžiaga:

Ši medžiaga oksiduojama tiesiog kaip junginys su dviguba jungtimi (į benzeno žiedą nekreipiame dėmesio):

Kaitinant leiskite oksiduotis neutraliame permanganate:

Susidariusio šarmo pakanka visiškai neutralizuoti anglies dioksidą:

2KOH + CO 2 → K 2 CO 3 + H 2 O

Galutinė lygtis:

Trečiosios medžiagos oksidacija:

Leiskite oksiduotis kalio permanganatu rūgščioje aplinkoje:

Ketvirtosios medžiagos oksidacija:

Leiskite jam oksiduotis labai šarminėje aplinkoje. Reakcijos lygtis bus tokia:

Ir galiausiai, štai kaip oksiduojamas vinilbenzenas:

O oksiduojasi iki benzenkarboksirūgšties, reikia turėti omenyje, kad pagal Vieningo valstybinio egzamino logiką taip oksiduojasi ne dėl to, kad yra benzeno darinys. Bet todėl, kad jame yra dviguba jungtis.

Išvada.

Tai viskas, ką reikia žinoti apie redokso reakcijas, susijusias su permanganatu ir dichromatu organinėse medžiagose.

Nenustebkite, jei kai kuriuos šiame straipsnyje aprašytus dalykus išgirsite pirmą kartą. Kaip jau minėta, ši tema yra labai plati ir prieštaringa. Ir nepaisant to, kažkodėl jam skiriama labai mažai dėmesio.

Kaip tikriausiai matėte, dvi ar trys reakcijos negali paaiškinti visų šių reakcijų modelių. Tam reikalingas integruotas požiūris ir išsamus visų punktų paaiškinimas. Deja, vadovėliuose ir interneto šaltiniuose ši tema nėra iki galo aprėpta arba nenagrinėjama visai.

Stengiausi pašalinti šiuos trūkumus ir trūkumus ir nagrinėti šią temą kaip visumą, o ne iš dalies. Tikiuosi man pavyko.

Ačiū už dėmesį, viso ko geriausio! Sėkmės įsisavinant chemijos mokslus ir išlaikant egzaminus!

Toluenas yra bespalvis skystis, turintis specifinį kvapą. Toluenas yra lengvesnis už vandenį ir jame netirpsta, bet lengvai tirpsta organiniuose tirpikliuose – alkoholyje, eteryje, acetone. Toluenas yra geras daugelio organinių medžiagų tirpiklis. Jis dega dūmine liepsna dėl didelio anglies kiekio jo molekulėje.

Tolueno fizinės savybės pateiktos lentelėje.

Lentelė. Tolueno fizinės savybės.

Cheminės tolueno savybės

I. Oksidacijos reakcija.

1. Degimas (rūkanti liepsna):

2C 6 H 5 CH 3 + 16O 2 t→ 14CO 2 + 8H 2 O + Q

2. Tolueną oksiduoja kalio permanganatas (kalio permanganatas išblukina spalvą):

A) rūgščioje aplinkoje į benzenkarboksirūgštį

Kai toluenas yra veikiamas kalio permanganato ir kitų stiprių oksidatorių, šoninės grandinės oksiduojasi. Kad ir kokia sudėtinga būtų pakaito grandinė, ji sunaikinama, išskyrus a-anglies atomą, kuris oksiduojamas į karboksilo grupę. Toluenas suteikia benzenkarboksirūgštį:

B) neutraliose ir silpnai šarminėse iki benzenkarboksirūgšties druskose

C 6 H 5 - CH 3 + 2 KMnO 4 → C 6 H 5 COOK + KOH + 2 MnO 2 + H 2 O

II. PAPILDOMOS REAKCIJOS

1. Halogeninimas

SU 6 N 5 CH 3 + Vg 2  SU 6 N 5 CH 2 Vg + NVg

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

2. Hidrinimas

C6H5CH3 + 3H2 t , Pt arba Ni→C6H11CH3 (metilcikloheksanas)

III. PAKEITIMO REAKCIJOS– jonų mechanizmas (lengvesnis už alkanus)

1. Halogeninimas -

Alkilo radikalų cheminės savybės yra panašios į alkanų. Juose esantys vandenilio atomai laisvųjų radikalų mechanizmu pakeičiami halogenu. Todėl, kai nėra katalizatoriaus, kaitinant arba švitinant UV spinduliais, 4 šoninėje grandinėje įvyksta radikalaus pakeitimo reakcija. Benzeno žiedo įtaka alkilo pakaitams lemia tai, kad vandenilio atomas prie anglies atomo, tiesiogiai prijungto prie benzeno žiedo (a-anglies atomas), visada pakeičiamas.

C6H5-CH3 + Cl2 h ν → C6H5-CH2-Cl + HCl

esant katalizatoriui

C6H5-CH3 +Cl2 AlCl 3 → (orta mišinys, darinių pora) +HCl

2. Nitravimas (azoto rūgštimi)

C6H5-CH3 + 3HO-NO2 t , H 2 TAIP 4 → CH3-C6H2(NO2)3 + 3H2O

2,4,6-trinitrotoluenas (tolis, TNT)

Tolueno naudojimas.

Toluenas C 6 H 5 –CH 3 – tirpiklis, naudojamas dažų, vaistinių ir sprogstamųjų medžiagų (TNT (TNT) arba 2,4,6-trinitrotolueno TNT) gamyboje.

2.2. Buvimas gamtoje

Pirmą kartą toluenas buvo gautas distiliuojant pušies dervą 1835 m. Peltier P., o vėliau jis buvo išskirtas iš Tolu balzamo (derva iš Myraxylo medžio žievės, augančio Centrinėje Amerikoje). Ši medžiaga buvo pavadinta Tolu miesto (Kolumbija) vardu.

2.3. Antropogeniniai tolueno šaltiniai, patenkantys į biosferą.

Pagrindiniai šaltiniai yra anglies distiliavimas ir daugybė naftos chemijos procesų, ypač katalizinis riformingas, žalios naftos distiliavimas ir žemesnių aromatinių angliavandenilių alkilinimas. Policiklinių angliavandenilių yra miestų atmosferoje esančiuose dūmuose.

Oro taršos šaltinis gali būti metalurgijos pramonė ir motorinės transporto priemonės.

Fono tolueno lygis atmosferoje yra 0,75 μg/m 3 (0,00075 mg/m 3).

Taip pat pagrindiniai tolueno šaltiniai, patenkantys į aplinką, yra cheminė sprogmenų, epoksidinių dervų, lakų ir dažų gamyba ir kt.

18. Redokso reakcijos (tęsinys 2)

18.9. OVR, apimanti organines medžiagas

Organinių medžiagų ORR su neorganinėmis medžiagomis organinės medžiagos dažniausiai yra reduktorius. Taigi, organinėms medžiagoms degant deguonies pertekliui, visada susidaro anglies dioksidas ir vanduo. Reakcijos būna sudėtingesnės, kai naudojami mažiau aktyvūs oksidatoriai. Šiame skyriuje aptariamos tik svarbiausių organinių medžiagų klasių atstovų reakcijos su kai kuriais neorganiniais oksidatoriais.

Alkenai. Lengvos oksidacijos metu alkenai paverčiami glikoliais (dvihidrosiais alkoholiais). Redukuojantys atomai šiose reakcijose yra anglies atomai, sujungti dviguba jungtimi.

Reakcija su kalio permanganato tirpalu neutralioje arba silpnai šarminėje terpėje vyksta taip:

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

Esant sunkesnėms sąlygoms, oksiduojantis nutrūksta anglies grandinė ties dviguba jungtimi ir susidaro dvi rūgštys (stipriai šarminėje aplinkoje – dvi druskos) arba rūgštis ir anglies dioksidas (stipriai šarminėje aplinkoje – druska ir karbonatas):

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

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

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 (šildymas)

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

Kalio dichromatas sieros rūgšties terpėje oksiduoja alkenus panašiai kaip 1 ir 2 reakcijose.

Alkinai. Alkinai pradeda oksiduotis šiek tiek sunkesnėmis sąlygomis nei alkenai, todėl dažniausiai oksiduojasi nutraukdami anglies grandinę ties trigubu ryšiu. Kaip ir alkanų atveju, redukuojantys atomai yra anglies atomai, šiuo atveju sujungti triguba jungtimi. Dėl reakcijų susidaro rūgštys ir anglies dioksidas. Oksidacija gali būti atliekama kalio permanganatu arba dichromatu rūgščioje aplinkoje, pavyzdžiui:

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

Kartais galima išskirti tarpinius oksidacijos produktus. Priklausomai nuo trigubos jungties padėties molekulėje, tai yra arba diketonai (R 1 –CO–CO–R 2), arba aldoketonai (R–CO–CHO).

Acetilenas gali būti oksiduojamas kalio permanganatu šiek tiek šarminėje terpėje iki kalio oksalato:

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

Rūgščioje aplinkoje oksidacija vyksta į anglies dioksidą:

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

Benzeno homologai. Benzeno homologai gali būti oksiduojami kalio permanganato tirpalu neutralioje aplinkoje iki kalio benzoato:

C 6 H 5 CH 3 + 2 KMnO 4 = C 6 H 5 VIDAUS + 2 MnO 2 + KOH + H 2 O (kai verda)

C 6 H 5 CH 2 CH 3 + 4 KMnO 4 = C 6 H 5 VIDAMAS + K 2 CO 3 + 2H 2 O + 4 MnO 2 + KOH (kai kaitinama)

Oksiduojant šias medžiagas kalio dichromatu arba permanganatu rūgščioje aplinkoje susidaro benzenkarboksirūgštis.

Alkoholiai. Pirminių alkoholių tiesioginis oksidacijos produktas yra aldehidai, o antrinių alkoholių oksidacijos produktai yra ketonai.

Alkoholių oksidacijos metu susidarę aldehidai lengvai oksiduojasi iki rūgščių, todėl aldehidai iš pirminių alkoholių gaunami oksiduojant kalio dichromatu rūgščioje terpėje, esant aldehido virimo temperatūrai. Kai aldehidai išgaruoja, jie nespėja oksiduotis.

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 (šildymas)

Esant oksidatoriaus (KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7) pertekliui bet kurioje aplinkoje, pirminiai alkoholiai oksiduojasi į karboksirūgštis arba jų druskas, o antriniai – į ketonus. Tretiniai alkoholiai tokiomis sąlygomis nesioksiduoja, tačiau metilo alkoholis oksiduojasi iki anglies dioksido. Visos reakcijos vyksta kaitinant.

Dvihidrosis alkoholis, etilenglikolis HOCH 2 –CH 2 OH, kaitinant rūgščioje aplinkoje KMnO 4 arba K 2 Cr 2 O 7 tirpalu, lengvai oksiduojasi iki anglies dioksido ir vandens, tačiau kartais galima išskirti tarpinius produktus. (HOCH 2 –COOH, HOOC–COOH ir kt.).

Aldehidai. Aldehidai yra gana stiprūs reduktoriai, todėl juos lengvai oksiduoja įvairūs oksidatoriai, pvz.: KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, OH. Visos reakcijos vyksta kaitinant:

3CH 3 CHO + 2 KMnO 4 = CH 3 COOH + 2 CH 3 COOK + 2 MnO 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

Formaldehidas su oksidatoriaus pertekliumi oksiduojamas iki anglies dioksido.

18.10 val. Įvairių medžiagų redoksinio aktyvumo palyginimas

Iš sąvokų „oksiduojantis atomas“ ir „redukuojantis atomas“ apibrėžimų matyti, kad aukščiausios oksidacijos būsenos atomai turi tik oksidacines savybes. Priešingai, atomai, esantys žemiausioje oksidacijos būsenoje, turi tik redukuojančių savybių. Atomai, esantys tarpinėje oksidacijos būsenoje, gali būti ir oksidatoriai, ir reduktorius.

Tuo pačiu metu, remiantis tik oksidacijos laipsniu, neįmanoma vienareikšmiškai įvertinti medžiagų redokso savybių. Kaip pavyzdį apsvarstykite VA grupės elementų ryšius. Azoto (V) ir stibio (V) junginiai yra daugiau ar mažiau stiprūs oksidatoriai, bismuto (V) junginiai yra labai stiprūs oksidatoriai, o fosforo (V) junginiai praktiškai neturi oksiduojančių savybių. Šiuo ir kitais panašiais atvejais svarbu, kaip būdinga tam tikra oksidacijos būsena tam tikram elementui, ty kiek stabilūs yra junginiai, kuriuose yra tam tikro elemento atomų šioje oksidacijos būsenoje.

Bet kokia redokso reakcija vyksta silpnesnio oksidatoriaus ir silpnesnio redukcijos agento susidarymo kryptimi. Bendruoju atveju bet kokios ORR, kaip ir bet kurios kitos reakcijos, galimybę galima nustatyti pagal Gibso energijos pokyčio ženklą. Be to, norint kiekybiškai įvertinti medžiagų redoksinį aktyvumą, naudojamos oksiduojančių ir redukuojančių agentų elektrocheminės charakteristikos (standartiniai redokso porų potencialai). Remiantis šiomis kiekybinėmis charakteristikomis, galima sudaryti įvairių medžiagų redoksinio aktyvumo serijas. Jums žinoma metalo įtempių serija sukonstruota būtent tokiu būdu. Ši serija leidžia palyginti metalų redukcines savybes vandeniniuose tirpaluose standartinėmis sąlygomis ( Su= 1 mol/l, T= 298,15 K), taip pat paprastų vandens telkinių oksidacinės savybės. Jei jonus (oksiduojančius agentus) įdėsite į viršutinę šios eilutės eilutę, o metalo atomus (reduktorius) – apatinėje, kairioji šios eilutės pusė (prieš vandenilį) atrodys taip:

Šioje serijoje jonų oksidacinės savybės (viršutinė linija) didėja iš kairės į dešinę, o redukuojančios metalų savybės (apatinė linija), atvirkščiai, iš dešinės į kairę.

Atsižvelgiant į redokso aktyvumo skirtumus įvairiose aplinkose, galima sukurti panašias oksiduojančių medžiagų serijas. Taigi reakcijoms rūgščioje aplinkoje (pH = 0) gaunamas metalo aktyvumo serijos „tęsinys“ oksidacinių savybių didinimo kryptimi.

Kaip ir metalo aktyvumo serijoje, šioje serijoje oksiduojančių medžiagų oksidacinės savybės (viršutinė linija) didėja iš kairės į dešinę. Tačiau naudojant šią seriją galima palyginti redukuojančių agentų redukcinį aktyvumą (apatinė eilutė), tik jei jų oksiduota forma sutampa su parodyta viršutinėje eilutėje; šiuo atveju jis sustiprėja iš dešinės į kairę.

Pažvelkime į kelis pavyzdžius. Kad išsiaiškintume, ar ši ORR įmanoma, naudosime bendrą taisyklę, kuri nustato redokso reakcijų kryptį (reakcijos vyksta silpnesnio oksidatoriaus ir silpnesnio redukcijos agento susidarymo kryptimi).

1. Ar galima redukuoti kobaltą iš CoSO 4 tirpalo su magniu?
Magnis yra stipresnis reduktorius nei kobaltas, o Co 2 jonai yra stipresni oksidatoriai nei Mg 2 jonai, todėl tai įmanoma.
2. Ar rūgštinėje aplinkoje FeCl 3 tirpalu galima oksiduoti varį iki CuCl 2?
Kadangi Fe 3B jonai yra stipresni oksidatoriai nei Cu 2 jonai, o varis yra stipresnis reduktorius nei Fe 2 jonai, tai įmanoma.
3. Ar galima gauti FeCl 3 tirpalą pučiant deguonį per FeCl 2 tirpalą, parūgštintą druskos rūgštimi?
Atrodytų, ne, nes mūsų serijoje deguonis yra kairėje nuo Fe 3 jonų ir yra silpnesnis oksidatorius nei šie jonai. Tačiau vandeniniame tirpale deguonis beveik niekada nesumažėja iki H 2 O 2; šiuo atveju jis redukuojamas iki H 2 O ir vyksta tarp Br 2 ir MnO 2. Todėl tokia reakcija galima, nors ji vyksta gana lėtai (kodėl?).
4. Ar galima H 2 O 2 oksiduoti rūgštinėje aplinkoje kalio permanganatu?
Šiuo atveju H 2 O 2 yra reduktorius ir stipresnis reduktorius nei Mn 2B jonai, o MnO 4 jonai yra stipresni oksidatoriai nei iš peroksido susidarantis deguonis. Todėl galima.

Panaši serija, sukurta ORR šarminėje terpėje, yra tokia:

Skirtingai nuo „rūgšties“ serijos, šios serijos negalima naudoti kartu su metalo aktyvumo serijomis.

Elektronų-jonų balanso metodas (pusinės reakcijos metodas), tarpmolekulinis ORR, intramolekulinis ORR, dismutacija ORR (disproporcingumas, savaiminė oksidacija-saviredukcija), ORR komutacija, pasyvavimas.

1. Naudojant elektronų-jonų balanso metodą, sudaromos lygtys reakcijoms, kurios vyksta, kai į sieros rūgštimi parūgštintą kalio permanganato tirpalą įpilama a) H 2 S (S, tiksliau, S 8 ) tirpalo; b) KHS; c) K2S; d) H2SO3; e) KHSO3; e) K2SO3; e) HNO2; g) KNO 2; i) KI (I 2 ); j) FeSO4; l) C2H5OH (CH3COOH); m) CH3CHO; n) (COOH)2 (CO2); n) K 2 C 2 O 4 . Čia ir žemiau, kur reikia, oksidacijos produktai nurodomi skliausteliuose.
2. Užrašykite lygtis reakcijų, kurios vyksta, kai per sieros rūgštimi parūgštintą kalio permanganato tirpalą leidžiamos šios dujos: a) C 2 H 2 (CO 2 ); b) C2H4 (CO2); c) C3H4 (propinas) (CO2 ir CH3COOH); d) C3H6; e) CH4; e) HCHO.
3. Tas pats, bet į neutralų kalio permanganato tirpalą dedamas redukuojančio agento tirpalas: a) KHS; b) K2S; c) KHSO3; d) K2SO3; e) KNO 2; e) KI.
4. Tas pats, bet prieš tai į kalio permanganato tirpalą įpilama kalio hidroksido tirpalo: a) K 2 S (K 2 SO 4 ); b) K2SO3; c) KNO 2; d) KI (KIO 3).
5. Užrašykite šių tirpale vykstančių reakcijų lygtis: a) KMnO 4 + H 2 S ...;
   b) KMnO4 + HCl...;
   c) KMnO4 + HBr...;
   d) KMnO 4 + HI ...
6. Sudarykite šias mangano dioksido ORR lygtis:
7. Į kalio dichromato tirpalą, parūgštintą sieros rūgštimi, buvo pridėti šių medžiagų tirpalai: a) KHS; b) K2S; c) HNO2; d) KNO 2; e) KI; f) FeSO4; g) CH3CH2CHO; i) H2SO3; j) KHSO3; k) K 2 SO 3. Užrašykite vykstančių reakcijų lygtis.
8. Tas pats, bet per tirpalą leidžiamos šios dujos: a) H 2 S; b) SO 2.
9. a) K 2 S (K 2 SO 4 ) tirpalai; b) K2SO3; c) KNO 2; d) KI (KIO 3). Užrašykite vykstančių reakcijų lygtis.
10. Į chromo (III) chlorido tirpalą buvo pilamas kalio hidroksido tirpalas, kol ištirps iš pradžių susidariusios nuosėdos, o tada įpilama bromo vandens. Užrašykite vykstančių reakcijų lygtis.
11. Tas pats, bet paskutiniame etape buvo pridėtas kalio peroksodisulfato K 2 S 2 O 8 tirpalas, kuris reakcijos metu buvo redukuotas iki sulfato.
12. Užrašykite tirpale vykstančių reakcijų lygtis:

a) CrCl2 + FeCl3; b) CrSO4 + FeCl3; c) CrSO4 + H2SO4 + O2;

d) CrSO4 + H2SO4 + MnO2; e) CrSO 4 + H 2 SO 4 + KMnO 4.

13. Užrašykite reakcijų, vykstančių tarp kietojo chromo trioksido ir šių medžiagų, lygtis: a) C; b) CO; c) S (SO2); d) H2S; e) NH3; e) C2H5OH (CO2 ir H2O); g) CH3COCH3.
14. Užrašykite lygtis reakcijų, kurios vyksta, kai į koncentruotą azoto rūgštį įdedama šios medžiagos: a) S (H 2 SO 4 ); b) P 4 ((HPO 3) 4 ); c) grafitas; 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) P2O3; t) As2O3 (H3AsO4); y) kaip 2 S3; f) Fe(NO3)2; x) P4O10; v) Cu 2 S.
15. Tas pats, bet praleidžiant šias dujas: a) CO; b) H2S; c) N2O; d) NH3; e) NE; f) H2Se; g) HI.
16. Reakcijos vyks taip pat arba skirtingai šiais atvejais: a) magnio gabalėlis buvo įdėtas į aukštą mėgintuvėlį, du trečdaliai užpildytą koncentruota azoto rūgštimi; b) ant magnio plokštelės paviršiaus buvo užlašintas lašas koncentruotos azoto rūgšties? Užrašykite reakcijų lygtis.
17. Kuo skiriasi koncentruotos azoto rūgšties reakcija su vandenilio sulfido rūgštimi ir dujiniu vandenilio sulfidu? Užrašykite reakcijų lygtis.
18. Ar ORR vyks taip pat, kai į koncentruotą azoto rūgšties tirpalą įpilama bevandenio kristalinio natrio sulfido ir jo 0,1 M tirpalo?
19. Koncentruota azoto rūgštimi buvo apdorotas šių medžiagų mišinys: Cu, Fe, Zn, Si ir Cr. Užrašykite vykstančių reakcijų lygtis.
20. Užrašykite lygtis reakcijų, kurios įvyksta, kai į azoto rūgštį įdedama šių medžiagų: a) I 2 ; b) Mg; c) Al; d) Fe; e) FeO; f) FeS; g) Fe(OH)2; i) Fe(OH)3; j) MnS; l) Cu2S; l) CuS; m) CuO; n) Na2Scr; p) Na2Sp; c) P 4 O 10 .
21. Kokie procesai vyks, kai a) amoniakas, b) vandenilio sulfidas, c) anglies dioksidas bus išleistas per praskiestą azoto rūgšties tirpalą?
22. Užrašykite lygtis reakcijų, kurios vyksta, kai į koncentruotą sieros rūgštį pridedamos šios medžiagos: a) Ag; b) Cu; c) grafitas; d) HCOOH; e) C6H12O6; f) NaCl cr; g) C2H5OH.
23. Kai vandenilio sulfidas praleidžiamas per šaltą koncentruotą sieros rūgštį, susidaro S ir SO 2, karštas koncentruotas H 2 SO 4 oksiduoja sierą iki SO 2. Užrašykite reakcijų lygtis. Kaip vyks reakcija tarp karšto koncentruoto H 2 SO 4 ir vandenilio sulfido?
24. Kodėl vandenilio chloridas gaunamas apdorojant kristalinį natrio chloridą koncentruota sieros rūgštimi, bet vandenilio bromidas ir vandenilio jodidas šiuo metodu negaunami?
25. Užrašykite lygtis reakcijų, vykstančių praskiestos sieros rūgšties sąveikoje su a) Zn, b) Al, c) Fe, d) chromu, kai nėra deguonies, e) chromu ore.
26. Užrašykite reakcijų lygtis, apibūdinančias vandenilio peroksido redokso savybes:

Kurioje iš šių reakcijų vandenilio peroksidas yra oksidatorius, o kurioje – reduktorius?

27. Kokios reakcijos vyksta kaitinant šias medžiagas: a) (NH 4) 2 CrO 4; b) NaNO3; c) CaCO 3; d) Al(NO3)3; e) Pb(NO3)3; f) AgNO3; g) Hg(NO3)2; i) Cu(NO3)2; j) CuO; l) NaClO4; m) Ca(ClO4)2; m) Fe(NO3)2; n) PCl5; p) MnCl4; c) H2C2O4; r) LiNO3; y) HgO; f) Ca(NO3)2; x) Fe(OH)3; v) CuCl2; h) KClO3; w) KClO2; y) CrO 3?
28. Kai sujungiami karšti amonio chlorido ir kalio nitrato tirpalai, įvyksta reakcija, kurią lydi dujų išsiskyrimas. Parašykite šios reakcijos lygtį.
29. Užrašykite lygtis reakcijų, kurios vyksta, kai a) chloras, b) bromo garai praleidžiami per šaltą natrio hidroksido tirpalą. Tas pats, bet per karštą tirpalą.
30. Sąveikaujant su karštu koncentruotu kalio hidroksido tirpalu, selenas dismutuojasi iki artimiausios stabilios oksidacijos būsenos (–II ir +IV). Parašykite šios ORR lygtį.
31. Tomis pačiomis sąlygomis siera patiria panašią dismutaciją, tačiau šiuo atveju sieros perteklius reaguoja su sulfito jonais, sudarydamas tiosulfato jonus S 2 O 3 2. Užrašykite vykstančių reakcijų lygtis. ;
32. Užrašykite a) vario nitrato tirpalo su sidabro anodu, b) švino nitrato tirpalo su vario anodu elektrolizės reakcijų lygtis.