Ароматические углеводороды (Арены) 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Ароматические углеводороды (Арены)



Ароматические УВ (арены) – это УВ, молекулы которых содержат одно или несколько бензольных колец или ядер.

CnH2n-6
Строение молекул бензола

C6H6

SP2 – гибридизация

1200 – валентный угол

l = 0,140 нм (длина связи)

π-электронное облако состоит из 6 Pe (электронов).

Гомологический ряд

С6H6 – бензол

С6H5 – CH3 – метилбензол

С6H5 – C3H5 – этилбензол

С6H5 – C3H7 – пропилбензол

С6H5 – C4H9 – бутилбензол

Физические свойства

Бензол – бесцветная, нерастворимая в воде жидкость со своеобразным запахом. Его t кипения = 80,10 С. При охлаждении он легко застывает в белую кристаллическую массу с t плавления = 5,50 С.

Химические свойства

I. Реакции замещения

1. Взаимодействие с галогенами

C6H6 + Br2 à C6H5Br + HBr (в присутствии FeCl3)

2. Взаимодействие с HNO3

C6H6 + HONO2 à C6H5NO2 + H2O (в присутствии H2SO4)

нитробензол

II. Реакции присоединения

1. Гидрирование (присоединение Н2)

+ 3H2 à

бензол циклогексан

2. Присоединение галогенов

+ 3Cl2 à (при температуре)

бензол гексохлорциклогексан

III. Реакции окисления

1. Горение

2C6H6 + 15O2 à 12CO2 + 6H2O

2. Бензол стоек к действию окислителей. Окисляются только гомологи по боковой цепи.

C6H5 – CH3 + 3O à C6H5 – COOH + H2O (в присутствии KMnO4)

бензойная кислота

Получение

1) Из циклогексана

C6H12 à 3H2 + C6H6 (при t и катализаторе)

циклогексан бензол

2) Из гексана

C6H14 à C6H6 + 4H2 (при t и катализаторе)

3) Из ацетилена

3C2H2 à C6H6 (при t и катализаторе)

Применение бензола: получение пластмасс, красителей, растворителей, бутадиенового каучука, волокна лавсана, сахарина, анилина, лекарств, средств для борьбы с вредными насекомыми и болезнями.

 

Задача № 4. Решение.

n (H2SO4) = 49 г: 98 г/моль = 0,5 моль

n (NaOH) = 20 г: 40 г/моль = 0,5 моль

Так как серная кислота двухосновна, то она может образовать два ряда солей:

2 NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O средняя соль

NaOH + H2SO4 = NaHSO4 + H2O кислая соль

В нашей задаче оказалось равное мольное количество кислоты и щелочи, поэтому расчет следует вести по второму уравнению реакции:

0,5 моль 0,5 моль 0,5 моль

NaOH + H2SO4 = NaHSO4 + H2O

 

m (NaHSO4) = M · n = 120 г/моль · 0,5 моль = 60 г.

Ответ: 60 г гидросульфата натрия – кислая соль

 

Билет № 5

1. Общие физические и химические свойства металлов. Электрохимический ряд напряжений металлов.

2. Альдегиды, их строение и свойства. Получение, применение муравьиного и уксусного альдегидов.

3. Задача № 5. Через раствор, содержащий 60 г гидроксида натрия, пропущен углекислый газ, полученный при действии избытка соляной кислоты на 200 г карбоната кальция. Определите состав и массу полученной соли.

 

Металлы

В периодах и группах периодической системы Д. И. Менделеева существуют закономерности в изменении металлических и неметаллических свойств элементов, можно достаточно определённо указать положение элементов-металлов и элементов-неметаллов в периодической системе. Если провести диагональ от элемента бора B (порядковый номер 5) до элемента астата At (порядковый номер 85), то слева от этой диагонали в периодической системе все элементы являются металлами, а справа от неё элементы побочных подгрупп являются металлами, а элементы главных подгрупп – неметаллами. Элементы расположенные вблизи диагонали (например, Al, Ti, Ge, Sb, Te, As, Nb), обладают двойственными свойствами: в некоторых своих соединениях ведут себя как металлы; в некоторых – проявляют свойства неметаллов.

Все s -элементы (кроме H и He), d -элементы (все элементы побочных подгрупп) и f -элементы (лантаноиды и актиноиды) являются металлами. Среди p -элементов есть и металлы, и неметаллы, число элементов-металлов увеличивается с увеличением номера периода.

Деление на металлы и неметаллы объясняется различием в строении атомов. Рассмотрим, например, строение атомов третьего периода:

Элементы третьего периода: Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ar (аргон).

Радиус атома: 0.19; 0.16; 0.143; 0.134; 0.130; 0.104; 0.099.

Число электронов на внешнем слое: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

Электроотрицательность: 0.9; 1.2; 1.5; 1.8; 2.1; 2.5; 3.0.

Любой гидроксид содержит гидроксидные группы – OH.

Слева направо:

а. Радиус атомов уменьшается;

б. Заряд ядра увеличивается;

в. Электроотрицательность увеличивается;

г. Число электронов на внешнем слое увеличивается;

д. Прочность связи внешних электронов с ядром увеличивается;

е. Способность атомов отдавать электроны уменьшается.

Поэтому:

Na, Mg, Al – металлы, а Si, P, S, Cl – неметаллы.

Атомы большинства металлов на внешнем электронном слое имеют от 1 до 3 электронов. Исключение: атомы германия Ge, олова Sn, свинца Pb на внешнем электронном слое имеют четыре электрона, атомы сурьмы Sb, висмута Bi – пять, атомы полония Po – шесть. Атомы металла имеют меньший заряд ядра и больший радиус (размер) по сравнению с атомами неметаллов данного периода. Потому прочность связи внешних электронов с ядром в атомах металлов небольшая. Атомы металлов легко отдают валентные электроны и превращаются в положительно заряженные ионы.

Простые вещества, которые образуют элементы-металлы, при обычных условиях являются твёрдыми веществами (кроме ртути). Кристаллическая решётка металлов образуется за счёт металлической связи. Имеющиеся между узлами кристаллической решётки свободные электроны могут переносить теплоту и электрический ток, что является причиной главных физических свойств металлов – высокой электро- и теплопроводности.

Металлическая связь образуется во всех металлах. Это связь, которую осуществляют относительно свободные электроны с положительными ионами металлов в кристаллической решётке. Атомы металла легко отдают валентные электроны и превращаются в положительные ионы. Относительно свободные электроны перемещаются между положительными ионами металла и между ними возникает металлическая связь, то есть электроны как бы цементируют положительные ионы металла в кристаллической решётке.

Атомы металлов более или менее легко отдают электроны, то есть окисляются.

Энергия, которая необходима для отрыва электрона от атома и превращение его в положительно заряженный ион, называется энергией ионизации. Металлы характеризуются небольшими величинами энергий ионизации.

Атомы металлов не могут присоединять электроны. Поэтому металлы во всех химических реакциях являются восстановителям и и в соединениях имеют только положительные степени окисления. Восстановительная активность различных металлов не одинакова. В периодах слева направо восстановительная активность уменьшается; в главных подгруппах сверху вниз – увеличивается. Восстановительная активность металлов в химических реакциях, которые протекают в водных растворах различных веществ, характеризуется положением металлов в электрохимическом ряду напряжений металлов.

Металлы являются восстановителями и вступают в химические реакции с различными окислителями.

 

2. Альдегиды

Альдегиды – органические вещества, содержащую функциональную группу (альдегидную группу).

Альдегидная группа

Карбонильная группа

Гомологический ряд

Н метаноль (муравьиный, формальдегид)

СН3 этаноль (ацетальальдегид, уксусный альдегид)

С2Н5 пропаноль

С3Н7 бутаноль

Физические свойства

Формальдегид – газ, его 40% раствор называется формалином. Остальные жидкие и твёрдые.

Химические свойства

1. Реакция «серебряного зеркала», качественная реакция

CH3 + Ag2O à CH3 + 2Ag

укс. альдегид укс. кислота

2. С гидроксидом меди

CH3 + 2Cu(OH)2 à CH3 + 2CuOH (жёлт. цвет) (разлагается на Cu2O (кр. цвет) и H2O) (реакция при t)

3. Восстановление водородом

CH3 + H2 à CH3 – CH2 – OH (при катализаторе и t)

этанол

Получение

1. Окисление спиртов

R – CH2 – O + H + O à R + H2O

2. Окисление метана

СH4 + O2 à H + H2O (при t = 500 С и катализаторе)

3. Окисление метанола

2CH3OH + O2 à 2H + 2H2O (при Cu или Ag)

4. Гидратация ацетилена

H – С C – H + H2O à CH (в присутствии H2SO4)

5. --------------------------------



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-02-22; просмотров: 198; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 54.173.43.215 (0.02 с.)