22.01.21г. 201, 208. 303 ГРУППЫ
- пропано-бутановые смеси
- городской газ
- природные газы
- водород
- пары бензина
- пары керосина
- МАФ
- и др.
- сероводород
- фосфористый водород
- ГРУППА 201
- ТЕМА:
Алкины. Ацетилен. Химические свойства ацетилена: горение, обесцвечивание бромной воды, присоединение хлороводорода и гидратация. Применение ацетилена.Химические свойства алкиновАлкины относятся к непредельным (ненасыщенным) соединениям, то есть их химические свойства обусловлены наличием в молекулах тройной связи, поэтому алкины преимущественно вступают в реакции электрофильного присоединения Отличие алкинов от алкенов заключается в том, что реакции присоединения могут протекать в две стадии. На первой стадии идет присоединение к тройной связи с образованием двойной связи, а на второй стадии — присоединение к двойной связи. Реакции присоединения для алкинов протекают медленнее, чем для алкенов. Это объясняется тем, что Реакции присоединения1. Галогенирование (присоединение молекулы галогена). Алкин способен присоединить две молекулы галогена (хлора, брома), при этом реакция протекает в две стадии (первая - медленная, вторая - быстрая): Реакции протекают при обычных условиях без присутствия катализатора. Поэтому алкины, так же, как и алкены, обесцвечивают бромную виду (качественная реакция на кратную связь). 2. Гидрогалогенирование (присоединение галогеноводорода). Реакция присоединения галогеноводорода к несимметричным алкинам, в соответствии с электрофильным механизмом, протекает в две стадии, причем на обеих стадиях выполняется правило Марковникова, поэтому преимущественно образуются 2,2-дигалогеналканы: 1 стадия - (образование 2-бромпропена):
2 стадия - (образование 2,2-дибромпропана)
Реакции протекают в присутствии катализаторов - кислот Льюиса ( 3. Гидратация (присоединение воды) алкинов. Большое значение для промышленного синтеза кетонов имеет реакция присоединения воды (гидратация), которую называют реакцией Кучерова. Реакцию проводят в присутствии солей ртути (II). В результате реакции на первой стадии происходит присоединение молекулы воды в соответствии с правилом Марковникова и образуется промежуточный неустойчивый продукт - енол, то есть непредельный спирт, в котором гидроксильная группа находится непосредственно у атома углерода при двойной связи. В момент образования енолы изомеризуются в более стабильные карбонильные соединения (альдегиды или кетоны) за счет переноса протона от гидроксильной группы к соседнему атому углерода при двойной связи. При этом Конечными продуктами гидратации ацетилена является уксусный альдегид, а других замещенных алкинов - кетоны: . Кислотные свойства алкиновОсобенностью алкинов, имеющих концевую тройную связь, является их способность отщеплять протон под действием сильных оснований, т.е. проявлять слабые кислотные свойства. Возможность отщепления протона обусловлена сильной поляризацией Способность атома водорода, находящегося при тройной связи, замещаться на металл применяют для выделения алкинов с тройной связью на конце молекулы из смеси всех остальных алкинов. При пропускании ацетилена через аммиачный раствор оксида серебра нерастворимый ацетиленид выпадает в осадок. Эти реакции служат для обнаружения алкинов с тройной связью на конце цепи, то есть являются качественными реакциями: Признак реакции - выпадение белого осадка Ag-C ≡ C-Ag При пропускании алкина, имеющего тройную связь на конце молекулы, через аммиачный раствор хлорида одновалентной меди (I) также происходит реакция и выпадает окрашенный осадок: Признак реакции - выпадение красного осадка R-C≡C-Cu Реакции полимеризации1. Димеризация В присутствии катализаторов алкины могут реагировать друг с другом, причем, в зависимости от условий, образуются различные продукты. Так, под действием солей одновалентной меди CuCl в водном растворе Винилацетилен обладает большой реакционной способностью: присоединяя хлороводород, он образует хлоропрен: который при полимеризации образует искусственный каучук: 2. Тримеризация При пропускании ацетилена над активированным углем при Эта реакция лежит в основе подтверждения количественного и качественного состава молекулы бензола. В аналогичные реакции тримеризации могут вступать также и ближайшие гомологи ацетилена, например - пропин. В этом случае при тех же условиях в результате тримеризации образуется 1,3,5-триметилбензол: Окисление алкинов1. Горение (жесткое окисление) Ацетилен и другие алкины горят в кислороде с выделением очень большого количества теплоты, то есть реакция является экзотермической: На этой реакции основано действие кислород-ацетиленовой горелки, пламя которой имеет очень высокую температуру (более 2. Окисление неорганическими окислителями (мягкое окисление) Алкины, как и алкены, обесцвечивают подкисленные растворы перманганата калия, при этом происходит разрушение кратной связи и продуктами окисления являются, в зависимости от условий, карбоновые кислоты ( Первичный атом углерода в алкинах с концевой тройной связью окисляется до углекислого газа: Восстановление алкиновВ присутствии металлических катализаторов (никеля) алкины восстанавливаются путем последовательного присоединения молекул водорода, превращаясь сначала в алкены, а затем в алканы: При использовании платинового катализатора алкины восстанавливаются лишь до алкенов: Применение ацетиленаАцетилен применяется при всех процессах газопламенной обработки металлов (газовой сварке и газовой резки), благодаря высокой температуре пламени, достигнуть которой при использовании других горючих не удается. Для пайки, резки, наплавки, газопламенной закалки, металлизации, газопрессовой сварки, сварки цветных металлов и сплавов с успехом применяются газы-заменители ацетилена: По химическому составу все они, за исключением водорода, представляют собой или соединения, или смеси различных углеводородов. Правильный выбор и использование газов-заменителей позволяет добиться высокого качества сварки и резки, а при газовой резке металлов малых толщин дает более высокую чистоту резки. Газовая сварка возможна при условии, что температура пламени в два раза превышает температуру плавления свариваемого металла. Поэтому газы-заменители температура пламени которых ниже, чем у ацетилена применяют для сварки металлов с температурой плавления ниже, чем у сталей Для газовой резки выбор горючего газа основывается на его теплотворной способности, но необходимо учитывать, что газ при сгорании в смеси с кислородом должен образовывать пламя с температурой не ниже 2000°C. Влияние примесей в ацетилене на качество сварного шваДавайте остановимся еще на некоторых особенностях применения ацетилена при газовой сварке – влияние примесей на качество сварного шва. Вредное влияние имеют следующие примеси: Вышеуказанные примеси обязательно удаляются из ацетилена, не только из-за влияния на качество сварного шва, но также из-за пагубного влияния на органы дыхания и зрения сварщика (см. статью Взрывоопасность, ядовитость и самовоспламенение ацетилена). Сероводород при сгорании образовывает серную кислоту, которая при переходе в металл сварного шва вызывает красноломкость. Установлено, что наличие сероводорода до 0,007% не оказывает вредного влияния на прочность сварного шва. Определить наличие сероводорода в ацетилене довольно легко, необходимо поднести фильтровальную бумагу, смоченную в растворе хлористой ртути под струю ацетилена. При наличии сероводорода - бумага побелеет. Процесс очистки от сероводорода тоже довольно простой – необходимо ацетилен пропустить через воду, в результате чего сероводород растворится в воде. Фосфористый водород при сгорании образовывает фосфорную кислоту, которая при переходе в металл сварного шва вызывает хладноломкость. Установлено, что наличие фосфористого водорода до 0,027% не оказывает вредного влияния на прочность сварного шва. Для определения наличия фосфористого водорода необходимо кусок фильтровальной бумаги, смоченный в десятипроцентном растворе азотнокислого серебра поднести под струю ацетилена. При содержании 0,01% фосфористого водорода бумага принимает отчетливую светло- желтую окраску, при содержании более 0,02% - бумага темнеет. Химическим путем очистка ацетилена от фосфористого водорода производится путем пропускания через особую очистительную массу – гератоль. Гератоль представляет собой массу желтого цвета, которая в результате взаимодействия с фосфористым водородом приобретает зеленый цвет. Применение ацетилена в химической отраслиПомимо газопламенной обработки ацетилен используют в области химической промышленности в качестве основного исходного вещества для получения ряда важнейших продуктов органического синтеза: синтетического каучука, пластмасс, растворителей, уксусной кислоты и т. п. Далее мы рассмотрим, как ацетилен используется для получения тех или иных химических соединений. Уксусный альдегидПродуктом присоединения воды к ацетилену является уксусный альдегид. Впервые этот синтез был осуществлен М. Г. Кучеровым в 1881 г. Реакция протекает по уравнению: HC = CH + H2O ? CH3 - CHО Реакция проводится пропусканием ацетилена через сернокислый раствор соли окиси ртути при температуре 70-80°C. Применение этой реакции явилось началом промышленного синтеза органических веществ с применением ацетилена в качестве исходного продукта. АцетонПри пропускании смеси ацетилена и паров воды в соотношении примерно 1:10 при температуре 430-450°C над цинк-ванадиевым катализатором происходит образование ацетона по уравнению: 2C2H2 + 3H2O ? CH3-CО-CH3 + CО2 + H2О Указанный процесс нашел применение в промышленных масштабах. Хлористый винилПри взаимодействии ацетилена с хлористым водородом при 200°C над катализатором, представляющим собой двухлористую ртуть, нанесенную на активированный уголь, образуется хлористый винил по уравнению: C2H2 + HCl ? CH2 = CHCl ВинилацетатC уксусной кислотой также в присутствии ртутных солей ацетилен образует винилацетат: C2H3 + CH3COOH ? CH2 = CH-ОCО-CH3 Хлористый винил и винилацетат широко применяются при производстве пластмасс. ВинилацетиленПри пропускании ацетилена через насыщенный раствор однохлористой меди и хлористого аммония при температуре 50°C образуется винилацетилен. Реакция протекает по уравнению: CH ? CH + CH ? CH ? CH ? C-CH ? CH2 В результате присоединения хлороводорода к винилацетилену образуется хлоропрен, который способен к быстрой и самопроизвольной полимеризации с образованием каучука высоких технических качеств. Химия винилацетилена нашла широкое теоретическое обобщение, что позволило значительно расширить область применения этого продукта. При взаимодействии ацетилена со спиртами в щелочном растворе образуются простые виниловые эфиры. Так, например, реакция между ацетиленом и этиловым спиртом протекает по уравнению: C2H2 + C2H5OH ? H2C = CH-O-C2H5 Эта реакция была открыта А. Е. Фаворским в 1887 г. Подводя итог всему вышенаписанному, мы установили, что ацетилен получают не только из карбида кальция, но также путем сжигания метана. При этом выяснили, что ацетилен применяют не только для газовой сварки и газовой резки, но и в химической отрасли для получения пластмасс, растворителей и т. д. Сварка и сварщик https://weldering.com/poluchenie-primenenie-acetilena |
ГРУППА 208
ТЕМА:Сахароза. Нахождение в природе. Свойства, применение
Привычный сладкий сахар, используемый в быту, называется сахарозой. Это олигосахарид, относящийся к группе дисахаридов. Формула сахарозы - C 12 H 22 O 11 .
Строение
В состав молекулы входят остатки двух циклических моносахаридов - α-глюкоза и β-фруктоза. Структурная формула вещества состоит из циклических формул фруктозы и глюкозы, соединённых атомом кислорода. Структурные единицы связаны вместе гликозидной связью, образующейся между двумя гидроксилами.
Рис. 2. Сахарный тростник.
Свёклу или сахарный тростник мелко натирают и помещают в большие котлы с горячей водой. Сахароза вымывается, образуя сахарный раствор. В нём присутствуют различные примеси - красящие пигменты, белки, кислоты. Чтобы отделить сахарозу, в раствор добавляют гидроксид кальция Ca(OH) 2 . В результате образуется осадок и сахарат кальция С 12 Н 22 О 11 ·CaO·2Н 2 О, через который пропускают диоксид углерода (углекислый газ). В осадок выпадает карбонат кальция, а оставшийся раствор выпаривают до образования кристалликов сахара.
Физические свойства
Основные физические характеристики вещества:
- молекулярная масса - 342 г/моль;
- плотность - 1,6 г/см 3 ;
- температура плавления - 186°С.
Рис. 3. Кристаллы сахара.
Если расплавленное вещество продолжить нагревать, сахароза начнёт разлагаться с изменением окраски. При застывании расплавленной сахарозы образуется карамель - аморфное прозрачное вещество. В 100 мл воды при нормальных условиях можно растворить 211,5 г сахара, при 0°С - 176 г, при 100°С - 487 г. В 100 мл этанола при нормальных условиях сахар можно растворить только 0,9 г сахара.
Попадая в кишечник животных и человека, сахароза под действием ферментов быстро распадается на моносахариды.
Химические свойства
В отличие от глюкозы сахароза не проявляет свойства альдегида за счёт отсутствия альдегидной группы -CHO. Поэтому качественная реакция «серебряного зеркала» (взаимодействие с аммиачным раствором Ag 2 O) не идёт. При окислении гидроксидом меди (II) образуется не красный оксид меди (I), а ярко-синий раствор.
Основные химические свойства описаны в таблице.
Сахароза не способна окисляться (не является восстановителем в реакциях) и называется невосстанавливающим сахаром.
Применение
Сахар в чистом виде используется в пищевой промышленности для изготовления искусственного мёда, сладостей, кондитерских изделий, алкоголя. Сахарозу используют для получения различных веществ: лимонной кислоты, глицерина, бутанола.
В медицине сахарозу используют для изготовления микстур и порошков, чтобы скрыть неприятный вкус.
Что мы узнали?
Сахароза или сахар - дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и фруктозы. Обладает сладким вкусом, легко растворяется в воде. Вещество выделяют из свёклы и сахарного тростника. Сахароза обладает меньшей активностью, чем глюкоза. Подвергается гидролизу, реагирует с гидроксидом меди (II), образуя сахарат меди, не окисляется. Сахар используют в пищевой, химической промышленности, медицине.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.3 . Всего получено оценок: 29.
Одним из наиболее известных углеводов является сахароза. Ее используют при приготовлении пищевых продуктов, также она содержится в плодах многих растений.
Этот углевод является одним из основных источников энергии в организме, но его избыток может привести к опасным патологиям. Поэтому стоит ознакомиться с его свойствами и особенностями подробнее.
Физические и химические свойства
Сахароза является органическим соединением, образованным из остатков глюкозы и фруктозы. Оно представляет собой дисахарид. Его формула С12Н22О11. Это вещество имеет кристаллическую форму. У него нет цвета. Вкус вещества – сладкий.
Его отличает превосходная растворимость в воде. Также это соединение можно растворить в метаноле и этаноле. Для плавления этого углевода необходима температура от 160 градусов, в результате этого процесса образуется карамель.
Для образования сахарозы необходима реакция отсоединения молекул воды от простых сахаридов. У нее не проявляются альдегидные и кетоновые свойства. При реакции с гидроксидом меди образует сахараты. Основными изомерами являются лактоза и мальтоза.
Анализируя, из чего состоит это вещество, можно назвать первое, чем отличается сахароза от глюкозы — у сахарозы более сложное строение, и глюкоза является одним из ее элементов.
Кроме этого, можно назвать следующие отличия:
- Больше всего сахарозы находится в свекле или тростнике, именно поэтому ее называют свекловичным либо тростниковым сахаром. Второе название глюкозы – виноградный сахар.
- Сахарозе присущ более сладкий вкус.
- Гликемический индекс у глюкозы выше.
- Организм усваивает глюкозу гораздо быстрее, поскольку она
- является простым углеводом. Для усвоения сахарозы необходимо предварительное ее расщепление.
Эти свойства являются основными различиями двух веществ, у которых достаточно много сходства. Как различить глюкозу и сахарозу способом попроще? Стоит сравнить их цвет. Сахароза – бесцветное соединение, которому присущ незначительный блеск. Глюкоза тоже является кристаллическим веществом, но его цвет – белый.
Биологическая роль
Человеческий организм неспособен к прямому усвоению сахарозы — для этого необходим гидролиз. Соединение переваривается в тонком кишечнике, где из нее высвобождается фруктоза и глюкоза. Именно они в дальнейшем расщепляются, превращаясь в энергию, необходимую для жизнедеятельности. Можно сказать, что основная функция сахара – энергетическая.
Благодаря этому веществу в организме происходят следующие процессы:
- -выделение АТФ;
- -поддержание нормы форменных элементов крови;
- -функционирование нервных клеток;
- -жизнедеятельность мышечной ткани;
- -образование гликогена;
- -поддержание стабильного количества глюкозы (при планомерном расщеплении сахарозы).
Однако несмотря на наличие полезных свойств, этот углевод считается «пустым», поэтому его чрезмерное потребление может вызвать нарушения в работе организма.
Это означает, что его количество в день не должно быть слишком большим. Оптимально оно должно составлять не больше 10-й части от потребляемых калорий. При этом сюда должна входить не только чистая сахароза, но и та, что входит в другие продукты питания.
Источник: https://proektrt.ru/saharoza-nahozhdenie-v-prirode-svoistva-primenenie-disaharidy.htmlТЕМА:
Соли - это сложные вещества, состоящие из одного (нескольких) атомов металла (или более сложных катионных групп, например, аммонийных групп NН4+, гидроксилированных групп Ме(ОН)nm+) и одного (нескольких) кислотных остатков. Общая формула солей МеnАm, где А - кислотный остаток. Соли (с точки зрения электролитической диссоциации) представляют собой электролиты, диссоциирующие в водных растворах на катионы металла (или аммония NН4+) и анионы кислотного остатка.
Классификация. По составу соли подразделяют на средние (нормальные), кислые (гидросоли), основные (гидроксосоли), двойные, смешанные и комплексные (см. таблицу).
Таблица - Классификация солей по составу
СОЛИ | |||||
Средние (нормальные) - продукт полного замещения атомов водорода в кислоте на металл AlCl3 | Кислые(гидросоли) - продукт неполного замещения атомов водорода в кислоте на металл КHSO4 | Основные (гидроксосоли) -продукт неполного замещения ОН-групп основания на кислотный остаток FeOHCl | Двойные - содержат два разных металла и один кислотный остаток КNaSO4 | Смешанные - содержат один металл и несколько кислотных остатков CaClBr | Комплексные [Cu(NH3)4]SO4 |
Физические свойства. Соли - это кристаллические вещества разных цветов и разной растворимости в воде.
Химические свойства
1) Диссоциация. Средние, двойные и смешанные соли диссоциируют одноступенчато. У кислых и основных солей диссоциация происходит ступенчато.
NaCl Na+ + Cl–.
КNaSO4 К+ + Na+ + SO42– .
CaClBr Ca2+ + Cl –+ Br–.
КHSO4 К+ + НSO4– HSO4–
H+ + SO42–.
FeOHClFeOH+ + Cl– FeOH+
Fe2+ + OH–.
[Cu(NH3)4]SO4 [Cu(NH3)4]2+ + SO42– [Cu(NH3)4]2+
Cu2+ + 4NH3.
2) Взаимодействие с индикаторами. В результате гидролиза в растворах солей накапливаются ионы Н+ (кислая среда) или ионы ОН– (щелочная среда). Гидролизу подвергаются растворимые соли, образованные хотя бы одним слабым электролитом. Растворы таких солей взаимодействуют с индикаторами:
индикатор + Н+ (ОН–) окрашенное соединение.
AlCl3 + H2O AlOHCl2 + HCl Al3+ + H2O
AlOH2+ + H+
3) Разложение при нагревании. При нагревании некоторых солей они разлагаются на оксид металла и кислотный оксид:
СаСO3 СаO + СО2.
Соли бескислородных кислот при нагревании могут распадаться на простые вещества:
2AgCl Ag + Cl2.
Соли, образованные кислотами-окислителями, разлагаются сложнее:
2КNO3 2КNO2 + O2.
4) Взаимодействие с кислотами: Реакция происходит, если соль образована более слабой или летучей кислотой, или если образуется осадок.
2HCl + Na2CO3 ® 2NaCl + CO2 + H2O 2H+ + CO32– ® CO2 + H2O.
СaCl2 + H2SO4 ® CaSO4¯ + 2HCl Сa2+ + SO42- ® CaSO4¯.
Основные соли при действии кислот переходят в средние:
FeOHCl + HCl ® FeCl2 + H2O.
Средние соли, образованные многоосновными кислотами, при взаимодействии с ними образуют кислые соли:
Na2SO4 + H2SO4 ® 2NaHSO4.
5) Взаимодействие со щелочами. Со щелочами реагируют соли, катионам которых соответствуют нерастворимые основания.
CuSO4 + 2NaOH ® Cu(OH)2¯ + Na2SO4 Cu2+ + 2OH– ® Cu(OH)2¯.
6) Взаимодействие друг с другом. Реакция происходит, если взаимодействуют растворимые соли и при этом образуется осадок.
AgNO3 + NaCl ® AgCl¯ + NaNO3 Ag+ + Cl– ® AgCl¯.
7) Взаимодействие с металлами. Каждый предыдущий металл в ряду напряжений вытесняет последующий за ним из раствора его соли:
Fe + CuSO4 ® Cu¯ + FeSO4 Fe + Cu2+ ® Cu¯ + Fe2+.
Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au
8) Электролиз (разложение под действием постоянного электрического тока). Соли подвергаются электролизу в растворах и расплавах:
2NaCl + 2H2O H2 + 2NaOH + Cl2.
2NaClрасплав 2Na + Cl2.
9) Взаимодействие с кислотными оксидами.
СО2 + Na2SiO3 ® Na2CO3 + SiO2
Na2CO3 + SiO2 СО2 + Na2SiO3
Получение. 1) Взаимодействием металлов с неметаллами:
2Na + Cl2 ® 2NaCl.
2) Взаимодействием основных и амфотерных оксидов с кислотными оксидами:
CaO + SiO2 CaSiO3 ZnO + SO3
ZnSO4.
3) Взаимодействием основных оксидов с амфотерными оксидами:
Na2O + ZnO Na2ZnO2.
4) Взаимодействием металлов с кислотами:
2HCl + Fe ® FeCl2 + H2.
5) Взаимодействием основных и амфотерных оксидов с кислотами:
Na2O + 2HNO3 ® 2NaNO3 + H2O ZnO + H2SO4 ® ZnSO4 + H2O.
6) Взаимодействием амфотерных оксидов и гидроксидов со щелочами:
В растворе: 2NaOH + ZnO + H2O ® Na2[Zn(OH)4] 2OH– + ZnO + H2О ® [Zn(OH)4]2–.
При сплавлении с амфотерным оксидом: 2NaOH + ZnO Na2ZnO2 + H2O.
В растворе: 2NaOH + Zn(OH)2 ® Na2[Zn(OH)4] 2OH– + Zn(OH)2 ® [Zn(OH)4]2–
При сплавлении: 2NaOH + Zn(OH)2 Na2ZnO2 + 2H2O.
7) Взаимодействием гидроксидов металлов с кислотами:
Ca(OH)2 + H2SO4 ® CaSO4¯ + 2H2O Zn(OH)2 + H2SO4 ® ZnSO4 + 2H2O.
8) Взаимодействием кислот с солями:
2HCl + Na2S ® 2NaCl + Н2S.
9) Взаимодействием солей со щелочами:
ZnSО4 + 2NaOH ® Na2SO4 + Zn(OH)2¯.
10) Взаимодействием солей друг с другом:
AgNO3 + KCl ® AgCl¯ + KNO3.