химический каталог




Составление химических уравнений

Автор А.А.Кудрявцев

.

10. Окислительно-восстановительные реакции с участием органических соединений *. Органические вещества обычно представляют собой газы, жидкости или низкоплавкие твердые вещества (от комнатной температуры до 400° С). Напротив, большая часть неорганических соединений — твердые вещества, плавящиеся при высоких температурах.

* Написаны Е. А. Кудрявцевым совместно с автором.

Особенность органических соединений как веществ с ковалент-ными связями сказывается не только на их физических, но и на химических свойствах. Реакции в растворах электролитов неорганических соединении протекают с большой скоростью (практически мгновенно), например:

КО + AgN03 ~> AgCl + NaN03

тогда как реакции органических соединений протекают значительно

медленнее: + NAQH ^ Q^QH + NACI

Реакции неорганических веществ протекают количественно. При органических реакциях выход 85—90% от теоретического считается хорошим.

Разрыв ковалентной связи является основной особенностью органических реакций; он может осуществляться двумя путями: гомолитически или гетеролитически. В гемолитических реакциях электронные пары разрываются симметрично, т. е. для них характерен разрыв химических связей с разделением электронной пары, осуществляющей химическую связь *:

X + Z-;-1 Y-*R:Z + X : Y

Частным случаем таких реакций являются реакции с участием свободных радикалов.

В гетеролитических реакциях электронные пары переходят от одной частицы к другой как единое целое, т. е. электронная пара, осуществляющая ковалентную связь, целиком остается у одного из атомов:

Ai:B + C|:D->A:D + B:C

Частным случаем таких реакций являются ионные реакции, идущие с образованием свободных ионов, как кинетически независимых частиц. Гетеролитические реакции весьма многочисленны.

Различают гемолитическое и гетеролитическое окисление органических соединений. При гемолитическом окислении электроны по одиночке, удаляются из органических веществ активными атомами (например, хлором) или свободными радикалами **. Таким путем могут окисляться и молекулы, содержащие неподеленные электроны, но обычно гемолитическое окисление заключается в отрыве от органической молекулы электрона вместе с ядром водорода, например,

R3C — H + -C1-*R3G + H —С1

* См. А. Е. Ч и ч и б а б и н. Основные начала органической химии. T.I. Госхимиздат, 1963.

** См. У. У о т е р с. Механизм окисления органических соединений. Изд-во «Мир», 1966.

Типичными реакциями гемолитического окисления являются цепные, димеризация или диспропорционирование.

Сущность гетеролитического окисления состоит в атаке органических молекул электрофильными агентами, могущими приобретать контроль над еще одной электронной парой. Поэтому гетеро-литические окислители атакуют не труднодоступные электронные пары связей С—Н, О—Н, N—Н, а легкодоступные таких атомов, как кислород, азот или сера. Примером гетеролитического окисления является реакция окисления этилового спирта хлором:

СН3—СНа—ОН -f С1а ->СН3—CH20—CI + НС1

СН3 СНЭ

I ! I

н—с—о—а -+ н~с=о+н—ci

I /

н

Факторами, определяющими реакционную способность молекулы, являются прежде всего природа образующих ее атомов, их степени окисления, характер связи между ними, пространственное расположение, взаимное влияние атомов, распределение электронной плотности и др.; иначе говоря, реакционная способность молекул зависит от их химического строения.

Окислительно-восстановительные реакции, протекающие с участием органических веществ, так же как и неорганических, зависят от реакционной способности окислителя и восстановителя, температуры, катализатора, концентрации,реагентов, характера среды и т. д. Так, например, при окислении анилина C6HbNHa (I) хромовой кислотой получается хинон 0=СвН4—О (II), перманганатом калия в нейтральной или щелочной среде — азобензол HOC6H4N = NC6H6 (III) и нитробензол CeH5N02 (IV) и, наконец, если окислителем является хлорноватистая кислота, образуется я-аминофенол НО—С6Н4 — NH2 (V):

/\-NH2 /\/°

0)

(по

ОNO,

НОЛ/

(V)

В органической химии чаще всего применяются такие окислители, как кислород воздуха, перманганат калия, хромовый ангидрид и хромовая смесь, азотная кислота, окислы азота, гипохлориты, хлораты, кислота Каро, персульфаты, тетраацетат свинца, йодная кислота, озон, висмутат натрия, двуокись свинца, двуокись селена, mpem-бутилхромат, окись серебра, перекись водорода, четырех-окись осмия, ацетон в присутствии mpem-бутилата алюминия, хло-ранил, тетрахлорхинон и др.

В качестве восстановителей применяют амальгаму натрия, натрий и спирт, литий и калий в жидком аммиаке, алюмогидрид лития, олово и хлористое олово, железо и сульфат железа (II), цинк, сероводород, сульфиды натрия и аммония, сернистую кислоту и ее соли, гидросульфит натрия, йодистый водород, метол, альдегиды, глюкозу и др.

Окислители, т. е. молекулы или ионы, стремящиеся принимать электроны, обозначают (по Ингольду) общим термином электрофиль-ныв реагенты, а восстановители — термином нуклеофильные реагенты.

Интерпретация окисления органиче

страница 48
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123

Скачать книгу "Составление химических уравнений" (2.39Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить керамическую плитку абсолют керамика avignon robles
менеджер по туризму учиться в москве
Сотейник Evolution 26 см с крышкой
группа кофе

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)