Резина – продукт вулканизации каучука. Вулканизация – взаимодействие с серой при t. Получение спиртов в промышленности
H+
C H2=CH2 + H2O P , t CH3CH2OH
(kat – H2SO4 или H3PO4)
P , t kat
C O + 2H2 CH3OH(kat – Cr2O3 или ZnO)
Реакция этерификации:
синтез сложных эфиров из карбоновых кислот и спиртов
H2SO4 (к)
С
Н3COOH
+ C2H5OH
CH3COOC2H5
+ H2O
Взаимодействие спиртов с галогеноводородами
H2SO4 (к)
C 2H5OH + HBr t C2H5Br + H2O
Взаимодействие галогеналканов со щелочами
C H3 – CH2Cl + NaOH (водный) СН3СH2OH + NaCl
t
C H3 – CH2Cl + NaOH (спирт) CH2=CH2 + NaCl + H2O
Муравьиная кислота
t
H COOH + Ag2O H2O +CO2 ↑ + 2Ag ↓
(ам. р)
H2SO4 (к)
H
COOH
t
H2O
+ CO
H2SO4 (к) при t является очень сильным водоотнимающим средством
Щавелевая кислота
Н2С2О4
Н2О
+ СО↑ + СО2↑
Правило Марковникова:
В реакциях присоединения к несимметричным алкенам (алкинам) H присоединяется к более гидрированному C при двойной (тройной) связи.
C H3 – CH=CH2 + HCl CH3 – CH –CH3
|
Cl
Правило Зайцева:
H отрывается от менее гидрированного атома C
t
С H3 –CH –CH2 –CH3 + NaOH CH3 –CH = CH –CH3 + NaCl + H2O
|
Cl
Перегонка – разделение на фракции, физическое явление, разрушения структуры молекулы не происходит
Крекинг – при t P kat большие цепи разрываются на более короткие
C
8H18
C4H10
+C4H8
Пиролиз – высокотемпературное разложение с образованием очень маленьких молекул
Риформинг (ароматизация) – при t P kat из алканов образуются ароматические углеводороды + H2
Амины.
Производные аммиака.
Первичные амины NH2CH3 метиламин,
Вторичные амины NH(CH3)2 диметиламин, NH(CH3)(С2Н5) метилэтиламин,
Третичные амины N (CH3)3 триметиламин.
Проявляют основные свойства. Чем больше размер и количество углеводородных радикалов, связанных с азотом, тем сильнее основные свойства аминов. Введение атома галогена в УВ радикал уменьшает основные свойства. Ароматические амины, например анилин C6H5NH2, проявляют слабые основные свойства.
Основные свойства аминов проявляются при взаимодействии с водой (раствор амина имеет щелочную среду) и кислотами (образуются соли).
CH3NH2 + H2O → CH3NH3+OH- гидроксид метиламмония
CH3NH2 + HCl → CH3NH3+Cl- хлорид метиламмония
Аминокислоты.Cодержат аминогруппу -NH2 и карбоксильную группу -COOH.
Проявляют амфотерные свойства: по аминогруппе реагируют с кислотами, по карбоксильной группе – с основаниями. Образуют внутреннюю соль.
В
результате межмолекулярного взаимодействия
образуются пептиды (амиды),
п
ептидная
(амидная) группа – NH-CO-.
Белки – полипептиды, состоящие из остатков α-аминокислот. Имеют четыре структуры: первичная – строгая последовательность остатков аминокислот,
вторичная – спираль, удерживаемая водородными связями между пептидными группами разных витков, третичная – спираль, свернутая в клубок, четвертичная – несколько клубков вместе (например, гемоглобин состоит из четырех клубков, соединенных катионом железа). Не все белки имеют все четыре структуры. Разрушение вторичной, третичной и четвертичной структуры белка – денатурация, происходит при нагревании, действии растворов электролитов, катионов тяжелых металлов.
При гидролизе белков разрушается первичная структура, образуются аминокислоты.
Карбоновые кислоты.
Чем больше углеводородный радикал, тем слабее выражены кислотные свойства.
Для усиления кислотных свойств в УВ радикал вводят галоген. Чем ближе атом галогена в углеродной цепи к карбоксильной группе и больше атомов галогена, тем сильнее кислота.
Неорганическая химия
Соединения азота
t P kat
N
2
+ 3H2
2NH3
+ Q
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O (горение)
Pt
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O (каталитическое окисление)
2NH3 + 3 СuO = N2 + 3 Cu + 3H2O
Аммиак (NН3 ) проявляет основные свойства, присоединяя катион водорода Н+ и образуя при этом катион аммония NH4+:
NH3 + H2O = NH4OH гидроксид аммония
NH3 + HCl = NH4Cl хлорид аммония
NH3 + H2SO 4= NH4HSO4 гидросульфат аммония
2NH3+ H2SO4 = (NH4)2SO4 сульфат аммония
Соли аммония разлагаются при нагревании:
t
(NH4)2Cr2O7 = N2 + Cr2O3 + 4H2O
t
NH4HCO3 = NH3 + H2O + CO2↑
t
NH4NO3= N2O + 2H2O
t
NH4NO2 = N2 + 2H2O
Разложение нитратов при нагревании
до Mg
MNO2
+ O2
t
M NO3 с Mg по Cu MO + NO2 +O2
после Cu M+ NO2 + O2
N 2 +O2 эл.разряд 2NO; 2NO + O2 = 2NO2 ; 4NO2+ O2 +2H2O = 4HNO3
Получение азотной кислоты: NH3 → NO → NO2 → HNO3
Азотная кислота (HNO3) является очень сильным окислителем.
При взаимодействии азотной кислоты с металлами никогда не выделяется Н2
HNO3 + Me → MeNO3 + H2O + газообразный продукт восстановления азотной кислоты, например, NO2, NO, N2O, N2, NH3..Чем активнее металл и сильнее разбавлена кислота, тем меньше степень окисления азота в образующемся соединении.
Азотная кислота не действует на Au, Pt, Ir, Rh , Pd, Ta и некоторые другие металлы.
концентрированная
HNO3
разбавленная
1. с щелочными и щелочно- 1. с щелочными, щелочно-
земельными → N2O земельными металлами, Zn , Fe
2. с тяжелыми металлами →NH3 (NH4NO3) или N2
→ NO2 2. с тяжелыми металлами → NO
3. при н.у. не действует на 3. с неметаллами →NO.
Fe, Al, Cr, Co, Ni и нержаве-
ющие стали из-за пассивации.
При нагревании образуются соль,
вода и NO2.
4. с неметаллами → NO2
Азотная кислота разлагается на свету: 4HNO3 = 4NO2↑ +O2 ↑+2H2O
Получение фосфора: Ca3 (PO4)2 + 5C + 3SiO2 = 3CaSiO3 + 2P + 5CO2↑
Соединения серы
2H2S + 3O2 = 2H2O +2 SO2↑ (сернистый газ)
2H2S + O2 =2H2O + 2 S (на холоде)
t, P, kat
2
SO2
+O2
2SO3
+ Q
2H2S + SO2 = 2H2O + 3 S↓
При горении серы и сульфидов на воздухе образуется SO2
Серная кислота H2SO4
H2SO4 (разбавленная) обладает слабыми окислительными свойствами, реагирует с металлами до Н2 с образованием соли и выделением газа Н2.
H2SO4 (концентрированная) обладает сильными окислительными свойствами:
с металлами реагирует по схеме:
H2SO4 (конц.) + M → MSO4 + H2O + продукт восстановления серной кислоты (SO2, S, H2S)
1. с тяжелыми металлами → SO2
2. с щелочными, щелочноземельными металлами, Mg, Zn → H2S, S, SO2,, чем активнее металл и разбавленнее кислота, тем меньше степень окисления серы в продукте.
3. при н.у. пассивирует Fe, Al, Cr, Co, Ni при нагревании →SO2..
4. не действует на Au, Pt, Ir, Rh , Pd, Ta и некоторые другие металлы.
5. с некоторыми неметаллами → SO2..
6.обугливает органические соединения (бумага, ткань, древесина, сахар и др.)
Производства серной кислоты: FeS2 →SO2 →SO3 →H2SO4..
4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2↑ +Q
t, P, kat
2 SO2 +O2 2SO3 +Q
SO3 + H2O = H2SO4. +Q ( на практике используют не воду, а разбавленную серую кислоту, которая поглощает SO3 и превращается в концентрированную кислоту, а затем в олеум). Олеум: H2SO4* SO3 (H2S2O7)
Галогены
2KMnO4 + 16HCl =5 Cl2 + 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O
MnO2 + 4HCl = MnCl2+ Cl2+ 2H2O
Cl2 +2KOH = KCl +KClO + H2О
3Cl2 +6KOH= 5KCl +KClO3 +3H2O (при нагревании)
2KClO3= 2KCl +O2
3KClO = 2KCl + KClO3
Cl2 +H2O=HCl +HClO (Для Br2 и I2 как и для Cl2)
F2 +2H2O= 2HF +O2
Cl2 + H2S = S↓ + 2HCl (галогены вытесняют серу из сероводорода)