Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Хімія.doc
Скачиваний:
343
Добавлен:
25.11.2018
Размер:
8.41 Mб
Скачать

Оксиди і гідроксиди Феруму

Ферум утворює три оксиди і два гідроксиди:

Оксиди і гідроксиди Феруму обох ступенів окиснення мають амфотерні властивості. У сполук Феруму(ІІ) вони дуже слабко виражені, тому ферум(ІІ) оксид і ферум(ІІ) гідроксид виявляють переважно основні властивості:

1)взаємодія з кислотами

*допишіть рівняння відповідних реакцій

FeO + 2HCl =

Fe(OH)2 + H2SO4 =

2)Ферум(ІІ) оксид з лугами не взаємодіє.

3)Ферум(ІІ) гідроксид, якщо він свіжодобутий і під час кип’ятіння реагує з концентрованим розчином лугу:

Fe(OH)2 + 2NaOH = Na2[Fe(OH)4]

Натрійтетрагідроксиферат(ІІ)

Ферум(ІІ) гідроксидутворюєтьсявнаслідокдіїлугівнарозчинисолейФеруму(ІІ):

Саме так відбувається реакція без доступу повітря. У протилежному разі ферум(ІІ) гідроксид легко окиснюється до ферум(ІІІ) гідроксиду:

Сполуки Феруму(ііі).

Оксид і гідроксид Феруму(ІІІ) мають більш виражені амфотерні властивості:

Посилення кислотних властивостей сполук Феруму(ІІІ) порівняно із сполуками Феруму(ІІ) пояснюється збільшенням ковалентності зв’язку Fe – O із підвищенням ступеня окиснення Феруму.

Ферум(ІІІ) оксид утворюється внаслідок дії лугів на розчини солей Феруму(ІІІ):

Гідроксиди Феруму(ІІ) і (ІІІ) під час нагрівання розкладаються:

2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O

Fe(OH)2 = FeO + H2O

Подвійний (змішаний) оксид.

Підчасвзаємодіїзкислотамиутворюєсумішдвохсолей – Феруму(ІІ) іФеруму(ІІІ):

Fe3O4 + 8HCl = 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O

Fe3O4 + 4H2SO4 = Fe2(SO4)3 + FeSO4 + 4H2O

Підчасвзаємодіїзнітратноюкислотоюутворюєтьсялишеоднасіль – ферум(ІІІ) нітратвнаслідококисненнясполукФеруму(ІІ) досполукФеруму(ІІІ):

Якісні реакції на солі Феруму(ІІ) і Феруму(ІІІ)

Реактивом на йони Феруму(ІІ) є червона кров’яна сіль K3[Fe(CN)6 ] - калій гексаціаноферат(ІІІ), яка під час взаємодії з солями Феруму(ІІ) дає осад синього кольору – турнбулеву синь:

Реактивом на йони Феруму(ІІІ) є жовта кров’яна сіль K4[Fe(CN)6] - калій гексаціаноферат(ІІ), яка під час взаємодії з солями Феруму(ІІІ) дає осад синього кольору – берлінську лазур:

Іншим реактивом на йони Феруму(ІІІ) є амоній тіоціанат NH4SCN або калій тіоціанат KSCN. Утворюється сполука темно-червоного кольору:

*Напишіть рівняння можливих реакцій між:

1)ферумом і карбоном

2)ферумом і купрум хлоридом

3)оксидом феруму(2) і хлоридною кислотою

4)оксидом феруму (3) і натрій гідроксидом

5)гідроксидом феруму (2) і фосфатною кислотою

6)гідроксидом феруму (3) і сульфатною кислотою

*здійсніть претворення

Fe2O3 FeFeCl2Fe(OH)2FeOFeFeCl3

Органічна хімія

Вуглеводні

*напишіть гомологічний ряд алканів,алкенів,алкінів

*пригадайте що таке ізомерія та ізомери.

*напишіть по 3 ізомери гексану,гептену,ноніну.

Насичені (Алкани)

Етиленові (Алкени)

Ацетиленові (Алкіни)

Будова молекули

Тетраедрична

Плоска

Лінійна

Валентний кут

109,5º

120º

180º

Довжина зв’язку С-С

0,154 нм

0,134 нм

0,120 нм

Тип зв’язків, їх особливості

σ-зв'язок: важко поляризується, міцний, можливе вільне обертання атомів навколо σ- зв’язку.

σ- і π-звязки

σ- і два π-звязки

π-звязки легко поляризуються, неміцні; легко розриваються; відсутнє вільне обертання атомів навколо подвійного й потрійного зв’язків

Просторова будова

Утворюють просторові форми

Утворюють цис- і транс-ізомери

Відсутня геометрична ізомерія

Ізомерія (структурна)

Ізомерія карбонового скелета

Ізомерія карбонового скелета й положення подвійного й потрійного зв’язку

Методи добування

Перегонка нафти; Гідрування бурого вугілля; Виділення з коксових газів

З синтез-газу:

СО+2Н2суміш вуглеводнів +Н2О

З простих речовин

С+2Н2СН4

Гідрування насичених вуглеводнів

СН3-СН=СН22СН3-СН2-СН3

Реакція В’юрца

2СН3-СН2Cl+2Na

CH3-(CH2)2-CH3

Крекінг нафтопродуктів:

Виділення з коксових газів

Дегідрування насичених вуглеводнів:

CH3-CH2-CH3CH3-CH=CH2 +H2

З галогенопохідних насичених вуглеводнів:

C2H5-ClCH2=CH2+KCl+H2O

Гідрування ацетиленових вуглеводнів:

CH≡CH+H2CH2=CH2

Піроліз нафтопродуктів (як побічний продукт)

Піроліз метану:

2СН4CH≡CH +3Н2

З галогенопохідних насичених вуглеводнів:

СН3-СНBr-СН2-Br

СН3-С≡СH+2KBr+2H2O

З кальцій карбіду

СаС2 + Н2О → НС ≡ СН + Са(ОН)2

Хімічні властивості

Горіння

Горіння

Горіння

повне окиснення

С2Н6 + 7О2 = 4СО2 + 6Н2О

часткове окиснення

СН4СН3ОН

(метиловий спирт)

С4Н102СН3СООН

(оцтова к-та)

3СН2 = СН2 + 3О2 → СО2 + Н2О

3СН2=СН2+4Н2О+2КMnO4

3СН2OH – СН2OН +2MnO2 +2KOH

Знебарвлення розчину калій перманганату – якісна реакція на кратний зв'язок.

2Н2 + 5О2 → 4СО2 + 2Н2О

ацетилен на повітрі горить киптявим полум’ям

часткове окиснення

СН≡СН + [О] НООС-СООН

Дегідрування

Гідрування(приєднання)

Гідрування(приєднання)

СН3-СН2-СН3

СН3-СН=СН22

СН2 = СН2 + Н2 СН3 – СН3

СН≡ СН + Н2 СН2 = СН2

Галогенування(заміщення)

Галогенування(приєднання)

Галогенування(приєднання)

СН4+Cl2→CH3Cl + HCl

СН2 = СН2 + Br2 → СН2Br – СН2Br

Знебарвлення бромної води – якісна реакція н кратний зв'язок

Н–С≡ С–Н + Br2CHBr = CHBr

Гідрогалогенування(приєднання)

Гідрогалогенування(приєднання)

-

CH3-CH2=CH2+HBr→

CH3-CH2Br-CH3

Відбувається за правилом Марковнікова

CH3-C≡CH + HBr → CH3-CBr=CH2

Відбувається за правилом Марковнікова

Гідратація(приєднання)

Гідратація(р-я Кучерова)(приє-ня)

-

СН2 = СН2 + Н2О

СН3 – СН2 – ОН

Н–С ≡ С–Н +Н2О

Нітрування (р-я Коновалова) (зам)

Нітрування

З солями Аргентуму

С2Н6 + НNO3

C2H5NO2 + H2O

CH3 –C=CH – CH3 + HNO2

О NO2

→СН3– С – CH2 – CH3

CH3

НС-С≡СН+2Ag[(NH3)2]→

→Ag-C≡C-Ag↓ + 4NH3 + 2H2O

(аргентум ацетеленіл-білий осад)

Сульфування

Сульфування

З солями Купруму (І)

С2Н62SO4

C2H5SO3H + H2O

СН2 = СН2 + Н2SO4

→СН3 – СН2 – ОSO3Н

НС-С≡СН+[Cu(NH3)2]OH→

→Cu-C≡C-Cu↓ + 4NH3 + 2H2O

(купрум ацетеленіл-черв.-кор. осад)

Ізомеризація

Полімеризація

Полімеризація

С2Н10СН3–СН–СН3

СН3

nСН3–СH=СН2( –СН –СН2–) n

СН3

3СН≡СН C6H6

2СН≡СН 2 = СН – С ≡ СН

Алкани

(Насичені вуглеводні )

Алкени

(Ненасичені вуглеводні з подвійним звязком)

Алкіни

(Ненасичені вуглеводні з потрійним звязком)

Арени (Ароматичні вуглеводні)

Загальна формула алканів

СnН2n.

СnН2n-2

С6Н2n-6

Кут 109,5

Фізичні властивості.

Насичені вуглеводні нормальної (нерозгалуженої) будови мають вищі температури плавлення і кипіння порівняно з ізомерами.

Густина насичених вуглеводнів збільшується зі збільшенням розмірів молекул, проте всі вони легші за воду.

Пропан і бутан легко скраплюються за підвищеного тиску.

Алкани – неполярні або слабкополярні сполуки, практично не розчинні у воді.

Газуваті й тверді алкани не мають запаху, рідкі – мають характерний "бензеновий" запах.

Фізичні властивості.

Алкени легші за воду й не розчинні у воді, але розчиняються в неполярних органічних розчинниках. Так само, як у алканів, їхні температури плавлення і кипіння підвищуються зі збільшенням довжини карбонового ланцюга. Алкени з розгалуженою будовою молекул мають нижчі температури плавлення порівняно зі сполуками з нормальною будовою молекул

Фізичні властивості.

Температури плавлення і кипіння алкінів закономірно змінюються зі зростанням числа атомів Карбону в молекулах

Ацетилен – безбарвний газ, без запаху, мало розчинний у воді, трохи легший за повітря.

У природі ацетиленові вуглеводні не трапляються через високу хімічну активність цих сполук.

Фізичні властивості.

За звичайних умов бензен – рідина зі специфічним запахом, температура кипіння – 80оС, у воді практично нерозчинний, хоча є розчинником багатьох органічних речовин.

Застосування.

Метан. як відносно дешеве паливо у побуті та багатьох промислових процесах (доменному, скловарному). Продукт хімічної переробки метану – вуглець (у вигляді сажі) - використовують для виготовлення гуми, друкарської фарби; водень – для синтезу амоніаку та гідрогенхлориду. Продукти неповного окиснення метану є вихідними речовинами для виготовлення пластмас, використовують їх і в органічному синтезі. З метану добувають ацетилен. Пропан і бутан– гази, що легко скраплюються. Це зумовлює їх використання у побуті як палива. Ці алкани є сировиною для добування багатьох органічних речовин, з яких, у свою чергу, отримують інші сполуки.

Парафін– суміш твердих вуглеводнів використовують у медицині, виробництві мийних засобів, пластмас, свічок, жувальної гумки.

Озокерит, або гірський віск, що є сумішшю вуглеводнів нафтового походження, використовують у медицині.

Застосування. З етиленових вуглеводнів добувають багато різних продуктів, насамперед поліетилен і поліпропілен, які використовують для виробництва пластмас.

Застосування.

Газове зварювання і різання металів

Добування хлоропохідних (розчинників)

Добування хлоровінілу (для добування поліхлорвінілу)

Добування оцтового альдегіду та оцтової кислоти

Добування хлоропрену (для виробництва синтетичного каучуку)

Бензен є вихідною речовиною для синтезу величезної кількості органічних речовин. Серед них – барвники, лікарські препарати, пахучі речовини, полімери, отрутохімікати, вибухові речовини. Бензен – базова сировина для промислового органічного синтезу. Використовується і як розчинник.

Однією з важливих галузей застосування похідних бензену є сільське господарство. Тут використовують речовини, що захищають рослини від комах-шкідників, паразитичних грибів, бур'янів, тобто пестициди

*дайте назву сполукам:

СН3

а) СН3 – С – СН2- СН3

СН3

б) СН3 – СН – СН2–СН3

СН3

С2Н5

в) СН3 – С – СН– СН3

│ │

СН3СН3

г) СН3 – СН –СН2–СН3

СН2 СН3

*запишіть за назвами формулу сполук:

а)3,3-диметил-4-етилгептан

б)4,4,6-триметил-3,5-диетилнонен-1

Отримання алканів

Промислові методи

1. У промислових умовах насичені вуглеводні з довжиною ланцюга до одинадцяти атомів Карбону отримують звичайно наступними методами:

• фракційна перегонка нафти;

• переробка природного газу;

• гідрогенізація вугілля:

 

2. Синтез Фішера – Тропша

Лабораторні методи

1. Гідроліз карбіду алюмінію

Al4C3 +12H2O → 4Al(OH)3+3CH4

2. Декарбоксилювання

Синтез Вюрца

2СН3Сl+2Na → C2H6+2NaCl;

2R-Br+2Na → R-R+2NaBr

3. Гідрування (гідрогенізація) алкенів