الكيمياء فقط: إضافة الهيدروجين واحتراق الألكينات
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| hydrogenation/haɪˈdrɒdʒəneɪʃn/ | إضافة الهيدروجين |
| addition reaction/əˈdɪʃn rɪˈækʃn/ | تفاعل الإضافة |
ما الذي يفسر هذه الملاحظة؟
- يتحول البروبين إلى بروبان عند إضافة الهيدروجين عبر R=C. تظل هيكله الثلاثي الكربون سليماً؛ يضيف هذا التفاعل الهيدروجين بدلاً من تكسير السلسلة إلى أجزاء أقصر.
- ابدأ بتوقع. حدد الكميات أو الخصائص التي ستقارنها، ثم حدد الدليل الذي يمكنه التمييز بين تفسيرين.
بناء النموذج
- تتفاعل الألكينات مع الهيدروجين في وجود محفز نيكل ساخن لتكوين ألكانات. شرط تعليمي ممثل هو حوالي 150 درجة مئوية مع النيكل؛ يصف هذا شرط التفاعل، وليس إجراءً للطالب. يضاف H₂ عبر R=C واحد: ترتبط ذرتا الهيدروجين الخاصتين به بالكربونين اللذين كانا مرتبطَين بروابط مزدوجة سابقاً وتصبح رابطة الكربون–الكربون فردية. هذا هو الإهداء، وهو تفاعل إضافة.
- إهداء: إضافة الهيدروجين عبر رابطة متعددة بين الكربون–الكربون لتكوين منتج أكثر تشبعاً؛ تفاعل إضافة: تفاعل يضيف ذرات عبر رابطة متعددة دون إزالة الهيكل الكربوني الموجود.
ماذا يحدث عند إضافة الهيدروجين عبر الرابطة C=C الواحدة في البروبين؟
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
الإضافة ترتبط بذرة هيدروجين واحدة في كل من ذرتي الكربون المرتبطتين برابطة مزدوجة، محولة C=C إلى C-C والبروبين إلى بروبان. تظل السلسلة سليمة، وي升高 عدد الهيدروجين بمقدار اثنين بالضبط.
طابق كل مصطلح تقني مع معناه الدقيق.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
استخدم التعريفات للتمييز بين الكميات والعمليات ذات الصلة.
اختر دليلاً لاختبار الفرضية
- تفاعل الإضافة يربط الذرات بالجزيء عبر الرابطة المتعددة دون إزالة هيكل الكربون الموجود. تحقق من عدد الروابط الجديدة: كل ذرة كربون لا تزال تكون أربع روابط. بشكل منفصل، تحترق الألكينات في الأكسجين مثل الهيدروكربونات الأخرى. مع وجود أكسجين كافٍ، ينتج الاحتراق الكامل ثاني أكسيد الكربون والماء. تميل إلى الاحتراق في الهواء بألسنة دخانية لأن الاحتراق غير الكامل ينتج جسيمات كربون؛ الدخان لا يثبت حدوث احتراق كامل.
- ارسم الألكين المعطى أولاً، استبدل C=C بـ C–C وأضف ذرة H واحدة لكل كاربون متضرر. احتفظ بكل ذرة أخرى. استخدم لوحات المنتجات المعروضة الفردية لجميع الأعضاء الأربعة المسمىة كمواضيع ابتدائية. بالنسبة للاحتراق، موازن الكربون والهيدروجين ثم الأكسجين. حلل الأدلة التجريبية المعتمدة بدلاً من إجراء تجربة هيدروجين/محفز مضغوط: الغازات القابلة للاشتعال والمحفزات المسخنة والأكسجين يجب أن تظل تحت سيطرة مدربة.
أي عادة من العادتين تجعل التحقيق أو النموذج في هذه الحالة أكثر قابلية للدفاع؟
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
توضيح الشروط والافتراضات يسمح للآخرين بتكرار العمل بدقة، وتسجيل الأدلة الداعمة يتيح لهم التحقق من الاستنتاج. إخفاء النتائج المتعارضة يزيل الأدلة التي قد تتحدى استنتاجًا خاطئًا، ولا يمكن لقياس واحد أن يثبت ادعاءً أوسع.
اعتمد على كميات معروفة
- أدر القيم المعروفة ووحداتها. اختر العلاقة لأن افتراضاتها تتناسب مع هذه الحالة، ثم أعد ترتيب المعادلة قبل التعويض.
- معطيات: C₃H₆ + H₂ → C₃H₈ يحافظ على C=3 وH=8 على كلا الجانبين. في عينة جسيمات مُمثلة، تستهلك ستة جزيئات من البروبين ستة جزيئات H₂ وتُكوّن ستة جزيئات من البروبان إذا كانت الإضافة مكتملة. الاحتراق الكامل للإيثين هو C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O، مع وجود ذرتين من C وأربع ذرات من H وستة ذرات من O على كل جانب.
ثمانية جزيئات مُمثلة من الإيثين تخضع لإضافة كاملة، كل منها يستخدم واحد H₂. أوجد عدد جزيئات H₂ المستهلكة. استخدم نفس التسلسل: الكميات المعلومة ← النموذج ← العلاقة ← التعويض ← الوحدة والتفسير.
ثمانية جزيئات إيثين ممثلة تخضع لإضافة كاملة، كل منها يستخدم ذرة هيدروجين واحدة ₂. أوجد عدد جزيئات الهيدروجين ₂ المستهلكة.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
النتيجة هي 8 جزيئات. معلوم: كل جزيء إيثيلين يضيف جزيء H2 واحد عبر رابطة مزدوجته. بالنسبة لثمانية جزيئات من الإيثيلين: 8 × 1 = 8 جزيئات H2 مستهلكة، مما يشكل ثمانية جزيئات من الإيثان.
تحقق من الاستنتاج وحدوده
- لا تضيف ذرتي هيدروجين لكربون واحد فقط أو اترك الرابطة المزدوجة دون تغيير بعد الإضافة. المحفز ليس متفاعلاً ستوياً. لا يفرض مثال الهدرجة ظروف تشغيل عالمية لكل ألكين صناعي. السداس الدخان يشير إلى احتراق غير مكتمل في السياق المذكور، وليس أن الماء لن يتشكل أبداً.
- عُد إلى الملاحظة الأصلية. اشرح ما يدعمه النتيجة، وما هي الشروط التي تفترضها، وطريقة واحدة لاختبار تفسير منافس.
إضافة الهيدروجين إلى ألكين يجب أن تقسم الهيكل الكربوني. هذا الادعاء خاطئ: الإضافة تفتح فقط الرابطة الثانية من الرابطة المزدوجة وتغطي كل ذرة كربون بهيدروجين. لا تنقطع رابطة بين ذرتي كربون، لذا يبقى الهيكل سليماً - تقسيم السلسلة ليس إضافة.
الكيمياء فقط: إضافة الهيدروجين واحتراق الألكين: تفاعل الإضافة يربط الذرات بالجزيء عبر الرابطة المتعددة دون إزالة هيكل الكربون الموجود. تحقق من عدد الروابط الجديدة: كل ذرة كربون لا تزال تكون أربع روابط. بشكل منفصل، تحترق الألكينات في الأكسجين مثل الهيدروكربونات الأخرى. مع وجود أكسجين كافٍ، ينتج الاحتراق الكامل ثاني أكسيد الكربون والماء. تميل إلى الاحتراق في الهواء بألسنة دخانية لأن الاحتراق غير الكامل ينتج جسيمات كربون؛ الدخان لا يثبت حدوث احتراق كامل.
إضافة الهيدروجين إلى الألكين يجب أن تتشقق فيها الهيكل العظمي للكربون.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
الإضافة تفتح فقط الرابطة الثانية للرابطة المزدوجة وتغطي كل ذرة كربون بالهيدروجين. لا تنقطع أي رابطة بين الكربون والكربون، لذا يبقى الهيكل العظمي سليماً - تقطيع السلسلة ليس إضافة.
إضافة الهيدروجين عبر رابطة متعددة بين الكربون–الكربون لتكوين منتج أكثر تشبعًا: اكتب المصطلح التقني.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
الإثارة تعني إضافة الهيدروجين عبر رابطة متعددة بين الكربون–الكربون لتكوين منتج أكثر تشبعًا.