כימיה בלבד: תוספת קיטור יוצרת אלכוהול
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| steam/stiːm/ | אדים |
| hydration/haɪˈdreɪʃn/ | הידרציה |
מה יכול להסביר תצפית זו?
- אתן ועם קרקור יכול ליצור אתנול. אטום החמצן מגיע מהמים שנוספו על גבי C=C; הוא לא היה מוסתר כבר בהيدروکاربון.
- התחל בחזית. ציין את הכמותות או התכונות שת срав, ואז החלט איזה עדות יכולה להבדיל בין שתי הסברות.
בניית המודל
- הידרציה היא תוספת מים לאלקן. הידרציה תעשייתית של אתן משתמשת בקרקור בטמפרטורה ולחץ גבוהים עם זרז חומצה פוספורית; כ-300 °C וכ-60 אטמוספרות הן תנאים נציגים. מולקולת H₂O אחת מספקת H לפחמן שהיה כפול ו-OH לפחמן השני, בעוד שקשר C=C הופך ליחיד. אתן יוצר אתנול: C₂H₄ + H₂O → C₂H₅OH. השלד הפחמני נשמר.
- הידרציה: תוספת מים על גבי קשר רב-ערכי בתגובת האלקן הנדרשת; קרקור: מים במצב גזי.
איזה שילוב מתאר את הידרצציית אתן התעשייתית הנלמדת?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
הדרך התעשייתית הנלמדת מגיבה אתילן עם קיטור בטמפרטורה ובלחץ גבוהים מעל זרז חומצה פוספורי כדי לייצר אתנול. ניקל עם מימן הוא הידרוגנציה, ומים קרים עם שמרים מתארים תהליך תסיסה.
התאמו כל מונח טכני למשמעותו המדויקת.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
השתמשו בהגדרות כדי להבדיל בין כמותיות ותהליכים הקשורים זה לזה.
בחר עדים שיכולים לבדוק אותו
- התוצר הוא אלכוהול, לא הידרוקרבון, משום שהוא מכיל חמצן. ספרו את ה-H בתוך OH וגם את אלו הקשורים ישירות לפחמן. שני פחמנים באתן הם זהים בהוספה פשוטה זו. אלקנים מתחילים לא-סימטריים יכולים לתת מיקומי OH שונים: הפאנלים המראים שלשרת קצה ארוכה יותר מציגים את הסידור הרגיל של אלכוהול סעקונדרי עם OH על הפחמן השני. ציורים אלו מזהים תוצרים נקובים ללא הוספת מנגנון מתקדם הנדרש או דרישת שמות תוצר מיקומיים מעבר לתחום הקורס.
- שרטטו כל הקשרים כולל C–O ו-O–H, ובדקו פחמן ארבע, חמצן שתי ומימן אחד. השוו את התוצר למולקולת הכניסה ולקטב ולא רק להוסיף OH ולהפסיד את ה-H העודף. התצוגות הזוגיות הראשונות-ארבע מראות חיבור לפני/אחרי. תנאי תעשייתיים אלו הם מידע ייחוס, ולא משימת סינתזה בלחץ בבית הספר. עבודה אמיתית בבית הספר יכולה להשתמש בדגמים והוכחות תהליך מסופקות תחת פיקוח.
אילו שני הרגלים הופכים את החקירה או הדגם במקרה זה לקבלנים יותר?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ניסוח התנאים וההנחות מאפשר לאחרים לחזור על העבודה בדיוק, ורישום הראיות התומכות מאפשר להם לבדוק את המסקנה. הסתרת תוצאות המולכות מסירה את הראיות שיכולות לערער מסקנה שגויה, ומדידה אחת לעולם לא יכולה להוכיח טענה רחבה יותר.
עבודה על בסיס גודלים ידועים
- ציין את הערכים הידועים ואת יחידות המידה שלהם. בחר בקשר מכיוון שההנחות שלו מתאימות למקרה זה, ולאחר מכן סדר מחדש לפני ההצבה.
- ידוע: אתן מכיל ארבעה אטומי מימן. הוספת מים תורמת שניים, כך שבאתנול ישנם שישה H בסך הכל: חמישה מחוברים לפחמן ואחד לחמצן. סך האטומים שלו הוא 2 C + 6 H + 1 O = 9. תוצר מוצג מ-C₃H₆ פלוס מים יש C₃H₈O, סך שלophysically eleven atoms. הנוסחה לבדה אינה מציינת את מיקום ה-OH.
תוצר ההוספה של מולקולת מים אחת ל-C₄H₈ היא C₄H₁₀O. מצאו את סך מספר האטומים שלה. השתמשו באותו רצף: כמות ידועה → דגם → קשר → הצבה → יחידה ופרשנות.
המכפלה של הוספת מולקולת מים אחת ל-C₄H₈ היא C₄H₁₀O. מצא את סך אטומיו.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
התוצאה היא 15 אטומים. ידוע: C4H8O - 4 אטומי פחמן, 10 אטומי מימן ו-1 אטומי חמצן. הסך הכל = 4 + 10 + 1 = 15 אטומים. הנוסחה לבדה אינה קובעת את מיקום ה-OH.
בדוק את המסקנה ואת הגבולות שלה
- אל תשתמשו במים נוזליים קרים לבדם כתנאי ההידרציה הנקובים עבור אתן או החליפו ניקל בחומצת זרעית. הוספת מימן נותנת אלקאן; הוספת קטב נותנת אלכוהול. תגובה תעשייתית אינה חייבת להמיר כל מולקולה במעבר אחד. הידרציה שונה ממסלול תסיסת המיסים לקבלת תמיסת אתנול מימית.
- חזור לתצפית המקורית. הסבר מה התוצאה תומכת, אילו תנאים היא מניחה, ודרך אחת לבדוק הסבר מתחרה.
הוספת קיטור לאתילן מייצרת אלקאן שאינו מכיל חמצן. טענה זו שגויה: הוספת מים על פני C=C תורמת OH ו-H: המוצר הוא ALCOHOL (אתנול מאתילן), שמכיל חמצן. אלקאן נוצר מהוספת מימן, לא קיטור.
כימיה בלבד: הוספת קטב יוצרת אלכוהול: התוצר הוא אלכוהול, לא הידרוקרבון, משום שהוא מכיל חמצן. ספרו את ה-H בתוך OH וגם את אלו הקשורים ישירות לפחמן. שני פחמנים באתן הם זהים בהוספה פשוטה זו. אלקנים מתחילים לא-סימטריים יכולים לתת מיקומי OH שונים: הפאנלים המראים שלשרת קצה ארוכה יותר מציגים את הסידור הרגיל של אלכוהול סעקונדרי עם OH על הפחמן השני. ציורים אלו מזהים תוצרים נקובים ללא הוספת מנגנון מתקדם הנדרש או דרישת שמות תוצר מיקומיים מעבר לתחום הקורס.
הוספת קיטור לאתן מייצרת אלקן שאינו מכיל חמצן.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
הוספת מים על פני C=C תורמת OH ו-H: התוצר הוא אלכוהול (אתנול מאתילן), המכיל חמצן. אלקן נוצר מהוספת מימן, לא קיטור.
הוספת מים על פני קשר רב-קשר באותו תגובת אלקן: כתוב את המונח הטכני.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
הידרצציה היא הוספת מים על פני קשר רב-קשר באותו תגובת אלקן.