Kimia saja: penambahan hidrogen dan pembakaran alkena
Diperkenalkan| English | Makna |
|---|---|
| hydrogenation/haɪˈdrɒdʒəneɪʃn/ | Hidrogenasi |
| addition reaction/əˈdɪʃn rɪˈækʃn/ | Reaksi adisi |
Apa yang akan menjelaskan pengamatan ini?
- Propena menjadi propana ketika hidrogen berikatan melintasi C=C. Kerangka tiga-karbonnya tetap utuh; reaksi ini menambahkan hidrogen daripada memecah rantai menjadi fragmen yang lebih pendek.
- Mulailah dengan prediksi. Nyatakan besaran atau fitur apa yang akan Anda bandingkan, lalu tentukan bukti apa yang dapat membedakan dua penjelasan.
Bangun modelnya
- Alkena bereaksi dengan hidrogen dalam keberadaan katalis nikel yang dipanaskan untuk membentuk alkana. Kondisi pengajaran representatif adalah sekitar 150 °C dengan nikel; ini menggambarkan kondisi reaksi, bukan prosedur siswa. Satu H₂ berikatan melintasi satu C=C: kedua atom hidrogennya melekat pada dua karbon yang sebelumnya berikatan rangkap dan ikatan karbon–karbon menjadi tunggal. Ini adalah hidrogenasi, sebuah reaksi adisi.
- Hidrogenasi: Penambahan hidrogen melintasi ikatan rangkap karbon–karbon untuk membentuk produk yang lebih jenuh; Reaksi penambahan: Reaksi yang menambahkan atom melintasi ikatan rangkap tanpa menghilangkan kerangka karbon yang ada.
Apa yang terjadi ketika hidrogen ditambahkan melintasi satu C=C pada propena?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Penambahan mengikat satu hidrogen ke SETIAP dari dua karbon berikatan rangkap, mengubah C=C menjadi C-C dan propena menjadi propana. Rantai tetap utuh, dan jumlah hidrogen naik tepat sebanyak dua.
Pasangkan setiap istilah teknis dengan maknanya yang tepat.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Gunakan definisi untuk membedakan besaran dan proses yang terkait.
Pilih bukti yang boleh mengujinya
- Reaksi penambahan menggabungkan atom ke molekul melintasi ikatan rangkap tanpa menghilangkan kerangka karbon yang ada. Periksa jumlah ikatan baru: setiap karbon masih membuat empat ikatan. Secara terpisah, alkena terbakar dalam oksigen seperti hidrokarbon lainnya. Dengan oksigen yang cukup, pembakaran sempurna menghasilkan karbon dioksida dan air. Di udara mereka cenderung terbakar dengan api berasap karena pembakaran tidak sempurna menghasilkan partikel karbon; asap tidak membuktikan pembakaran sempurna.
- Gambar alkena yang diberikan terlebih dahulu, ganti C=C dengan C–C dan tambahkan satu H ke setiap karbon yang terdampak. Pertahankan setiap atom lainnya. Gunakan panel produk tampilan individu untuk keempat anggota awal yang dinamakan. Untuk pembakaran, setarakan karbon, hidrogen dan kemudian oksigen. Analisis bukti demonstrasi yang disetujui daripada melakukan eksperimen hidrogen bertekanan/katalis: gas mudah terbakar, katalis panas dan oksigen harus tetap terkendali oleh orang yang terlatih.
Dua kebiasaan manakah yang membuat penyelidikan atau model dalam kasus ini lebih dapat dipertanggungjawabkan?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Menyatakan kondisi dan asumsi memungkinkan orang lain mengulangi pekerjaan persis seperti itu, dan mencatat bukti pendukung memungkinkan mereka memeriksa kesimpulan. Menyembunyikan hasil yang bertentangan menghilangkan bukti yang dapat menentang kesimpulan yang salah, dan satu pengukuran tidak pernah dapat menetapkan klaim yang lebih luas.
Bekerja daripada kuantiti yang diketahui
- Nyatakan nilai yang diketahui dan unitnya. Pilih hubungan kerana asumsinya sesuai dengan kes ini, kemudian susun semula sebelum menggantikan.
- Diketahui: C₃H₆ + H₂ → C₃H₈ mengawetkan C=3 dan H=8 di setiap sisi. Dalam batch partikel yang direpresentasikan, enam molekul propena mengonsumsi enam molekul H₂ dan membentuk enam molekul propana jika adisi selesai. Pembakaran etena lengkap adalah C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O, dengan dua C, empat H dan enam O atom di setiap sisi.
Delapan molekul etena yang direpresentasikan mengalami adisi lengkap, masing-masing menggunakan satu H₂. Temukan molekul H₂ yang dikonsumsi. Gunakan urutan yang sama: kuantitas yang diketahui → model → hubungan → substitusi → unit dan interpretasi.
Delapan molekul etena yang diwakili mengalami penambahan lengkap, masing-masing menggunakan satu H₂. Temukan jumlah molekul H₂ yang dikonsumsi.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Hasilnya adalah 8 molekul. Diketahui: setiap molekul etena menambahkan satu molekul H2 melintasi ikatan rangkapnya. Untuk delapan molekul etena: 8 x 1 = 8 molekul H2 dikonsumsi, menghasilkan delapan molekul etana.
Semak kesimpulan dan had-hadnya
- Jangan tambahkan dua atom hidrogen hanya pada satu karbon atau biarkan ikatan rangkap tidak berubah setelah penambahan. Katalis bukan reaktan stoikiometrik. Contoh hidrogenasi tidak menetapkan kondisi operasi universal untuk setiap alkena industri. Api berasap menunjukkan pembakaran tidak sempurna dalam konteks yang disebutkan, bukan bahwa air tidak pernah dapat terbentuk.
- Kembali ke pengamatan awal. Jelaskan apa hasil tersebut mendukung, kondisi apa yang diasumsikannya, dan satu cara untuk menguji penjelasan saingan.
Penambahan hidrogen ke alkena harus memecah kerangka karbon. Klaim ini salah: Penambahan hanya membuka ikatan kedua dari ikatan rangkap dan menutupi setiap karbon dengan hidrogen. Tidak ada ikatan karbon-karbon yang putus, sehingga kerangkanya tetap utuh - memecah rantai bukanlah penambahan.
Kimia-saja: Penambahan hidrogen dan pembakaran alkena: Reaksi penambahan menggabungkan atom ke molekul melintasi ikatan rangkap tanpa menghilangkan kerangka karbon yang ada. Periksa jumlah ikatan baru: setiap karbon masih membuat empat ikatan. Secara terpisah, alkena terbakar dalam oksigen seperti hidrokarbon lainnya. Dengan oksigen yang cukup, pembakaran sempurna menghasilkan karbon dioksida dan air. Di udara mereka cenderung terbakar dengan api berasam karena pembakaran tidak sempurna menghasilkan partikel karbon; asap tidak membuktikan pembakaran sempurna.
Penambahan hidrogen ke alkena harus memecah kerangka karbon.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Penambahan hanya membuka ikatan kedua dari ikatan rangkap dan menutupi setiap karbon dengan hidrogen. Tidak ada ikatan karbon-karbon yang putus, sehingga kerangka bertahan utuh - memecah rantai bukanlah reaksi penambahan.
Penambahan hidrogen melintasi ikatan rangkap karbon–karbon untuk membentuk produk yang lebih jenuh: tulis istilah teknisnya.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
hidrogenasi berarti Penambahan hidrogen melintasi ikatan rangkap karbon–karbon untuk membentuk produk yang lebih jenuh.