Химия: только присоединение водорода и горение алкенов
Введено| English | Значение |
|---|---|
| hydrogenation/haɪˈdrɒdʒəneɪʃn/ | гидрирование |
| addition reaction/əˈdɪʃn rɪˈækʃn/ | реакция присоединения |
Что могло бы объяснить это наблюдение?
- Пропен превращается в пропан при присоединении водорода через двойную связь C=C. Его трехуглеродный скелет остается целым; эта реакция присоединяет водород, а не разрывает цепь на более короткие фрагменты.
- Начните с гипотезы. Укажите величины или признаки, которые вы будете сравнивать, затем определите, какие доказательства могут различить два объяснения.
Построение модели
- Алкены реагируют с водородом в присутствии нагретого никелевого катализатора с образованием алканов. Представительное условие для обучения составляет около 150 °C с никелем; оно описывает условия реакции, а не процедуру для студента. Один атом H₂ присоединяется через одну C=C: два атома водорода связываются с двумя атомами углерода, которые ранее были связаны двойной связью, и связь между атомами углерода становится одинарной. Это гидрирование, вид реакции присоединения.
- гидрирование: Присоединение водорода по кратной связи углерод–углерод с образованием более насыщенного продукта; реакция присоединения: Реакция, в которой атомы присоединяются по кратной связи без удаления существующего углеродного скелета.
Что происходит при присоединении водорода к одной C=C связи пропена?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Присоединение прикрепляет один атом водорода к КАЖДОМУ из двух атомов углерода двойной связи, превращая C=C в C–C и пропен в пропан. Цепь сохраняется целой, а количество атомов водорода возрастает ровно на два.
Сопоставьте каждый технический термин с его точным определением.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Используйте определения для различения смежных величин и процессов.
Выберите доказательства для проверки
- Реакция присоединения связывает атомы с молекулой по кратной связи без удаления существующего углеродного скелета. Проверьте количество новых связей: каждый углерод все еще образует четыре связи. Отдельно, алкены горят в кислороде, как и другие углеводороды. При достаточном количестве кислорода полное горение дает диоксид углерода и воду. В воздухе они имеют тенденцию гореть коптящим пламенем, поскольку неполное горение образует частицы углерода; дым не свидетельствует о полном горении.
- Нарисуйте исходный алкен, замените C=C на C–C и добавьте один H к каждому затронутому углероду. Сохраните все остальные атомы. Используйте отдельные панели представленных продуктов для всех четырех названных исходных веществ. Для горения уравняйте углерод, водород, а затем кислород. Анализируйте одобренные демонстрационные данные, а не проводите эксперименты с повышенным давлением водорода/катализатора: горючие газы, нагретые катализаторы и кислород должны оставаться под контролем обученного персонала.
Какие две привычки делают расследование или модель в данном случае более обоснованными?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Указание условий и допущений позволяет другим точно воспроизвести работу, а фиксация подтверждающих данных даёт возможность проверить вывод. Сокрытие противоречащих результатов устраняет доказательства, способные оспорить ошибочный вывод, а одно измерение никогда не может обосновать более широкий claim.
Работайте с известными величинами
- Укажите известные значения и их единицы измерения. Выберите соотношение, предположения которого подходят к данному случаю, затем преобразуйте формулу перед подстановкой.
- Известно: C₃H₆ + H₂ → C₃H₈ сохраняет C=3 и H=8 с каждой стороны. В представленном наборе частиц шесть молекул пропена потребляют шесть молекул H₂ и образуют шесть молекул пропана при полном присоединении. Полное горение этилена: C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O, с двумя атомами C, четырьмя атомами H и шестью атомами O с каждой стороны.
Восемь представленных молекул этилена претерпевают полное присоединение, каждая использует одну молекулу H₂. Найдите количество молекул H₂, которые были потреблены. Используйте ту же последовательность: известные количества → модель → соотношение → подстановка → единица и интерпретация.
Восемь представленных молекул этена undergo complete addition (полное присоединение), каждая использует один H₂. Найдите количество потребленных молекул H₂.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Результатом является 8 молекул. Известно: каждая молекула этилена присоединяет одну молекулу H2 через свою двойную связь. Для восьми молекул этилена: 8 × 1 = 8 молекул H2 потреблено, образуя восемь молекул этана.
Проверьте вывод и его ограничения
- Не добавляйте два атома водорода только к одному углероду или не оставляйте двойную связь неизменной после присоединения. Катализатор не является стехиометрическим реагентом. Пример гидрирования не предписывает универсальные условия работы для каждого промышленного алкена. Коптящее пламя указывает на неполное горение в указанном контексте, а не на то, что вода никогда не может образоваться.
- Вернитесь к первоначальному наблюдению. Объясните, что подтверждает результат, при каких условиях он верен и каким образом можно проверить конкурирующее объяснение.
Присоединение водорода к алкену должно приводить к расщеплению углеродного скелета. Это утверждение неверно: присоединение открывает только вторую связь двойной связи и насыщает каждый атом углерода водородом. Никакие связи углерод-углерод не рвутся, поэтому скелет сохраняется целым — расщепление цепи не является присоединением.
Только химия: добавление водорода и горение алкенов: Реакция присоединения связывает атомы с молекулой по кратной связи без удаления существующего углеродного скелета. Проверьте количество новых связей: каждый углерод все еще образует четыре связи. Отдельно, алкены горят в кислороде, как и другие углеводороды. При достаточном количестве кислорода полное горение дает диоксид углерода и воду. В воздухе они имеют тенденцию гореть коптящим пламенем, поскольку неполное горение образует частицы углерода; дым не свидетельствует о полном горении.
Присоединение водорода к алкену должно приводить к расщеплению углеродного скелета.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Присоединение разрывает лишь вторую связь двойной связи и насыщает каждый атом углерода водородом. Никакие углерод-углеродные связи не рвутся, поэтому скелет остается нетронутым — расщепление цепи не является присоединением.
Присоединение водорода по кратной связи углерод–углерод с образованием более насыщенного продукта: запишите технический термин.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
гидрирование означает присоединение водорода по кратной связи углерод–углерод с образованием более насыщенного продукта.